汽車焊裝技術(shù)

主編：李敏、姚永來(lái)

任務(wù)八焊裝物流管理目錄焊裝生產(chǎn)布局01焊裝輸送形式03焊裝信息管理02柔性物流04

任務(wù)導(dǎo)入現(xiàn)代化汽車工廠設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。作為整車四大工藝中較為典型的焊裝工廠，既涉及工藝、設(shè)備、工程及物流等專業(yè)，又要滿足產(chǎn)品多樣化、個(gè)性化趨勢(shì)下的柔性化、高節(jié)拍、節(jié)能環(huán)保等需求。如圖所示，通過(guò)PDPS等模擬焊接生產(chǎn)過(guò)程，優(yōu)化工藝布局、夾具結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)節(jié)拍，通過(guò)物流仿真優(yōu)化物流配送路線，提升配送效率。任務(wù)：如圖8-1所示，焊裝生產(chǎn)布局及物流管理方面，需要按照哪些步驟進(jìn)行，有哪些注意事項(xiàng)。圖6-1工作中的焊接機(jī)器人焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.1焊裝生產(chǎn)布局焊裝生產(chǎn)布局焊裝輸送形式焊裝工藝作為汽車行業(yè)四大工藝之一，其重要性不言而喻，其肩負(fù)著車身成型，為整車提供支撐框架的重要使命，除了要保證外觀造型之外，還必須保證總裝所有零部件安裝點(diǎn)的精度，故其工藝遠(yuǎn)比其他三大工藝復(fù)雜，生產(chǎn)線的規(guī)劃及布置不僅需從精度保證、生產(chǎn)效率、配送物流、倉(cāng)儲(chǔ)存放諸多方面權(quán)衡考慮，也受限于廠房面積及結(jié)構(gòu)、涂裝連廊等現(xiàn)有條件。沒(méi)有十全十美的布置方案，只有當(dāng)前最合適的布置方案。作為四大工藝中最復(fù)雜的工藝，生產(chǎn)線規(guī)劃及布置概括起來(lái)主要從幾個(gè)步驟著手：柔性物流（1）產(chǎn)能計(jì)算及節(jié)拍確定；（2）主線輸送方式選擇；（3）工序拆分及工位數(shù)量確定；（4）側(cè)圍總成配送方式；（5）總拼工位結(jié)構(gòu)方式；（6）物流倉(cāng)儲(chǔ)規(guī)劃；（7）平面布置及仿真驗(yàn)證焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.1.1產(chǎn)能計(jì)算及節(jié)拍確定焊裝生產(chǎn)布局焊裝輸送形式規(guī)劃第一步，必須有市場(chǎng)部及公司戰(zhàn)略規(guī)劃部門輸入的年產(chǎn)能要求，根據(jù)產(chǎn)能要求計(jì)算出生產(chǎn)節(jié)拍及單工位作業(yè)時(shí)間，作為工序拆分及工位數(shù)量確定的主要數(shù)據(jù)，其計(jì)算方法如下：柔性物流生產(chǎn)節(jié)拍（JPH）——每小時(shí)生產(chǎn)臺(tái)數(shù)。生產(chǎn)天數(shù)——365個(gè)自然天數(shù)，扣除國(guó)家法定節(jié)假日及雙休日，年生產(chǎn)天數(shù)大致按250天計(jì)算。每天生產(chǎn)時(shí)間——單班生產(chǎn)時(shí)間7.5小時(shí)、雙班15小時(shí)、三班22.5小時(shí)計(jì)算。設(shè)備開(kāi)動(dòng)率——設(shè)備有效開(kāi)動(dòng)比例，焊裝車間設(shè)備開(kāi)動(dòng)率規(guī)劃時(shí)一般設(shè)定為90%。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.1.2主線輸送方式選擇輸送方式焊裝輸送形式柔性物流1）往復(fù)桿輸送優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低廉，輸送可靠，占地面積小。

缺點(diǎn)：輸送效率較低2）滾床滑撬輸送優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格適中，輸送可靠，輸送效率較高

缺點(diǎn)：需考慮空滑撬的回轉(zhuǎn)方式及布置，會(huì)占用較多布置空間3）隨行夾具輸送優(yōu)點(diǎn)：輸送效率最高，定位精度高

缺點(diǎn)：?jiǎn)蝹€(gè)輸送隨行夾具成本高，同時(shí)仍需動(dòng)力滾床定位精度要求高焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.1.2主線輸送方式選擇輸送方式隨行夾具焊裝輸送形式柔性物流圖8-2隨行輸送的夾具適用范圍：適用于50JPH以上超高節(jié)拍的焊裝線布置。隨行輸送的夾具，如圖8-2所示。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.1.3工序拆分及工位數(shù)確定工序拆分及工位數(shù)確定焊裝輸送形式柔性物流圖8-2隨行輸送的夾具設(shè)計(jì)部門輸入整體產(chǎn)品機(jī)構(gòu)及圖紙、工藝路線，界定焊裝工藝內(nèi)容，再拆分工藝到單個(gè)工位，需遵循以下原則：（1）點(diǎn)焊一般按平均每個(gè)焊點(diǎn)3.5s作業(yè)時(shí)間進(jìn)行綜合測(cè)算；（2）弧焊由于煙塵排放、工作效率較低，需盡量集中布置，避免分散；（3）裝件、取件、夾具夾緊與打開(kāi)可根據(jù)過(guò)往經(jīng)驗(yàn)設(shè)定作業(yè)時(shí)間；（4）單工位有效工作時(shí)間+輸送時(shí)間不得大于工位作業(yè)時(shí)間；（5）需考慮輸送布置中的工位損失。原則焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.1.4側(cè)圍總成輸送方式（1）單側(cè)圍輸送焊裝輸送形式柔性物流側(cè)圍總成大部分屬于A級(jí)外觀面，對(duì)表面質(zhì)量要求高，故其輸送方式需綜合考慮輸送效率，是否需要庫(kù)存、側(cè)圍線的布置區(qū)域等因素確定，可分為單側(cè)圍輸送和雙側(cè)圍配套輸送兩種。