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摘 要：随着汽车市场的发展，消费者的需求趋向多元化，使得汽车制造企业必须提供多样化的产品来满足市场需求。本文就总装车间多品种、小批量的柔性生产模式进行探讨，介绍了实现从传统大批量生产到多品种小批量柔性生产的一些实践方法，为实现总装车间的柔性生产提供了一些借鉴和参考。
关键词：多品种;小批量;柔性生产
1背景
目前宝骏总装车间共有4条生产线，在产车型分为5大品牌（新宝骏、宝骏、五菱、五菱银标、雪佛兰），16种车型，覆盖了从燃油、混动PHEV、纯电三大动力平台的产品，平均每条线需要柔性生产5种以上的车型。
根据市场反馈需求，单一产品需求量下降，整体市场需求呈现多品种、小批量趋势。
2多品种小批量柔性生产模式探索
为了满足市场需求，总装车间围绕人员柔性、设备柔性、工艺柔性以三方面开展了柔性生产的探讨与实践，并取得了一些经验，总结如下：
2.1人员柔性
总装车间的特点是人员密集度高、90%以上的操作由人工完成。因此，要实现柔性生产，首先要保证人员的柔性。
2.2同一生产线的人员柔性：
制定工段和班组的岗位柔性计划，在员工熟悉本岗位所有在产车型配置的操作内容（培训状态达到3/4）之后，可以根据实际需求开展工段和班组内的轮岗，必须要保证人机工程及关键岗位至少要有2个人会操作或轮岗，以应对特殊造车需求。特殊操作岗位包含但不限于AGV操作岗位、拆装门机械手操作岗位、前后挡风玻璃涂胶岗位，都必须保证每个岗位至少有2人以上会操作，方便员工轮岗或者临时支持。
在开展人员柔性时，每个岗位老员工必须亲自示范装配3次以上，每次演示并解释一个要素及其主要步骤，强调每个操作的关键点，解释每个重要步骤及关键点的理由，要完整、清晰、耐心地指导。在管理上，要提前做好岗位变化点的前馈信息，在班组、工段内增设临时互检岗位对装配内容进行检查，同时将人员变化点信息以前馈单的形式前馈质量区域进行加强检查，防止缺陷发生和逃逸。
同一生产线还可以进行装配线员工与调试返修员工的轮岗，调试返修员工到流水线装配轮岗，能够加深员工对装配质量标准的理解，有助于保证返修过程的装配质量与装配一致性;装配线员工到调试轮岗，可以学习问题在线抑制和返修的方法，減少装配过程的缺陷发生。
2.3不同生产线的人员柔性：
由于市场需求的动态变化，部分情况下需要进行不同生产线之间的人员柔性。在开展不同生产线的人员柔性时，要预留充足的时间进行岗前培训和学习，因为不同生产线的车型不同，甚至结构完全不一样，因此在人员柔性时，培训的时间要适当延长。
在初始阶段，可以让两条生产线的人员进行共线生产，新员工观察老员工的操作，老员工给新员工演示和讲解操作要点。在新员工达到1/4状态后，新员工可以独立上岗操作部分内容，老员工完成岗位剩余部分内容，并对新员工的操作内容进行100%检查。在新员工到达3/4状态后，老员工可以对新员工的操作进行100%检查，同时协助解决岗位的各种问题。需要特别指出的是，在新老员工同时共岗操作时，必须把每位员工的操作要素定义清楚，即保证每台车每名员工操作内容是一致的，从而避免交叉操作带来的错装与漏装。
2.4不同车间的人员柔性：
根据生产计划需求，不同车间的人员也可以开展操作柔性。在不同的车间开展人员柔性，可以平衡处工艺车间的人员，减少整个工厂的人工成本。比如发动机装配车间可与总装车间开展柔性，装配线的员工可以进入总装的发动机分装线进行操作，由于操作内容均为发动机装配相关内容，可以让员工缩短柔性学岗时间，快速掌握装配要领，快速达到3/4状态。
3.设备柔性
3.1 机运设备柔性
为了同一生产线兼容不同车型生产，必须让机运设备具备多车型的柔性功能，总装车间机运设备的柔性主要包括：
