邵彦铮
摘 要：现今汽车企业为了节约生产成本，多采用多种车型混线生产的模式，而这一模式的应用，导致零件种类的增多，线边货架增多，错装漏装率增加，为了提高装配效率和装配质量，各大汽车公司分别引入随行配料系统。本文主要针对一汽哈尔滨轻型商用汽车有限公司（以下简称“哈轻公司”）的特点，规划随行配料系统的工艺布局，设计并优化随行料车，利用拣料单系统和Hello标签准确引导配料员配料，小规模低成本的运行随行配料系统。此系统使得总装车间多车型混流生产更加灵活、设备投资减少、生产线线边摆放零件大幅度减少、线边整洁通畅。
关键词：总装车间；设计；应用
1 小规模物料随行系统运行的意义
当今汽车生产中，物流配送因其复杂性与制约性受到广大生产企业的关注和研究。汽车行业受成本影响，通常会采用增加车型品种，提高生产线柔性化的方法，将不同底盘、不同内饰、不同配置的车型在一条生产线生产。在这种混线生产的情况下，使得线旁料架不断增多，生产现场排布受空间制约，物流配送的难度加大，严重影响了生产效率。如何利用并不宽裕的物料存储区域，提高装配线的柔性化和生产效率，并减少投入的浪费，这是现如今每个汽车公司发展的方向。因此应该在精益生产上下功夫，走精益物流的路子。
上世纪50年代，汽车行业创建了“精益生产”这个概念，在其精益生产的理念中提出一个利于配料供给的方式——随行配料系统（SPS）。随行配料系统具有防差错功能并且能引导配货者快速、准确地配货，再利用物料传输系统，自动托运料车至生产线边，减少装配者取件距离，减少操作工时，提高工作效率。哈轻公司主要生产轻型货运卡车，总装车间目前有4147、501、F330及S230等多个车型平台，上百种不同配置车辆混线生产，线旁物料空间严重不足，错装漏装现象时有发生，生产效率和装配质量受到制约。随行配料系统可以很好地解决以上问题。如何灵活的并且低成本的引入随行配料系统，为哈轻公司总装车间提高生产效率，提升装配质量，减少投入正是哈轻公司努力的方向。因此，本人在哈轻公司试行了低成本、小规模的随行物料系统。
2 随行配料系统（SPS）布局设计方案
2.1 调整随行配料系统（SPS）平面布置图
哈轻公司总装车间内饰线第一工段主要以小型零部件如车门线束、门锁、安全带、转向灯等为主且线旁物料明显紧凑。如果多种车型混线生产，不同选装的零部件共同投放线旁，内饰第一工段可能会产生线旁配料混乱，错装漏装的现象。因此，我选取第一工段进行随行配料系统试行。增加小规模随行配料系统，在内饰线首设立配料区，将容易错装漏装的零部件移动配料区，用配料车中配料，减少线旁物料架的数量。根据内饰线的情况将第二工位设立上线点，第八工位设立下线点，配料车沿同侧逆向返回配料区，形成闭环。（如图1）
2.2 设计配料区布局
配料区物料架根据空间大小，按左右排列布局，中间留有配料车通行通道，使用不同颜色标注配料车行走路线。配料料架按照车型不同，区分不同区域，用以减少配料的步行时间。辊轮料架至少有三层，朝向配料员供料，把外观类似的零件分开放置。按人机工程要求，将常用零件摆在中层，不常用的摆在顶层或底层。减轻配料员识别零部件的难度。
3 设计配料车及配料箱
3.1 配料车设计原则
1.随行方式设计原则：动力源易获得；保证料车随线运行稳定；不妨碍装配操作。
2.料箱设计原则：易损件优先布置；形状复杂件优先布置；易错装零件隔开。
3.2 配料车设计
哈轻公司的总装内饰一装配线特点是采用大弯板链输送车身，板链系统可以给配料车提供动力而无需增加额外的动力设备。考虑到成本、灵活性以及抗干扰性等方面，同时要兼顾配料车不妨碍操作者装配，使用这种用线棒制成带轮配料车，该配料车结构简单，制作方便，后期维护简单。经过测量内饰线两台车之间距离为1200mm，在不影响装配的前提下将配料车的尺寸设定为长＼宽＼高分别为420＼300＼900（单位mm）最终设计料车。
3.3 料箱设计
