關(guān)于汽車變速器智能可重構(gòu)裝配生產(chǎn)線的研究

劉鵬 河北省承德市五一四地質(zhì)大隊(duì)

一、引言

隨著大型裝配線制造系統(tǒng)完備性的不斷提升，產(chǎn)品的裝配制造對于系統(tǒng)整體的柔性水平和承受能力也提出了更高的要求。在現(xiàn)代制造裝配技術(shù)推廣與應(yīng)用的過程當(dāng)中，系統(tǒng)的柔性問題成為了一個急需解決的問題。本文主要對于智能可重構(gòu)汽車變速器裝配生產(chǎn)線制造系統(tǒng)進(jìn)行了研究和分析，先提出了相應(yīng)的工藝規(guī)劃，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行了設(shè)計研究，希望能夠?yàn)閺?qiáng)化制造系統(tǒng)的柔性和重構(gòu)能力貢獻(xiàn)一份力量。

二、生產(chǎn)線重構(gòu)產(chǎn)品裝配工藝規(guī)劃

一般來說，在進(jìn)行生產(chǎn)線重構(gòu)產(chǎn)品的裝配之前，我們需要制定清晰明確的工藝規(guī)劃，形成相互關(guān)聯(lián)的功能實(shí)體，強(qiáng)化功能實(shí)體與其下方各層次之間的聯(lián)系，落實(shí)工藝設(shè)計、裝配組合等內(nèi)容。

首先，在產(chǎn)品族功能實(shí)體的分配方面，考慮到在汽車體系當(dāng)中，變速器承擔(dān)著傳遞動力、調(diào)節(jié)速度的責(zé)任，因此，變速器需要同時兼顧多重功能，而各部分功能的實(shí)現(xiàn)需要不同器件的密切配合。舉例來說，想要實(shí)現(xiàn)傳動功能，就必須充分保障傳動軸以及相關(guān)配件的密切配合，想要實(shí)現(xiàn)支撐功能，變速器的殼體以及其他配件就需要承擔(dān)較大的壓力。

其次，在功能體級別機(jī)件的選取方面，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循相應(yīng)的選配原則。產(chǎn)品族的裝配機(jī)件功能應(yīng)當(dāng)充分體現(xiàn)其與實(shí)體裝配之間的連接關(guān)系，從而充分確保主生產(chǎn)線與分裝生產(chǎn)線之間的協(xié)調(diào)性。同時產(chǎn)品族裝備機(jī)件以外的功能實(shí)體之間同樣應(yīng)當(dāng)保持緊密的聯(lián)系，以便確保隨時根據(jù)實(shí)際的需求進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制。

最后，進(jìn)行功能實(shí)體與產(chǎn)品族機(jī)件的裝配調(diào)節(jié)時，應(yīng)當(dāng)充分掌握二者之間所存在的內(nèi)部聯(lián)系，結(jié)合產(chǎn)品本身所具備的結(jié)構(gòu)特性，分析功能實(shí)體內(nèi)部的工藝和關(guān)系，并有針對性的調(diào)節(jié)裝配的先后次序。

三、智能可重構(gòu)裝配生產(chǎn)線制造系統(tǒng)設(shè)計

（一）主干線的特征

主干線能夠在系統(tǒng)內(nèi)部完成結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換時提供相應(yīng)的生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)參考，當(dāng)需要對于系統(tǒng)進(jìn)行全面的調(diào)節(jié)時，轉(zhuǎn)換構(gòu)型之間產(chǎn)品的裝配工藝極有可能會產(chǎn)生較大的差異。我們可以將主干線作為構(gòu)型轉(zhuǎn)變的銜接點(diǎn)，強(qiáng)化構(gòu)型轉(zhuǎn)換過程的輕松性和便捷性，避免構(gòu)型直接面臨轉(zhuǎn)換的難題，結(jié)合產(chǎn)品的個性參數(shù)制定相應(yīng)的構(gòu)型變化方案，保留其中的核心部分，適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)其形式。通過對主干線進(jìn)行深入分析，我們可以發(fā)現(xiàn)其主要具備的以下幾個方面的特征：