1、内饰滑板支撑柔性。总装车间的内饰均使用滑板支撑结构，不同车型的轴距不同、车身高度不同，需要设计不同的支撑。一般在滑板上均采用4点支撑结构，前端两点固定，后端根据车身轴距不同设计不同的支撑托，以满足不同车型的承载要求。
2、升降机柔性。为了满足不同车型的升降接车需求，升降机需要实现柔性接车，即升降机要根据对应的车型调整接车托盘的轴距。一般可以采用视觉识别的方式，通过照相机采集车身的特征信息，根据车型自动调整相应的接车轴距。
3、底盘吊具柔性。底盘吊具需要根据车身宽度，调整抱臂张开角度，确保吊具的支撑托臂能够托住车身裙板。一般与升降机的程序关联，在升降机接车时识别车型，然后根据不同的车型调整吊具的打开宽度。
3.2 工艺设备柔性
为了实现不同车型的柔性生产，生产线的工艺设备也必须具备柔性功能。在新产线建设或者新产品导入时，即应当针对产线需要柔性的车型进行提前规划设计，要求所有的工艺设备都能够兼容需要生产的车型。
以B线的AGV发动机托盘为例，总装车间B线发动机通过AGV实现整体举升合装，在产车型的发动机与变速箱配置如下：
为了同时兼容6种平台车型，6种发动机与3种变速箱的兼容装配，AGV发动机托盘需要考虑到所有配置的差异，并能够实现同步兼容。因此在设计托盘时，需要同时匹配各种车型发动机与变速箱的配置与外型尺寸。
3.3 软件及程序柔性
对于不同的车型，对应设备所需要的软件或者程序也不相同。为了满足不同车型的工艺需求，需要在同一设备兼容不同的软件及程序。
以副车架电枪为例，为了满足不同车型的副车架拧紧需求，需要在电枪上配置套筒选择器，通过套筒选择器来选择对应的拧紧程序，从而实现不同车型的拧紧需求。
4多品种小批量柔性生产模式实践案例 在满足了人员柔性、设备柔性、工艺柔性三方面的需求后，开展导入新车型的柔性生产中实践，以某新車型导入为例，运用以上的实践经验开展柔性方法：
1. 制定合理的爬坡计划。在新产品爬坡的生产过程中，要结合市场需求、物料供应以及员工操作熟练度，制定合理的爬坡计划。爬坡计划既要符合实际，又要具备适当的拉升空间。以30JPH的生产线为例，确认工艺后，先从1台开始，然后逐渐到连上3台，连上5台，连上10台，根据员工熟练度的提升，节拍逐渐拉升爬坡。
2. 控制隔车。多车型在同一生产柔性生产时，受限于物料捡料、发动机机型切换等因素的影响，应当设置各个车型的约束条件，根据约束条件在车体分配中心（BDC）提前控制放车。比如CN210S车型S280T发动机操作工艺与CN180S需要隔开30台，否则会造成发动机分装线机型切换操作不及导致停线。
3. 放空滑板。4. 新车型连续上线时，部分员工可能无法在节拍内完成操作，会造成脱线，从而造成生产线效率损失较大。这种情况下，可以通过在连续上车的中间、后面各放1-2块空滑板，来延长员工的操作时间，从而实现流水线能够连续走线，减少效率损失。
4. 工艺一致。为了保证员工的操作符合标准化作业指导书的要求，在柔性生产的启动与爬坡过程中，要加大工艺审计的频次。通过工艺审计识别、发现员工操作不规范的问题，并及时加以纠正改进。同时，还应当有针对性地开展关键工艺、特殊操作工艺的专项审计，比如十大关键项控制点、审计漏水控制点、颜色件装配控制点以及管线关键控制点，要分类开展专项的审计检查。
5. 质量强检控制。除了常规的SIP站检查之外，在柔性生产与爬坡过程中，为了防止问题逃逸，应当适当增加内部检查人员。一般在各工艺段出口，需要增设检查岗位，确保在工段内及时发现拦截问题并进行在线抑制。
6. 整车评审。在造车的过程中，需要根据PFMEA功能模块对装配过程进行审计，比如对空调系统、搭铁线系统进行专项的造车过程评审，检查高风险项的控制措施，落实到控制计划（PCP）中。柔性独立生产的第一台车，需要进行整车评审，以确保装配符合要求。
5结束语
本文主要介绍了总装车间多品种小批量柔性生产的实践探索，从人员柔性、工艺柔性、设备柔性三方面总结了柔性生产的经验，并介绍了柔性生产过程中节拍控制和质量控制的一些方法，为新车型导入及爬坡提供借鉴和参考。
