商用车总装工艺管理创新

牛牧原，周光凌，严华星，李健

（上汽大通汽车有限公司，江苏无锡214177）

商用车总装工艺管理创新

牛牧原，周光凌，严华星，李健

（上汽大通汽车有限公司，江苏无锡214177）

就商用车多品种、高度定制化特点，提出总装工艺管理的创新方法。阐述了以工序为基础进行多车型工艺数据的精确管理方法。通过对工序和车型的逻辑编码，自主开发的软件系统使车型与工序精确匹配，解决了多车型工艺信息的精确管理的难题，对我国乃至世界商用车行业的总装工艺的精益化管理具有指导意义。

商用车；总装；工艺管理；精确匹配

汽车工业是全球化中最具有代表性的行业之一。随着科技和生产力的迅速发展，技术变革加速，汽车市场竞争空前激烈。传统的生产方式已经不能适应现代市场的要求［1］。

近二十年来，世界汽车制造业得到了快速发展。随着消费者购买能力的不断提高，产品需求模式由单纯的功能需求发展为客户化定制［2］。消费者对汽车的需求也逐步从最初的关注其功能化转变为关注产品的差异化和个性化［3］。越来越激烈的市场竞争促使企业通过利用各种现代化的信息技和管理方法来满足客户越来越苛刻的客户需求。随着商用车以客户为导向，高度定制化的发展趋势，本文研究了目前工艺管理多采用的穷举基型车配置安装工艺+特殊配置安装工艺的管理方法，针对其多车型、零件多、数据维护庞大、变化点多、工艺需精确维护到每一种车型等困难，本文提出了岗位指导书、UC约束符的个性化编制，同时匹配整车物料编码，结合电子化系统的构建的总装工艺管理方法，能够实现商用车总装工艺的精确化、个性化、柔性化管理，大大提高商用车总装工艺管理的工作效率和精益程度。

1　商用车定制化趋势及特点

1.1商用车定制化趋势分析

进入二十世纪七八十年代，汽车行业随着社会环境的变化而不断发生着转变，汽车行业开始进入关注并采用大规模定制生产模式的年代［4］。随着近三十年的不断探索和优化，汽车企业逐渐摸索出一套从客户需求出发，让客户通过车辆配置选择而进行生产的大规模定制化生产流程。对于高端汽车品牌，选择更为多样化和个性化，而对于其他中低端品牌，也逐步向高端品牌靠拢，以求更全面地满足消费者的需求。

1.2商用车定制化特点介绍

商用车存在小批量、多品种的特点，对于商用车市场，定制化特点更为明显，产品的制造不只是根据消费者对车辆的配置的选择，而是更倾向于订单化生产，甚至根据订单进行二次研发。相较于乘用车市场，商用车的定制化要求更为复杂和高级。对于商用车市场客户不光要求企业提供大量的配置选择，而更多的是要求汽车企业提供个性化的解决方案，其定制化难度和复杂程度与乘用车完全不在一个量级之上。

对于乘用车而言，同一种车型的不同配置（含选装包）一般不超过120种。而对于商用车而言同车型的不同配置将达到数千种。图1所示。

图1　乘用车与商用车配置数量对比

2　现行商用车总装工艺管理方法

2.1现行商用车总装工艺管理方法介绍

商用车的高度定制化对汽车总装工艺的管理提出了极高的要求，总装工艺需要对数千个不同零件的安装工艺进行定制化管理，其数据量和工作之大是乘用车总装工艺管理的几十甚至上百倍。

举例来说，对于乘用车的一款车型，其配置选择一般不超过30种，而对于上汽商用车有限公司的V80一种车型，其不同配置车型就可以达到2 445种。

针对于商用车高度定制化的特点，现行总装工艺管理方法多采用穷举基型车配置安装工艺+特殊配置安装工艺的方法。通过穷举出基本车型的成套工艺流程，在其基础上增加特殊配置的工艺流程。如上述提到的V80车型就是采用的此方案：先整理出250个基本车型的工艺流程，再在250个基型车的基础上加入特殊配置需求的工艺流程。

