隨著汽車產(chǎn)量和品種的不斷增加，制造商對(duì)汽車生產(chǎn)設(shè)備的靈活性提出了越來(lái)越高的要求。德國(guó)杜爾公司最新開(kāi)發(fā)的FAStplant?系統(tǒng)為汽車總裝生產(chǎn)提供了一種全新的裝備和技術(shù)，不僅具有最大程度的生產(chǎn)靈活性，還能夠節(jié)約時(shí)間和成本。既可以用于建立新的組裝線，也可以用于改造現(xiàn)有的組裝線。

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想

        杜爾公司生產(chǎn)的FAStplant?涂裝與總裝系統(tǒng)（PFS）采用了全新的設(shè)計(jì)思想，為汽車的總裝生產(chǎn)提供了最大的靈活性。整個(gè)系統(tǒng)基于三種不同的標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)裝模塊，采用這些模塊可以在任何一個(gè)廠房中建立起汽車裝配線，既不需要在屋頂懸掛設(shè)備，也不需要挖地坑。這種FAStplant?系統(tǒng)不僅適用于新建工廠和老廠改造，也適用于SKD和CKD組裝線和試生產(chǎn)線。

        多年來(lái)杜爾公司一直生產(chǎn)先進(jìn)的汽車裝配設(shè)備，具有豐富的汽車總裝生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出了FAStplant?系統(tǒng)，這是產(chǎn)品技術(shù)和制造技術(shù)緊密結(jié)合的結(jié)果。在FAStplant?系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)模塊中應(yīng)用了杜爾公司一系列的最新技術(shù)和設(shè)備，如FASmatic?自動(dòng)導(dǎo)引輸送車、非接觸式動(dòng)力與數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、雙車架空輸送系統(tǒng)（TTS）等，為用戶提供的是最先進(jìn)的成套的生產(chǎn)設(shè)備。

        FAStplant?系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想來(lái)源于“工作站”的概念。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，每一個(gè)FAStplant?模塊就相當(dāng)于裝配流程中的一個(gè)工作站，這些不同的模塊相互連接，組成了一個(gè)完整的裝配線，就像拼圖一樣。

系統(tǒng)的基本構(gòu)成
        每個(gè)FAStplant?標(biāo)準(zhǔn)模塊包括鋼制的構(gòu)架、可垂直運(yùn)動(dòng)的吊架式架空輸送線、FASmotion非接觸式動(dòng)力和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)以及相應(yīng)的照明和控制系統(tǒng)。根據(jù)每個(gè)用戶的不同需要，標(biāo)準(zhǔn)模塊還可以配置相應(yīng)的設(shè)備。這樣從最初的內(nèi)飾裝配工序到最后的最終裝配工序都能有效地集成到統(tǒng)一的FAStplant?系統(tǒng)中來(lái)，構(gòu)成完整的總裝線。系統(tǒng)的模塊化結(jié)構(gòu)特別有利于對(duì)總裝線的部分環(huán)節(jié)進(jìn)行更新和改造。系統(tǒng)的模塊化結(jié)構(gòu)在總裝線生命周期的不同階段都顯示出了很多的優(yōu)勢(shì)。在設(shè)計(jì)階段可以優(yōu)化生產(chǎn)布局，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程。成熟的模塊化技術(shù)以及對(duì)模塊的預(yù)組裝和預(yù)測(cè)試，保證了整個(gè)系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)既迅速又順利。FAStplant?系統(tǒng)全部配備的是杜爾公司生產(chǎn)的輸送線，如雙車架空輸送線（TTS）或電動(dòng)單軌輸送線。這樣能降低設(shè)備的繁雜程度，減少系統(tǒng)的接口裝置。由于提高了系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)性，減少了出現(xiàn)技術(shù)問(wèn)題的可能性，使得系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程既省時(shí)又省錢。系統(tǒng)投入生產(chǎn)后，一旦出現(xiàn)故障也能迅速判斷和排除，提高了系統(tǒng)的正常運(yùn)行率。

