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摘 要：汽车行业作为国民经济的支柱产业，在日趋激烈的竞争中提质增效已成为各汽车制造企业的关键指标。高质高效对于汽车生产末端的总装车间尤为重要，通过系统地分析总装工位规划的设计原则、核心关键及技术应用等环节，为总装生产线的设计筹备提供科学有效的参考建议，同时对产线改造、混线生产和节拍提升给予借鉴指导。
关键词：汽车行业 总装工位 规划 设计原则 核心关键 技术应用
Analysis on the Planning of the General Assembly Station in the Automobile Industry
Zhang Fan Yan Hongzhen Zhao Dengfeng Fan Xiaolong Zhao Qing Cui Jianfeng
Abstract：As a pillar industry of the national economy， the automobile industry has become a key indicator of various automobile manufacturers in the increasingly fierce competition. High quality and high efficiency are particularly important for the final assembly workshop of the automobile production. Through systematic analysis of the design principles， core key and technical application of the final assembly station planning， the article provides scientific and effective reference suggestions for the design and preparation of the final assembly production line， and will provide reference and guidance for renovation， mixed-line production and rhythm improvement.
Key words：automobile industry， final assembly station， planning， design principles， core key， technology application
1 前言
近年來汽车市场云谲波诡，随着合资股比限制放开、进口车辆关税下调、双积分策略实施以及新能源补贴退坡等政策的推行，无不刺激着汽车行业的神经。传统增量市场悄然向存量市场转变，各大车企都在深耕精益生产，力求提高整车质量并降低制造成本。而汽车总装工位作为生产制造过程最基本的生产单元，研究探讨总装工位的规划成为提质增效不可或缺的课题。
工位是产品生产过程的基本组成部分，在工位上安排人员、设备及原料等按照作业标准进行生产装配。多个工位组成一个工段，而多个工段构成一条产线，通过产线实现汽车零部件到合格整车的装配、周转、检验及交付。
2 总装工位规划的设计原则
汽车作为结构复杂的机械构造，通常由成千上万个不可拆卸的独立零部件组装而成。在整车制造过程，尤其是总装环节要充分考虑工位规划的设计原则，才能有效确保车辆品质及效率。
2.1 装配顺序
在工位规划过程中按照零部件先后次序，由里到外，进行逐层覆盖装配。并且对于覆盖件必须考虑其过程检验的便捷程度，避免产生质量隐患。另外，在工位编排中要确保前后工位作业无干涉，并尽可能实现前后工位装配互检防错;要避免作业人员移动与车流方向相反，工作布置尽量在同一方向;对于左右对称零部件不能单人装配，否则造成装配工时浪费及劳动负荷增加。
2.2 工序分散
总装工序布局一般分为内饰、底盘、分装、最终及检验工段，且各个工段装配零部件类型及数量存在明显差异。通常内饰和最终工段装配零部件居多，并且以小件为主，导致线边物料摆放过度拥挤，装配工序距离缩短。为确保产线运行顺畅，实现整体作业均衡，在工位规划过程中必须将内饰和最终工段瓶颈作业涉及的零部件合理拆分至其他工段。
2.3 工序集中
在工位规划过程中要将同系统的零部件或同零部件的紧固件装配作业安排在同一工位或临近工位，有利于减少错漏装发生概率，同时便于质量检测控制;另外要将不同车型的相同操作分配至同一工位或临近工位，可有效减少设备/工具资产投入，同时减轻员工作业负荷。