單側(cè)圍輸送優(yōu)缺點(diǎn)，如右圖所示：優(yōu)點(diǎn)單側(cè)圍輸送適用于節(jié)拍相對(duì)較低的焊裝線，且側(cè)圍線需布置在主線兩側(cè)，總拼工位必須配合翻轉(zhuǎn)夾具使用。單側(cè)圍輸送具有成本低，抓具與輸送一體，無(wú)需單獨(dú)設(shè)置吊具及抓手缺點(diǎn)①只能一個(gè)總成輸送工作完成后才能返回輸送下一個(gè)總成，節(jié)拍較低；②無(wú)緩沖庫(kù)存，當(dāng)側(cè)圍線出現(xiàn)異常時(shí)會(huì)直接影響整條生產(chǎn)線停線，無(wú)緩沖余地；③側(cè)圍輸送后需配合翻轉(zhuǎn)夾具使用。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.1.4側(cè)圍總成輸送方式（2）雙側(cè)圍配套輸送焊裝輸送形式柔性物流雙側(cè)圍配套輸送適用于高節(jié)拍生產(chǎn)線，針對(duì)車間面積大，側(cè)圍線距離主線較遠(yuǎn)時(shí)。具有輸送效率高，可靈活制定緩沖庫(kù)存，且不受輸送距離限制，可總拼工位夾具方式可靈活選用的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)為需配合自動(dòng)抓手或抓件機(jī)器人使用，成本高。雙側(cè)圍配套輸送，如圖8-3所示。圖8-3雙側(cè)圍配套輸送焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.1.5總拼工位結(jié)構(gòu)方式總拼工位結(jié)構(gòu)方式焊裝輸送形式柔性物流總拼工位機(jī)構(gòu)方式需結(jié)合側(cè)圍輸送方式考慮，其主要受場(chǎng)地、生產(chǎn)車型種類限制，常用的有翻轉(zhuǎn)滑臺(tái)和可切換柔性滑臺(tái)、背扣式3種?？偲垂の坏男问蕉鄻樱幌抻谝陨?種形式，可根據(jù)實(shí)際情況因地制宜，選擇總拼方案，只要保證車身精度與效率兼顧，適合當(dāng)前形式需求即可。但不管哪一種方案，都必須制定合適長(zhǎng)寬高三維尺寸要求，為同步工程及平面布置提供數(shù)據(jù)輸入。1）翻轉(zhuǎn)滑臺(tái)通過(guò)翻轉(zhuǎn)夾具將側(cè)圍從水平翻轉(zhuǎn)90°，利用滑臺(tái)拼裝側(cè)圍，該方式可與側(cè)圍輸送方式配合單側(cè)側(cè)圍輸送方式使用，不用預(yù)裝側(cè)圍，直接拼焊，但效率偏低，不適合高節(jié)拍生產(chǎn)線。。2）可切換柔性滑臺(tái)可切換柔性滑臺(tái)主要由滑臺(tái)基座、可切換夾具兩部分組成，夾具可以整體切換，通過(guò)切換生產(chǎn)不同平臺(tái)車型，生產(chǎn)效率較高，但由于兩側(cè)滑臺(tái)龐大，無(wú)法預(yù)裝側(cè)圍，需額外增加預(yù)裝工位。3）背扣式主要的優(yōu)勢(shì)是生產(chǎn)效率高，但柔性差，只能生產(chǎn)單一車型，且必須增加預(yù)裝工位，如果單一車型產(chǎn)量高的情況下采用較多。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.1.6物流倉(cāng)儲(chǔ)規(guī)劃物流倉(cāng)儲(chǔ)規(guī)劃焊裝輸送形式柔性物流物流倉(cāng)儲(chǔ)規(guī)劃應(yīng)結(jié)合工藝布置、生產(chǎn)節(jié)拍綜合考慮，大致應(yīng)遵循以下原則：（1）倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)域大小應(yīng)滿足基本庫(kù)存要求。（2）倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)域應(yīng)靠近在車間物流門及廠區(qū)物流通道。（3）結(jié)合物流效率與場(chǎng)地節(jié)約性考慮，焊裝線之間的物流通道寬度一般4m左右。（4）所有需要裝件的工位均需預(yù)留物流通道，保證配送空間。（5）物流方向不能與車身整體流向相反。原則焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.1.7平面布置及仿真驗(yàn)證平面布置及仿真驗(yàn)證焊裝輸送形式柔性物流平面布置應(yīng)結(jié)合廠房結(jié)構(gòu)以及前面確定的工位數(shù)量、側(cè)圍輸送方式、總拼工位三維尺寸數(shù)據(jù)等進(jìn)行布置及仿真模擬，以驗(yàn)證廠房結(jié)構(gòu)及工藝規(guī)劃的可行性。具體過(guò)程中應(yīng)注意以下事項(xiàng)：（1）所有需要裝配零件的工位兩側(cè)均需布置物流通道及配送空間；（2）根據(jù)側(cè)圍配送方式，單側(cè)圍配送需保證側(cè)圍線布置在主線兩側(cè)，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)側(cè)圍配送；（3）應(yīng)避開(kāi)廠房鋼結(jié)構(gòu)，避免鋼結(jié)構(gòu)立柱在工位中間或者物流通道中間；（4）所有夾具、設(shè)備、工位器具、廠房結(jié)構(gòu)等均按1∶1實(shí)際尺寸布置；（5）受廠房結(jié)構(gòu)限制，需要轉(zhuǎn)彎時(shí)，需充分考慮因此損失的作業(yè)工位，因?yàn)樾D(zhuǎn)滾床工位是無(wú)法作業(yè)的；（6）線體寬度應(yīng)結(jié)合作業(yè)空間、工位器具擺放空間、夾具及設(shè)備尺寸綜合考慮；（7）前艙、地板、門總成等分件焊接的區(qū)域，應(yīng)盡量靠近其總成上線的位置；（8）所有布置完成后，應(yīng)充分檢查是否存在干涉區(qū)域，如存在及時(shí)調(diào)整布置。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.2.1MES系統(tǒng)（1）MES系統(tǒng)簡(jiǎn)介焊裝輸送形式柔性物流MES系統(tǒng)(ManufactureExecuteSystem，MES)，美國(guó)管理界于20世紀(jì)90年代提出的概念，即制造企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程執(zhí)行管理系統(tǒng)，是應(yīng)用于制造公司內(nèi)部的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)涉及到制造數(shù)據(jù)分析、計(jì)劃安排、生產(chǎn)調(diào)度、庫(kù)存數(shù)據(jù)、質(zhì)量監(jiān)控、人資管理、設(shè)備管理、采購(gòu)等管理模塊。