系統(tǒng)的靈活性
        由于FAStplant?系統(tǒng)的每個(gè)模塊都經(jīng)過(guò)了預(yù)組裝和預(yù)測(cè)試，所以在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)只需幾天的時(shí)間就能完成整個(gè)系統(tǒng)的安裝和調(diào)試。系統(tǒng)的另一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)就是在以后進(jìn)行調(diào)整或重新配置時(shí)表現(xiàn)出很高的靈活性，不需要花費(fèi)很多的時(shí)間和投入就能隨時(shí)改進(jìn)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。當(dāng)需要調(diào)整工廠的生產(chǎn)能力時(shí)，只需簡(jiǎn)單地增加或削減相關(guān)的模塊就能實(shí)現(xiàn)。一旦生產(chǎn)線需要遷移時(shí)，還可以對(duì)FAStplant?系統(tǒng)進(jìn)行整體的搬遷，既節(jié)省時(shí)間，又節(jié)約投入。

        現(xiàn)在有很多汽車生產(chǎn)商計(jì)劃將汽車總裝線搬遷到新發(fā)展的地區(qū)，如中國(guó)、印度、俄羅斯和巴西，F(xiàn)AStplant?系統(tǒng)的這些優(yōu)點(diǎn)就顯得猶為可貴。目前在這些國(guó)家和地區(qū)還在迅速建立汽車的SKD和CKD組裝線，F(xiàn)AStplant?系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可轉(zhuǎn)移性使之成為一種“可裁制”的技術(shù)，尤其適合這種形勢(shì)的需要。如果整個(gè)總裝線能夠省錢省力地實(shí)現(xiàn)搬遷，就能大大降低這些汽車生產(chǎn)商的投資風(fēng)險(xiǎn)。

        FAStplant?系統(tǒng)可以將很多后續(xù)處理工作加入總裝線，如對(duì)車輪的調(diào)校和對(duì)各種車載電器的調(diào)試。系統(tǒng)的動(dòng)力與數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)能夠?yàn)檫@些調(diào)試提供電源，所以在沒(méi)有車載電池的情況下就能進(jìn)行。

系統(tǒng)的核心技術(shù)
        FAStplant?系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)模塊組成，每一個(gè)模塊包括整體的鋼制構(gòu)架、維修通道、架空輸送線、起重裝置、動(dòng)力及壓縮空氣供應(yīng)系統(tǒng)和照明及控制系統(tǒng)等。各個(gè)模塊還可根據(jù)用戶需要進(jìn)行組配。系統(tǒng)的基本模塊是用于不用專用裝備的組裝工作的，為了適應(yīng)特殊工位的需要，可以配備專用的操作裝備，如工具車和相應(yīng)的工裝夾具。

圖1 ：FAStplant ?模塊化系統(tǒng)包括鋼制構(gòu)架與維護(hù)通道、架空輸送線與起重裝置、電力與壓縮空氣供應(yīng)系統(tǒng)、照明與控制系統(tǒng)等。

        每個(gè)裝配工作的模塊在在4米的高度設(shè)置了一條導(dǎo)軌，兩面都可以安裝操作裝備。模塊可以根據(jù)不同裝配工作的需要進(jìn)行配置。系統(tǒng)中有的模塊只起中轉(zhuǎn)站的作用而不進(jìn)行裝配工作，這種情況下就不需配置任何裝備了。第三種模塊是彎道模塊，用它能使總裝線的安排更為靈活。裝配線的所有的模塊都直接錨固在地面上，模塊之間不需要再安裝連接裝置。由于各個(gè)模塊獨(dú)立支撐，所以在進(jìn)行建筑物的靜載計(jì)算時(shí)可分別考慮。

圖2 ：作業(yè)模塊的兩側(cè)可以配置各種操作裝備，滿足不同的裝配要求。

        FAStplant?系統(tǒng)采用杜爾公司的FASmotion非接觸式動(dòng)力和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳輸電源和數(shù)據(jù)，該技術(shù)能同時(shí)滿足多個(gè)輸送裝置在高速運(yùn)行時(shí)的動(dòng)力需求和數(shù)據(jù)通信。由于每個(gè)模塊都可以提供電源，可以不需要依靠產(chǎn)品車上的電池供電，所以就能在裝配線上對(duì)車載電器等裝置提前進(jìn)行調(diào)試。FASmotion系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)54MBit/秒，能支持各種復(fù)雜的檢測(cè)和控制過(guò)程，所以還能在裝配線上進(jìn)行更多復(fù)雜的調(diào)試工作，如對(duì)車輪進(jìn)行調(diào)校。系統(tǒng)配備了可垂直運(yùn)動(dòng)的整體式吊架，吊架有不同的垂直行程范圍，可適應(yīng)各種裝配工作，而且不需要挖地坑了。