2.4 人机工程
总装零部件涉及到汽车的各个部位，在工位规划过程中要将零部件装配高度/位置和作业人员动作姿势进行匹配。对生产线的物料装配高度/位置，以人员站立作业为佳，尽量避免出现装配过高、过低或侧身的动作。另外在工位规划过程中要考虑零部件重量/大小/作业空间的制约，合理匹配设备/工具进行辅助装配，可有效减轻员工作业强度。
2.5 混线生产
基于企业发展规划和产线综合利用考量，一条生产线往往需要生产多种同类平台的不同车型。在工位规划过程中要将混线生产纳入考虑，通过最大程度增加工位长度、预留扩展工位和设备通用兼容，降低新车型导入共线难度，提升产线柔性程度。
3 总装工位规划的核心关键
总装工位规划要以构建合格工位为目标，确保作业均衡，消除作业干涉，减少作业等待及走动浪费，并通过固定位置作业规避溜线赶线现象。在对总装工位规划时必须关注以下核心关键： 3.1 作业区域
作業区域是指从最初与车身有关的作业位置开始，一个循环作业结束，到从车身离开的位置间的区域。在工位规划时要确保作业在一个定位置区域范围内可进行（如图1所示），一个定位置区域即一个工位的长度，目的是避免多余步行。
3.2 作业干涉
作业干涉是指同工位或前后工位的作业部位存在重合或阻挡，彼此无法正常生产。在工位规划时要确保左右、前后工位的作业部位无干涉（左右工位作业部位不重合，前工位作业延迟15%与后工位作业部位不重合，如图2所示），目的是消除作业等待及作业延迟。
3.3 部品区域
部品区域是指作业工位存放需要组装物料的料架的范围。在工位规划时要确保作业区域内包含部品区域（如图3所示），目的是减少走动浪费，并防止作业干涉。
3.4 作业部位
作业部位是指工位作业在车辆的位置区域，通常将车辆划分为十二个位置区域，即机舱前部/左部/右部、左/右前门、座舱前排、左/右后门、座舱后排、左/右后侧围及后背门区域。在工位规划时要确保一个作业循环中，作业部位不能超过三个，目的是避免多余步行。
3.5 往返次数
往返次数是指一个作业循环中从物料的料架到车辆间的往返次数。在工位规划时要确保一个作业循环中往返次数不超过三次（如图4所示），目的是减少走动浪费，并防止作业干涉。
4 总装工位规划的技术应用
4.1 模块化
多个独立零部件或功能项通过集成为满足汽车特定功能的总成，即模块化设计。它可以实现标准化生产，同时灵活搭载新技术。总装模块化技术可以减少主线工位长度，扩展产线柔性程度，缩短汽车生产周期。模块化主要涉及电子控制系统模块化（电子控制单元ECU/整车控制器VCU/车载信息娱乐主机MMI等）和产品结构模块化（动力总成/前端框架/仪表板/车门/前后保险杠等）两个方向。
4.2 通用化
作用功能一致，结构类型相近的产品，经过统一后可以彼此互换的标准化形式，即通用化设计。通用化要以互换性为前提，互换性包含尺寸和功能互换两层含义。总装通用化技术能够缩短汽车开发周期，降低项目成本投资，优化现场作业强度。通用化主要涉及零部件通用化、标准件通用化、设备工具通用化和力矩通用化四个方向。
4.3 自动化
通过研制系统设备的采用，实现替代或辅助作业人员完成生产装配工作，即自动化设计。总装自动化技术可以提升产线工作效率，减轻员工作业负荷，提高产品质量水准。自动化技术通常应用在大质量或体积零部件装配、作业空间位置受限、效率低下瓶颈工位和产品功能特定要求等环节，如玻璃（前后风挡和全景天窗）涂胶/安装机器人、仪表/轮胎/蓄电池等助力机械手、多合一加注设备、定值/数显电动工具、模块化输送线及AGV配送设备等。
4.4 柔性化
能够结合市场需求开展不同车型、不同节拍和不同产量的生产组织活动，并高效地满足顾客的个性化需求，即柔性化设计。总装柔性化技术能够提高产线风险应对能力，改善员工作业环境，应对市场复杂需求。柔性化通常可以从混线生产、用工模式、人机工程和节拍更替四个方面着手改善。
5 结语
随着市场竞争、技术革新及政策导向等多方面因素的影响，合理、经济与科学的工位规划愈发重要。在工位规划过程中，设计原则、核心关键及技术应用等环节不断细化深入，传统优势技术已转变为通用必备技术。聚焦顾客需求，对标行业标杆，将工位规划理论与实际融合，为全面质量改善和效率提升奠定坚实基础。
参考文献：
[1]陈平，姜佳桉，谭志强，刘晓峰，陈琳琳，马可.汽车总装工艺技术应用及发展趋势[J].汽车工程师，2016（03）：55-58.
[2]陈平，姜佳桉，谭志强，王晓斌，陈琳琳，范家春.汽车总装工艺技术应用趋势与研究[J].汽车实用技术，2016（03）：156-160.