MES能通過(guò)信息傳遞對(duì)從訂單下達(dá)到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化管理。當(dāng)工廠發(fā)生實(shí)時(shí)事件時(shí)，MES能對(duì)此及時(shí)做出反應(yīng)、報(bào)告，并用當(dāng)前的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對(duì)它們進(jìn)行指導(dǎo)和處理。這種對(duì)狀態(tài)變化的迅速響應(yīng)使MES能夠減少企業(yè)內(nèi)部沒(méi)有附加值的活動(dòng)，有效地指導(dǎo)工廠的生產(chǎn)運(yùn)作過(guò)程，從而使其既能提高工廠及時(shí)交貨能力、改善物料的流通性能，又能提高生產(chǎn)回報(bào)率。MES還通過(guò)雙向的直接通訊在企業(yè)內(nèi)部和整個(gè)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中提供有關(guān)產(chǎn)品行為的關(guān)鍵任務(wù)信息。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.2.1MES系統(tǒng)（2）焊裝車間的應(yīng)用焊裝輸送形式柔性物流汽車制造是離散型生產(chǎn)模式，一般按照訂單生產(chǎn)。汽車行業(yè)有個(gè)術(shù)語(yǔ)叫做OTD(OrderToDelivery)，指的是制造商從接收訂單到交付的整個(gè)過(guò)程。一般而言，4S店按照顧客的購(gòu)車要求、調(diào)研結(jié)果、市場(chǎng)預(yù)測(cè)，在制造商的銷售系統(tǒng)創(chuàng)建訂單。制造商的銷售系統(tǒng)結(jié)合市場(chǎng)策略(如新車型四驅(qū)延后生產(chǎn))，形成銷售訂單。銷售訂單進(jìn)入工廠的ERP系統(tǒng)，ERP根據(jù)工廠日歷、設(shè)備狀態(tài)、物料庫(kù)存、采購(gòu)計(jì)劃等信息，進(jìn)行MRP/APS運(yùn)算，生成每日的生產(chǎn)訂單。1）4S店銷售系統(tǒng)創(chuàng)建訂單2）工廠放入ERP系統(tǒng)3）ERP系統(tǒng)進(jìn)行MRP/APS運(yùn)算4）生成每日的生產(chǎn)訂單焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.2.1MES系統(tǒng)（2）焊裝車間的應(yīng)用焊裝輸送形式柔性物流以生產(chǎn)訂單為依據(jù)，在SRM系統(tǒng)中生成零件發(fā)運(yùn)單，通知供應(yīng)商生產(chǎn)。車輛生產(chǎn)完成后，車輛通過(guò)物流發(fā)運(yùn)環(huán)節(jié)，配送到各4S店。圖8-5是OTD流程示意圖：圖8-5OTD流程示意圖焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.2.1MES系統(tǒng)（2）焊裝車間的應(yīng)用焊裝輸送形式柔性物流ERP訂單不僅包含了車輛的車型配置等信息，還包括了車型生產(chǎn)的先后順序。在沖壓車間，由于采用批量生產(chǎn)模式，車間只看各車型配置的總數(shù)，因此并不嚴(yán)格按照ERP中每臺(tái)車的先后順序生產(chǎn)。在焊裝車間，MES從ERP接收生產(chǎn)訂單，進(jìn)而生成MES的生產(chǎn)工單。計(jì)劃員可以MES中進(jìn)行鎖定、凍結(jié)、重排序等操作，因而MES生產(chǎn)工單的順序可能與ERP順序有所不同。焊裝作業(yè)完成后，車輛經(jīng)過(guò)WBS進(jìn)入涂裝車間，有的工廠在WBS設(shè)置路由規(guī)則，可以自動(dòng)調(diào)整車輛進(jìn)入涂裝車間的順序。涂裝作業(yè)完成后，車輛經(jīng)過(guò)PBS進(jìn)入總裝車間，通常工廠會(huì)在PBS設(shè)置路由規(guī)則，車輛根據(jù)車型、VIN號(hào)等信息的檢查，經(jīng)過(guò)路由調(diào)度進(jìn)入總裝車間。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.2.1MES系統(tǒng)（2）焊裝車間的應(yīng)用焊裝輸送形式柔性物流嚴(yán)格的說(shuō)起來(lái)，只有焊裝的計(jì)劃與ERP計(jì)劃是高度一致，而涂裝、總裝的生產(chǎn)順序根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況調(diào)整。在焊裝車間，MES要實(shí)現(xiàn)以下計(jì)劃管理功能：①?gòu)腅RP自動(dòng)接收生產(chǎn)訂單；②對(duì)生產(chǎn)訂單執(zhí)行鎖定、凍結(jié)、重排序等操作；③訂單的有效性校驗(yàn)(如工藝是否完備)；④將訂單下發(fā)給主線的分裝線的設(shè)備PLC；⑤將訂單廣播給后續(xù)工位。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.2.1MES系統(tǒng)（2）焊裝車間的應(yīng)用焊裝輸送形式柔性物流如下圖8-6所示：MES將計(jì)劃下發(fā)給三大件、左右側(cè)圍上線工位PLC。在三大件合拼工位，PLC檢查三大件的車型是否匹配，如匹配則生成VIN號(hào)并進(jìn)行生產(chǎn)。當(dāng)車輛進(jìn)入主線，PLC檢查車輛與左右側(cè)圍的車型是否匹配，如不匹配則從緩存區(qū)調(diào)取零件。