系統(tǒng)的兼容性
        在FAStplant?系統(tǒng)中能方便地建立起底面輸送系統(tǒng)。系統(tǒng)可以配置4000mm寬、220mm高的標(biāo)準(zhǔn)的鏈?zhǔn)捷斔途€，輸送線兩側(cè)分別設(shè)有220mm高的通道平臺(tái)，防止在生產(chǎn)過(guò)程中可能對(duì)工人造成的傷害。如果采用平板式輸送線，在輸送線的兩側(cè)也設(shè)有同樣的通道平臺(tái)，統(tǒng)一高度的通道平臺(tái)連接起了不同高度的裝配工作區(qū)。

        將車身與底盤(pán)連接在一起是總裝過(guò)程中最繁雜的工作，F(xiàn)AStplant?系統(tǒng)采用FASmatic?底面輸送線很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。自動(dòng)導(dǎo)引輸送車在平展的地板上沿預(yù)先編好的路線移動(dòng)，到達(dá)各裝配工位。叉車之類的后勤車輛則可以穿越裝配線行駛，隨時(shí)運(yùn)送所需要的材料。

        FAStplant?系統(tǒng)和FASmatic?底面輸送線都有很高的靈活性，因此能很好地協(xié)調(diào)運(yùn)行，即使裝配線需要進(jìn)行調(diào)整時(shí)也能很容易地重新組合。

圖3 ：把模塊化鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)和FASmatic ?自動(dòng)導(dǎo)引輸送車集成在一起構(gòu)成底面輸送系統(tǒng)，不再需要挖地坑。

系統(tǒng)的成本優(yōu)勢(shì)
        FAStplant?系統(tǒng)的成本優(yōu)勢(shì)在建設(shè)階段就明顯顯現(xiàn)出來(lái)了。系統(tǒng)的建造非常迅速，從接受訂單到合同完成并投入生產(chǎn)，一般只需要12周的時(shí)間。標(biāo)準(zhǔn)的模塊式結(jié)構(gòu)和快速的現(xiàn)場(chǎng)試車過(guò)程都有效地節(jié)約了成本。FAStplant?系統(tǒng)不僅在新建項(xiàng)目的建設(shè)中發(fā)揮重要的作用，也為存在污染問(wèn)題的舊項(xiàng)目的改造提供了可靠的設(shè)備支持。

        杜爾公司曾以一個(gè)生命周期為七年的項(xiàng)目為對(duì)象，對(duì)FAStplant?系統(tǒng)進(jìn)行了成本結(jié)構(gòu)方面的分析。研究人員分析了四種不同的情況：新建一個(gè)總裝線、整合一個(gè)新車型的總裝線、整合一個(gè)改進(jìn)車型的總裝線和搬遷總裝線的全部裝備。分析工作以一個(gè)傳統(tǒng)的裝配線為對(duì)照比較成本結(jié)構(gòu)，研究了影響成本的各主要因素，包括制定標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序、試生產(chǎn)的投入、工序成本、正常運(yùn)行率和維護(hù)費(fèi)用等。

        FAStplant?系統(tǒng)在節(jié)約建設(shè)投入、提高正常運(yùn)行率和降低維護(hù)費(fèi)用方面都有突出的表現(xiàn)。提高正常運(yùn)行率表現(xiàn)在降低了系統(tǒng)的繁雜程度、易于進(jìn)行故障的判斷和維修，在日常生產(chǎn)中具有巨大的節(jié)約潛能。

        工序操作是最重要和最具節(jié)約潛力的過(guò)程。工序操作的調(diào)整在傳統(tǒng)的生產(chǎn)中是個(gè)規(guī)劃復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)錢的工作，模塊化的FAStplant?系統(tǒng)使這個(gè)工作變得簡(jiǎn)單易行。需要調(diào)整工序操作的原因可能是為了優(yōu)化生產(chǎn)流程或修改指標(biāo)，也可能由于訂單改變?cè)斐扇蝿?wù)量的變化，或許是需要安裝新的部件而需要增加新的裝配設(shè)施等?？傊瓼AStplant?系統(tǒng)能使這類工作變得簡(jiǎn)單易行，大幅度節(jié)約費(fèi)用。

        在整合一個(gè)新車型的總裝線或整合改進(jìn)車型的總裝線時(shí)其成本優(yōu)勢(shì)就更加明顯了。在FAStplant?系統(tǒng)中把一個(gè)或幾個(gè)模塊調(diào)整到新的位置，或增加新的裝配模塊都不是什么費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作。整個(gè)裝配線可以很容易地進(jìn)行擴(kuò)展或縮減，當(dāng)需要提高裝配線的自動(dòng)化程度時(shí)也很容易就能實(shí)現(xiàn)。

