摘要：随着人们消费升级，对于汽车舒适度的要求也随之增高，为了满足市场对汽车装配的需求，将模块化装配技术运用到汽车总装生产中。这种工艺有利于减少汽车生产周期，实现经济化、实用化目标。本篇文章基于此，首先简要介绍汽车总装生产的模块化，然后提出模块化装配在其的运用。希望本文的研究能够为读者提供有益参考。
关键词：模块化；汽车总装生产；生产工艺
前言：模块既属于产品，同时又因其在总装生产中发挥的独特作用，表现为独特属性。模块与其他模块通过几何连接口、输入输出端，实现统一属性模块功能互相协调、交换，按照设计的组合使之具有新功能或形成新产品。具有强烈的独立性特征，能够与其他设计模块组合。互换性特征，根据接口的尺寸差异，能够进行模块之间的互换。通用性特征，适应生产总装的需要，在多个层面发挥功能。
1汽车总装生产模块化装配概述
汽车总装模块化装配生产在20世纪就有汽车公司开始涉猎此项技术，同流水线生产共同应用到汽车生产中，通过技术和管理的改进，最大限度降低生产成本，提高汽车结构性能。随着汽车公司集团化，企业之间兼并与合作，使得推出通用型配件成为可能，这样的做法一定程度上更能够削减投入成本，促进多车型同步生产，使一项产品从设计到生产能够以最短的时间上市。特别是汽车生产引入数字化技术，对于制造工艺也逐渐形成集约化、系统化、数字化装配。
模块化生产主要是将汽车生产涉及的独立配件，通过一定的设计组合，使之形成功能性综合单元系统。当前汽车制造业主要有两种模块模块化生产理念，一种是日系汽车代表，其突出特点为采用电子控制系统的集约化理念；另一种是德系汽车，通过复杂结构的零配件组合，形成的体系。汽车模块化总装生产涉及整车多个关键零部件，如仪表板模块、车身控制、安全系统、动力系统、多媒体系统等，通过模块装配生产，改善汽车生产工艺和缩短生产时间[1]。
2模块化装配在汽车总装生产工艺中的运用
2.1仪表板模块设计
仪表板模块涉及的零部件分为可见部分和不可见部分两种，前者包含仪表板本板、组合开关、储物盒等驾驶者可见和使用的功能性装置；后者包含空调主机、转向管柱、安全警报器等不可见的辅助性装置。
对于仪表板模块装配设计，需要考虑装配零部件上的工艺孔数量以及设计安装位置，在对零件进行装配时是否需要360度翻转。对于分装模块，还要考虑是以分装还是两侧装配的方式，考虑仪表板横梁吊点位置，运送到主线时与装配辅助机械手的转挂工艺孔位置。
仪表板采用模块化装配，有效提高车身准确定位，合理控制各零部件的间隙，特别是前风挡玻璃、门内护板等。同时这一工艺，还能降低生产人员室内进入频次，有效减少门槛等的人为划伤，对提高汽车生产质量有很大促进作用。
仪表板模块装配主要有以下几点内容：1、仪表板分装，强仪表板衡量作为支撑骨架，利用分装夹具插入该零部件左右端头，有效承受模块总成质量；2总成合装定位，通过在仪表板衡量设置定位销（直径Φ10mm左右），实现车身与总成合装；3、总成车身合装定位，根据仪表板定位销的工艺孔设置要求（采用一端为Φ10.5mm圆孔，另一端Φ10.5mm×14mm的长圆孔）进行合装；4、总成合装机械手夹持定位，仪表板总成线需要为机械手预留夹持定位孔，其中孔径为Φ20mm，两孔中心距为30mm，通过这样的设置方便机械手取下总成线机械手，在取下过程不会干扰到侧围作业[2]。
需要注意的是，仪表板总成合装对于零部件和加工工具有一定的要求，对于横梁与车身的连接处，要为工具预留一定的安装空间，后续汽车维修可以不用拆下车门，就能卸下仪表板总成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆各护板、功能件要采用统一的标准，能够满足同工位共用工具，就能够完成零部件安装，保证螺栓、螺母、力矩大小的一致性。
2.2关键零部件集中模块装配