（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545005）
关键词：多品种;小批量;柔性生产
1背景
目前宝骏总装车间共有4条生产线，在产车型分为5大品牌（新宝骏、宝骏、五菱、五菱银标、雪佛兰），16种车型，覆盖了从燃油、混动PHEV、纯电三大动力平台的产品，平均每条线需要柔性生产5种以上的车型。
根据市场反馈需求，单一产品需求量下降，整体市场需求呈现多品种、小批量趋势。
2多品种小批量柔性生产模式探索
为了满足市场需求，总装车间围绕人员柔性、设备柔性、工艺柔性以三方面开展了柔性生产的探讨与实践，并取得了一些经验，总结如下：
2.1人员柔性
总装车间的特点是人员密集度高、90%以上的操作由人工完成。因此，要实现柔性生产，首先要保证人员的柔性。
2.2同一生产线的人员柔性：
制定工段和班组的岗位柔性计划，在员工熟悉本岗位所有在产车型配置的操作内容（培训状态达到3/4）之后，可以根据实际需求开展工段和班组内的轮岗，必须要保证人机工程及关键岗位至少要有2个人会操作或轮岗，以应对特殊造车需求。特殊操作岗位包含但不限于AGV操作岗位、拆装门机械手操作岗位、前后挡风玻璃涂胶岗位，都必须保证每个岗位至少有2人以上会操作，方便员工轮岗或者临时支持。
在开展人员柔性时，每个岗位老员工必须亲自示范装配3次以上，每次演示并解释一个要素及其主要步骤，强调每个操作的关键点，解释每个重要步骤及关键点的理由，要完整、清晰、耐心地指导。在管理上，要提前做好岗位变化点的前馈信息，在班组、工段内增设临时互检岗位对装配内容进行检查，同时将人员变化点信息以前馈单的形式前馈质量区域进行加强检查，防止缺陷发生和逃逸。
同一生产线还可以进行装配线员工与调试返修员工的轮岗，调试返修员工到流水线装配轮岗，能够加深员工对装配质量标准的理解，有助于保证返修过程的装配质量与装配一致性;装配线员工到调试轮岗，可以学习问题在线抑制和返修的方法，減少装配过程的缺陷发生。
2.3不同生产线的人员柔性：
由于市场需求的动态变化，部分情况下需要进行不同生产线之间的人员柔性。在开展不同生产线的人员柔性时，要预留充足的时间进行岗前培训和学习，因为不同生产线的车型不同，甚至结构完全不一样，因此在人员柔性时，培训的时间要适当延长。
在初始阶段，可以让两条生产线的人员进行共线生产，新员工观察老员工的操作，老员工给新员工演示和讲解操作要点。在新员工达到1/4状态后，新员工可以独立上岗操作部分内容，老员工完成岗位剩余部分内容，并对新员工的操作内容进行100%检查。在新员工到达3/4状态后，老员工可以对新员工的操作进行100%检查，同时协助解决岗位的各种问题。需要特别指出的是，在新老员工同时共岗操作时，必须把每位员工的操作要素定义清楚，即保证每台车每名员工操作内容是一致的，从而避免交叉操作带来的错装与漏装。
2.4不同车间的人员柔性：
根据生产计划需求，不同车间的人员也可以开展操作柔性。在不同的车间开展人员柔性，可以平衡处工艺车间的人员，减少整个工厂的人工成本。比如发动机装配车间可与总装车间开展柔性，装配线的员工可以进入总装的发动机分装线进行操作，由于操作内容均为发动机装配相关内容，可以让员工缩短柔性学岗时间，快速掌握装配要领，快速达到3/4状态。
3.设备柔性
3.1 机运设备柔性
为了同一生产线兼容不同车型生产，必须让机运设备具备多车型的柔性功能，总装车间机运设备的柔性主要包括：
1、内饰滑板支撑柔性。总装车间的内饰均使用滑板支撑结构，不同车型的轴距不同、车身高度不同，需要设计不同的支撑。一般在滑板上均采用4点支撑结构，前端两点固定，后端根据车身轴距不同设计不同的支撑托，以满足不同车型的承载要求。