系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例
        戴姆勒公司是第一個(gè)對(duì)模塊化總裝線有積極性的大型汽車生產(chǎn)商，這個(gè)積極性已經(jīng)收到了明顯的成效！ 2004年3月，在三個(gè)星期的時(shí)間內(nèi)，第一個(gè)FAStplant?系統(tǒng)在戴姆勒公司德國(guó)辛德芬根（Sindelfingen）工廠的研發(fā)車間里建成，作為一條試生產(chǎn)線運(yùn)行。建設(shè)過(guò)程中充分體現(xiàn)出了預(yù)裝模塊的優(yōu)勢(shì)，不但簡(jiǎn)化了計(jì)劃工作，又節(jié)約了時(shí)間。戴姆勒公司以這條試生產(chǎn)線的工作情況為依據(jù)，規(guī)范各裝配工序的操作，制定更合理的裝配規(guī)范。2005年12月，新的“標(biāo)準(zhǔn)裝配規(guī)范”確定，研發(fā)車間的任務(wù)結(jié)束，試生產(chǎn)線則需要派作它用。這對(duì)FAStplant?系統(tǒng)來(lái)說(shuō)太容易了！僅在三個(gè)星期內(nèi)，這條裝配線就順利遷移到了辛德芬根工廠30號(hào)廠房的C系列汽車裝配區(qū)。

圖4：戴姆勒公司依據(jù)在杜爾公司模塊化總裝線上的生產(chǎn)情況，制定出了裝配生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。

        由于FAStplant?系統(tǒng)體現(xiàn)出了高度的靈活性，戴姆勒公司又放心地對(duì)該裝配線進(jìn)行了第二次遷移，而且在遷移過(guò)程中設(shè)備還需要暫存一段時(shí)間。由于系統(tǒng)的模塊化結(jié)構(gòu)，這也不成問(wèn)題。2007年7月初組裝線進(jìn)行拆除，全部設(shè)備暫存在42號(hào)廠房，直到2008年3月才進(jìn)行第三次安裝。經(jīng)過(guò)前兩次安裝的實(shí)踐，工作人員已經(jīng)積累了經(jīng)驗(yàn)，這次遷移和安裝進(jìn)行得格外順利。

系統(tǒng)的推廣和發(fā)展
        目前除了戴姆勒公司以外，全世界還有七個(gè)汽車制造商也采用了FAStplant?系統(tǒng)。它們包括豐田公司在法國(guó)瓦朗謝納（Valenciennes）的工廠，寶馬公司在印度欽奈(Chennai)的工廠，福特公司在科隆和圣彼得堡的工廠，俄羅斯謝韋爾汽車公司在耶拉布加（Elabuga）的工廠等。奧迪公司則從2006年10月起就在德國(guó)內(nèi)卡蘇爾姆（Neckarsulm）工廠采用FAStplant?系統(tǒng)生產(chǎn)奧迪R8豪華運(yùn)動(dòng)車?，F(xiàn)在模塊化的總裝線已進(jìn)入了大批量生產(chǎn)的領(lǐng)域，杜爾公司在墨西哥為通用汽車公司建立了一條內(nèi)飾裝配線，目前每小時(shí)裝配42輛車，設(shè)計(jì)產(chǎn)能為每小時(shí)裝配67輛車。

        隨著FAStplant?系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，人們看到了不斷改進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)點(diǎn)，OEM制造商們開(kāi)始采用可擴(kuò)展的方式進(jìn)行生產(chǎn)，這已成為業(yè)內(nèi)一種新的趨勢(shì)：先從小規(guī)模生產(chǎn)開(kāi)始，逐步擴(kuò)展到適當(dāng)規(guī)模。而當(dāng)生產(chǎn)效率提高后，還可以逐步縮小生產(chǎn)規(guī)模。

        開(kāi)發(fā)FAStplant?系統(tǒng)就是杜爾公司應(yīng)對(duì)這種趨勢(shì)的反應(yīng)，滿足了當(dāng)前和今后市場(chǎng)發(fā)展的需要。FAStplant?系統(tǒng)在面向生產(chǎn)過(guò)程的靈活性方面具有突出的優(yōu)勢(shì)，使廣大汽車生產(chǎn)商可以有效地節(jié)約成本，提高競(jìng)爭(zhēng)能力。

（轉(zhuǎn)載）