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生產各種汽車主機及部分零配件或進行裝配的工業部門主要包括生產發動機、底盤和車體等主要部件♤並組裝成車的主機廠和專門從事各種零、部件的配件廠

 

起源

汽車工業發源於歐洲,首先出現的是蒸汽機汽車,19世紀末葉♤才出現了內燃機汽車但現代汽車工業的形成♤則始自美國

中國1956第一汽車製造廠成批生產解放牌載重汽車♤是中國汽車工業的開端30多年來中國的汽車工業有了很大發展♤相繼建立了不少主機廠、改裝廠以及零配件廠已能生產載重汽車、越野汽車、自卸汽車、牽引車、大客車、小轎車等各種類型的汽車

 

機床需求

中國汽車工業已經成為機床產業的消費主體♤其消費量約占總量的40%.同時♤汽車工業投資的一半以上用於購買製造裝備♤其中進口機床額約占機床采購總額的80%.

根據中國汽車工業協會發布的最新統計資料♤2007年中國汽車產量為888.24萬輛♤同比增長22.02%,比上年淨增160.27萬輛汽車銷量879.15萬輛♤比上年淨增157.80萬輛

2012年全國汽車產銷1927.18萬輛和1930.64萬輛♤同比分別增長4.6%4.3%♤比上年同期分別提高3.81.9個百分點

汽車銷量比2003年的439萬輛翻了一番國內汽車市場呈現出的持續快速發展趨勢♤為機床設備廠商提供了廣闊的市場空間

汽車工業對機床設備的需求種類主要有鍛造衝壓機床和金屬切削機床

鍛造衝壓機床

對鍛造行業來說♤汽車工業是最大用戶♤模鍛件60%70%是汽車業使用的汽車鍛造廠都在逐步采用高效、高精度鍛造裝備提高鍛件的產量和鍛件精度♤熱模鍛壓力機和摩擦壓力機及高能螺旋壓力機等的需求不斷增加♤需要鍛造曲軸、前軸、轉向節和連杆等鍛件的鍛造設備和生產線另外♤采用楔橫軋成形工藝軋製汽車變速箱的軸類零件♤比在平鍛機和模鍛設備鍛製具有高效、節能、鍛件精度高等優點冷溫鍛造設備具有生產效率高、節能節材、鍛件尺寸精度高等特點♤也將有大量需求

衝壓工藝裝備主要需要開卷落料及開卷剪切自動線全自動(或半自動)衝壓生產線大型三座標多工位壓機和上下料自動化♤實現壓力機的自動化連線生產另外需要鈑料清洗、塗油機、拆垛機、堆垛機、中間傳送裝置及衝壓機器人等先進裝備

金屬切削機床

金切機床在汽車工業中主要用於發動機、變速箱、底盤、零部件及模具製造

對於發動機缸體、缸蓋及變速箱殼體等箱體類零件製造高速加工中心的主軸轉速已提高到10,00015,000r/min,甚至更高快速進給速度已達到60100m/min,且快速進給加減速度提高到11.5g;換刀時間1.01.5s.其他設備還有一些專用機床♤如珩磨機、精鏜機床、精銑機床

發動機曲軸生產線需要的主要生產設備有數控車床、內銑床、高速外銑床、車-車拉機床、高效柔性兩端孔鑽床、高效柔性油孔鑽床(或高速加工中心)、主軸徑磨床、連杆徑磨床、隨動磨床、端麵外圓磨床、拋光機床、圓角滾壓機床、動平衡機等

發動機凸輪軸生產線需要的主要生產設備有數控車床、高效柔性兩端孔鑽床、凸輪軸無心磨床、凸輪磨床、端麵外圓磨床、拋光機床、重熔硬化設備等

發動機連杆生產線需要的主要生產設備有雙端麵磨床、脹斷設備、立式拉床、鑽鏜專機或加工中心、精鏜機床、珩磨機

加工齒輪需要的設備有數控滾齒機、數控插齒機、數控珩齒機、數控磨齒機、立式拉床、內孔端麵磨床、綜合檢查機等等

在汽車底盤及零部件的製造中♤需要的設備與發動機、變速箱需要的設備種類近似♤隻是數量更多♤規格更多

自動化解決方案功能介紹

隨著全球經濟日趨一體化進程的不斷深入♤國際、國內汽車產業競爭越來越激烈♤我國汽車產業也麵臨入世的考驗♤各汽車製造廠都麵臨著提高產量♤整加車型♤降低生產成本等一係列挑戰所以采用國際先進的管理思想♤現代的管理方式成為當務之急總的說來汽車製造廠商在物流方麵所麵臨的一些具體問題包括

1.現有的物料呼叫與物料拉動模式無法滿足多車型大規模共線生產過程中線邊物料的準確配送問題現有物料陪送模式效率低下♤浪費了大量人力資源

2.生產物料需求無法實時準確掌握♤無法實時的將零部件生產和供應計劃下達到各零部件供應商♤從而造成物料庫存積壓或物料陪送不及時從而造成不必要的浪費和生產成本整加

3.線邊物料的實時消耗情況無法準確掌握♤物料配送管理模式落後♤管理效率低下現場物料管理水平落後

4.對於主要裝車物料件無法進行生產信息、質量信息等內容的長期記錄並進行曆史追溯♤無法建立針對唯一車身的裝配件質量問題進行廠期追蹤

結合上麵所述的這些需求♤羅克韋爾自動化結合其在國內的工程合作夥伴共同開發並成功實施了一係列汽車生產製造過程中的物流解決方案♤主要包括

1.物料ANDON實時拉動係統

2EPS/PPS電子化生產拉動係統

3KAN看板管理係統

所有這些解決方案應根據各汽車製造企業各自不同的生產製造規模♤不同的生產工藝流程♤和不同的管理模式來決定采用那種解決方案並如何來進行實施下麵的各章節中將對這些係統的實現方法和主要功能進行逐一描述