2、升降机柔性。为了满足不同车型的升降接车需求，升降机需要实现柔性接车，即升降机要根据对应的车型调整接车托盘的轴距。一般可以采用视觉识别的方式，通过照相机采集车身的特征信息，根据车型自动调整相应的接车轴距。
3、底盘吊具柔性。底盘吊具需要根据车身宽度，调整抱臂张开角度，确保吊具的支撑托臂能够托住车身裙板。一般与升降机的程序关联，在升降机接车时识别车型，然后根据不同的车型调整吊具的打开宽度。
3.2 工艺设备柔性
为了实现不同车型的柔性生产，生产线的工艺设备也必须具备柔性功能。在新产线建设或者新产品导入时，即应当针对产线需要柔性的车型进行提前规划设计，要求所有的工艺设备都能够兼容需要生产的车型。
以B线的AGV发动机托盘为例，总装车间B线发动机通过AGV实现整体举升合装，在产车型的发动机与变速箱配置如下：
为了同时兼容6种平台车型，6种发动机与3种变速箱的兼容装配，AGV发动机托盘需要考虑到所有配置的差异，并能够实现同步兼容。因此在设计托盘时，需要同时匹配各种车型发动机与变速箱的配置与外型尺寸。
3.3 软件及程序柔性
对于不同的车型，对应设备所需要的软件或者程序也不相同。为了满足不同车型的工艺需求，需要在同一设备兼容不同的软件及程序。
以副车架电枪为例，为了满足不同车型的副车架拧紧需求，需要在电枪上配置套筒选择器，通过套筒选择器来选择对应的拧紧程序，从而实现不同车型的拧紧需求。
4多品种小批量柔性生产模式实践案例 在满足了人员柔性、设备柔性、工艺柔性三方面的需求后，开展导入新车型的柔性生产中实践，以某新車型导入为例，运用以上的实践经验开展柔性方法：
1. 制定合理的爬坡计划。在新产品爬坡的生产过程中，要结合市场需求、物料供应以及员工操作熟练度，制定合理的爬坡计划。爬坡计划既要符合实际，又要具备适当的拉升空间。以30JPH的生产线为例，确认工艺后，先从1台开始，然后逐渐到连上3台，连上5台，连上10台，根据员工熟练度的提升，节拍逐渐拉升爬坡。
2. 控制隔车。多车型在同一生产柔性生产时，受限于物料捡料、发动机机型切换等因素的影响，应当设置各个车型的约束条件，根据约束条件在车体分配中心（BDC）提前控制放车。比如CN210S车型S280T发动机操作工艺与CN180S需要隔开30台，否则会造成发动机分装线机型切换操作不及导致停线。
3. 放空滑板。4. 新车型连续上线时，部分员工可能无法在节拍内完成操作，会造成脱线，从而造成生产线效率损失较大。这种情况下，可以通过在连续上车的中间、后面各放1-2块空滑板，来延长员工的操作时间，从而实现流水线能够连续走线，减少效率损失。
4. 工艺一致。为了保证员工的操作符合标准化作业指导书的要求，在柔性生产的启动与爬坡过程中，要加大工艺审计的频次。通过工艺审计识别、发现员工操作不规范的问题，并及时加以纠正改进。同时，还应当有针对性地开展关键工艺、特殊操作工艺的专项审计，比如十大关键项控制点、审计漏水控制点、颜色件装配控制点以及管线关键控制点，要分类开展专项的审计检查。
5. 质量强检控制。除了常规的SIP站检查之外，在柔性生产与爬坡过程中，为了防止问题逃逸，应当适当增加内部检查人员。一般在各工艺段出口，需要增设检查岗位，确保在工段内及时发现拦截问题并进行在线抑制。
6. 整车评审。在造车的过程中，需要根据PFMEA功能模块对装配过程进行审计，比如对空调系统、搭铁线系统进行专项的造车过程评审，检查高风险项的控制措施，落实到控制计划（PCP）中。柔性独立生产的第一台车，需要进行整车评审，以确保装配符合要求。
5结束语
本文主要介绍了总装车间多品种小批量柔性生产的实践探索，从人员柔性、工艺柔性、设备柔性三方面总结了柔性生产的经验，并介绍了柔性生产过程中节拍控制和质量控制的一些方法，为新车型导入及爬坡提供借鉴和参考。
（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545005）