1.抽象性。主干線需要圍繞著產(chǎn)品族的共性裝配特征，其主要特性會在一定程度上受到產(chǎn)品族裝配的影響，體現(xiàn)出較為突出的抽象性特征。2.參考性。由于主干線是制造構(gòu)型轉(zhuǎn)換過程中的一個銜接點(diǎn)，其能夠?qū)τ谥鞲删€系統(tǒng)結(jié)構(gòu)提供相應(yīng)的參考。3.虛擬性。通過對于主干線結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)分，我們可以將其分為主線以及分裝線兩大部分，這兩個部分發(fā)揮著不同的作用，但是主干線還是與之相對應(yīng)的生產(chǎn)線系統(tǒng)都具備著突出的虛擬性，并非是現(xiàn)實(shí)存在的系統(tǒng)。

（二）主干線裝配主線的規(guī)劃設(shè)計

首先，根據(jù)產(chǎn)品族所發(fā)揮的作用，我們可以將主線裝配工藝劃分為多個類別，其中功能體裝備工藝對于先后順序有著較高的要求，而具備先后順序約束的自動化設(shè)備及其相關(guān)聯(lián)的工藝內(nèi)容可以被作為工藝標(biāo)記點(diǎn)，其他主線上的運(yùn)行則可以逐步向工藝標(biāo)記點(diǎn)貼近。對于未受到先后順序約束的手動化設(shè)備，應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的情況將其劃分為多個不同的單元，從而有針對性的對于裝配線設(shè)計過程中所形成的工藝單元進(jìn)行優(yōu)化。

其次，考慮到主干線的影響面較為寬泛，很多時候很難兼顧制造情況以及制造需求，構(gòu)建所得的工藝單元應(yīng)當(dāng)成為一種面向常規(guī)情況的單元設(shè)計與裝配任務(wù)的結(jié)合體。當(dāng)主干線轉(zhuǎn)換成為實(shí)質(zhì)性的系統(tǒng)構(gòu)型時，應(yīng)當(dāng)明確制造的需求以及個性化的要求，打造更加完備的、可重構(gòu)的主干線裝配系統(tǒng)。

（三）主干線分裝線的設(shè)計

在進(jìn)行生產(chǎn)線系統(tǒng)的制造設(shè)計時，分裝線的設(shè)計同樣發(fā)揮著十分重要的作用。分裝線的設(shè)計既要滿足自身運(yùn)行的需求，同時也要充分考慮到主線運(yùn)行的要求。具體來說，在進(jìn)行分裝線的設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)遵循以下兩大原則。

1.分解性原則。以往的裝配線設(shè)計會將分裝單元設(shè)置于主線區(qū)域的入口周邊，但事實(shí)上，主干線的主線結(jié)構(gòu)部分有多個以自動化設(shè)備為核心的工藝標(biāo)記點(diǎn)，而且整體工作單元已經(jīng)形成了比較固定的體系。

2.集中性原則。通過運(yùn)用與主線分離開來的分解式分布方法，能夠更大程度上滿足系統(tǒng)重構(gòu)的需求，充分滿足主線與分裝線協(xié)調(diào)配合的工作需求，同時秉持著分類集中的原則，能夠?qū)⑤^為類似的工藝集中于一體，強(qiáng)化各分裝環(huán)節(jié)的設(shè)計水平。

四、總結(jié)

綜上所述，智能可重構(gòu)裝配線與傳統(tǒng)的混合裝配線之間存在著本質(zhì)上的差異：不僅能夠更大程度上提升整體裝配線的全制造能力，同時也能夠根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需求對于各零件族所肩負(fù)的制造責(zé)任進(jìn)行調(diào)整。靈活運(yùn)用智能可重構(gòu)汽車變速器裝配生產(chǎn)線制造系統(tǒng)，一方面能夠充分滿足市場發(fā)展所提出的新要求，另一方面也能夠更好的迎合新品種不斷開發(fā)的需求，更大程度上滿足用戶的需求。在這篇文章當(dāng)中，我們具體對于汽車變速器智能可重構(gòu)裝配生產(chǎn)線制造系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行了分析，由于受到文章篇幅以及已有研究時間的局限，僅針對幾個重要的設(shè)計環(huán)節(jié)進(jìn)行了剖析，仍然存在著諸多的不足。未來的發(fā)展過程中，我們還需要投入更多的精力完善產(chǎn)品族裝配工藝以及重構(gòu)線集成設(shè)計，從而更大程度上發(fā)揮該系統(tǒng)所具備的應(yīng)用價值。