近年来国内外汽车发动机制造企业为能够快速将各种具有价格和性能竞争力的优质产品带到市场上，在发动机零部件机械加工工艺方面，多采用数控设备或加工中心；在发动机装配工艺方面，逐步趋向采用柔性装配线替代过去单一品种装配线。柔性装配线与单一品种装配线相比较，有以下三个特点：
1.发动机柔性装配线是能够通过在一定轮廓尺寸范围内，适应不同系列不同品种的发动机产品生产。经过快速调整，即可在装配线上轮番同期生产出各种产品，缩短了各产品的投产周期。南京斯凯汽车设备制造有限公司为奇瑞汽车公司提供的若干发动机装配线可同时生产的发动机多达数十种，而且该柔性线还为通过未来的新品种所进行的改造，预留了伏笔。
2.柔性装配线比单一品种装配线技术较为复杂，一次投资柔性线费用约高出1/3～1/5左右。
3.柔性装配线比单一品种线虽然一次投资略高，但使用价值远远高于单一品种线。单一品种线的产品淘汰后，装配线即行报废，只能回收一些二手配套件和价值很低的金属构件，其它大部分设备只能报废，即使进行技术改造再用，也会因为改造费用很高，工艺回旋余地有限，改造总有些不尽人意之处。总的算下来，单一品种线反而成本更高。
发动机装配和检测主要设备采用柔性化的经济技术方案分析
发动机装配和检测设备基本上是原有类型，只是通过柔性化设计，使固定式结构改为可变式结构，使生产线能同期通过不同发动机品种。
各类输送滚道
输送滚道是发动机自动化装配的基本载体，目前我国汽车发动机制造企业在柔性装配技术的开发中，已将日本经济实用的风格和欧美稳重大气的风格有机结合起来。例如：手工工位采用没有托盘停止器连续运行，按节拍设定运行速度的装配作业方式，可以缩短手工工位节距，节省部分装置费用和工位间空运行时间。线上手动装配工位采用与托盘同步运行的“随动装配”，精度要求较高的设备特别是测量设备，采用固定安装的设备，托盘在设备上需停止、定位完成作业后用快速滚道送出并与随动手工作业慢速滚道相衔接。快慢速滚道皆采用摩擦力大小可调节的端面摩擦式机动滚道。南京斯凯汽车设备制造有限公司在为一汽马自达和一汽发传中心提供的若干发动机装配线均充分地得以体现。
各类螺栓柔性拧紧机
1.对于螺栓有规则排列并要求一次同时扭紧的设备，如缸盖、整体主轴承瓦盖、凸轮轴盖、冲压件机油盘等螺栓扭紧机，电动扭紧轴选择的规格，必须能适应所通过的产品品种。电动扭紧轴的坐标尺寸，应是可以快速变距的，一般要求扭紧轴的变距和套筒更换总共时间应不超过10分钟，不频繁变换产品的柔性装配线可采用手动变距装置；频繁更换产品的装配线，应采用由机械电气方式驱动的自动变距装置。套筒的变换采用与主机联动的智能套筒选择台，即主机变换产品时，自动发出信号，智能套筒选择器自动显示应更换的套筒，套筒与接杆应是快速联接结构。
2.对于螺栓排列不规则的扭紧机，采用2个各自按直角坐标移动的电动扭紧轴结构，每个扭紧轴按各自设定的程序进入坐标并进行螺栓扭紧。也可以采用刚性较强的机器人，安装一个数控滑台，滑台上面安装1～2个电动扭紧轴，各自按设定程序进行扭紧。同样也需要用智能套筒选装台与其配套。
3.对于有些部位连接螺栓很多，而且各螺栓的等拉力要求较高，通常多采用多头同时扭紧的工艺。但电动扭紧轴价格昂贵，造成设备投资很大，也可以采用一个或两个扭紧轴按预先排列程序扭紧，只要扭紧程序排列合理，完全可以达到技术要求，还可以节省了大量投
资。最近有电动扭紧轴生产厂家推出高速扭紧轴，原来扭紧一个螺栓需7～8秒，现缩短为2秒以内，进一步满足了短节拍的要求。
锁片压装与检查
1.锁片压装
锁片压装除手工压装外，目前国内外多采用自动压装和半自动压装2种形式：
1）自动压装，多采用缸盖按进、排气门的夹角摆动，一个垂直升降、刚性较强的矩形导柱带动压头把锁片压入。柔性锁片压装机缸盖需按气门不同夹角设定摆动角度，通常采用一套电伺服系统作为驱动，摆动装置带动托盘和缸盖摆动。也可使滚道托盘定位装置及托盘、缸盖一起做整体摆动。升降导柱采用电伺服系统带动其按各种升降位置做上下移动，以适应压装位置要求。上料系统通过一台锁片整料装置进行整料，再通过与锁片形状和尺寸相同的专门输料管，用压缩空气把各锁片分别吹入压头并压入。
自动压装的优点是节省人力。缺点是：造价高；对产品精度和清洁状态要求非常严格，压装成功率相对较低；压头尺寸较大，只能分4次压入，相对节拍时间长；压头、整料装置和
成形的输料管很难适应多品种变化。因此柔性压装机慎用此方案。
2）半自动压装锁片设备，缸盖摆角和压入方式与自动压装相同。压头可以做的很小而且简单，可以直接装在一块平板上，形成一个组合体，更换产品时，采用快速更换压头组合体。上料采用人工上料。人工把锁片放入弹簧上座内（不合格品在上料过程中有个筛选过程），再把8个弹簧上座和锁片合件放入一个模板内，操作者手持模板通过导向与压头对按，压头自动把合件衔住（或放在固定的取料平台上，压头自动取料并按设定程序压入。锁片放入弹簧上座，这一操作也可采用自动设备完成），这一设备方案，缺点是需要有人操作，花费了人力。优点是比较容易实现柔性压装；两次压装，相对节拍较短；有一个人工复检程序，合格率相对较高；加上采用弹簧上座与锁片合装机，相对于锁片自动压装机，其费用要小50%以上。