为保证物料车的空间最大化，料箱的设计要单独进行。该工段选取的物料存在几个特征：体积较小、外形尺寸不规则、重量轻、配置多、颜色多，以便更好地服务于装配线并针对零件和装配线本身特点。为防止零部件之间磕碰划伤，料箱需用格板分开，根据物料体积形状单独设计每个格子大小形状，在料箱表面粘贴不同颜色以区分左右。
3.4 配料车数量设计
哈轻公司总装车间的现生产节拍是10JPH，即每工位操作时间360秒，物料车从上线开始随线行进，经8个工位，配货车装配时间为30秒，配料员单台车配料需要120秒，从配货区到料车上线距离13.5米，空车返回配料区，共行进42米，人员手动推车行进速度为1米/秒。如果一人负责配料及回收料车，完成一个配货过程需要351秒小于360秒，而料车数量应满在线运行数量和空车等待数量，共计16台。
4 开发拣料单配货和Hello标签系统
4.1 拣料单配货系统
拣料单配货系统作为辅助系统，可帮助配货员快速，准确的配货，减少配货工时。拣料单系统是基于哈轻公司现有的制造执行系统（MES）开发，物料通过系统控制，被配送到指定位置，并且打印出拣料单，由配料人员按照拣料单的指示通过物料的Hello标签的颜色、符号、数字和字母等信息引导，正确、快速、轻松地完成配货工作。拣料单配货系统相比较于一般的亮灯配料系统有具有成本低廉、效率高、可靠灵活的特点。适用于小规模，配料数量较小的随行配料系统。
4.2 开发Hello标签
Hello标签是一种物料地址标签，它通过不同颜色区分车型平台，数字和字母组成零件编号，每个零件编号对应唯一的物料编号（不超过四位为宜），为便于快速识别配料信息。Hello标签通过视觉上的差异化，引导配料员轻松的查找到拣料单上的物料，并且将物料准确投放的配料车里，完成配料工作（如图2、3）。
5 测算收益
针对哈轻公司的生产状况，小规模随行物料系统在工时、料架密度、成本等方面获得了一定的收益，具体收益如下：
5.1 大幅度减少线边操作工取件工时及行走工时，XX总装内饰线第一工段节省取件工时和行走工时线上工时约90秒，减轻了装配工的工作强度，提高生产效率。
5.2 由于配料零件在配料区集中放置，节省线边零件存放面积，共计减少46个零件有效面积，解决了零件在线边放置困难的问题，总装内饰线第一工段可以减少5个物料空间。
5.3 由于采用拣料单和Hello标签系统进行配料，降低了零件错装漏装的风险，并有效地实现了零件防差错。
5.4 结合哈轻公司实际情况，小规模随行物料系统的运行，使用线棒，简易料盒等材料制作配料车，借用现有的制造执行系统（MES）开发拣料单和Hello标签，因地制宜无需改造随动系统，有效的降低了投入设备和改造成本。
6 结论
本文基于“精益生产”的理念，针对哈轻公司总装的实际情况进行了随行配料系统（SPS）供货方式的设计，主要完成了随行配料系统的生产布局、料车、物料传输系统以及拣料单及Hello标签系统的设计内容。随行配料系统对于汽车生产有着重要意义，完善的随行配料系统不仅可以降低工时，提高生产效率，而且可以保证生产质量，防止错装漏装。哈轻公司总装车间第一工段小规模随行配料系統的试运行，很好的改善了多车型混线生产的问题，但仍有很大改进空间，可以为今后的精益生产工作提供可借鉴的意义：
6.1 在厂房建设初期，将考虑随行配料系统项目纳入设计范畴，使厂内配货系统设计达到最优化。
6.2 根据工艺顺序，合理布置零件，使其更符合人机工程学原理。
6.3 在投资允许的情况下，建设全装配线的随行物料系统，使用AGV运载工具进行自动化物料运输，使用亮灯系统防差错配货管理等。
参考文献：
[1]希志明；薛冬娟；高娟；邓黎明；Kitting.物料配送在混流装配线的应用研究[J].装备制造技术，2013年01期.
[2]蒋丽.以工位为中心的生产物流配送优化研究[D].中国科学技术大学，2011年.