在各訂單下發(fā)工位，設(shè)備PLC從MES下載訂單信號(hào)，包括：訂單號(hào)、VIN號(hào)、車型、配置等，并且在合拼工位將重要信息寫(xiě)入RFID。為了減少對(duì)MES實(shí)時(shí)響應(yīng)的依賴，通常PLC會(huì)緩存3-10臺(tái)車的訂單信息。圖8-6焊裝計(jì)劃下發(fā)焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.2.2APS系統(tǒng)APS系統(tǒng)焊裝輸送形式柔性物流狹義的APS是指專門用于生產(chǎn)排程和生產(chǎn)調(diào)度的系統(tǒng)，即高級(jí)計(jì)劃與排程(AdvancedPlanningandScheduling)，廣義的APS包含了企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)系統(tǒng)的相應(yīng)功能模塊以及通過(guò)固定格式設(shè)置好的電子表格。由于ERP中的APS模塊和排產(chǎn)用的電子表格功能有限，很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模復(fù)雜的運(yùn)算，所以一般情況下，大家所談的APS系統(tǒng)是指狹義的APS系統(tǒng)。高級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃排程系統(tǒng)（APS）是基于奇瑞多年制造經(jīng)驗(yàn)打造賦能整車制造企業(yè)的專業(yè)平臺(tái)。平臺(tái)以貫通銷售、物流、制造、供應(yīng)等環(huán)節(jié)，解決短期產(chǎn)能測(cè)算、生產(chǎn)計(jì)劃、能力計(jì)劃、物料計(jì)劃編制及計(jì)劃管理問(wèn)題，為企業(yè)指標(biāo)的體系建立及監(jiān)控分析提供數(shù)據(jù)支撐。目前該平臺(tái)已成功覆蓋奇瑞超級(jí)青島工廠、蕪湖超級(jí)工廠等多個(gè)基地。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.2.2APS系統(tǒng)（1）APS自動(dòng)排產(chǎn)介紹焊裝輸送形式柔性物流APS主要用于均衡供應(yīng)鏈與生產(chǎn)過(guò)程中各種資源，在不同的供應(yīng)鏈與生產(chǎn)瓶頸階段給出最優(yōu)的生產(chǎn)計(jì)劃與排程，實(shí)現(xiàn)快速計(jì)劃排，并對(duì)需求變化做出快速反應(yīng)。APS排產(chǎn)系統(tǒng)制定合理優(yōu)化的詳細(xì)生產(chǎn)計(jì)劃，并且還可以將實(shí)績(jī)與計(jì)劃結(jié)合，接收MES制造執(zhí)行系統(tǒng)或者其他工序完工反饋信息，從而徹底解決工序生產(chǎn)計(jì)劃與物料需求計(jì)劃難做的問(wèn)題，APS排產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)合ERP、MES、PLM等系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持，高效實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃滾動(dòng)排產(chǎn)，是企業(yè)實(shí)施JIT精益制造系統(tǒng)的最有效工具。APS排程系統(tǒng)生產(chǎn)可視化，如圖8-7所示。圖8-7APS排程系統(tǒng)生產(chǎn)可視化焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.2.2APS系統(tǒng)（2）生產(chǎn)痛點(diǎn)及APS解決方案焊裝輸送形式柔性物流1）生產(chǎn)組織困難：需求波動(dòng)大，定制化需求越來(lái)越高，產(chǎn)品多樣，生產(chǎn)組織困難；2）生產(chǎn)成本高：工藝路徑復(fù)雜，柔性化設(shè)備多，生產(chǎn)成本不斷升高；3）業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不透明：供應(yīng)鏈核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不透明，業(yè)務(wù)流程靠人工銜接，數(shù)據(jù)孤島顯著。核心痛點(diǎn)解決方案圖8-8APS系統(tǒng)解決方案焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.2.2APS系統(tǒng)（2）生產(chǎn)痛點(diǎn)及APS解決方案焊裝輸送形式柔性物流1）建立跨部門、端到端的產(chǎn)銷協(xié)同機(jī)制；2）建立支持跨品牌、多產(chǎn)品、跨區(qū)域的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)模型3）建立訂單交付全程可視4）建立端到端的供應(yīng)鏈快速響應(yīng)能力5）建設(shè)“數(shù)字企業(yè)”6）建設(shè)“生態(tài)企業(yè)”解決方案焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.2.2APS系統(tǒng)（3）APS高級(jí)計(jì)劃排程系統(tǒng)運(yùn)行流程焊裝輸送形式柔性物流1、通過(guò)APS系統(tǒng)錄入基礎(chǔ)資料，或者通過(guò)ERP、MES系統(tǒng)API接口導(dǎo)入基礎(chǔ)資料，比如工作中心、車間、產(chǎn)線、設(shè)備、人力、模具、日歷、班次和工作時(shí)間等基礎(chǔ)資料。