浅析重卡总装配线装配工艺的发展趋势

魏佳佳 马顿 齐彬 于超

摘 要：文章以陕西重型汽车有限公司（以下简称陕汽）为例，对重型卡车装配工艺的特点和当前装配工艺的业务现状进行分析，发现现有装配工艺的不足，提出基于3D的可视化、结构化、智能化的整车装配工艺的发展趋势。

关键词：重型卡车；装配工艺；智能化；可视化；模块化

中图分类号：U466 文献标识码：B 文章编号：1671-7988（2018）17-237-02

Abstract： This article takes shaanxi heavy duty automobile co.， LTD. As an example. （The following short name is Shaanxi automobile）. The characteristics of the heavy truck assembly process and the current situation of the assembly process are analyzed. Find the deficiencies of the existing assembly process. The development trend of 3D visualization， structured and intelligent vehicle assembly technology is proposed.

Keywords： Heavy truck； Assembly process； Intelligentize； Visualization； Modularization

CLC NO.： U466 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2018）17-237-02

前言

目前，陕汽的产品线越来越丰富，按照驾驶室分有德龙F3000、新M3000、X3000、X6000以及L3000，按照燃料分有天然气、柴油、油气混动、纯电动等，按照驱动形式分有4*2、6*4、8*4、8*6、6*6、8*8等，按细分市场分，有渣土车、危险品运输车、日用工业品运输车、煤炭运输车、重载运输车等等，各不同配置的车型线束布置方式区别较大，现用的二维工艺和岗位作业指导书已远远不能满足生产需求，开发基于3D的可视化、结构化、智能化装配工艺应是大势所趋。

1 整车装配工艺的特点

当前整车产品结构复杂，成套成系列，变型多，改制多；面对不同客户，订单呈现多品种、多批量、多配置；日益增长的产品订单交货期越来越紧；车间内多班组、多工位协作，以装配为主，辅以外协，生产组织复杂；国家、行业、企业等各类标准的不断更新等，驱动整车装配工艺形成了自身特有的特征：工艺类型多、路线长；工艺结构需要满足不同业务和管理的需求；技术状态（阶段、批次、状态等）复杂，工艺变更频繁；工艺需系列化，提高订单相应效率；工艺的复用率需提高、规范性要求需趋于一致；大量的工艺经验和知识需要积累；工艺涉及的部门多、专业多、流程长。

2 当前工艺设计业务现状

当前工艺文件是基于CAPP编制的二维工艺，主要通过文字描述和产品研发提供的二维装配图以及现场拍摄的照片来说明指导现场装配工人进行装配。工艺设计与产品研发严重脱节，各自为营，业务层面的交集非常少，仅能依靠员工个人自觉性联系来满足工艺设计与产品研发的交集。

线束布置工艺缺乏专业软件，工艺人员只能依靠产品研发人员在PLM体现的线束布置示意图和现场装配图片来编制车辆线束布置工艺文件，装配工艺编制完成后的审查受个人经验限制，很容易造成设计文件的转换遗漏，工艺文件中的一些不合理性也不易被发现。

装配人员在装配时，面对图文说明的二维工艺文件的指导，只能依靠个人“空间想象”，容错率非常低。综上所述，传统的CAPP模式仅仅是解决了装配工艺的形式规范和部分效率问题。

3 整车装配工艺未来的发展趋势

未来的整车装配工艺设计应该是基于知识创新的3D工艺设计，借助制造工艺管理系统来达到稳定产品质量、降低生产成本、提高生产率和资源使用率，促进工艺创新的目标，最终达到装配工艺的可视化、结构化和智能化，达到最优指导装配的目的。

首先，需要从业务层和管理层支撑企业的工艺业务活动，开发一套成熟的制造工艺管理系统，形成清晰、完整、准确、及时的制造工艺数据，如图1所示。设计文件、工艺文件和工藝问题反馈均能够汇集在集成接口处并进行存储，生产职能部门各方都能够从中获取完整的制造工艺数据，便于分析改善。

其次，需要构造一个设计-工艺-制造协同的网络管理平台，以实现产品设计和设计工艺性审查分析、工艺设计与发布以及生产准备、排程、制造执行、反馈三大部门之间能够有效沟通，最大限度消除由于沟通不畅导致的常规性问题复现，以及疑难杂症一次性解决不到位的情况，最终达到设计、工艺、制造最优的目的，如图2所示。

第三，搭建工艺知识管理平台，建立企业工艺知识、经验、方法和规则库，形成知识的积累和复用机制。基于工艺知识库的工艺过程规划，可以规避一般性设计问题和风险，稳定设计质量。最终构成基于知识的智能化开发过程，最大限度提高工艺设计的智能性，减少对人的依赖性。

第四，开发智能化的装配工艺设计与仿真系统，既能够定义工艺设计流程，保证工艺设计的规范性，例如图3所示。又能够打通设计、工艺、制造间的三维信息传递，规避转化过程中的错误，例如图4所示。

4 结论

通过以上四项活动，最终构成一个智能工艺方案实施路线，能够达到进行可视化的工艺设计（具有智能工艺性审查、基于三维模型的工艺过程规划、基于三维模型的工艺结构规划、三维装配工艺设计、工艺仿真验证、三维工艺文件发布等功能），工艺质量的持续改进（通过结构化的工艺设计、精细化的工艺管理、建立工艺知识库、生产过程感知反馈、工艺分析和优化等促使），最后通过知识积累促进工艺创新（利用基于参数的工艺模型、基于知识的工艺设计以及工艺分析和优化来实现），此外还应能支持内外部协同，达到多专业协同、跨业务协同和扩展企业协同。

参考文献

[1] 王朋.基于TECNOMATIX的数字化装配工艺规划及后处理.[D]哈尔滨工业大学硕士论文，2012.7.

[2] 徐晓月.数字化装配工艺设计系统开发.[D]哈尔滨工业大学硕士论文，2014.7.

[3] 张爱平.整机装配工艺设计分析[J].电子机械工程.2002，18（6）：21-26.