新能源汽车总装工艺布局调整及改造的思考

新能源汽车总装工艺布局调整及改造的思考
摘要：通过分析生产的衡量指标及价值创造理论，研究了汽车整车装配工艺性
开发的标准。

结合汽车公司在产品开发阶段及试生产过程中总装工艺调整及改造
存在的一些实际问题及详细解决方案，提出将总装工艺性开发标准贯穿于产品开
发及批量生产前的各个阶段，从源头上减少批量生产中的浪费现象，实现总装车
间基于价值导向的生产模式。

该方法对汽车企业的总装工艺调整及改造具有一定
的参考价值和实际可操作性。

关键词：调整；改造；总装工艺；
1产品设计同步工艺调整及改造
总装工艺调整及改造以同步工程的形式介入产品开发阶段，对生产系统进行
同步开发，产品与工艺、工装的开发同步调整及改造，使开发者从概念开始就考
虑生产系统的需求，考虑产品后续的工艺性。

通过在开发初期进行先期工艺评价
和验证，将生产过程中可能出现的问题尽可能地在造型阶段和结构设计初期发现
并解决，从而避免之后需要投入大量的人力成本解决由于零件设计导致的装配问题，使投产更可靠和化，同时降低装配成本。

这一阶段的特点是以虚拟数据及模型为载体，进行零件的工艺流程分析，工
作重点主要集中在如下几点：1）降低由于产品设计所影响到的生产时间；2）考
虑混线车型的零件特点，通过对零件的标准化设计，保证工艺流程的标准化和稳
定性；3）确定零件的装配顺序；4）设计符合人机工程学的生产工艺；5）提高
产品质量；6）降低原料成本。

2为生产准备的调整及改造
这一阶段的工艺调整及改造，通常以实车演练作为载体，推行工艺调整及改
造的“调整及改造→模拟→优化”操作，主要包括如下4个环节。

1）模拟装配流程。

使用零件及工具，根据工艺调整及改造方案进行实物装配，并对整个流程（1个岗位单节拍的工作内容）进行摄像。

2）IE（Industry Engineer）工程师进行工时分析。

根据录像中详细的零件装配
过程，将工艺流程分解成动作要素，进行MTM（Methods-Time Measurement）分析，创建每个零件的工时模块及价值分类，得到每个工人的工时及劳动负荷率。

3）小组成员讨论。

利用各类生产标准，评估工艺流程，并对问题进行分类，提出解决问题方案。

目标是减少浪费，优化工艺流程。

4）模拟最优装配流程并拍摄视频，用于培训批量生产操作工。

在开展为生产准备的工艺流程过程中，通过实物拆装模拟和流水线现场巡视，进行设备、工艺流程、工位布置、工时平衡、以及物料包装及上线方案等的调整
及改造。

对产品设计阶段同步建立的工艺调整及改造方案进行验证及细化，规避
潜在的风险，实现以创造价值为导向的化生产方式，改善混线生产的工时不平衡
现象；同时提高混线车型起步生产阶段的工艺稳定性，缩短起步生产时间，提高
起步生产及批量生产之后车辆的装配质量。

为生产准备的工艺调整及改造阶段，其主要工作内容有如下几点：1）在实车上对每一道工序进行实际操作的模拟；2）优化并确定以MTM为基础的化工艺生
产流程；3）设计工装器具；4）改善工位布置及人机工程；5）降低混线生产车
型之间的工时差异；6）定义所有零件的上线方式、位置及零件包装方式。

图1 工艺优化前、后的制造工时图
案例1：通过对制动液加注、踏板力测试、雨刮安装工艺的调整，减少非增
值时间，优化人员。

工艺优化前、后3名工人的制造工时如图1所示，图1中工
时分类与图1相同。

工艺调整分析见表1。

表1 工艺调整分析
根据制造工时的价值理论分类及生产调整及改造的标准，优化之前工艺存在
的问题如下：1）插接电源，开起点火开关分别是制动液加注和雨刮零位调整的
准备工作，工人1和工人3操作重复；2）工人2在进行踏板力测试时，存在等
待设备的时间，属于明显的浪费。

根据上述分析，雨刮零位调整作为柔性工艺，可以由工人1操作，从而避免
了插接电源，开起点火开关在整体工艺流程中的二次操作，减少了非增值时间；
工人2可以利用等待踏板力测试的时间，进行雨刮安装工作，从而消除浪费。

通过上述工艺调整，降低了非增值时间，原本需要3名工人完成的总装装配
及检测工作可由2名工人完成，实现了总装工艺的调整及改造，降低了HPV。

3 起步生产阶段工艺调整及改造
在新产品批量生产之前的试生产阶段，需要在生产现场验证之前的工艺调整
及改造并做进一步的性优化。

在试生产前期，要求流水线严格按照新产品混线工
艺进行生产，在此过程中，评价工艺流程与流水线现场的匹配程度，通过对每个
岗位的现场观察发现问题。

每一个问题都是改进的机会，针对每一个装配流程问
题的解决方案，就是对工艺流程的优化。

起步生产阶段工艺验证及优化的主要工作内容如下：1）结合现场情况进行工艺流程确认，并对问题提出解决方案；2）检查流水线设备位置、操作方式及设
备时间是否和为生产准备的工艺调整及改造一致，如不一致，需要调整工艺；3）汇总所有的产品更改信息，并在此基础上调整工艺计划；4）检查工装器具并根
据现场使用情况进行优化；5）检查每个工位的物流上线方式及包装形式并根据
现场情况进行优化。

案例2：根据现场实际生产问题，制作特殊工具，优化工时，降低费用。

工
艺优化之前使用胶带固定线束，存在工时和材料费用的双重浪费，而且胶带的使
用是伴随车辆生命周期的长期投入。

优化之后使用夹头固定，不仅降低了制造工时，而且由于夹头是一次性投资，平均到每台车的费用几乎可以忽略不计。

优化前、后线束固定方式如图2所示。

具体工时及费用优化见表2。

图2 优化前、后线束固定方式
表2 线束固定方式优化工时费用分析
总结
综上所述，汽车总装工艺调整及改造是一个系统性的工程，它贯穿于产品开
发至批量生产前的各个阶段。

在进行工艺的调整及改造之前，应掌握生产的操作
准则，才能对总装工艺进行有效的评估。

本文所介绍的方法都已在实际的项目中
运用，期望随着更多项目的开展，可以积累详实的数据和经验，促进汽车总装工
艺的标准化发展。

参考文献：
[1]王雷顶.面向汽车总装生产线的仿真研究与应用[D].南京航空航天大学，2016.
[2]黄青斌，韩培培，乐慧杰.浅析某纯电动车平台的总装工艺调整及改造[J].汽车工业研究，2017（07）：26-33.。