總裝工藝成本優化實踐案例

總裝工藝是整車四大工藝中最為復雜的工藝，它涉及動力總成，底盤、車身、內外飾和電子諸多系統，安裝的工藝要求、技術規范在不同系統之間也有較大的差別。整車企業通常都非常注重建立完善的工藝開發流程，實施總裝工藝同步工程（即SE 裝配仿真分析），但對于總裝工藝和成本之間的互相影響，沒有進行透徹地分析，尚有很多改進的空間。

產品成本主要由零件成本( 來自于零部件供應商)、人工成本（體現在整車制造工廠操作者的操作工時）、物流運輸成本以及工具、工裝和設備的費用組成。本文結合實際工作，主要從零件的安裝方式、零件的總成方式等幾個方面，分析總裝工藝與產品成本之間的關系，并通過一些具體的例子，給出成本優化的實踐案例，供業界同仁參考。

總裝工藝對零部件成本的影響

總裝工藝對零部件成本有一定影響，通過分析研究可以適當優化，不僅可以降低零件成本，還可以改善總裝工藝難度。以下介紹車頂天窗、后蒙皮線束及扭力梁后橋等幾個零部件的總裝工藝改善實例。

天窗的密封條可以由天窗供應商來料自帶（圖1），也可以在整車廠內安裝（圖2）。如果采用天窗密封條廠內安裝的工藝（即圖2 的方式），需要總裝車間操作者進入車身安裝，增加了操作者裝配難度；但采用圖2 的方式，天窗密封條可以直接安裝在車身上，大大簡化了天窗本身的零件結構，按圖2 的方式開發零件，總成本（包含天窗零件成本和整車制造成本）比圖1 的方式有明顯降低。

后蒙皮線束可以集成在后蒙皮上（即由后蒙皮供應商安裝），也可作為車身主線束的一個分支（圖3）。采用圖3 的工藝方案，將后蒙皮線束作為車身主線束分支，能減少一個車身主線束與蒙皮線束的中間過渡線束插接件，減少了線束零件成本。當然，采用圖3 的工藝，也有不利之處。首先，它增加了操作難度。采用這種工藝設計，需要兩名操作者一手插接3 個蒙皮線束，同時另外一只手還必須提著后蒙皮（若是蒙皮線束集成在后蒙皮上，就只需要插接這1 個線束插接件）。另外，采用圖3 設計的車型，需要2 名操作工協同完成后蒙皮的安裝，增加了整車廠廠內裝配時間。但采用圖3 的工藝設計，由于減少了中間過渡線束插頭，總的成本還是有明顯下降的。這個案例也給我們一個啟示：某些零件的設計（如本案例中的后蒙皮中間過渡線束插接件），它們純粹是為了滿足某個工藝要求而設計的，這些零件本身不會給客戶創造任何價值，因此，對于這一類零件，我們可以不斷地優化生產工藝，降低這些零件的制造成本。

扭力梁后橋既可以使用工裝定位安裝，也可通過后橋自帶定位支架（圖4）來保證扭力后橋零件相對于車身的精確位置。采用工裝定位后橋，可以大大簡化后橋設計（采用工裝定位的后橋零件時沒有圖4 的“后橋自帶定位支架”），顯著降低了后橋零件制造成本。采用工裝定位后橋的工藝方案，雖然增加了工裝的復雜程度（后橋定位工裝需要更高的制造精度，并且后橋工裝本身還需要滑動，工裝制造難度大），但最終總的成本還是有顯著下降的。這個案例給我們的啟示是，隨著工業技術水平的不斷提升，我們可以采用更為先進的工具、設備來優化制造工藝，降低整車的制造成本。

總裝工藝對整車物流成本的影響

整車的物流成本是整車成本的重要組成部分?？傃b車間所采用的裝配工藝形式會影響到零件的存儲、包裝形式，進而影響到整車的物流成本。

比如，我們曾經設想優化底盤制動管組零件裝配工藝，將整車后制動管分支集成在制動管組上（見圖5，將制動管后部和制動管前部整合為一個零件），采用這種工藝可以減少2 個制動管接頭（用于連接制動管后部和制動管前部），因而可以大幅降低制動管的零件制造成本；同時由于省去了2 個制動管中間接頭，也不需要總裝車間的操作者來裝配制動管接頭（不但可以節省裝配時間，還可以節省裝配工具費用），達到降低工廠制造成本的目的。但制動管接頭被省去之后，整個的制動管零件變得非常龐大。與之前有制動管接頭的制動管相比，圖5 的制動管占用了非常大的物流包裝面積，物流運輸效率非常低下，顯著增加了制動管零件的運輸成本。通過綜合計算零件成本、總裝裝配成本和物流運輸成本，該方案最終未實施。

總裝工藝對工具、工裝、設備成本的影響

產品的總成本中也包含裝配的工具、工裝、設備的成本。由于這些工具、工裝、設備需要滿足一個車型生命周期幾十萬次的重復裝配要求，同時還需要保證產品的高質量，這些工裝、設備往往都造價不菲。為投產新車型，這些工具、工裝及設備往往需要改造或者是再購買新的。如果在工藝規劃設計中使用柔性的工裝、設備，即采用同一套工裝、設備，用于裝配車間內投產的不同款式，不同配置的汽車，就可以大幅度降低工裝、設備的制造或改造費用。以下以車門密封條柔性滾壓工具和內飾電器零件裝配的電測試設備舉例說明。

