总装车间的改造和扩建

发布时间:2010-07-13
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改造不像新建工厂,不可能进行择优设计,而必定要受旧厂房的局限,要有所取舍,既要马上投产、马上出车,抢占市场,又要兼顾中远期发展


图1  原卡车工厂

在充满竞争的市场环境下,我国汽车制造业将面临更大的压力和冲击,为了提高市场竞争力,企业必须在短时间内达到一定的生产规模,并以最小的投资实现最大的产出,来提高企业竞争力。北京现代汽车有限公司自投产以来,当年产销即突破5万辆,第2年就完成了15万台的生产改造,2005年实现了5车种混线、生产能力达30万台的最终目标,顺利运行68UPH(每小时生产68台车,即52.94s生产 1台车)的生产速度,充分体现了北京现代的发展速度。北京现代的三期改造,在不影响生产的前提下,有条不紊,一气呵成,演绎了它在工厂建设和改造上的丰富经验及一套完整的管理体系。

图2  改造后的工厂

基本方案

1、基本方针:

要以最低投资、最快速度,建成高效率、高品质、具有柔性化的工厂。

2、方案概要:

原有北京轻型汽车有限公司(以下简称为北轻汽)的卡车总装工厂面积近2万m2,厂房高度为10.2m,就厂房及工厂外围条件来说,基本具备了轿车的生产条件,且具有发展空间。当年北轻汽在规划卡车工厂时,在总装工厂的南侧为将来北轻汽的发展预留了60m×312m的面积,正是这一决定为今天我们规划具有现代化水准的轿车工厂创造了可能和必要条件。

然而,改造不像新建工厂,不可能进行择优设计,而必定要受旧厂房的局限,要有所取舍,既要马上投产、马上出车,抢占市场,又要兼顾中远期发展。

就此,我们制定出了三期改造及扩建方案,如表1所示。


    三期方案充分利用自身资源规划、实施和集成,一阶段5万台的生产工厂无需厂房建设,直接进入设备制造、安装(省掉近4个月的时间);而二期、三期则以边生产边施工的方式扩建工厂,扩大生产能力,达到具有一定规模和实力的轿车生产工厂。

3、生产线计划

□ 总装生产线构成:

PBS—车身储存系统;

TRIM LINE—内饰装配线;

CHASSIS LINE—底盘装配线;

FINAL LINE—最终装配线;

OK LINE—OK 线(表明汽车出库);

TEST LINE—检测线;

SHOWER TEST LINE—淋雨检查线;

INSPECTION LINE—最终检查线;

SUB LINE—分装线;

FEEDING LINE—供应线。

□ 工位数量设计

根据生产车种的装配工艺及生产线运行的最大UPH而编制的作业编程,来确定各阶段、各生产线的工位数量,进而确定各生产线的长度。

4、LAY-OUT(平面布置图)

在制定了目标、方案和工位数量后,制作详细的平面布置图:

□ 5万台/年LAY-OUT(如图3所示)

5万台/年的平面布置要兼顾二、三期的建设,若单考虑5万台/年的设计,内饰线、底盘线、最终线的工位数按 1:0.5:1的比例设计生产线长度,略显底盘线工位不足,但纵观整个三期工程,显而易见,确保内饰和最终线的工位数是非常必要的,可以大大减少二期、三期的工程量,将来可直接将内饰线、最终线变为内饰1线和内饰2线,可以节省成本和改造工程量,这在之后的设备选型中显得尤为重要。底盘工位数的不足则可以通过调整作业编程来弥补。

□ 15万台/年、30万台/年LAY-OUT(如图4所示)

由于在5万台/年设计时已经考虑了15万台/年、30万台/年的规划,所以2期、3期的设计就显得容易和顺理成章了。

15万台/年这个阶段起到了一个承上启下的作用,自然地完成了5万台/年设备到30万台/年的转换,以及30万台/年的布局。虽然它只是一个中间过渡阶段,但却是这三期改造中最为关键和艰巨的部分。

相对前两期工程来说,三期改造要容易的多,因为包括设备基础在二期改造已经完成,无需动土,只要安装设备,进行大坝合龙即可完成。

事实证明,此设计方案非常顺畅,实施起来方便且合理。

设备计划(以输送设备为主)

1、输送设备选型

在设备选型上,同样是要纵观三期目标,以最少的投入、最经济的方案及最快的速度实现我们的目的。

内饰线的SLAT CONVEYOR是较传统的一种输送形式,我国的汽车厂家早在20世纪80年代就已经普遍使用,一直沿用至今,说明这种输送形式还是很实用的。原有的卡车工厂的驾驶室装配线(滑橇线)原本是可以改造成轿车的内饰线的,对5万台/年建设来说,那样做无疑是最合理和经济的,但就2、3期建设来看却不那么合适,最终事实证明舍弃它是最明智的选择。

对于底盘线,国内有汽车厂家采用车身可侧转角度的较先进的倾斜悬挂+EMS 输送形式,但就底盘装配的部件来看,仅有2~3个工位需要车身侧转角度,而因此多花费的投资却远远高于实际需要的价值,既经济又合理是评价设计优劣的标准,而不是盲目地追求高、新、奇。同样的原则,我们的底盘线选择O/H POWER&FREE的输送形式。

30万台/年生产线的最终线,采用了目前众多厂家都纷纷使用的可升降的大平板式摩擦输送线。这选择是很合理的,首先,它为自动化设备的使用创造了条件,便于机器人的使用;其次,根据不同工位车身可升降为不同高度,这一特性为操作者创造了好的工作条件,改善了作业者的工作姿势,减轻了作业者的工作强度,值得采用。

总装工厂输送设备占主要地位,它的不同选择,既关系到投资费用,又决定了整个生产线运行的优劣。


2、设备运行方案

目的:为了生产线顺利运行,从初期阶段树立运行计划,使生产线的启动率极大化。

以15万台/年生产运行为例说明:

□ 内饰、底盘、最终、OK各生产线UPH运行方案:

(1) 预想到设备故障多发,底盘、最终生产线运行的UPH比其他生产线提高2%左右(UPH UP)运行,以减少因满载停止及临时停止;

(2) OK线的运行与内饰、底盘、最终线相比提高5%左右的UPH运行,以减少因满载而停止;

图5  最终线

(3) 为了减少积压现象,检测、淋雨、最终检查线比其他生产线提高20%左右的UPH运行。

□ 生产线之间转接区域的转接链运行方案:树立最佳的转接链运行方案,确保各生产线之间的顺利运行。

□ 各生产线工位按钮排布及运行方案(临时停止,呼叫组、班长)

(1) 设置最佳的工位按钮及警报器排布(数量、位置);

(2) 及时表示出生产现况板、设备异常及生产线临时停止,从而对设备及生产线停止现象进行生产及保全紧急措施。

结语

正由于北京现代的就地取材、以小博大的运作方针,使得在当时看来许多的“不可能”变成了可能,也为今后扩大生产规模,建立轿车航母总结了一套完美的经验。

文中所介绍的只是总装工厂的一个侧面,汽车装配涵盖的内容很庞杂,人员及教育培训计划、模块化计划、自动化方案、零部件物流—工厂外部物流、工厂内部物流,生产管理系统,质量管理系统等,都还需要我们去学习和研究。

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