自动化焊装多配置车型的柔性生产

自动化焊装多配置车型的柔性生产
图1? 风云II主线布置

目前，车型的多样化、柔性化生产成为汽车制造企业关注和努力的目标，本文围绕奇瑞汽车股份有限公司风云II焊装生产线，阐述了如何实现多种配置的柔性化生产。

随着我国经济的蓬勃发展，人民生活水平的提高，汽车越来越多地进入了家庭。人们也对于汽车的性能提出了更加严苛的要求，单一的配置显然不能满足消费者的需求，因此，以多配置的车型来满足不同需求的消费者，才是各个汽车OEM的必修课。

奇瑞汽车股份有限公司风云II焊装生产线主线是由46台搬运和焊接机器人完成分总成到车身骨架总成的焊接。目前已经量产的车型有：风云II三厢基本型、两厢基本型，以及将要量产的天窗配置、AMT配置、灵活燃料配置和右舵配置。本文将以风云II主线为例阐述如何实现多配置车型的柔性化生产。

工艺介绍

1.风云II焊装主线的工艺布局

焊装生产的主要任务就是完成车身(也称为白车身)的制造，对于轿车来说，车身焊装生产线一般是由地板分总成线、左右侧围分总成线、前结构分总成线（发舱）、门盖分总成线和下部总成线、主焊总成线以及车身装配调整线等组成。风云II主线主要是由下部总成线、主焊总成线和车身装配调整线组成，共69个工位。其中下部总成线、主焊总成线为自动化生产线，采用46台搬运、焊接机器人，完成风云II 25%的焊点的焊接，整个主线采用“U”字形布局，各分总成分布在主线的两侧。分总成采用人工焊接，各分总成通过BUFFER（缓存、缓冲器）实现了人工焊接与机器人焊接的软连接，为了减少投资的浪费，各差异分总共用同一个BUFFER。图1所示为风云II主线布置。

图2? 差异分总成以及差异BUFFER

2.差异分总成介绍

风云II是通过不同的分总成之间的相互搭配，来实现三厢、两厢以及不同配置的车型。其中，前地板分为：基本型前地板和AMT型前地板；后地板分为：三相型后地板和两厢型后地板；前围板分为：基本型前围板、右舵前围板和灵活燃料前围板；后围板分为：三厢后围板和两厢后围板；侧围分为：三厢侧围和两厢侧围；主线分装分为：三厢顶盖、两厢顶盖、三厢天窗顶盖和两厢天窗顶盖；前纵梁和前轮罩无差异。例如一个三相型后地板、一个AMT型前地板、一个三厢侧围、一个三厢顶盖和其他无差异的分总成就能组合成为一个风云II三厢AMT车型。图2所示为差异分总成以及差异BUFFER。