車門密封條安裝時，需要使用密封條滾壓工具。以往，由于不同車型的設計差異，對于新車型，我們需要新購置密封條滾壓工具。我們目前普遍采用車門密封條柔性滾壓工具（圖6 滾壓工具可以按不同車型自適應滾壓力的大?。?，可適用不同車型，減少項目工具費用。

總裝車間在裝配車輛過程中，也會使用一些檢測設備，這些設備雖然有助于提高制造質量，但另一方面卻也增加了制造成本，存在優化檢測工藝、降低檢測設備成本的機會。

筆者非常認同“產品質量是制造出來的，而不是檢驗出來的”的質量理念。我們之前的總裝工藝，要求在內飾零件安裝完畢之后（即儀表板總成、天窗、座椅、車頂內飾等安裝完畢），進行整車電子零件的電測試，以確保電器零件安裝的正確性。目前，我們已經通過改進電器零件的設計和裝配，取消了內飾電器零件裝配的電測試設備。

柔性化生產工藝對制造成本的影響

目前，國內的整車企業都普遍采用了柔性化生產的模式，即在同一條總裝生產線上同時生產多種車型。這些車型在車型配置、底盤架構上都有著比較大的差異，譬如將傳統的燃油車和純電動車安排在同一條總裝生產線上生產。在這種柔性化的生產模式下，設計和安排柔性化生產工藝，能有效降低制造成本。

為降低制造成本，提升生產效率，我們首先要實現能使用同一套設備來裝配多種車型。比如可以采用柔性化的儀表板安裝機械手，裝配總裝線上的所有車型的儀表板。對于這類柔性化的生產設備，我們在設備選型時，就應考慮設備能力（如電動機的負載以及機械手的行程），需要滿足多車型的要求。當然，這些對設備能力提出的柔性化要求可能會增加設備的初始費用，但是當我們將未來投產新車型時節省的設備改造費用或是新增一套設備的費用計算在內時，采用柔性化的設備還是能給企業創造不小的收益。

為降低柔性化生產設備的初始費用，另外一個可行的方法是，將設備的柔性制造能力在設備初始制造時進行預留，待未來新車型投產時，再逐步增加設備的柔性化制造能力。我們以制動液加注設備舉例說明。

在制動液加注設備向整車制動系統加注制動液時，加注設備需要與車輛建立通信關系，命令整車上的制動控制器EBCM 打開控制器內的電子閥門，實現加注制動液的目的。由于不同制動器廠家的通信接口的差異，制動液加注設備需針對每一種EBCM配置一路通信接口。我們在制動液設備初始制造時，僅配置在產車型的制動控制器通信管路，同時預留1 路或2 路未來新車型制動控制器通信管路。當未來新投產車型的制動控制器和現有車型制動控制器不同，需要對制動液加注設備新增通信管路時，我們只要在加液設備通信管路預留的接口處，加裝新的通信管路即可。

采用這種方式就可以實現，“一次設計，分步實施”，降低設備的初始費用。采用柔性化生產模式，另一個需要關注的點是，實施統一的總裝主零件的裝配順序（圖7）。

當采用柔性的生產模式時，不同車型是在同一條總裝線上連續生產的。具體落實到總裝生產線上的每一名操作者，其裝配的上一輛車和下一輛車，可能是產品結構和性能完全不同的車型。假設上一輛車和下一輛車的同一種零件（譬如車前照燈），由于整車的工藝設計不同，導致它們的安裝工藝不同，或者甚至是安裝工位不同，這會對總裝車間的操作者帶來比較大的混亂，因為操作者需要在不同車型的不相同裝配工藝之間切換，并且可能由于同一種零件不同車型的安裝工位不同，導致總裝流水線上的操作者裝配工作量不足的情況。

如何解決這一問題呢？我們可以在柔性的總裝裝配線上，實施統一的總裝主零件裝配順序， 并采用統一的裝配方法。譬如，我們目前已經實現了由同一名操作者在同一個工位用同一把工具安裝同樣數量的緊固件，將不同車型的儀表板總成安裝到不同車型上。通過這種柔性化的工藝模式，不但顯著提升了生產效率，也大大降低了制造成本。

為實現這種柔性化生產模式，需要我們工藝開發工程師在項目前期，就預先設定好每個新車型零件的安裝順序（這一工藝順序符合統一的總裝主零件裝配順序），并將這一工藝順序在新車型零件設計開發前就傳遞到新車型產品開發部門。同時，在新車型SE 裝配仿真分析時，也始終將實施統一的總裝主零件裝配順序放在工藝開發的首位。如果工藝開發工程師發現新產品的工藝順序與預先設定的工藝順序不一致，就需要和產品開發工程師研究，適當改進產品設計，以滿足預先設定的“總裝主零件裝配順序”。

結 束 語

通過以上幾個案例，我們可以看出，總裝工藝與整車的成本有著密切的關系。我們在工藝開發時，不但需要關注工藝的可制造性，也需要關注不同工藝對整車成本的影響。在新車型前期工藝開發過程中，如果我們能發揮創造性的思維，不斷總結工藝案例，挖掘改進點，并結合新的制造裝配技術，就可以將現有的工藝持續優化，制造出更具競爭力的產品。