本刊編輯 楊凡莉| 全球經濟的風雲變幻在某種程度上使得柔性化生產方式在汽車製造中的重要性更為凸顯，並不容置疑地成為該領域最明顯的發展趨勢之一。本刊日前走訪了數家柔性化生產設備（包括工業機器人、高性能機床及測量設備）供應商，了解其產品如何在現代化汽車製造大顯身手，並探知他們對未來市場需求走向的分析。 |
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在連續7年保持20%的銷售年比增幅後，人們有理由對2008年的中國汽車業充滿期望。然而，進入下半年以來，汽車工業面臨的形勢愈發嚴峻，首當其衝地承受了全球經濟危機的衝擊。據中國汽車工業協會統計數據，2008年中國80%的汽車廠商未完成年初制定的全年銷量目標。
市場的嚴峻促使國內汽車製造商們開始更深一步思考如何提高自身競爭力。質量和價格進一步成為主導競爭的決定性因素。由可適應高節拍、高效率、高品質的柔性生產線代替過去的專機生產線，成為眾人不約而同的目光焦點。一直以來在國內市場上，高性能的數控機床組成的柔性生產線幾乎都是從國外引進，價格也相當高昂。如今，為兼顧產品質量和利潤空間，很多用戶把目標轉向了中國本土。
高性能機床助力柔性生產
小巨人機床有限公司總工程師黃建文先生告訴本刊記者，隨勞動力成本的逐步上升，以及提高產品品質和效率的要求日漸高漲，構成柔性生產線的高性能機床也向高速、高精度、複合化、自動化、智能化網絡化和節能環保的方向推進。同時，由於汽車零部件製造行業的特殊性，機床廠家不但要能夠提供高性能的數控機床，還需具備提供整套解決方案(即交鑰匙工程)的能力。
“我們公司非常重視汽車行業用戶的這種要求，在不斷引進MAZAK高性能數控機床的同時，還在組織結構上有力支持交鑰匙工程的運作：設立專門面向交鑰匙工程的技術部門；打造為交鑰匙工程開展配套服務的夾具事業部，以此提高交鑰匙工程的質量、縮短交貨周期並降低成本。”黃總工表示。
小巨人雙交換台工作台立加的生產車間 |
憑借此方面的優勢和經驗，小巨人公司得以成功地為不同生產批量的用戶提供最優化成本的多樣化方案，比如針對以前用專機或者全部由臥加組成的生產線來加工完成的汽車發動機缸蓋，小巨人公司根據其產品特點和批量，為客戶組建了由立式加工中心和臥式加工中心共同組成的生產線，大幅降低了生產線的成本。小巨人的缸蓋生產線在客戶奇瑞同時進行的包括缸體、缸套幾條生產線的驗收中，率先通過了用戶的終驗收。
“汽車零部件必須通過大批量生產才能有效降低成本。在汽車零件的生產節拍中包括了切削時間和零件的裝夾時間，那麽想提高機床的利用率，就必須盡可能縮短零件的加工節拍。”黃總工進一步介紹道。對此，小巨人專門研製了帶有雙交換工作台的立式加工中心，在其中一個工作台上加工的同時可以在另一個工作台上進行零件的裝卸，令機床的主軸始終處於工作狀態，有效縮短了加工節拍。
該機床同樣配置了MAZAK公司的智能化和網絡化的數控系統，借助其獨有的多項智能化功能，還能進一步縮短編程、刀具准備和刀具壽命管理、試切以及維修保養方面的耗時。
奇瑞工程師孫遠好接受本刊採訪 |
奇瑞汽車股份有限公司的472缸蓋線主管工藝師孫遠好先生對上述雙交換工作台的立加深有體會：“奇瑞的小排量系列發動機由於功率高、輸出扭矩大、耗油量低且尾氣排放量低，所配車型的產銷量日益攀升。這樣一來，即使是當初規劃的加工設備滿負荷運行，也不能滿足發動機裝機需求。2007年的時候，奇瑞決定招建472缸蓋線，當時我們曾考慮採用歐州製造的設備或按專機線方案規劃，但是經過綜合考慮投資成本、資本回報周期、加工柔性化和投機風險之後，經專家委員會評審，最終決定加工部分由小巨人公司承包組線。”
小巨人承包的奇瑞472缸蓋線採用立式加工中心VTC160AN和HCN5000（6000）Ⅱ臥式加工中心混合組建。一條生產線經過簡單切換30分鐘內即可滿足0.8L、1.1L、1.2L及臥式1.2L等數款發動機缸蓋的加工。而且，VTC160AN可支持多件加工（一個加工循環可加工4個工件），雙交換台加工又降低了重復換刀時間和上下料輔助時間，能夠獲得很高的加工效率。
“該條生產線由於產能大，加工品種多，配備了自動化程度較高的雙層輥道，物流安全順暢，”孫工告訴筆者：“除了性價比、精度及運行穩定之外，這條生產線在設計工藝上也有合理規劃。”