2、基礎(chǔ)資料導(dǎo)入設(shè)置好之后，就需要通過(guò)APS系統(tǒng)錄入或者同步導(dǎo)入ERP、MES系統(tǒng)中的銷售訂單、生產(chǎn)工單、倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存、BOM、制程、工藝路線、采購(gòu)訂單等關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)3、一鍵目動(dòng)化排程:當(dāng)基礎(chǔ)資料和業(yè)務(wù)單據(jù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入和設(shè)置好之后，APS高級(jí)計(jì)劃排程系統(tǒng)，就可以根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定，通過(guò)算法自動(dòng)排出:訂單交貨計(jì)劃表、采購(gòu)需求計(jì)劃表等。4、計(jì)劃排程結(jié)果出來(lái)后，APS系統(tǒng)可以導(dǎo)出EXCEL排程結(jié)果，或者系統(tǒng)一鍵確認(rèn)自動(dòng)通過(guò)API接口同步給ERP、MES、WMS和PLM等系統(tǒng)5、APS高級(jí)計(jì)劃排程系統(tǒng)同時(shí)提供多種甘特圖，可以直觀的得到排程結(jié)果，設(shè)備資源甘特圖、訂單甘特圖、工單甘特圖、產(chǎn)能負(fù)荷甘特圖、庫(kù)存甘特圖等，通過(guò)甘特圖一目了然知道計(jì)劃數(shù)據(jù)。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.2.2APS系統(tǒng)（4）APS系統(tǒng)收益焊裝輸送形式柔性物流奇瑞青島超級(jí)工廠等部署實(shí)施了高級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃排程系統(tǒng)（APS）項(xiàng)目，基于優(yōu)化聯(lián)動(dòng)的計(jì)劃管理體系，構(gòu)建奇瑞集團(tuán)端到端的統(tǒng)一、協(xié)作、透明、敏捷的計(jì)劃一體化平臺(tái)。1）價(jià)值提升①優(yōu)化供應(yīng)鏈效率和產(chǎn)出，提升奇瑞產(chǎn)量與銷量，確保行業(yè)領(lǐng)先；②提高資產(chǎn)產(chǎn)能利用率，降低生產(chǎn)成本；③改善客戶服務(wù)水平，提高企業(yè)信譽(yù)，提高盈利水平；④提前進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，降低訂單延誤風(fēng)險(xiǎn)，提高準(zhǔn)時(shí)交付率；⑤減少生產(chǎn)過(guò)程中的不確定性，縮短交付周期；⑥基于多目標(biāo)整體優(yōu)化，快速響應(yīng)需求變化；⑦減少停機(jī)待料風(fēng)險(xiǎn)，提高設(shè)備利用率。2）管理提升①實(shí)現(xiàn)多部門協(xié)同，打通信息壁壘，有效提升企業(yè)運(yùn)營(yíng)能力；②建立規(guī)范化的計(jì)劃流程機(jī)制，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃流程相互匹配和協(xié)同；③部門間數(shù)據(jù)共享與聯(lián)動(dòng)指標(biāo)，增強(qiáng)部門間協(xié)同；④提前預(yù)警，降低不確定性對(duì)計(jì)劃的沖突；⑤實(shí)現(xiàn)訂單全流程跟蹤和預(yù)警，提高快速響應(yīng)能力；⑥實(shí)現(xiàn)以奇瑞為主導(dǎo)的全價(jià)值生態(tài)供應(yīng)鏈。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.3.1焊裝生產(chǎn)線輸送方式簡(jiǎn)介（1）機(jī)械化輸送設(shè)備的分類焊裝輸送形式柔性物流由于汽車生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)大批量焊接生產(chǎn)的過(guò)程，其中機(jī)械化輸送設(shè)備是極為關(guān)鍵的組成。機(jī)械化輸送設(shè)備主要使用在焊裝車間與生產(chǎn)線間生產(chǎn)過(guò)程的成品、半成品等的搬運(yùn)、升降操作。衡量生產(chǎn)線工藝質(zhì)量與水平的重要標(biāo)志就是輸送方式的有效性，同時(shí)也是汽車焊接組裝流水線的關(guān)鍵布置。機(jī)械化輸送設(shè)備的分類，如右圖：1）按輸送設(shè)備的運(yùn)行方式可分為間歇式輸送和連續(xù)式輸送。2）按輸送設(shè)備的使用場(chǎng)合可分為焊裝線序間輸送設(shè)備、焊裝線間輸送設(shè)備、成品輸送設(shè)備。3）按輸送設(shè)備的輸送路線可分為水平輸送設(shè)備、垂直輸送設(shè)備、水平加垂直輸送設(shè)備。4）按輸送設(shè)備的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式可分為有撓性牽引構(gòu)件輸送設(shè)備和無(wú)撓性牽引構(gòu)件輸送設(shè)備。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.3.1焊裝生產(chǎn)線輸送方式簡(jiǎn)介（2）機(jī)械化輸送設(shè)備的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍焊裝輸送形式柔性物流機(jī)械化輸送設(shè)備的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍如表1。表8-1機(jī)械化輸送設(shè)備的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍設(shè)備名稱特點(diǎn)應(yīng)用范圍備注電動(dòng)葫蘆間歇式起重運(yùn)輸設(shè)備具有起重和輸送功能用于批量較小的焊接工序間輸送用于批量較小的焊接線間輸送作為組成搬運(yùn)機(jī)的起升機(jī)機(jī)構(gòu)，用于檢查、返修、總成下線

搬運(yùn)機(jī)非標(biāo)間歇式起重運(yùn)輸設(shè)備一般具有起重和輸送功能用于焊接線間輸送用于大型總成的焊接序間輸送

平板式輸送機(jī)水平輸送車身總成調(diào)整線輸送

地面鏈輸送機(jī)水平輸送車身總成裝焊線序間輸送車身總成調(diào)整線序間輸送有水平循環(huán)和垂直循環(huán)兩種自行小車具有起重、儲(chǔ)存和輸送功能焊裝車間線間輸送焊裝車間成品的儲(chǔ)存、輸送、編組

