汽车总装生产工艺中模块化装配的应用研究论文_陶修锋

汽车总装生产工艺中模块化装配的应用研究论文_陶修锋

(东风柳州汽车有限公司 广西柳州 545006)

摘要:当前,我国国民经济水平有了显著提高,人们的生活质量也得到了提升,对于汽车的需求量和购买欲望不断加强。消费者对于汽车舒适度以及汽车质量、用户安全、体会度等都有了更高追求。现阶段,汽车制造商不断提高设计水平,以及在汽车制造的工艺环节上提高产品的质量,在日趋激烈的市场竞争力环境中,提高了企业的竞争力。模块化生产作为汽车制造的重要关键环节,对于汽车总装的工艺和制作都有着不可小视的作用,不仅可以降低汽车的生产成本,还能够提高工作效率,促进我国汽车建造业的健康发展。

关键词:汽车总装;生产工艺;模块化装配;应用

引言

成本是决定产品竞争优势的重要因素之一,对于市场竞争日趋激烈的汽车产业来说,极度追求规模效应的目的也在于此。为了充分发挥大规模制造带来的成本节约优势,平台化模式在汽车行业率先得到了应用,而产品的平台化制造则以产品的平台化设计开发为基础。为此,企业深度理解并有效实施产品平台化开发战略将直接决定后续成本控制的可能空间,并带来其它方面的诸多益处,具有重要的意义。

1模块化的相关概述

1.1模块化概述

在汽车制造业中,指的是基于平台原理,从整车结构角度拆分出的、具有某种特定结构和功能的通用部件的组合。可以说,模块和总成、系统等概念有相近之处,但模块更强调独立性、继承性和通用性。在本文的定义体系下,模块是整车产品中高于系统和总成的特定零部件组合。基于模块的架构平台代表着实现更大程度通用的可能,因此可以认为是平台化的一个新阶段。但是,我们对于模块化开发及架构平台的概念也切勿“神化”:一方面,平台化和模块化开发在本质上是一致的,都是追求通用化、降低成本、提升效率的一种模式,如果推行架构平台不能取得比传统平台更大的收益,那就完全没有意义,也就是说,架构平台并不一定比传统平台更“高级”,两者都是手段,不是目的,不可本末倒置;另一方面,推行架构平台是有基本条件的,与企业自身规模、规划能力、技术实力以及设计积累密切相关,又要考虑外部条件(如供应商能力)以及未来变化趋势的影响,因此,企业必须量力而为、适时而动。

1.2模块化的必要性

伴随着消费者多样化的市场需求不断提升和对新车更低售价的期待,主机厂必须能够利用现有的规模化生产方式来持续降低成本,同时通过产品生产线功能组合的模式缩短开发和生产准备阶段的时间,从而加速新车的上线速度。在这种大环境下,国外不同汽车厂商纷纷推出模块化的生产平台,提高零部件的共享比率,减少专用设备的投资。与此同时,世界汽车总销量排名靠前的丰田集团,也在世界范围内所有工厂逐步推行NGA(Toyota New Global Architecture)模块化平台。生产指示系统作为车辆生产组织的重要组成部分,在天津一汽丰田汽车有限公司推行模块化平台的前提下,也使用模块化的理念来设计系统及使用生产指示。

2模块化汽车装配生产的应用

近几年,面对激烈的市场竞争,汽车制造企业为了提升自身的综合竞争力,都在不断的研发新技术,结合新工艺、新理念进行研究,实现在不影响汽车质量的前提下,降低生产成本,缩短新车上市时间的目标。汽车制造企业通过对汽车的标准化配件进行完善的形式来实现这一目标,即使不同车型的汽车也能够使用同一种类型的配件进行装配,降低了生产过程中投入的资金成本,同时能促进多种车型的同步生产、共线生产,最大限度满足了市场对汽车装配的需求和顾客的个性化需求。随着科学技术的不断完善,现代汽车制造企业在生产过程中也开始结合数字化技术,推动汽车制造工艺向数字化、集约化、系统化的方向发展,汽车总装生产工艺也逐渐向模块化的方向靠拢。模块化生产工艺主要是对汽车的独立配件进行整合,最终形成一个综合性的单元系统,利用这一单元系统推动汽车制造企业的可持续发展。当然,不同企业对于模块化装配生产的理解存在一定的差异,所以具体的使用情况还需要具体分析。一般来说,乘用类汽车生产的模块化,可以细分为电装、内装、底盘、外装、发动机分装、仪表分装、四门分装等主要模块。

