基于產(chǎn)能提升的BDC吊裝方案設(shè)計(jì)

于功琦、鄭鄧芳、楊曜濱

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，柳州 545005）

0 引言

上汽通用五菱寶駿基地承擔(dān)著五菱銀標(biāo)、新寶駿品牌和新能源等重要戰(zhàn)略車型的產(chǎn)量輸出。2020—2021年，基地導(dǎo)入新車型數(shù)量超過10 個，新配置超過70 個，在過去的6 個月里產(chǎn)出總量接近20 萬輛。如此強(qiáng)勁的市場需求及多個新車型的集中生產(chǎn)啟動，對供應(yīng)鏈體系和制造體系都是極大的挑戰(zhàn)。

在2021年年初以來芯片短缺的供應(yīng)鏈寒冬情況下，如何充分利用車身、涂裝等前端工序產(chǎn)能，減少芯片等其他相關(guān)總裝物料對整車下線產(chǎn)能的影響，提升汽車主機(jī)廠整體產(chǎn)能，是各汽車廠商面臨的重要問題[1]?？傃bBDC 吊裝，做為承接上下游工序的重要運(yùn)行調(diào)控手段，它的能力提升很大程度上增強(qiáng)了生產(chǎn)鏈抗風(fēng)險能力，為關(guān)鍵車型的生產(chǎn)目標(biāo)完成以及贏得市場份額發(fā)揮了重要的作用[2]。

1 乘用車制造基本工藝流程及其對產(chǎn)能的影響

乘用車的主要生產(chǎn)工藝流程依次為：首先，各沖壓件在車身車間進(jìn)行焊接成白車身；然后經(jīng)過車涂車體分配中心后，按照流向碼分別進(jìn)入涂裝一期、二期車間；噴涂完顏色的車體流經(jīng)涂總車體分配中心（涂總BDC，下文簡稱BDC）后，按照流向分別進(jìn)入總裝一期、二期車間完成整車裝配。

BDC 是聯(lián)接整車廠涂裝、總裝車間的輸送系統(tǒng)[3]。當(dāng)總裝節(jié)拍大于車身或涂裝節(jié)拍，或總裝物料不能及時到貨時，噴涂后的車身可經(jīng)BDC 拉車下地暫時存放。當(dāng)總裝物料到貨，白車身下地庫存與涂裝正常生產(chǎn)出車之和與總裝物料及節(jié)拍能力匹配時，可將噴涂后的車身再由地面吊裝上線送入總裝車間進(jìn)行裝配。通過這個過程調(diào)節(jié)，可搶在總裝緊缺物料到貨前提前將車身制造出來，充分利用前段車身及涂裝制造產(chǎn)能，為后端總裝生產(chǎn)工藝段快速交付客戶緊急訂單贏得寶貴時間。

2 項(xiàng)目概述

目前我司在BDC 一樓已有一個吊裝口，為增強(qiáng)調(diào)節(jié)能力，在BDC 一樓新增一個吊裝口，解決因物料短缺、設(shè)備故障或人員操作問題帶來的生產(chǎn)鏈擁堵或空位產(chǎn)能損失風(fēng)險，最大化利用各環(huán)節(jié)產(chǎn)能。機(jī)械改造在一樓進(jìn)行,軟件改造涉及整個BDC。選定吊裝口位置后,在返回道新增一個短滾床、一個拆堆垛和一個旋轉(zhuǎn)滾床,滿足吊裝口和機(jī)運(yùn)交接。在該吊裝口處，共分3 種模式：上件模式、下件模式和常規(guī)模式。

（1）上件模式?？栈藦腟T5-13 處沿紅線路徑經(jīng)旋轉(zhuǎn)滾床運(yùn)行到短滾床處，吊裝上線車身后沿車身方向運(yùn)行（圖1）。若ST5-13 側(cè)空撬存儲區(qū)沒有滑撬會立馬從二樓呼叫空撬沿501 升降機(jī)方向運(yùn)行到上件口。

圖1 新增吊口上件模式

（2）下件模式。車身從502 升降機(jī)處下經(jīng)過旋轉(zhuǎn)滾床來到短滾床處，吊裝下線后空滑撬沿紅線運(yùn)行到拆堆垛機(jī)堆垛后（圖2）。若ST5-13 側(cè)空撬存儲區(qū)空位，則送至空撬存儲區(qū)，若ST5-13 側(cè)空撬存儲區(qū)不空位則送至二樓存儲區(qū)。

圖2 新增吊口下件模式

（3）常規(guī)模式。車身和空撬按照原來模式運(yùn)行，最左側(cè)道次跟原來一樣，作為BDC 一樓的車身返回道。

該項(xiàng)目完成新增吊裝口施工后，吊裝調(diào)控能力提升100%。在物料短缺、車涂總節(jié)拍不匹配的復(fù)雜生產(chǎn)情況下，很大程度上化解了因設(shè)備故障、人員操作帶來的生產(chǎn)鏈波動，成功提升關(guān)鍵車型產(chǎn)能15%。

3 項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)

（1）利用算法零成本實(shí)現(xiàn)空滑橇調(diào)度。根車輛分配情況，建立空滑橇調(diào)度系統(tǒng)，能有效判斷空滑橇當(dāng)前情況。