懸掛鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)具有水平和垂直輸送功能積放式懸掛輸送機(jī)同時(shí)具有起重、儲(chǔ)存和輸送功能焊裝車間線間輸送焊裝車間成品的儲(chǔ)存、輸送、編組

往復(fù)桿式輸送機(jī)間歇輸送，具有水平、垂直加水平輸送功能總成序間輸送車身總成焊裝工序間輸送

滑撬輸送機(jī)具有起重、儲(chǔ)存和輸送功能總成序間輸送；車身總成焊裝工序間輸送；車身總成調(diào)整線序間輸送；焊裝線線間輸送、儲(chǔ)存；焊裝車間成品的儲(chǔ)存、輸送、編組

直線運(yùn)動(dòng)“機(jī)器人”輸送機(jī)具有起重和輸送功能焊裝線序間輸送

焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.3.2電動(dòng)葫蘆（1）分類焊裝輸送形式柔性物流電動(dòng)葫蘆是廣泛用于焊裝生產(chǎn)線輸送的一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，既可以與簡(jiǎn)易吊具組合成為簡(jiǎn)易搬運(yùn)裝置，也可以作為自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)的起升機(jī)構(gòu)。如圖8-9所示。分類如下：①按起升機(jī)構(gòu)的構(gòu)造可分為鋼絲繩葫蘆、環(huán)鏈葫蘆；②按吊鉤數(shù)量可分為單鉤葫蘆、雙鉤葫蘆；③按使用場(chǎng)合可分為普通葫蘆、隔爆葫蘆；④按起升速度可分為單速葫蘆、雙速葫蘆。圖8-9電動(dòng)葫蘆吊運(yùn)焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.3.2電動(dòng)葫蘆（2）應(yīng)用焊裝輸送形式柔性物流主要應(yīng)用于以下幾方面：1、用于批量較小的焊接工序間輸送用；2、于批量較小的焊接線間輸送；3、作為組成搬運(yùn)機(jī)的起升機(jī)構(gòu)用于檢查、返修、總成下線；電葫蘆輸送循環(huán)時(shí)間，一般0.2-1.0m/s；優(yōu)點(diǎn)為占用空間小，可拓展性強(qiáng)，投資成本?。蝗秉c(diǎn)為節(jié)拍低，對(duì)大件適應(yīng)性差。小型焊接總成絕大多數(shù)輸送方式是人推或者叉車運(yùn)輸料架，即使生產(chǎn)節(jié)拍很快，到達(dá)1min左右也采用該輸送方式。中、大型焊接總成的線間輸送不便于采用人推料架，工件大而且沉重，料架裝件數(shù)量有限，叉車運(yùn)送距離比較短，宜采用電動(dòng)或者氣動(dòng)葫蘆吊運(yùn)上線。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.3.3自行小車輸送機(jī)（2）應(yīng)用焊裝輸送形式柔性物流各大汽車整車廠焊裝車間內(nèi)機(jī)器人廣泛應(yīng)用于焊接、搬運(yùn)等工位,對(duì)于不同線體之間的搬運(yùn)單純依靠機(jī)器人很難實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)接功能，在整個(gè)生產(chǎn)線體規(guī)劃時(shí)往往需要增加輸送設(shè)施對(duì)其進(jìn)行配合完成最終的轉(zhuǎn)接。近年來(lái)自行小車輸送系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于焊裝車間分總成、總成等工件及物料的輸送轉(zhuǎn)接線，在整個(gè)生產(chǎn)線體中自行小車輸送系統(tǒng)主要功能是完成輸送載荷的搬運(yùn)轉(zhuǎn)接。焊裝車間的空中懸掛自行小車，如圖8-10所示。圖8-10焊裝車間的空中懸掛自行小車焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.3.4滑橇輸送機(jī)（2）應(yīng)用焊裝輸送形式柔性物流滑橇輸送機(jī)是焊裝車間應(yīng)用范圍最廣泛的輸送設(shè)備之一，可用于大總成線序間輸送、車身總成線序間輸送、調(diào)整線序間輸送、焊裝車間成品儲(chǔ)存輸送。自動(dòng)化程度高，適用于各種批量的生產(chǎn)線輸送。可以在一條生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)間歇、連續(xù)輸送，易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線聯(lián)線輸送；可以將分總成線、車身總成焊裝線、車身總成調(diào)整線、儲(chǔ)存輸送線總成聯(lián)系成一個(gè)整體，易實(shí)現(xiàn)一個(gè)車間多品種生產(chǎn)線聯(lián)線：可以將各種產(chǎn)品分總成線、總成線獨(dú)立布置，共同建立補(bǔ)焊線、調(diào)整線，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線分期投入，但是操作接近性較差，生產(chǎn)線高度較高，投資較大。白車身滑撬輸送線，如圖8-11所示。圖8-11白車身滑橇輸送線焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.3.4滑橇輸送機(jī)（2）應(yīng)用焊裝輸送形式柔性物流以白車身總成線為例，進(jìn)行工位間一個(gè)循環(huán)的輸送說(shuō)明（圖8-12）。圖8-12主焊線的滑橇輸送示意圖（1）往復(fù)滑撬運(yùn)動(dòng)過(guò)程當(dāng)工位X完成該工位的焊接后，滾床升起，滑撬隨滾床一并升起，升起到位后，滑撬從滾床上脫開(kāi)，依靠驅(qū)動(dòng)滾輪摩擦滑撬向前移動(dòng)至X+1工位?；嗽跐L床上抱死后，隨滾床一起下落至滾床最低位?；藦臐L床上松開(kāi)，從工位X+1返回至工位X，滾床將滑撬抱死，如此實(shí)現(xiàn)一個(gè)循環(huán)。（2）大循環(huán)滾床運(yùn)動(dòng)過(guò)程當(dāng)工位X完成該工位的焊接后，滾床升起,滑撬隨滾床一并升起,升起到位后，滑撬從滾床上脫開(kāi)，依靠驅(qū)動(dòng)滾輪摩擦滑撬向前移動(dòng)至X+1工位?