传统非模块化汽车总装装配，主要以叠加的方式完成，在这种工艺下需要加长整条生产线路，同时也不利于作业人员配合，呈现较低的配置效率。而模块化装配工艺，则是以并行的生产流程，同步完成多项关键零部件装配。即在一条生产线上，同时进行多个功能性模块装配，将安装方式、安装位置、模块功能相近的模块，都整合到统一生产线上，有效提高了模块化装配的生产效率。
此外，这种集中生产不仅能够在总装区域进行，对于生产有特殊的需要，也可将模块化装配安排在独立车间完成，供应模块的形式支持以供应原材料的方式进行。传统的非模块化总装生产装配，需要配位两万多个零部件，而采用模块化装配工艺后，零部件的数量有效降至两千多个，这样的改造极大程度提高了生产的节约化管理水平，减少生产过程可能出现的质量问题。
在模块化装配工艺下，将生产中的重要生产任务转移到模块化生产线路，不仅缩小了总装线的生产空间，同时减少了主线操作的工人数量，最大限度缩短一辆车的装配时间。例如，针对汽车生产汇总的前端、前悬挂部位、变速箱等零部件都能够集中到统一装配模块线上进行装配，而非按照传统装配顺序，将发动机直接装入整车[3]。
采用模块化装配，有效降低汽车装配的难度，相比传统生产工艺，需要多个工人配合，协调各零部件的安装关系，模块化装配工艺不受汽车总装生产空间的影响，受到的环境制约也更小。同时在生产过程，可以根据需要调整和扩展生产线的内容，将总装生成的工位减至最少，从而为生产车间容纳更多的模块装配线，从而以更高效率完成汽车装配生产。
2.3模块化装配提高安全控制
对于新车型装配，由于设计不够熟悉，采用传统总装生产工艺，过多的工位设置使得人员协调方面相对更容易产生问题。而模块化装配，生产所占用的工位更少，由此减少工人之间生产顺序的协调隐患，有效增强汽车生产的安全控制。同时模块化生产，对于零件尺寸的标准有更严格的要求，从原材料、零部件制造的供应商开始，就提出了限定要求。同时模块具有较高的通用性，将其运用到生产线中，一定程度上能够避免因个别车型个性化的零件要求，造成的安全问题。
模块化生产模式，使得汽车动态变数也随之变化，X轴的变化结构根据操作的需要，可以适当地调整长度；Y轴可以适当调整宽度，从而应对削去沟槽宽度，通过旋转在Y轴上操作。在这过程中，Z轴只需要设定高度上的变化，以及内、外边沿的高度差距，设置坐标数值。对于汽车内部结构，利用CAD制图操作系统，可以测定标准体系，依靠模型的图纸，有效将机器与电子行业结合，改变图纸中一些数据行变化。针对计算机制图呈现的标准型数据，对于结构性设计发现不合理的部分，通过微观、动态的调整，使结构层次坐标轴，完成合理的布局方案。
模块化装配工艺结合产品数据管理系统（PDM），通过在源头设计上实现数字化、模块化，将各项生产流程数据化处理，提高了产品设计和工艺设计的效率。同时借助CAPP软件的支持，在标准模板下实现工艺格式统一，最大程度避免因为设计数据不统一、不标准造成的安全控制问题。
结论：综合上述，汽车总装生产工艺中运用模块化装配，有效提高汽车生产的效率，采用并行式生产，改善传统生产工艺的低效率、高占用空间率的缺陷，充分发挥出这种新型的生产工艺在汽车装配生产领域中的最大优势，提高我国汽车制造业的竞争力。
参考文献：
[1]魏清滨，李志南.论模块化装配生产在汽车总装生产工艺中的应用[J].中国高新区，2018（07）：159.
[2]陈浩加.汽车总装生产工艺中模块化装配的应用研究[J].山东工业技术，2017（05）：287.
[3]孙国立.探讨模块化装配生产在汽车总装生产工艺中的应用[J].时代汽车，2016（06）：73-74.
论文作者:刘鑫
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
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