①空滑橇調(diào)度系統(tǒng)會隨時判斷在ST5-13 處空滑橇情況。當(dāng)在ST5-13處無空滑橇存儲，調(diào)度系統(tǒng)會開啟二樓空滑橇呼叫功能，保證一樓升降機(jī)空滑橇供應(yīng)。

②空滑橇調(diào)度系統(tǒng)同時會監(jiān)控501 升降機(jī)和502 升降機(jī)之間的空滑橇數(shù)量。當(dāng)空滑橇數(shù)量及所處位置小于生產(chǎn)節(jié)拍時，調(diào)度系統(tǒng)會從ST5-13 調(diào)空滑橇過來支援。

③空滑橇調(diào)度系統(tǒng)同時也監(jiān)控人工上線口滑橇。當(dāng)人工上線口處于上件模式時，車輛離開上線口后，調(diào)度系統(tǒng)會自動補(bǔ)上一個空滑橇等待上車；當(dāng)處于下件模式時，車輛搬出人工上線口后，調(diào)度系統(tǒng)會自動將空滑橇移到存儲位，以備使用；當(dāng)處于常規(guī)模式時，該人工上線口不存儲空滑橇，車輛正常通行。

（2）建立一個跟原系統(tǒng)匹配的新系統(tǒng)。在該項(xiàng)目之前，車輛調(diào)度系統(tǒng)能自動根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)度二樓車輛。在該項(xiàng)目實(shí)施后，車輛調(diào)度系統(tǒng)不僅能自動調(diào)度二樓車輛，還能自動調(diào)度一樓車輛，為車輛調(diào)度提供便捷，也為車輛計(jì)劃提供了實(shí)施保障。

（3）安全、高效的在線匹配軟件，平臺化的設(shè)計(jì)思路。該項(xiàng)目利用AB 的PLC 系統(tǒng)和CIMPLICITY 軟件，搭建CS 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)平臺，提供了安全、高效的平臺化設(shè)計(jì)。

4 項(xiàng)目要點(diǎn)、難點(diǎn)

該項(xiàng)目利用現(xiàn)有設(shè)備、控制系統(tǒng)、AVI 系統(tǒng)和PMC 系統(tǒng)，不增加硬件設(shè)備，利用現(xiàn)有以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線等混合網(wǎng)絡(luò)，柔性生產(chǎn)。該項(xiàng)目的難點(diǎn)也正是其創(chuàng)新點(diǎn)，體現(xiàn)如下。

（1）柔性生產(chǎn)。以流向分車為基礎(chǔ)，承載寶駿基地實(shí)現(xiàn)一、二期柔性排產(chǎn)的總裝上線工作，每班次柔性率10.0%以上。以總裝拉動思想為原則，支持月度總裝上線目標(biāo)100.0%達(dá)標(biāo)。從第四季度起總裝運(yùn)行效率穩(wěn)定在95.0%以上，較好地支撐銷售旺季月計(jì)劃的完成。

（2）機(jī)運(yùn)效率提升。組織總裝維修團(tuán)隊(duì)、ME 團(tuán)隊(duì)和物流團(tuán)隊(duì)等對BDC 機(jī)運(yùn)問題進(jìn)行攻關(guān)，對運(yùn)行瓶頸工位進(jìn)行改造，柔性效率提升62.5%，滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。

（3）系統(tǒng)優(yōu)化。聯(lián)合IT、銷售、物流及制造ME 區(qū)域?qū)DC分車AVI 系統(tǒng)及上線掃描MES、PTS 系統(tǒng)的功能進(jìn)行多項(xiàng)新增、優(yōu)化、開發(fā)。特別是與銷售、IT 開發(fā)實(shí)現(xiàn)了成品物流分車及上線識別功能。

（4）項(xiàng)目車型上線控制。監(jiān)控各車型的項(xiàng)目訂單上線，全年100%按節(jié)點(diǎn)要求完成，為海外項(xiàng)目車的生產(chǎn)、調(diào)運(yùn)發(fā)揮調(diào)度作用。

（5）人員培訓(xùn)及流程規(guī)范。培訓(xùn)BDC 人員掌握SOS 標(biāo)準(zhǔn)化操作，實(shí)現(xiàn)操作工全員崗位柔性。通過實(shí)施技改項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)員工在掃描件內(nèi)進(jìn)行掃描，降低安全隱患并減少步行浪費(fèi)，優(yōu)化了操作流程。相關(guān)流程文件及培訓(xùn)材料也得到極大的補(bǔ)充與完善。

5 結(jié)束語

BDC 吊裝調(diào)控能力提升項(xiàng)目可以低成本、高效率完成各車間調(diào)配計(jì)劃，柔性生產(chǎn)，靈動調(diào)配資源，提升了生產(chǎn)效率及優(yōu)化管理。另外，經(jīng)過實(shí)施技改項(xiàng)目，員工對PLC 系統(tǒng)、AVI 系統(tǒng)和PMC系統(tǒng)有更深刻理解，為生產(chǎn)維修提供了學(xué)習(xí)資源，在整個汽車行業(yè)是為數(shù)不多的平面BDC 實(shí)現(xiàn)立體BDC 庫功能。最后，該項(xiàng)目使用的系統(tǒng)具有超前的數(shù)據(jù)辨識能力，適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展需求，實(shí)現(xiàn)的方法簡潔高效，是制造過程的增益改造。日后將這一技術(shù)和思想在行業(yè)內(nèi)進(jìn)行廣泛推廣，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)具有顯著的指導(dǎo)意義。