；嗽跐L床上抱死后，隨滾床一起下落至滾床最低位。如此實(shí)現(xiàn)一個(gè)工位間輸送，依次類推，最后通過(guò)升降機(jī)或者轉(zhuǎn)臺(tái)將滑撬輸送回來(lái)，實(shí)現(xiàn)大循環(huán)功能。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.4.1智慧物流（1）從制造走向智造焊裝輸送形式柔性物流焊裝是汽車質(zhì)量分界點(diǎn)，工藝相對(duì)復(fù)雜，環(huán)境惡劣，部分操作要求帶有計(jì)算機(jī)視覺(jué)的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化激光點(diǎn)焊，自動(dòng)化率可達(dá)80%～90%。因此，焊裝車間的數(shù)字化建設(shè)是車企制造端數(shù)字化建設(shè)的重中之重，焊裝的數(shù)字化建設(shè)的核心技術(shù)主要集中在工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)管理軟件、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)字孿生等方面。圖8-13AMR自動(dòng)化搬運(yùn)以焊裝車間為例，新建的智慧工廠啟動(dòng)焊裝無(wú)人化配送項(xiàng)目，共計(jì)投入200余臺(tái)潛伏AMR，實(shí)現(xiàn)了焊裝工序間物流、沖壓自制件物流、焊裝外協(xié)件物流的線邊點(diǎn)對(duì)點(diǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)。AMR自動(dòng)化搬運(yùn)，如圖8-13所示。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.4.1智慧物流（1）從制造走向智造焊裝輸送形式柔性物流圖8-14智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)iWMS和機(jī)器人控制系統(tǒng)RCS無(wú)縫對(duì)接LES系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)信息和產(chǎn)線配送信息數(shù)字化管理，提高信息準(zhǔn)確性和配送及時(shí)性。主要通過(guò)通過(guò)工位Andon呼叫系統(tǒng)、iWMS智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)以及RCS機(jī)器人調(diào)度系統(tǒng)之間相互聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了線邊物料無(wú)人化配送的場(chǎng)景搭建。智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，如圖8-14所示。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.4.1智慧物流（1）從制造走向智造焊裝輸送形式柔性物流圖8-15AMR柔性規(guī)劃路徑RCS智能識(shí)別料架尺寸并柔性規(guī)劃路徑，規(guī)避擁堵的同時(shí)提高配送效率，滿足節(jié)拍要求。AMR柔性規(guī)劃路徑，如圖8-15所示。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.4.1智慧物流焊裝輸送形式柔性物流智慧物流上線后，帶來(lái)如下成效：①傳統(tǒng)牽引車+人工配送的作業(yè)模式，升級(jí)為AMR+料架的智慧物流模式，人力成本降低28%，顯著提升了線邊配送效率與質(zhì)量。②智慧物流模式上線后，AMR替代傳統(tǒng)牽引車，實(shí)現(xiàn)焊裝工廠無(wú)牽引車，同時(shí)降低了安全事故風(fēng)險(xiǎn)。③RCS與PLC對(duì)接，打通業(yè)務(wù)信息流，實(shí)現(xiàn)焊裝機(jī)器手工位的精準(zhǔn)投料并通過(guò)AMR轉(zhuǎn)運(yùn)料架，關(guān)燈也能精準(zhǔn)操控，大大降低了能耗，讓“黑燈工廠”成為現(xiàn)實(shí)。（1）從制造走向智造焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.4.1智慧物流焊裝輸送形式柔性物流隨著開(kāi)發(fā)過(guò)程集成度要求的不斷增加，以及多媒體技術(shù)和仿真技術(shù)的發(fā)展，已提供了多種仿真工具和虛擬現(xiàn)場(chǎng)工具，不僅可對(duì)產(chǎn)品性能、可制造性、可維護(hù)性、可使用性、成本和外觀等進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估，而且利用虛擬現(xiàn)實(shí)的交互性、沉浸性和想象性可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境的高度真實(shí)感，使人可直接對(duì)虛擬原型進(jìn)行實(shí)時(shí)交互操作，產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)。物流仿真價(jià)值，客戶公司層面，如右圖所示：（2）焊裝物流仿真應(yīng)用①通過(guò)對(duì)整個(gè)工廠進(jìn)行仿真,可以及早發(fā)現(xiàn)規(guī)劃中的缺陷和錯(cuò)誤，使工廠規(guī)劃質(zhì)量得到保證；②通過(guò)仿真分析和優(yōu)化，提高了規(guī)劃的效率和效果，為公司節(jié)約投資資金；③預(yù)知未來(lái)工廠的運(yùn)行狀況和極限能力，確保投資安全有效；④加快項(xiàng)目規(guī)劃進(jìn)度和減少規(guī)劃員討論時(shí)間，一方面有效降低人員時(shí)間浪費(fèi)，另外一方面可以有效縮短新工廠從規(guī)劃到投產(chǎn)的時(shí)間。