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3运用模块化装配生产在汽车总装生产工艺中的应用

3.1应用及效果

TNGA 模块化车辆生产平台的主要特征,就是将不同系列的车辆产品放在同一生产线上生产,另外为了提高兼容性,所使用的零部件共通化比率也逐渐提升。这种生产方式下,相同的工艺和相同的零部件均可以使用相同的生产指示。为了方便工程师设计生产指示内容,生产指示系统中提供了跨车种的指示内容拷贝功能;同时,为了防止出现拷贝后出现运用错误,系统提供了不同车种相同零部件的生产指示内容相互校对的机能;除了生产指示内容的拷贝以外,纸质指示票的格式以及向子系统发送的数据格式,也提供了格式移植及校验的模块。在生产指示系统构架的设计上,采用标准的接口规则,方便与不同的子系统实施对接时的信息交互。应用模块化的理念对新车型的生产指示进行开发和设计后,企业汽车生产效率明显提高。

3.2市场需求及产业发展的变化趋势

企业要在竞争中胜出,归根结底要靠赢得消费者的青睐,因此,如何推行平台化和模块化产品开发模式,还必须充分考虑市场需求以及产业发展的变化趋势。对于消费者而言,个性化是始终不变的追求,每个消费者都希望自己购买的产品与众不同。随着汽车的普及程度日益提高,消费者对个性化的追求不断提高,汽车企业对此必须有充分的考量。与此同时,新一轮科技革命引发全球产业重构,基于充分互联协作的智能制造体系成为未来升级的方向,原本相互矛盾的大规模和定制化生产有望由此统一起来。在此前景下,模块的原有功能也在发生延展,不只是实现跨平台间通用的载体,也将成为满足消费者个性化需求的关键。汽车企业对这一演变也要有前瞻性的认识,预作准备。

3.3提升设计品质

不管是工程师自身的精力,还是整体项目中预留给工程师用于系统和指示内容设计的时间都是有限的。如果在通用工艺或生产指示上直接使用模块,那么通用部分所花费的时间就能减少,相对用于设计和测试核心工艺或生产指示的时间就能增加,慢工出细活,这样设计出来的系统或者生产指示内容更加可靠。

3.4企业总体实力和外部条件支撑

企业推行平台化和模块化产品开发模式必须基于自身实力和外部条件的支撑。前者包括企业的产品及技术策划能力、产品开发及验证能力、质量保障能力、供应链体系管控能力以及足够的经验积累等,后者则主要体现在上下游战略协作伙伴的支持保障能力。如果企业对于如何打造汽车产品的理解不充分、能力不健全,即使有推行平台化和模块化产品开发模式的正确理念和方向,也无法落实到位,难以设计出安全有效、充分兼容而又冗余适当的共性组件。实际上,更大程度的通用化对产品的可靠性及质量的稳定性提出了更高的要求。

结语

随着社会的不断进步,消费者对汽车的需求越来越多样化,这就要求汽车制造企业不断改进工艺,缩短研发周期和生产周期,降低成产成本,提高企业的经济效益。模块化装配生产作为一种新型的生产工艺,已经在提高生产效率,降低生产成本方面显现出了巨大优势,具有十分广阔的发展前景。我国汽车制造企业应积极开展模块化装配生产工艺研究,提升我国汽车制造行业的综合竞争力。

参考文献:

[1]杨军伟.模块化装配生产在汽车总装生产工艺中的运用[J].硅谷,2013(17):11+13.

[2]石康伟.模块化装配生产在汽车总装生产工艺中的实践分析[J].电子制作,2015(06):247.

[3]袁凤,张连莹.模块化装配生产在汽车总装生产工艺中的应用[J].中小企业管理与科技下旬刊,2016(02):213-214.

[4]李伟伟,刘小兵,王德明,徐谦,贾宾.浅谈模块化设计在汽车生产中的应用[J].汽车零部件,2013,03:98-100.

论文作者:陶修锋

论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期

论文发表时间:2018/1/14

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