工業機器人提高工藝穩定性
工業機器人作為現代汽車製造業柔性自動化生產中極具競爭力的裝備之一，對於汽車製造生產效率的提高、工藝的優化、質量的改進和穩定性的提高等方面，有極好的促進作用。
總部位於意大利的Magnetto Automotive公司的主要客戶之一PSA在南美發展迅猛。緊跟PSA公司的成長步伐，白手起家的Magnetto公司亦快速發展，並已能全面適應客戶的擴張計劃。
能快速適應行業變化的關鍵是什麽？Magnetto Automotive公司阿根廷分部負責人Andrew Gordon透露說：“過去汽車外板主要由OEM廠商負責生產。大部分OEM廠商在壓機和自動化搬運系統方面投入巨資，以盡可能減少車頂、車門等金屬外板的搬運次數——因為搬運次數越多，其表面受損的可能性就越高。而最終用戶又相當看重車身表面完好，無任何瑕疵。”
ABB機械手在工作 |
現在，許多客戶已決定將這一任務外包給像Magnetto Automotive公司這樣的一級供應商。“這意味我們需要掌握自動化搬運系統的尖端技術，既要保証鋼板表面在加工過程中達到零損壞率，同時又要實現高效率、高成本效益的生產。”Andrew Gordon開心地表示，“ABB機器人在此是重要功臣。在為布宜諾斯艾利斯廠最大的衝壓線實施機器人自動化的計劃階段，我們與ABB的項目組緊密合作，共同設計制定解決方案，從一開始就牢牢鎖定務求滿足客戶期望這一目標。”
現如今在中國，機器人已廣泛地應用在汽車製造的衝壓、焊接、塗裝、總裝四大工藝中，尤其是焊裝車間，其使用比例達80%以上。只是目前國內的生產線，相比歐美、日本一條生產線上動輒幾百台機器人的情景，在使用機器人的規模以及整體自動化程度和工藝的先進性尚有一定差距。這也意味，未來的發展空間也很大。
面對現代汽車柔性製造的新挑戰，另一全球領先的工業機器人供應商KUKA機器人有限公司中國區銷售部高級經理鄒濤先生也對筆者表達了他的看法：“未來，工業機器人必將更進一步邁向多機器人的相互協作和集成控制。同時，傳感器融合技術的發展，包括位置、速度、視覺、力覺等傳感器技術，甚至多傳感器的融合，在未來焊接、裝配等任務的執行過程中，將會把工業機器人的應用以及汽車製造工藝的優化引領到更加廣闊的空間。”
在線測量保証汽車質量控制
測量設備在汽車的柔性化製造過程中也功不可沒。通過測量設備對各種車型在生產過程中的隨機抽檢和實時分析，獲得大量精確的信息可及時提供生產現場作為參考，是汽車廠商質量保証的功課之一。
海克斯康測量技術(青島)有限公司副總裁王晉 |
海克斯康測量技術(青島)有限公司副總裁王晉先生對筆者侃侃而談：“由於生產的批量極大，實現百分之百的生產線測量代價太高，目前一般都採用抽檢的方式來監控質量變化。而檢驗手段和抽檢比例是製造廠自己規定的，變化很大，這也就造成巿場上的車輛品質也千差萬別。”
對質量控制的高要求，使得汽車製造業對測量設備的需求越來越多，要求先進的測量方法、較高測量效率和降低設備成本是幾個方面，而實現百分之百的在線測量是追求的終極目標。
而就在前不久，BMW 新建成的萊比錫工廠裡，車身質量保証小組就實現了這個夢想。該組的首要任務便是為保証車身幾何尺寸的精度提供建議和技術支持。
他們購置了海克斯康革命性光學移動式大量程三坐標車身測量系統—Leica LTD800 激光跟蹤儀測量系統。內置的激光干涉儀，使其可以隨時隨地進行快捷和高精確的測量工作。通過和T-probe組合使用，BMW萊比錫工廠的測量手段非常理想地達到預期要求。
但是，王副總進一步指出，在目前的不利經濟形勢下，汽車用戶對測量設備的要求是低成本和高效率。針對這一巿場環境，海克斯康利用集團的國際技術優勢，立足於中國國內的製造成本，分別開發出了用於車身測量和動力總成測量的完整解決方案，被上海大眾和上海通用成功採用，性能完全可以和進口設備媲美，但極大地節約了費用。
他以一款TORO車身測量機為例，該機由海克斯康意大利工廠開發，目前在中國青島生產。該機器的技術先進性和可靠性完全可以和進口設備相比甚至佔優，在2008年銷售近30台，佔國內汽車行業的60%。不僅是在自主品牌的整車廠，在合資廠也得到了外方專家的好評。
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