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.4.1智慧物流焊裝輸送形式柔性物流物流仿真價(jià)值，規(guī)劃員層面，如右圖所示：（2）焊裝物流仿真應(yīng)用①通過(guò)三維建模和仿真分析支持，使規(guī)劃員之間以及上下級(jí)之間溝通更加直觀和簡(jiǎn)單；②減少規(guī)劃中的盲目性，幫助規(guī)劃員提高其規(guī)劃能力；③用軟件分析代替手工復(fù)雜計(jì)算，提高了規(guī)劃的效率和效果，同時(shí)有利于激發(fā)員工思考④通過(guò)量化分析評(píng)估規(guī)劃方案的優(yōu)劣，更有說(shuō)服力，有效減少規(guī)劃端與工廠端之間的矛盾。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.4.1智慧物流焊裝輸送形式柔性物流PlantSimulation是一款完全采用面向?qū)ο蠓椒ǖ姆抡孳浖?，它?gòu)建了一個(gè)完整的工廠，從生產(chǎn)線、加工單元到工序操作的所有層次進(jìn)行設(shè)計(jì)、物流仿真和優(yōu)化的集成計(jì)算機(jī)環(huán)境。面向白車身的解決方案主要解決白車身焊裝生產(chǎn)線的工藝規(guī)劃、焊裝生產(chǎn)線的布局等問(wèn)題，同時(shí)應(yīng)用物流仿真模塊對(duì)整人生產(chǎn)線進(jìn)行物流分析和優(yōu)化。（2）焊裝物流仿真應(yīng)用對(duì)離散制造系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真研究，能達(dá)到提高生產(chǎn)效率、降低庫(kù)存量、降低成本、縮短生產(chǎn)周期、快速響應(yīng)市場(chǎng)等目標(biāo)。焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.4.1智慧物流焊裝輸送形式柔性物流某焊裝車間物流仿真項(xiàng)目部分仿真模型、模型參數(shù)界面，分別如圖8-16、8-17所示。某焊裝車間物流仿真項(xiàng)目部分仿真結(jié)果，如圖8-18所示。（2）焊裝物流仿真應(yīng)用圖8-18某焊裝車間物流仿真項(xiàng)目部分仿真結(jié)果圖8-17仿真模型參數(shù)設(shè)置圖8-16部分仿真模型焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.4.2AGV物流焊裝輸送形式柔性物流與傳統(tǒng)的物流方式相比，AGV（AutomatedGuidedVehicle,自動(dòng)導(dǎo)航運(yùn)輸車）輸送具有施工簡(jiǎn)單、路徑靈活、移動(dòng)性和柔性較好等優(yōu)點(diǎn)。在焊裝車間使用AGV進(jìn)行物流運(yùn)輸，不僅可以提高車身鈑金件搬運(yùn)的自動(dòng)化水平，還能滿足大批量生產(chǎn)的要求。（1）AGV輸送系統(tǒng)構(gòu)成AGV單車AGV控制系統(tǒng)AGV充電系統(tǒng)組成焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.4.2AGV物流焊裝輸送形式柔性物流AGV單車目前主要有潛入式和拖車式（見(jiàn)圖8-19）。焊裝車間物流通道寬度為4m，考慮到AGV單車及物料車轉(zhuǎn)向半徑的限制，焊裝車間AGV單車主要采用潛入式。潛入式AGV單車又分為單向（見(jiàn)8-20a）和雙向（可前進(jìn)、后退，見(jiàn)圖8-20b）兩種形式。（1）AGV輸送系統(tǒng)構(gòu)成圖8-20潛入式小車類別圖8-19AGV小車類別焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.4.2AGV物流焊裝輸送形式柔性物流AGV在線自動(dòng)充電采用快充模式，快速充電模式只對(duì)快充蓄電池組進(jìn)行快速充電操作。首先采用恒流定壓充電方式，也就是設(shè)備先以恒定的電流對(duì)電池組進(jìn)行充電，電流的大小由用戶設(shè)定，電池組隨著恒流充電電壓不斷上升，當(dāng)電池組電壓達(dá)到用戶設(shè)定的電壓值時(shí)，設(shè)備自動(dòng)對(duì)電池組進(jìn)行恒壓補(bǔ)充充電而電流值不斷減小，直至快充電流值小于設(shè)定值的40%或達(dá)到最大設(shè)定充電時(shí)間時(shí)結(jié)束。從開(kāi)始的恒流充電到后來(lái)的恒壓充電，整個(gè)充電過(guò)程全部由智能充電機(jī)的控制中心自動(dòng)完成。（1）AGV輸送系統(tǒng)構(gòu)成焊接信息管理焊裝生產(chǎn)布局8.4.2AGV物流焊裝輸送形式柔性物流因焊裝車間由多條分總成線體及分裝工位組成，且分裝工位一般是按制件結(jié)構(gòu)進(jìn)行排布，每個(gè)工位節(jié)拍與整車規(guī)劃節(jié)拍都不盡相同，在此不建議全部采用AGV輸送，本文主要針對(duì)車門內(nèi)外板、側(cè)圍外板、頂蓋外板和翼子板制外物流輸送進(jìn)行介紹。AGV小車數(shù)量計(jì)算，示例如表8-2所示。（2）AGV焊裝車間工藝方案規(guī)劃序號(hào)裝入件名稱物料車收容量單件生產(chǎn)節(jié)拍/s整車耗時(shí)/s單批次輸送耗時(shí)/sAGV需求量/臺(tái)1左側(cè)圍外板10180180017200.962右側(cè)圍外板10180180015600.873左翼子板20120240011600.494右翼子板20120240013600.575頂蓋10120120017201.446后背門外板下段32120384013600.367后背門外板上段32120384013600.368右前門內(nèi)板60120720013600.199發(fā)動(dòng)機(jī)罩外板32120384013600.3610左前門外板32120384011600.3111右前門外板32120384013600.3612左后門外板32120384011600.3113右后門外板32120384013600.36AGV數(shù)量合計(jì)小計(jì)6.94考慮：交通管制及充電等待（有效工作時(shí)間90%）7.71考慮：AGV負(fù)荷