柔性制造系统的应用案例——汽车零件的柔性制造

进入21世纪以来，中国汽车工业一直保持着持续发展的势头。20世纪90年代以前，国内汽车工业的主导产品是货车，经过近十年的发展，出现了以轿车为主导的可喜格局。各行各业中，与装备制造业关联最大的就是汽车工业。有关资料表明，在美国，机床的50%以上、工业机器人的60%以上均用于汽车工业。发达国家汽车工业的发展史无不证明：汽车工业的发展促进了装备制造业，特别是机床制造业发展水平的提升，而机床制造业发展水平的提升又支撑和保证了汽车工业的繁荣。柔性制造技术在汽车零部件加工中的应用，主要表现在由计算机控制的多台数控机床、加工中心和自动上、下料装置与输送系统等方面。

1.我国汽车工业柔性制造的发展现状

早在20世纪80年代，随着改革开放进程加快，我国汽车工业就已开始向发达国家汽车工业系统地学习先进的生产方式，其中就包括柔性制造。20世纪80年代中后期，汽车工业的主要生产厂家开始在一些工艺流程和产品制造中尝试柔性制造，初步积累了经验。

从20世纪末至今，随着汽车工业的发展、国内汽车企业实力的增强，以及国外公司的大规模进入和生产装备的改善，汽车零部件加工开始逐步向柔性制造方向发展。主要汽车生产厂家，如一汽集团等，在一些生产领域开始实施柔性制造，如在焊装车间使用多种机器人、在某些加工工序中使用机械手和自动化设备，这在一定程度上实现了多品种的混线生产。一汽大众汽车有限公司采用柔性自动线生产轿车变速器和离合器壳体，自动线节拍达到40.5 s，年生产能力为36万件，工序能力系数Cp＞1.33，可实现连续四周无故障生产；上海通用汽车公司拥有的柔性化生产线，涵盖了各大总成及整车组装等环节，提高了产品换代速度。随着汽车工业的发展，汽车零部件加工也在向柔性制造方向发展。柔性制造系统带来了加工的高度灵活性，在保持高生产率的同时还能生产更多种类的零件。加工中心作为汽车零部件生产线的重要组成模块，为满足汽车零部件生产的可靠性和高效性要求提供了保证。(www.zuozong.com)

2.汽车零件的柔性制造

奇瑞汽车股份有限公司的小排量系列发动机由于功率大、输出扭矩大、耗油量低且尾气排放量低，所配车型的产销量日益攀升。这样，即使是用当初规划的加工设备满负荷运行，也不能满足发动机装机需求。于是，奇瑞公司决定招建472缸盖生产线。当时奇瑞公司曾考虑采用欧洲制造的设备或按专机线方案规划，但是经过综合考虑投资成本、投资回收期、加工柔性和投资风险后，决定让加工部分由小巨人机床有限公司承包组线。

小巨人机床有限公司承包的奇瑞472缸盖生产线采用立式加工中心VTC160AN和卧式加工中心HCN5000（6000）Ⅱ混合组建。一条生产线经过简单切换，30 min内即可满足0.8 L、1.1 L、1.2 L及卧式1.2 L等几款发动机缸盖的加工要求。而且，VTC160AN可支持多工件加工（一个加工循环可加工四个工件），双交换台加工又缩短了重复换刀时间和上、下料辅助时间，能够获得很高的加工效率。