2.2现行管理方法局限性

在精益化生产的背景下，以上总装工艺管理方法存在一定的局限性：

（1）不精确，现行管理方法无法精确到每一个单独的车型，进而无法对某特定车型进行单独的工艺管理和工艺数据分析；

（2）柔性差，针对以上管理方法，若出现新型基型车配置，则需要对该车型的工艺进行全面的评估和重新管理，不能及时根据车型的出现而及时对其工艺进行相应的管理；

（3）数据量大，该管理方法需要对每一个基本车型的全部工艺数据进行管理，对于商用车而言即便只有250种基本车型，也是十分巨大的。

3　商用车的工艺管理的难点与目标

3.1定制化汽车的总装工艺管理的难点

对于高度定制化的商用车而言，其总装工艺的管理的难度主要体现在以下几个方面：

（1）多车型、多平台造成分类困难；

（2）零件多、工具辅料多、装配步骤复杂造成数据庞大，造成维护困难；

（3）变更多、优化多，变化点管理困难。

3.2定制化商用车的总装工艺管理的要求

针对商用车多品种、小批量、高度定制的特点和商用车总装工艺管理的难点，对商用车总装工艺管理提出了以下要求：

垫片式转轮静平衡试验工具是通过调整垫片厚度改变转轮重心高度进而调整工具灵敏度的静平衡试验工具，转轮静平衡试验工具各零部件之间紧密配合，工具制造难度低，平衡精度高，特别适用于精度要求较高的抽水蓄能、水泵和高水头混流式水轮机转轮的静平衡试验。目前此种转轮静平衡试验工具已应用于我公司大华桥、丰满重建和小浪底引黄工程项目的转轮静平衡，取得了较好的效果。

（1）工艺管理精确覆盖到每一种车型；

（2）数据易于维护、柔性高；

（3）数据变更方便。

4　商用车的总装工艺管理方案实现

针对商用车总装工艺管理的难点，基于对商用车总装工艺管理的要求，上汽大通汽车有限公司总装车间通过6个月的技术攻关，研发了针对商用车总装管理的商用车总装工艺管理系统，实现了商用车总装工艺的精确化、个性化、柔性化管理，大大提高了商用车总装工艺管理的工作效率和精益程度。下面就该方案进行具体阐述：

4.1整体方案构想

方案以岗位指导书（Job Instruction Sheet）为基础，以下简称为JIS.图2所示。

图2　方案流程图

每一个JIS包含一道最基本的不可拆分的工序。如：“安装乘客安全气囊模块至乘客安全气囊支架”。不同车型的装配过程由不同的工序有机的组合而成，不同车型的工艺即通过管理不同的有机组合的JIS集合来实现。通过对工序的不同组合，组成任意车型的完整工艺体系。每一道工序中都包含：零件、操作步骤、使用工具及辅料、设备、标准工时等相关内容。这些内容都归纳于JIS之中。

4.2岗位指导书的个性化编制

JIS编制必须保证所有车型的个性化装配工序全部覆盖。个性化装配工序是指该平台下所有车型共有工序外的其他所有工序。

JIS编制时，需要对每一道工序进行视频拍摄，并进行重新拆分，保证工序达到不可拆分的程度。

岗位指导书编制的同时，需要将每一道工序所使用的零件、工具、辅料、设备都包含在岗位指导书的内容之中，确保岗位指导书能覆盖该工序的全部工艺内容。

4.3岗位指导书（Job Instruction Sheet）“约束符”（UC）的提出

为了区别同一工位的不同内容的岗位指导书，需要对岗位指导书进行约束，为此提出岗位指导书（JIS）UC“约束符”的概念。

岗位指导书（JIS）UC“约束符”的定义（以下简称为UC）：

UC为一串逻辑关系字符串，用于表述某JIS在车型平台下能被选中的条件。

UC约束符的构成：

UC=“主特征条件”+“其余特征条件”，具体如图3所示。

图3　UC结构举例

除“主特征条件”外“其余特征条件”值选中JIS的条件由特征值与各种逻辑关系连接而成具体规则如图4所示。

图4　逻辑关系示意图

“/”——逻辑“或”关系：表述同个Family下有2种或2种以上特征条件能被选中使用的情况。比如：“8座、9座、11座车用”可表示为“&A208/A209/ A20B”。

“&”——逻辑“与”关系：表述不同Family下特征条件被选中的情况。

比如：“左舵豪华版用”可表示为“&B00L&A50C”.

“—”——逻辑“非”关系：表述不同Family下Feature不被选中的情况。

比如：“非左舵用”表示为“—A50S/A50U”.

通过以上特征值条件和三个逻辑关系，可以对每一个JIS进行UC编码。通过UC编码可以识别该JIS在任意一种车型上是否会被选用。

例如，工序“安装高顶车装饰条”的JIS的UC约束符为“LAAAXX&400H”。根据表1中特征值描述，该约束符表示：该JIS只适用于高顶车型，而不适用与其他车型。

表1　特征值举例

4.4岗位指导书（JIS）与整车物料编码（VC）匹配

（1）整车物料编码定义。Vehicle Code缩写为VC，是一个16位编码，用以表示一种车型的全部特征信息。VC的每一位都根据编码定义表示不同的车型特征信息，VC可涵盖该车型平台下所有不同车型的全部装配信息。通过相应编码，一个VC代表1种车辆配置。如7156NSCJH170600D表示：SV7平台+ 2015年+BUS+标准（3210 mm）+标准（1928 mm）+商务版+三菱2.4+5MT变速器+左驾右侧移门+7座+基型车+暖白。

