汽车总装多平台多车型混线生产工艺方法

admin 阅读：49128 2025年08月27日

0 前言

汽车总装多平台多车型混线生产工艺方法
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截至2024年底，我国新能源汽车累计产销量均超过3000万辆，中国品牌乘用车市场份额超过65%，中国品牌汽车发展迅速并加速替代国外品牌。国产汽车品牌迎来发展快速期，整个产品周期进一步压缩，产品更新迭代速度明显加快，各车企轿车、MPV、SUV以及微型车等快速推出，各平台各车型混线生产愈发明显，产线设计节拍较高，如何保证有效混线，总装工艺面临巨大挑战。

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1 现状挑战

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以某A级轿车与某MPV共线生产为例，在整车尺寸、配置及参数等各方面相差较大，零部件数量、种类和相似性等差别非常大，见表1、表2。

车型间差异较大，总装工艺生产存在四大挑战：因各车型人力需求不同，如何兼顾混线生产负荷不一问题；基于车型间差异大，如何保证产线设备共用，如何进行兼容性改造；混线生产时，线边物流空间是否满足物料要求；在混线生产时，如何实现工位防错。

2 应对方法

运用ECRS法则，为保证主线工位平衡，按照装配可替代方式、主线工位工时替代方式及减少主线生产件数量方式（比如推动总成供货或分装总成上线）。保证生产产量按照主线设备满节拍规划方式，工艺规划同步考虑物流空间要求。为保生产过程质量建立工位内防错方法等多角度制定应对挑战的措施，保证多平台多车型混线生产实现满节拍，保质量、保过程和减少混线的影响。本文中总装产线设计参数见表3。

2.1 工艺排布

工艺参数核算如下，其中，r 为人员负荷率，一般取0.95。

工艺节拍 B 为

经计算，MPV上线生产需求人力约600人，A级轿车上线生产需求人力442人，也就是说两车型混线生产时，当A级轿车生产时，近158人处于赋闲状态，存在严重人力浪费。

基于工艺布局，共用设备布局，同工位排布相同件或操作方式相似件，当操作方式基本相同时，可以减少操作者不同系统或不同装配方法之间频繁切换，降低装配问题风险。工艺规划阶段输出工艺排布图，工艺排布图按照工艺流程从白车身上线到整车下线的全工艺过程，需要体现线体工位信息，线边工艺设备、工艺高度、工艺流向和主要装配件等，能够较好反映现场实际工艺布局情况。

2.2 工位工艺平衡

按照BOP工艺排布顺序，按照工艺卡装配顺序遵循标准工时，逐个工位逐个人力操作核算装配工时，排出山积表，依据ECRS原则填峰削谷，保证各个工位每个人力装配负荷尽量均衡，在工艺设计阶段人力装配总工时负荷不超过节拍时间。各线体输出线体山积表，如图1所示。对超过节拍的进行共线重新分配，将可拆分操作依据工艺逻辑移至操作较少位置，从而达到工艺平衡。

图1 底盘分装山积表

2.3 推动总成供货

减少总装装配人力数量，推进线边分装及集中分装，减少主线人力数量。主线人力按照最高配置配备，车型切换多余人员进行车型分装作业。

总成供货推进，总成供货是行业内趋势，不仅可以减少总装车间装配件数量，减少人力及设备投入，将质量控制由后端移至前端。如将前副车架、左右下摆臂以及左右下摆臂球头纳入总成供货需求，以前副车架总成进行供货，总成供货后，可以减少底盘分装托盘改造，总装装配人力可少投入2人。

针对差异部分推动总成供货，减少总装装配件数量，MPV总成供货，如前后副车架总成，前后制动器总成、门护板总成、副仪表板总成和燃油箱总成等，预计减少人力投入18人。

2.4 线边分装及集中分装规划

规划线边分装及集中分装，尽量保证主线装配内容少，通过线边物流排布及空间校核，确定线边分装位置及集中分装区域。

校核线边物流，遵循BOP工艺排布，将线边物流货架模拟实际现场布置虚拟摆放。具体要求为去除SPS零部件后，需要线边摆放的零部件，按照实际货架真实尺寸摆放线边，以从上到下投影占地尺寸实际绘制二维方格。每个货架方格标注实际尺寸、配箱数量及零部件名称，便于工艺调整需要。单个零件线边摆放数量大于30min装配量。货架摆放后要求能够方便拿取零件，原则上取料方向平行于线体方向，如果某些位置需要垂直于线体方向，预留空间需要大于零件长度且大于等于600mm。货架方格之间间距不小于50mm，货架方格不能超出物流通道且与线边拧紧轴活动挂架及活动机械臂空间大于500mm的安全空间。单工位内货架方格尽量不要超出本工位。货架方格不应被设备、立柱等遮挡。零部件分装台优先布置于装配工位线边。

