柔性制造技术在汽车生产中的应用

造车网 http://www.zaoche168.com/ 2008年11月23日

        进入二十一世纪以来，中国汽车工业一直保持着持续发展的势头。20世纪九十年代以前，国内汽车工业的主导产品是货车，经过近十年的发展，出现了以轿车为领头羊的可喜格局。汽车工业重点发展轿车的战略转移，给装备制造业带来前所未有的发展机遇。各行各业中，与装备制造业关联最大的就是汽车工业。有关资料表明，美国机床的50%以上、工业机器人的60%以上用于汽车工业，因此美国成为汽车王国的同时，也成为机床生产大国。发达国家汽车工业的发展史无不证明这一点：汽车工业的发展提升了装备制造业特别是机床制造业，而机床制造业的提升在技术与工艺上又支撑和保证汽车工业的繁荣。柔性制造技术是集数控技术、计算机技术、机器人技术以及现代生产管理技术为一体的现代制造技术。在汽车加工工业中主要表现在由计算机控制的，多台数控机床、加工中心和自动上、下料装置与输送系统的运用。
    1、柔性生产制造的特点
        根据机械制造科学的标准分类，按照生产系统内自动化水平的高低，制造可以分为柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、柔性制造线(FML)和柔性制造工厂(FMF)。柔性制造最大的特点在于制造上的柔性，在汽车生产中其表现如下：
    (1)设备运用柔性化：设备能完成多种加工，利于实现批量生产、降低库存费用、提高设备利用率和缩短加工周期。
    (2)物料运送柔性化：物料运送设备能运送多种物料，具有较高的可获得性和利用率。
    (3)操作柔性化：具有相同加工工艺的工件能以多种方式进行加工，在机器出现故障时易于实现动态调度。
    (4)人力资源配饭柔性化：操作人员掌握多种技能，能在不同岗位上工作。
    (5)加工路径柔性化：工件加工能通过制造系统的多种路径完成，便于平衡机床负荷，增强系统在机床故障、刀具磨损等情况下运行的稳定性和可靠性。
    (6)加工过程柔性化：加工过程能同时生产多种产品，具有混合比柔性，通过提供多样化的产品来提高客户满意水平。
    (7)产品类型柔性化：在产品中能随时增加、去除或更换某些零部件，以提高对市场产品需求的响应能力。
    (8)生产批量柔性化：在多种生产批量下，制造系统能获得相应利润，保持其在各种需求水平下的获利性。
    (9)系统扩展柔性化：制造系统具有开放性，能扩展其生产能力，以适应企业拓展新市场的要求。
    (10)生产种类柔性化：无需增加重要制造设施，制造系统能制造多种产品，完成多样化的生产任务。
    (11)市场需求柔性化：制造系统能在多变的市场环境下求得生存与发展，具有较强的适应动态变化的市场需求的综合能力。
    2、汽车业柔性制造的发展及其作用
    2.1汽车业柔性制造的发展
         美国、日本、前苏联、德国等发达国家在20世纪60年代末至70年代初，先后开展了柔性制造技术以及装备的研制工作。1976年，日本法纳科公司展出了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元，为发展柔性制造提供了设备基础。20世纪80年代，随着柔性制造技术的成熟，柔性制造得到了迅速发展，并主要应用于飞机、汽车制造业等。依靠计算机、加工中心和数控机床组成的柔性自动加工系统，使汽车业由单一品种、大批量的生产方式，转向多品种、中小批量、适应市场需求的精益生产方式，也使汽车生产企业的经济效益和管理水平大大提高。
    2.2汽车业柔性制造的作用
        在国外汽车工业中，主要汽车生产厂商如通用、福特、宝马、奔驰、丰田、大众、雷诺、沃尔沃等公司都采用了柔性制造系统。例如，美国福特汽车公司在加拿大的一个发动机厂，在同一条自动线上对4.6L、5.4LV8发动机和6.8LV10发动机实现随机混流生产(年产65万台)：而通用汽车公司的传动系部门于1993年开始做同样的准备，采用FMS，以满足变速器类壳体零件多品种的制造要求：根据1983年出版的《丰田生产力方式的新发展》，该公司在3个月内的汽车产量为36400()辆，共4个基本车型，32100个型号，平均每个型号的产量约为12辆，产量最多的型号也只有17辆，最少的则只有6辆。日本汽车业在20世纪70年代开始大力发展柔性制造，到1987年己经形成较大规模，拥有数控机床2万余台、柔性制造生产线21条。据日本通产省第8次特定机械设备统计调查表明，以汽车制造业为核心的输送机械制造业，1987 年拥有FMS31条，1994年增加到818条。尤其是大型汽车制造企业，FMS采用的最多，占7年间增加总量的41%。柔性制造为日本汽车工业生产率追上并超过美国创造了条件。日本汽车在国际市场上畅销不衰与它的柔性化制造密切相关。

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