（2）UC与VC匹配。在数据库中根据车型配置将每一个VC与应其相应UC集合进行对应匹配，以达到根据一个VC可以找出该车型的所有UC特征值。

通过数据库系统，将所有VC与其对应的UC集合进行匹配，即可通过VC找到其所有相应的岗位指导书（JIS）。

4.5定制化商用车的总装工艺管理系统构建

为了满足上文提出的商用车管理需求，以上述原理及数据基础，进行总装工艺管理系统搭建。该工艺管理系统需要满足以下需求：

（1）通过搜索VC即可查询到该车型的所有工艺信息和工艺文件；

（2）数据维护便捷；

（3）便于进行数据统计和计算分析。

基于以上要求，上汽商用车公司开发出一套满足商用车特点的总装工艺管理系统，系统界面如图5所示。

图5　系统界面

系统可以进行远程登录、远程维护，方便随时更改和查询。同时可以按工段工位等信息来提取所有工艺信息，方便计算工时数据，统计工装辅料设备等。

该系统不光可以覆盖商用车总装车间的所有工艺文件信息，而是覆盖了商用车的所有工艺信息，真正实现了工艺的精确化电子化管理。

5　工艺信息管理系统应用及展望

5.1工艺信息管理系统应用

工艺系统上线后运行后，彻底改变了上汽商用车总装工艺的管理模式。工艺管理从最基本的纸质工艺文件管理升级为基于工序的精确化多车型工艺管理体系。

公司所涉及的3个平台共计521 2种车型的工艺流程全部纳入工艺管理系统，从根本上解决了商用车工艺管理的难题。

相较于基本车型+特殊配置的工艺管理方式，采用上述方式进行工艺管理，可减少编制岗位指导书6万多份，大大减少了工艺管理的工作量。

同时，工艺文件变更全部由系统传递到生产现场并精确到每一个车型，大大提高了工艺变更执行的时效性和精确性。

5.2未来展望

长远来看，商用车的大规模定制化生产势在必行，为了实现以传统大规模生产同样的成本和速度为客户生产多样化、个性化的产品和提供个性化服务的目标，企业应充分发挥新兴技术、灵活制造和过程重组的作用［5-8］。

随着信息技术的不断发展，未来的工艺管理将更加信息化、智能化。

从精益化角度讲，工艺信息的管理将从以工序为基础逐渐发展为以工步为基础，管理内容将精确到装配过程中的每一个细小的动作，这样不但有利于更精确地对装配工艺进行控制，而且更有利于进行人机工程学分析以达到更进一步优化工艺的目的。

从信息化角度讲，商用车未来的工艺管理将更加以市场信息为导向，工艺管理将从最终端的订单需求出发，以客户的需求为导向，进行工艺的管理和评估，真正做到市场与生产的无缝对接。

随着商用车定制化的进一步发展，本文提出的总装工艺管理方法将越来越多的应用于商用车行业，并逐渐向乘用车行业进行过渡，让越来越多的汽车消费者体会到定制化的乐趣。

［1］李超.中国汽车企业大规模定制生产方式研究［J］.上海汽车，2007，（10）：16-19.

［2］楼健人，张树有，谭建荣．面向大批量定制的客户需求信息表达与处理技术研究［J］．中国机械工程，2004，15（8）：685-687.

［3］Giovani Da Silveira，Denis Borenstein，Flavio S.Fogliatto. Mass customization：Literature review and research directions［J］.International Journal of Production Economics，2001，（72）：1-13.

［4］赵咏华.从大规模生产到大规模定制——汽车业竞争的新生产模式选择［J］.科技情报开发与经济，2006，16（17）：200-201.

［5］HartC.Masscustomization：conceptualunderpinnings，opportunities and limits［J］.International Journal of Service Industry Management，1995，（2）：36-45.

［6］Kaym.Making mass customization happen：lessons for imple mentation［J］.Planning Review，1993，（4）：14-18.

［7］Kotha S.Mass customization：implementing the emerging paradigm for competitive advantage［J］.Strategic Management Journal，1995，（special edition）：21-42.

［8］Ross A.Mass customization-selling uniqueness［J］.Manu facturing Engineer，1996，（6）：260-263.

Commercial Vehicle General Assembly Process Management Innovation

NIU Mu-yuan，ZHOU Guang-ling，YAN Huan-xing，LI Jian
（SAIC MAXUS Automotive Co.，Ltd.，Wuxi Jiangsu 214177，China）

This paper introduces a new way to improve the process management of commercial vehicle's general assembly workshop in order to deal with the characteristics of varieties and highly customized.It tells us how to handle the methods of precise process data management based on the operation data of various models.By coding every operation and model，we developed a computer program to match them accurately to solve the problem of how to manage the operation information for large amount models of commercial vehicles.It can not only guide the assembly process of commercial vehicle industry in china but all over the world.

commercial vehicle；general assembly；process management；accurate match

TH165

A

1672-545X（2016）08-0225-05

2016-05-11

牛牧原（1989-），男，河北张家口人，本科，助理工程师，主要从事工艺优化方面工作。