实现多配置车型的柔性化生产

风云II自动化主线是通过生产管理系统和机器人控制程序来实现多配置车型的柔性化生产的。

图3? 工位模式

1.生产管理系统

生产管理系统主要由：SQL数据库、LED服务器、生产管理客户端、WinCC生产管理系统和MES通信程序几个部分组成。

其中，SQL数据库是整个系统的核心，它负责数据的存储和交换。所有的信息，包含工位运行状态，LED大屏小屏显示数据和生产数据都存储在数据库中。LED服务器负责处理与LED大屏和LED小屏以及LED小屏上的报警灯的信息。LED大屏上显示信息包含自动工位的工作模式、可动率参数、日计划产量、时计划产量、日实际产量、时实际产量和节拍等癫痫小发作有哪些症状信息。LED小屏上显示的是已经上线的当前工作的车型以及数量和下一个即将上线的车型以及数量。报警灯是用来提示生产车型的切换，当当前车型生产完成后切换进入下一个批车型时警灯会报警并且会发出声音。小屏LED显示的格式为左边显示车型，右边显示还要生产的数量。生产管理客户端又叫LED客户端，主要起到控制系统的作用。在LED客户端可以进行生产计划数据的输入、车型输入、可动率参数输入和LED大屏和小屏的控制等。WinCC生产管理程序负责生产数据的处理并与现场PLC进行交互，读取PLC运行时的状态数据包含所有自动工位的运行模式。WinCC生产管理程序最重要的功能是进行批次的生成和下载。生产工位一共被划分为6个点，每个点有单独的生产队列。在人工或MES生成一条生产批次信息时，WinCC生产管理程序会把这一条批次生成6个批次分别下载到6个不同的工位，然后PLC对上线的车辆进行计数。当PLC上的计数与当前工位的批次数量相同时，PLC会向WinCC管理程序发送一个请求批次下载信息，当WinCC管理程序收到这个信号时就会把当前PLC正在生产的批次设置为已经完成的批次，中医治疗小儿羊角风的方法并且生产管理程序选择当前生产队列中的时间最老的一个批次发送到PLC上，并且把该批次设置为当前工作批次。同时，WinCC管理程序还维护则每个工位两条的等待批次，这两条等待批次是候选批次，当前批次工作完成时等待批次中的某个批次会被切换为工作中的批次。除了正在工作批次的更改会受到当前已经上线数量的影响而不能随便删除和修改外，其他的批次可以任意修改。MES通信程序负责与MES系统通信并自动根据MES数据源生成批次下载到现场PLC中生产。自动生成批次的数量也是可以手动更改的。

生产管理系统的主要功能是指导员工生产，在有差异分总成的BUFFER上采用LED电子显示屏和灯光、声音提示上件信息，指导员工正确上件。

2.机器人控制程序

机器人控制程序是指机器人PLC与生产管理系统相连接，每种车型对应一种机器人程序，每个工位都能显示当前生产车型的信息，且具备车型传递功能，并在有差异的分总成机器人抓手上采用识别装置，能够区别各种差异分总成，判断该工位的当前车型，与所搬运的分总成是否一致，若一致将继续生产，若不一致机器人将停止工作，并报出相应的故障。以下举例说明：AUB030工位目前生产的车型为A13尊贵型，此车型为三厢后地板和三厢天窗顶盖存在差异，分别是AUB030和AMB100玉林治疗癫痫病最好的医院工位， 后地板的员工可以根据 BUFFER上的LED显示屏上三厢后地板分总成件，顶盖总成工位的员工可以根据 BUFFER上的LED显示屏上三厢天窗顶盖分总成件。这两个工位的机器抓手上都装有识别差异分总成的装置，以免上错分总成：当AUB030工位结束时，此车身进入AUB040工位时，AUB040工位模式会显示当前车型的信息即：A13尊贵型（见图3）。

图4? 系统拓扑图

3.生产管理系统与机器人控制程序

生产管理系统与机器人控制程序：整个系统是由奇瑞MES（生产管理程序）、生产管理系统和机器人控制程序（PLC）通过交换机相互连接组建而成，图4为系统拓扑图。

其工作原理为：（1）用户通过奇瑞MES下载生产计划；（2）对生产计划按照时间先后顺序进行排序并把生产计划的状态设置为已创建；（3）把生产计划复制6份减少癫痫发作的方法有哪些分别按照时间先后顺序存放到6个工作列队中；（4）WinCC生产管理程序读取PLC运行时的状态数据包含所有自动工位的运行模式；（5）扫描6个工作队列选择出时间最早的3条生产计划，设置其状态为等待中和工作中，把选择出来的3条计划发送到PLC中；（6）PLC控制机器人实施生产指令并对上线的车辆进行计数。依此类推完成一个个工作循环。

结语

通过不断引进和吸收先进制造技术，奇瑞焊装柔性生产线的设计、运用水平不断提高，在车身焊装工艺方面形成了自己的技术特色，但白车身的焊装工艺是一个系统工程，特别是不同平台车型的柔性化还是我们今后努力的方向。