2.锁片压入后的质量检查
产量较大的装配线，锁片压入后应采用专门装置检查。压入不合格会反映在2个锁片上端面与弹簧上座顶面高度上的差异和弹簧上座的锥孔、锁片外锥面与气门之间的间隙上。因此，检查的方法多采用检查2个锁片上端与弹簧上座顶面之间的高度尺寸或用泄漏测量方式
检查弹簧上座、锁片和气门之间的泄漏量。尺寸测量法多采用激光或机械测头，用电传感器反映数据。激光测量费用较低，也比较容易适应柔性设备，但弹簧上座顶与2个锁片上端面清洁状态对激光影响很大，会影响使用效果。用机械测量方式从使用情况看，比较可靠，但相对费用较高，用泄漏测量方式检测是用密封堵头封堵在弹簧上座顶面上，顶面外缘与锁片锥孔之间有较大空间，这个空间可以适应产品的变化，柔性检查机只需快速变换各封堵头间距即可适应产品变化。托盘摆角与升降仍采用柔性锁片压装机相同结构。气门高度与凸轮轴基圆测量
气门高度与凸轮轴基圆尺寸测量属高精度测量，测头角度和高度调整要求很高、耗时很长。目前许多厂家均采用一次测量，即用24个测量传感器（指4缸机）把进、排气门与各自主轴孔中心距一次测出，测量头比较庞大，如整体测头快速更换，很难实现或设备极其庞大复杂，而一个品种采用1台测量机则会导致价格成本太高。
采用逐缸测量即2个进气门和2个排气门各自间距相同的为一组测量头（共6个测量传感器），每组测头有各自单独的沿夹角升降送进机构，由伺服滑台带动逐缸进行测量。由于一组测量头宽度很小，一个伺服滑台上可安装几组测量头，以适应多个系列产品测量。测
量哪个系列，哪组测头启动，其它组测头停留在上端位置。整体一次测量和逐缸测量，都采用气门高度与其主轴承孔中心的相对测量。凸轮轴基缘测量也同样如此。但是采用这一方案的设备，一般需要设备制造厂家具备测量软件自行开发能力。
泄漏测试
一般情况下，各类发动机缸盖密封测试比较有规律，测试设备顶升部分共用，顶部和侧面密封头采用封堵装置整体切换，共用1台测试仪，气路采用自动切换来满足多品种的需要。
发动机缸体因为不同系列尺寸与形状差异较大，封堵位置及尺寸变化较大，也是整条发动机装配线柔性技术运用的关键设备之一。南京斯凯汽车设备制造有限责任公司根据客户需求，将欧美框架自动格式和日本灵活的手工模式相结合，将发动机各封堵部位进行分类统筹排列，最大限度的设置自动封堵机构，利用品种切换程序控制自动元件运动，余下个别特殊位置的封堵口采用人工快夹式封堵，以适应各类发动机同步生产。
柔性装配线零件的识别与防错防漏措施
1.柔性装配线要通过不同系列不同规格的产品，有效识别功能是必须具备的。最有效的办
法是通过智能无线射频识别系统（RFID）实现，产品信息通过安装在托盘上的数据携带器，带到各工位，由各工位设备上的读写器读出产品信息，通知各设备上的主控系统。有自动调整功能的设备自动切换调整到相应位置和程序，人工调整的工位则发出更换产品信号，人工按设定的程序进行调整，并具备防错装功能，如设备没有调整到位，设备对该托盘上的工件有“拒装”功能。没有采用RFID或条形码的装配线，可通过机械式的伸缩触点或通过无触点传感器发出更换产品信号。
2.多品种装配线特别是频繁更换产品的装配线，防错是重要环节，防错的主要措施是“配餐”和采用智能料仓。所谓“配餐发动机密封”，即除缸体、缸盖、曲轴、飞轮、活塞连杆等几大件外，其它所有零部件，按台份分别放置在一个固定的容器或台架上。此“配餐”装置连同所有零部件，随主体（缸体、缸盖）一起上线，可以挂在托盘上，也可紧随托盘同步运行，到哪工位装哪些件，可以有效的防止错装和漏装，也便于操作者进行操作。这样将大量的组织供应和物流工作放在中间库去做。可使工作更有成效和避免工作的混乱。智能料仓基本用在测量选装工位，即各项测量结果的数据通过计算和管理环节把应选的数据送入智能料仓，由智能料仓指示应选取的零件。有严格要求的还要锁定不应选取的零件。
综上所述，近年来国内外许多厂家均致力于发展柔性技术，柔性化生产是“以顾客为中心”理念在生产上的延伸，因为它带来的时间优势和成本优势，也是汽车发动机装配线技术发展的趋势。
笔者长期从事发动机装配线的生产经营和开发，亲自目睹国产品牌的汽车发动机，就是靠着起步就采用柔性技术，克服投资不足，产量不大，品种较多，而一步步开始站住脚，逐步做大做强。今天，国内外首屈一指的各大汽车集团，迫于市场竞争的压力，已开始在新的发动机装配线订货和老的发动机装配线改造上考虑和提出更大化的柔性技术运用。
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