汽车业对生产线柔性程度的需求与日俱增

【编者按】现如今的汽车及零部件生产企业，对生产线的期望是要满足柔性化、灵捷化、智能化和信息化的要求。体现在实际生产中，就是大量采用先进的制造设备和工具，运用先进的生产管理技术，形成大规模、大批量和高效率的生产特点，以满足越来越快、多样化的生产需求。

汽车的水平和质量取决于装备水平。随着汽车在我国的普及，消费者对产品质量的重视程度越来越高。所以，无论是在投资生产线还是技术改造方面，汽车及零部件生产企业都面临着同一个课题，就是既要保证设备的先进性，以便能够生产出满足质量要求的产品；同时，又要尽可能地降低投资额度，并要考虑到后期的运行成本，以期拥有最佳的性价比，让企业获得最大的利润。这就要求生产企业要能够有效地规避质量与效率的矛盾，使两者并举且相辅相承，从而提高自身竞争力。

综合考虑柔性与刚性的搭配

柔性生产线（设备）与刚性生产线（设备）各有优势。柔性生产线的优势在于其产品适应性好，换型容易；刚性生产线的优势在于其生产效率高，一次性投资和使用成本相对较低。现如今，在产品技术变化快、客户需求多样化以及市场竞争激烈的大环境下，生产企业往往都十分重视引进生产线（设备）的柔性程度，但是我们不能单方面追求柔性，还需要同时考虑投资和成本问题。

一般而言，汽车发动机的生产都秉承这一理念——强调产品的继承性，这是降低制造成本的一个重要手段。选择什么类型的生产线，要将各种因素综合起来进行考虑：企业产品平台的系列化、通用化程度，预期的变化程度、变化部位和变化多少；企业生产对生产线柔性程度的需求（一定时间内生产多样产品的需求程度），生产能力需求，产品的生命周期、新老产品的过渡周期及过渡期内产量的变化关系等。柔性大的生产线往往投资也高，维护和使用成本也高，所以对于产品较单一、稳定程度相对较高、批量大的生产线来说，选择柔性和刚性相结合的类型更为合适。

举例来说，发动机气缸体零件同一品种/系列产品的生产批量一般都很大，一定时期内对柔性的需求不是很高或者是可以预见（这点很重要）。因而，生产线完全可以采用柔性设备与刚性设备相结合的生产线。对于产品可能变化的部位采用柔性设备，其余采用刚性设备。这样不但可以实现一定的柔性，还可以大大节省投资和后续的使用成本。

任何柔性线在使用中都会受到一定限制，并不是想干什么就能干什么。柔性线最大的限制就是生产能力和换型时间（取决于转换的难易程度）的限制。如果生产能力不足，柔性再大也发挥不了作用；若再增加生产能力，则会带来场地限制、物流不畅等系列问题，很有可能出现不仅生产成本高，而且柔性发挥不出来的现象。相反，刚性线由于其生产效率高，一经建成投产后，即可实现大批量规模生产能力。只要合理规划，适当预留空工位，刚性生产线在需要时可以通过改造/更换个别主轴箱或增加专机实现部分柔性，而且容易保持与原生产线相同的生产能力，一般能够满足多品种的能力需求。所以，在引进设备时生产企业要综合考虑各种因素，柔性、刚性设备合理搭配，最大限度地发挥生产线潜能，以降低设备投资和加工成本。

合理选择加工参数

引进加工设备时，不能只关注设备的生产节拍和质量保证能力（Ppk），还要注意切削参数选择的合理性。对于参数，作为用户的生产企业应有要求或其他间接的约束，不能由设备供应商任意选择，尤其是在选购进口设备、柔性设备及采用“交钥匙”工程模式时更是这样。因为，无论是在预验收阶段还是在终验收阶段，加工工件的数量都是有限的，从而验证实际上只是一种抽样结果，并不是完全充分的。设备供应商有时为了取得订单或者是利益最大化，往往脱离国内或企业实际使用较高或很高的切削参数，期望实现使用最少数量设备满足客户的要求。也就是说，其完全可以通过在初始验证阶段采用高价优质刀具、高质量毛坯等手段满足用户的节拍等要求。验收是通过了，但正式投入生产后会出现一系列的后续问题，特别是对进口设备，一般终验收结束后就只剩下10%的质量保证金，生产企业缺乏对供应商实质性的约束力。

如某汽车发动机公司引进一条先进的进口柔性生产线，预验收和终验收均顺利通过，投入生产后生产成本却居高不下。分析其中一个重要原因，就是受国产毛坯质量水平制约，加工时刀具非正常损耗现象时有发生，损失费用很大，后来不得不对切削参数加以调整。调整后，生产节拍普遍比原来降低15%～30%。虽然成本有所降低，但仍比同行业高出很多，因为其受节拍和切削参数限制，很多工位不能采用性价比更高的刀具，以至于引进很多设备，后期接续开展的就是所谓“刀具国产化”工作。而这些问题恰恰是在设备引进初期没有得到足够的重视，没有预先考虑到的。

所以在引进设备，尤其是进口柔性设备时要特别关注切削参数的选择。虽然现在高速、高效切削流行，提高生产效率是降低成本的有效手段，但其前提是这种高效率必须得到充分发挥，并且高效率提高生产能力所带来的效益要大于为提高效率所增加的其他成本，否则这种高效率只能导致更大的浪费。

合理配备检测系统

无论在整车生产还是在零部件生产过程中，质量控制都离不开检测技术的应用。检测测量系统的稳定性、可靠性不好常常会影响生产线（设备）功能的发挥，甚至导致无法正常生产。

检测技术分为在线主动测量、在线自动测量及手动测量等多种形式。配备在线主动和自动测量系统，可以提高加工精度的一致性、稳定性以及检测的及时性，但引进时要注意采用可靠性和稳定性高的测量系统，并且在质量保证能力强的设备上采用。否则，测量系统故障或者加工精度不好导致测量系统经常报警，就会使设备无法正常生产。手动测量系统故障虽然不会导致设备的停工，但是会造成过程控制减弱，增加过程输出不合格品的机率，所以手动测量不宜选择操作复杂，易损坏、不易修复和维护的量检具，避免出现有量检具不用、量检具经常故障不能用或等待修复长时间无量检具可用的情况。

做好技能培训和人员储备

在技术改造、引进设备，尤其是国外进口生产线时，一定要提前做好操作、设备维修等人员的技能培训和队伍储备。现在的加工设备/生产线自动化、数字化、信息集成化越来越复杂，操作、特别是维修、维护难度也越来越高，需要有较高素质的操作和维修人员与之配套才行。

如何保证引进的设备和生产线能够顺利投产运行，设备本身的质量水平是一方面，操作和维修人员素质则是另一个重要方面。一定要在设备投入运行之前做好人员准备，并对他们进行充分的理论和现场培训，使其掌握设备操作、维护和维修的基本知识和注意事项等。人员没做好准备会导致在投产运行后产生许多人为的故障，甚至是设备、工装损毁，导致生产线效率低下，故障频繁，修复缓慢，导致人与设备的磨合时间加长，造成很多不必要的损失和浪费。在这方面，我们企业采取的办法是，在引进设备立项开始，一直到设备的终验收，就指定专门的维修技术人员和维修工人全程参与；并且根据实施阶段的进程，适时配备操作工人参与其中。理论和现场培训是我们决不放松的一个重要工作组成。从而，有效保证了引进设备的正确、正常使用，避免了人为设备故障的产生。

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