通过线边物流面积排布校核，例如车身控制器、运动控制器、智驾控制器、装饰面板、车载电源、饰板、盖板和通风盖板等约30个部件可在线边进行分装，通过工时核算合计需要人力31人。

当线边区域满足不了所有分装时，除了线边分装外，需要设置集中分装区用于分装，一般考虑要求为物料输送方便，可设置在物流存放区，线边分装区域不足，但需要进行分装后再进行总成装配。分装操作步骤多，占地面积较大的，能够有效降低主线人力的，能够与共线车型尽量人员共用。例如散热器总成、顶棚总成、集成制动系统总成、DMTL总成、上本体和前后保总成等，合计得出集中分装区域人力需求35人。

A级轿车依据同上分析得出各区域人力需求，综上汇总见表4，总装各区域人力需求如下。

总装产线可按照MPV主线人力配备，即配备518人，A级轿车生产时主线仅需387人，多余人员负责MPV及A级轿车的线边分装及集中分装操作。MPV生产时，因分装总成已经完成，仅需要主线装配操作即可，即518人。要求A级轿车上线时间大于或等于MPV上线时间，比如生产组织可以每1h进行车型切换，保证分装总成充足。主线人力按照整车配置最高、装配件最多的车型进行配备，确保主线满节拍生产，新增人力可以兼顾其它车型分装操作，保证人力不浪费。

2.5 数字化装配校核

通过数字化装配进行工艺方案设计、校核工艺布置、工艺设备柔性化兼容性分析及工艺设计合理性分析等。

数字化装配主要是按照工艺流程进行装配工人的可视性、可达性、可操作性及安全性的分析，从而实现从单个装配单元的装配过程、流程时间到生产线物流变化的整个产品的现场可视化装配生产过程。其过程是在网络和计算机软件环境中，利用产品和资源的三维数模，对产品的装配工艺过程进行设计，并模拟产品移动、定位等装配过程，检查产品设计和工艺设计的缺陷，对工艺设计的结果进行仿真验证和评估。其主要目的是对装配的几何约束、干涉问题进行检验，验证产品结构设计的协调性、合理性和可维护性，是产品设计工作的组成部分。该部分工作可以分为四个阶段，即数据准备、装配工艺流程创建、装配过程仿真、装配工艺过程分析与优化及仿真结果输出，其一般流程如图2所示。

图2 数字化装配流程

如图3所示为数字化装配分析实例，数字化装配工艺对于产品装配过程的意义在于以下几点。

(1) 有利于实现产品设计、工艺设计和工装设计的并行开展，从而降低产品研制风险，缩短产品研制周期，减少开发成本。

(2) 在产品实际（实物）装配之前，通过装配过程仿真，可及时地发现产品设计、工艺设计和工装设计存在的问题，有效地减少装配缺陷和产品故障率，减少装配干涉等问题导致的重新设计和工程更改，保证了产品装配的质量。

(3) 装配仿真过程生成的图片、视频录像可直观地演示装配过程，使装配工人更容易理解装配要求，减少了装配过程反复，减少了人为差错。

(4) 装配仿真过程产生的图片、视频录像可用于对维修人员的培训。

(5) 对于新产品的开发而言，通过三维数字化装配工艺设计与仿真，减少了技术决策风险，降低了技术协调成本。

(6) 设备设计方案满足多车型柔性兼容共线，基于设备硬点推动产品设计更改，满足设备柔性化及兼容性。

图3 数字化装配分析实例

2.6 零部件外观防护要求

物料考虑供货方式，推动总成供货，分装总成减少占用线边物流面积，分装场地需要考虑分装面积、配送路线及线边存储时间，零部件外观防护等。

零部件外观保护在产品设计阶段提出并推动实施，一般考虑运输及装配过程中容易产生划伤、磕碰问题，除了零件包装外还需要进行外观防护，主体包括内外观高亮黑材质、屏幕、灯具、饰板、亮条和LOGO等，推荐样式为贴膜（可随车到客户端）、防护膜（装配或运输过程防护）和仿形防护套(装配或运输过程防护)等方式。