[3]黄海涛.汽车总装工艺技术应用及发展趋势[J].时代汽车，2019（07）：102-103.
关键词：汽车行业 总装工位 规划 设计原则 核心关键 技术应用
Analysis on the Planning of the General Assembly Station in the Automobile Industry
Zhang Fan Yan Hongzhen Zhao Dengfeng Fan Xiaolong Zhao Qing Cui Jianfeng
Abstract：As a pillar industry of the national economy， the automobile industry has become a key indicator of various automobile manufacturers in the increasingly fierce competition. High quality and high efficiency are particularly important for the final assembly workshop of the automobile production. Through systematic analysis of the design principles， core key and technical application of the final assembly station planning， the article provides scientific and effective reference suggestions for the design and preparation of the final assembly production line， and will provide reference and guidance for renovation， mixed-line production and rhythm improvement.
Key words：automobile industry， final assembly station， planning， design principles， core key， technology application
1 前言
近年來汽车市场云谲波诡，随着合资股比限制放开、进口车辆关税下调、双积分策略实施以及新能源补贴退坡等政策的推行，无不刺激着汽车行业的神经。传统增量市场悄然向存量市场转变，各大车企都在深耕精益生产，力求提高整车质量并降低制造成本。而汽车总装工位作为生产制造过程最基本的生产单元，研究探讨总装工位的规划成为提质增效不可或缺的课题。
工位是产品生产过程的基本组成部分，在工位上安排人员、设备及原料等按照作业标准进行生产装配。多个工位组成一个工段，而多个工段构成一条产线，通过产线实现汽车零部件到合格整车的装配、周转、检验及交付。
2 总装工位规划的设计原则
汽车作为结构复杂的机械构造，通常由成千上万个不可拆卸的独立零部件组装而成。在整车制造过程，尤其是总装环节要充分考虑工位规划的设计原则，才能有效确保车辆品质及效率。
2.1 装配顺序
在工位规划过程中按照零部件先后次序，由里到外，进行逐层覆盖装配。并且对于覆盖件必须考虑其过程检验的便捷程度，避免产生质量隐患。另外，在工位编排中要确保前后工位作业无干涉，并尽可能实现前后工位装配互检防错;要避免作业人员移动与车流方向相反，工作布置尽量在同一方向;对于左右对称零部件不能单人装配，否则造成装配工时浪费及劳动负荷增加。
2.2 工序分散
总装工序布局一般分为内饰、底盘、分装、最终及检验工段，且各个工段装配零部件类型及数量存在明显差异。通常内饰和最终工段装配零部件居多，并且以小件为主，导致线边物料摆放过度拥挤，装配工序距离缩短。为确保产线运行顺畅，实现整体作业均衡，在工位规划过程中必须将内饰和最终工段瓶颈作业涉及的零部件合理拆分至其他工段。
2.3 工序集中
在工位规划过程中要将同系统的零部件或同零部件的紧固件装配作业安排在同一工位或临近工位，有利于减少错漏装发生概率，同时便于质量检测控制;另外要将不同车型的相同操作分配至同一工位或临近工位，可有效减少设备/工具资产投入，同时减轻员工作业负荷。
2.4 人机工程
