试论模块化装配生产在汽车总装生产工艺中的应用论文_王娜斌,陈鹏委

试论模块化装配生产在汽车总装生产工艺中的应用论文_王娜斌,陈鹏委

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摘要:随着经济、技术的不断发展,汽车的生产模式也在不断的进行着革新。为适应人们对汽车的生产装配需求,模块化装配模式应运而生。这种装配生产方式不但能够极大的提高汽车生产的效率,还确保了汽车的生产质量。

关键词:模块化装配 汽车总装 工艺 应用

前言: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。

1 模块化装配生产概述

1.1 模块化概念

传统装配工艺主要分为总装和部装、再分合装、组装等几种。产品可分为多个部件,而部件则由若干个零件装配在一起。在产品装配生产过程中,零件先装配成部件,这个过程称为部装;多个部件再进行装配,成为总装配。而某些部件在总装配之前还需要与其他零件或者部件配成更大的部件,这称为总成。模块化是一种较为新型的生产工艺概念,其中的模块是指具有独立功能,同时具有一致的几何接口、输入和输出单元的构件,相同种类的模块可进行互换,因此具有较高的独立性、互换性和通用性的合成部件。工业产品实施模块化后,其设计、制造、调式、修改具有较高的独立性,可由较为专业的企业进行生产;模块产品的尺寸一致、很容易实现模块间的互换,从而满足产品的不同需要;模块化生产还有利于实现横向和纵向的产品间模块通用,使得跨系列生产成为可能。模块化生产的以上特征说明模块可脱离总装线而单独存在,这是传统的部件所不具备的独特优势。

1.2 汽车制造行业中模块化生产概念的提出

近年来,汽车行业的竞争越加激烈,企业为降低生产成本,开始寻找新的生产模式,以提高企业的经济利润,构造简单安全的汽车产品就成为各个企业追求的目标。汽车配件的标准化降低了新车型的制造成本,还可使企业同时生产多种车型,满足消费者的不同需求。而数字化技术的不断发展,则将汽车制造由标准配件生产模式推进到集约化、标准化、数字化和模块化生产模式,由此形成了汽车模块化装配生产。不同企业,对模块化生产模式的理解和运行不同,如德系汽车企业将汽车分为动力总成、车门总成、仪表总成和车前端总成四大模块,而日系汽车企业则将汽车分为传动、车身、安全和多媒体等四大模块。

2 模块化生产的含义

从19世纪末的福特T型车的流水线生产,到近代以日系企业丰田为代表的精益生产方式。模块化生产模式的应用还有效的减少了生产的资金成本,极大的提升了汽车生产的经济效益,汽车的生产模式开始向着集约化和标准化发展,由此带来的生产模式的变革让汽车“生产结构”开始趋向于电脑生产一样简单。比如大众采用的MQB平台就是将发动机、变速箱加上前轴和前悬挂放在同一模块内,再和车身等模块总装。通过模块化平台应用的加深,大量的汽车零部件实现标准化,在不同品牌和不同级别的车型中达到共享,从而实现生产从A00、A0、A到B四个级别的车型的共通生产。从中我们可以得知,模块化的汽车装配线能够提高产品的可靠性、自动化水平以及汽车零部件的质量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从根本上大大减少了汽车生产制造周期,提高了我国汽车行业在国际地位。

3 模块化装配生产的具体应用

传统的汽车生产模式下,汽车的组成是通过零部件的相互组合来完成的。这种生产模式会导致生产环节过多,生产流程复杂,不利于提高汽车生产装配的效率。模块化生产有效的解决了传统生产过程中的缺陷,将简单的串联式生产模式转变为了并联式生产流程。这种生产模式的特点概括起来说就是将不同生产的不同环节在同一时间进行,最后再进行有效的组合,从而大大的提高了生产的效率。

模块化的生产方式不仅在大型的汽车生产车间中得以应用,还可以在综合性的区域内完成。在传统的生产模式中,汽车的装配生产需要应用到上万个零部件,而在进行模块化生产后,这一数量减少到了两千个左右,无论是在材料管理还是生产环节上都获得了极大的简化。由于模块化的生产模式实现了多条生产线路同时生产的方式,因此极大的缩短了生产流程,使操作工人的需求量也有相应的减少。

但是从生产的资金投入来看,模块化生产模式的资金需求并没有显著的下降。主要是由于模块化生产仍处于发展阶段,大多数设备的价格仍较高,随着生产技术的不断发展,未来模块化生产设备的成本将会有所下降。尽管模块化生产的成本投入与传统生产模式差别不大,但其拥有的优势仍较为显著。例如,模块化生产的方式受到的环境限制较小,无论是在生产车间还是综合区域内都可以进行。同时,模块化生产有利于实现生产环节的优化和调整,能够较好的适应当前大规模的生产需求。

另外,生产流程的缩短有效的减少了生产时间,使生产的效率获得了极大的提升。更为重要的是,模块化的生产方式可以降低汽车生产的风险性。模块化的生产方式可以极为方便的根据市场需求改变产品的生产规模。当某一种产品受到较大的欢迎时,可以适当的增大生产的规模,而当某一种类型的汽车市场需求较少时,可以立即减少生产量。在市场经济竞争不断增大的背景下,这种生产模式可以减少企业生产的风险,从而增强企业的竞争力。同时,模块化的生产方式促进了企业进行产业技术的创新,通过科学技术的应用,企业可以形成自身的品牌效应,增强企业的综合实力。

4 模块化装配生产对汽车行业发展的影响

模块化生产模式的应用使得汽车技术的创新领域进行了一定的转移,从原先的零部件生产创新转变为了生产环节组合的优化。模块化生产模式实现了零部件供应商的直接参与生产过程,做到了设计、生产、装配的同步化,缩短了生产时间并节约了开发的成本。模块化装配生产模式使得汽车制造商可以在全球的汽车制造范围内选择合适的装配工艺以及各类零部件,设计汽车制造方案时能够得到最大程度的优化,有利于扩大和提高各类汽车零部件的种类、智能化水平以及生产质量。

在我国,传统型的装配工艺还没有引入模块化这个新型概念。而以上的研究分析中可以看出,模块化的新型生产工艺在现代化的装配过程中具有极大的优势特征,在我国的汽车制造领域内值得普遍推广,提高国产汽车的装配质量,增强品牌效应以适应全球化的市场竞争。

结语:随着人们生活水平的不断提高,我国汽车行业的得到了快速发展,极大的满足了人们的日常出行。同时,我国消费者对汽车的质量和舒适性也有了更高的要求,这就促使汽车制造企业不断研发新车型,以满足人们个性化的需求。企业是以追求利益为生产目的的,如何缩短汽车生产周期,在最短的时间内生产更多的汽车产品,抢占市场先机成为汽车企业生存与发展的关键。模块化装配生产可有效缩短汽车生产周期,提高汽车整体质量,降低其生产成本和后期的维护成本,因此可在汽车行业进行广泛推广。

参考文献:

[1] 余传海.总装同步工程中工艺前期输入对整车开发的影响[J].汽车工艺与材料,2013(03):12-17.

[2] 李伟伟,刘小兵,王德明等.浅谈模块化设计在汽车生产中的应用[J].汽车零部件,2013(03):81-86.

[3] 田润心.模块化装配生产在汽车总装生产工艺中的运用[J].机械制造,2012(50):49-53.

论文作者:王娜斌,陈鹏委

论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期

论文发表时间:2018/11/7

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