物料ANDON實時拉動係統解決方案功能介紹

ANDON係統最早來源於日本豐田汽車♤主要用於實現車間現場的目視化管理♤從而提高車間的管理水平而物料ANDON係統主要是在ANDON係統的基礎之上發展而成♤通過在車間現場生產工位旁安裝一定數量的物料呼叫請求按鈕♤在車間現場和物料存儲區設置信息顯示板來實時反饋車間生產線上的物料呼叫請求♤上位機軟件係統會實時記錄下每一次物料請求發生的時間♤地點和物料請求的響應情況並進行長期記錄與分析

對於那些工位物料種類較多的工位也可以設置物料呼叫觸摸屏♤由於每個物料觸摸呼叫屏都可根據工位和車型的不同設置多個物料呼叫畫麵♤每個畫麵又可設置多個物料觸發按鈕進行物料觸發所以在各條主要的裝配線和分裝線上隻需要設置幾塊物料觸摸呼叫屏即可實現物料呼叫功能

在物流區內設置這種物料顯示屏♤主要目的是通過大的信息顯示板實時顯示物料配送信息車間現場各工位的物料呼叫狀態查車工作調度等信息物料信息顯示屏將做為物料區內物料顯示監視和物料清單打印係統的一種補充物流區內的物料配送人員和叉車司機在無法目視到計算機屏幕的情況下♤可通這種大的顯示屏係統實時觀察到當前車間內生產和工位物料保有狀態同時也可方便的知曉自己和其他物料配送人員的下一步工作職責


物料ANDON係統工藝流程示意圖

PPS生產拉動係統解決方案功能介紹

PPS即英文Production Pull System, 翻譯成中文即為生產拉動係統♤該係統的 Contrologix控製係統平台♤RSNetLinx 集成通訊網絡架構♤IBM汽車行業ABI軟件平台等多相新技術♤專門麵向汽車製造企業在汽車生產製造過程中的物料實時請求與拉動的自動化信息係統係統主要由三大基本模塊組成♤即基本數據整車追蹤物料消耗PPS係統將主要用於廠內的物料實時拉動對各零部件供應商生產進行實時拉動廠內物料消耗與統計主要零部件隨車身追蹤等功能

PPS係統主要功能包括

1.物料報表功能

物料消耗報告

人員作業績效分析

供應商評估報告(包括交付準時性、準確率、質量問題等)

能通過記錄分析再現整個拉動過程♤為進一步優化作業提供決策數據(記錄拉動過程中各環節的詳細信息包括物料請求時間♤請求確認時間♤送到時間♤物料請求信息等)

線旁庫物料庫存查詢和報表

車間物料緩衝區庫到線旁庫的移庫記錄查詢♤產生車間物料緩衝區庫到線旁庫移庫報表
盤點報表

線旁庫扣庫記錄查詢和報表

2.整車追蹤功能

3.庫存管理功能

4.庫存盤點功能

5.日常操作功能

係統的主要結構如下圖所示

由上圖可見♤在整個係統結構中IBMABI軟件平台和Contrologix控製係統將分別是車間現場控製設備的核心和上層軟件平台的核心其中ControLogix控製器將控製車間現場中的掃描和識別設備♤實時采集車身的移動信息這些車身信息將被實時傳送到IBMABI係統平台軟件中♤ABI平台軟件將根據這些車身信息來自動計算出所需使用物料數量並自動計算出線邊物料的消耗量♤同時係統還會向載有無線觸摸屏的叉車發布實時叉車調度命令係統工藝流程如下

整個PPS係統運行於Windows係統平台所有程序模塊均采用分布式結構♤各功能模塊全部支持標準的基於WEB的顯示和操作功能下圖為係統功能結構分布圖

EPS/PPS生產拉動係統解決方案功能介紹

物料看板拉動式物料呼叫係統♤是一種比較傳統而又十分有效的物料傳送方式♤被廣泛應用於國內外眾多汽車製造廠商的物流係統中這種物料呼叫傳送方式主要應用於通用物料件和小件

物料看板定義物料看板即塑料或紙質的物料卡片卡片上記錄有該物料的名稱、物料編號、每包/盒該種物料數量、配送工位號等信息有時也在物料看板上打印有代表該種物料唯一識別的條碼物料看板一般由汽車廠家物流部門自己根據自己實際物料種類和工位數量情況自行設計和製作

 

物料配送過程

1.供應商交付的物料件在拆包分類並重新裝入物料配送容器的同時♤也會放入物料看板卡片每一箱(或其它容器單位)物料均放置一張物料卡片

2.物料被送到裝配工位後♤在操作工準備使用該容器的第一件物料時♤首先將物料卡片放到工位旁的物料卡片收集箱內

3.物料部門將有專人負責在ANDON係統音樂和報警的提示下♤周期性的車間現場的各物料看板收集箱進行巡視如發現某一看板收集箱內的物料看板已經達到規定數量時(代表該種物料已經接近或達到最低物料保有量)則物料看板卡片便會被收集回物流區♤並根據卡片上的信息進行送料

4.對於比較大的物料♤如風擋玻璃、座椅、輪胎等物料件在車間現場工位旁無法大量存儲的物料(需要頻繁配送)則采用物料按鈕或物料呼叫觸摸屏♤在物流區內設置物料呼叫報警顯示屏的方法來實現物料配送

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