总装零部件涉及到汽车的各个部位，在工位规划过程中要将零部件装配高度/位置和作业人员动作姿势进行匹配。对生产线的物料装配高度/位置，以人员站立作业为佳，尽量避免出现装配过高、过低或侧身的动作。另外在工位规划过程中要考虑零部件重量/大小/作业空间的制约，合理匹配设备/工具进行辅助装配，可有效减轻员工作业强度。
2.5 混线生产
基于企业发展规划和产线综合利用考量，一条生产线往往需要生产多种同类平台的不同车型。在工位规划过程中要将混线生产纳入考虑，通过最大程度增加工位长度、预留扩展工位和设备通用兼容，降低新车型导入共线难度，提升产线柔性程度。
3 总装工位规划的核心关键
总装工位规划要以构建合格工位为目标，确保作业均衡，消除作业干涉，减少作业等待及走动浪费，并通过固定位置作业规避溜线赶线现象。在对总装工位规划时必须关注以下核心关键： 3.1 作业区域
作業区域是指从最初与车身有关的作业位置开始，一个循环作业结束，到从车身离开的位置间的区域。在工位规划时要确保作业在一个定位置区域范围内可进行（如图1所示），一个定位置区域即一个工位的长度，目的是避免多余步行。
3.2 作业干涉
作业干涉是指同工位或前后工位的作业部位存在重合或阻挡，彼此无法正常生产。在工位规划时要确保左右、前后工位的作业部位无干涉（左右工位作业部位不重合，前工位作业延迟15%与后工位作业部位不重合，如图2所示），目的是消除作业等待及作业延迟。
3.3 部品区域
部品区域是指作业工位存放需要组装物料的料架的范围。在工位规划时要确保作业区域内包含部品区域（如图3所示），目的是减少走动浪费，并防止作业干涉。
3.4 作业部位
作业部位是指工位作业在车辆的位置区域，通常将车辆划分为十二个位置区域，即机舱前部/左部/右部、左/右前门、座舱前排、左/右后门、座舱后排、左/右后侧围及后背门区域。在工位规划时要确保一个作业循环中，作业部位不能超过三个，目的是避免多余步行。
3.5 往返次数
往返次数是指一个作业循环中从物料的料架到车辆间的往返次数。在工位规划时要确保一个作业循环中往返次数不超过三次（如图4所示），目的是减少走动浪费，并防止作业干涉。
4 总装工位规划的技术应用
4.1 模块化
多个独立零部件或功能项通过集成为满足汽车特定功能的总成，即模块化设计。它可以实现标准化生产，同时灵活搭载新技术。总装模块化技术可以减少主线工位长度，扩展产线柔性程度，缩短汽车生产周期。模块化主要涉及电子控制系统模块化（电子控制单元ECU/整车控制器VCU/车载信息娱乐主机MMI等）和产品结构模块化（动力总成/前端框架/仪表板/车门/前后保险杠等）两个方向。
4.2 通用化
作用功能一致，结构类型相近的产品，经过统一后可以彼此互换的标准化形式，即通用化设计。通用化要以互换性为前提，互换性包含尺寸和功能互换两层含义。总装通用化技术能够缩短汽车开发周期，降低项目成本投资，优化现场作业强度。通用化主要涉及零部件通用化、标准件通用化、设备工具通用化和力矩通用化四个方向。
4.3 自动化
通过研制系统设备的采用，实现替代或辅助作业人员完成生产装配工作，即自动化设计。总装自动化技术可以提升产线工作效率，减轻员工作业负荷，提高产品质量水准。自动化技术通常应用在大质量或体积零部件装配、作业空间位置受限、效率低下瓶颈工位和产品功能特定要求等环节，如玻璃（前后风挡和全景天窗）涂胶/安装机器人、仪表/轮胎/蓄电池等助力机械手、多合一加注设备、定值/数显电动工具、模块化输送线及AGV配送设备等。
4.4 柔性化
能够结合市场需求开展不同车型、不同节拍和不同产量的生产组织活动，并高效地满足顾客的个性化需求，即柔性化设计。总装柔性化技术能够提高产线风险应对能力，改善员工作业环境，应对市场复杂需求。柔性化通常可以从混线生产、用工模式、人机工程和节拍更替四个方面着手改善。
5 结语
随着市场竞争、技术革新及政策导向等多方面因素的影响，合理、经济与科学的工位规划愈发重要。在工位规划过程中，设计原则、核心关键及技术应用等环节不断细化深入，传统优势技术已转变为通用必备技术。聚焦顾客需求，对标行业标杆，将工位规划理论与实际融合，为全面质量改善和效率提升奠定坚实基础。
参考文献：
[1]陈平，姜佳桉，谭志强，刘晓峰，陈琳琳，马可.汽车总装工艺技术应用及发展趋势[J].汽车工程师，2016（03）：55-58.
[2]陈平，姜佳桉，谭志强，王晓斌，陈琳琳，范家春.汽车总装工艺技术应用趋势与研究[J].汽车实用技术，2016（03）：156-160.
[3]黄海涛.汽车总装工艺技术应用及发展趋势[J].时代汽车，2019（07）：102-103.