8 总装工艺评审结构示意-数字化制造工程系统在工艺评审中的应用
席振鹏
[摘 要]“数字化工厂”的概念早在20世纪末就已经被提出，随着近年来虚拟现实技术、仿真技术的产生和发展，数字化工厂也开始走入人们的视野中，自此之后，真实工厂的操作即开始与虚拟空间操作结合起来，利用虚拟空间对真实工厂操作的模拟，最终得到优化结果。大量实践研究证实，传统总装工艺路线所应用的流程图形式可视化水平很低，而总装工艺结构树作为汽车总装工艺路线的三维表现形式，可以从油漆车身一直到整车顺序形象地展示出来，大大提升了总装工艺路线可视化水平，下面就结合汽车总装工艺结构树的搭建与应用展开深入分析。
[关键词]汽车总装；工艺结构树；搭建；应用
[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2018.03.114
近年来，汽车市场的竞争越来越激烈，制造商纷纷通过跨平台车型混线的方式来满足人们对车型多样化的需求，这种情况下汽车制造对其生产工艺设计变得越来越敏感。汽车总装的特点是产品非常复杂、需要多种品种混流生产、装配任务量巨大，所以装配工艺流程的合理规划显得非常重要，这种形势下数字化工业系统开始进入人们的视野。实际上，在所有工艺中汽车总装工艺结构树的搭建是非常重要的一个环节，它为后续工作提供了基础与源头。下面主要结合总装工艺结构树在仿真软件中的搭建及应用情况进行分析。
1 汽车总装参数确定要点
首先，需要确定总装汽车参数。总装汽车为总装线的目标工作物，需要全面掌握其外形与特点，一方面要确定其三维空间，以利于企业更好地掌握汽车规格，便于深层次管理及控制；另一方面应全面掌握总装汽车分部重量，以期做好总装移动、运输及加工的准备。其次，需要确定总装工艺参数。需要确认汽车总装线中的各项关键工艺及生产环节，尤其是要组织好新元素的学习，将新元素的价值全面发挥出来，不仅提升汽车总装线效率，同时还能提升汽车总装线质量；最后，应确定总装的各生产要素。具体来说，需要对汽车总装线上工人密度、汽车总装线上每班的工作时间、汽车总装工作班制、企鹅车总装定额、汽车总装线年工作天数等进行确定，了解了这些相关参数之后科学设计年时基数，并确定其生产节拍，这样有利于更好地控制工作进度，为后续汽车总装线设计工作奠定良好基础。
2 搭建汽车总装工艺结构树
总装工艺结构树是按照装配工艺结构模板进行装配设计形成的树形结构，这种结构树的搭建有助于提升工艺设计效率，所以近年来得到了非常广泛的应用。总装工艺结构树与整车产品结构树按照功能归属的不同将不同零件“攒”成整车是不同的，汽车总装工艺结构树的搭建需要按照如下步骤布局：搭建各工位、搭建的校核、流程更新。严格按照这样的步骤进行工艺规划，形成的总装工艺结构树不仅准确性高，同时还有与产品结构树相对应的线上产品数模。
2.1 架构搭建
在Team center结构管理器中，按照总工艺布局需要将总装工艺结构树搭建在车型顶节点下，也就是总装工艺结构树和产品结构树是并行的。
2.2 各工位搭建
在汽车总体架构的搭建工作完成之后，应在工位单元基础上搭建后续工位，以总体路线装配顺序为依据，从汽车总装工艺树中占到相对应的零件，将其粘贴到结构树相应工位之上，为了更好地区分同一IA下相同件号零件，需要操作人员将IA产品模数打开，在此基础上展开精确选择。在汽车总装工艺树种，油漆车身是非常特殊的零件之一，除此之外，还有油品、润滑脂或胶黏剂等采购单元标识是“Y”的零件，都会体现在总装工艺结构树上，纵观总装工艺结构树，其标准件都位于装配零部件的下方。
Team center会默认以“查找编号”数值升序的规则进行同一层级零年的排列，在工位内调整同一工位零件时，鼠标左键双击即可修改“查找编号”的相应数值，进行各零件工位调整时，可以直接剪切该零件并将其粘贴到相对应的工位上，若需要将零件删除，则可以应用“移除行”的命令。在实际操作中可以发现，没有装配内容的工位通常都是不能移除的，这种情况下应将这类工位保留，并注意确定其与汽车总装工艺树之间的一致性。
2.3 校核
在校核工作中，通常需要对以下几方面问题加以关注：首先要确定是否和总装工艺相一致；其次要看同一IA下相同件号的零件是否得到了准确的区分；最后还要注意零件jt格式的数模是否缺少。完成总装工艺结构树的搭建工作之后，应在结构管理器工位之下，逐一将其与总装工艺的路线进行对照分析，主要观察是否有多件或少件情况、是否存在工位内装配顺序错乱的现象、是否存在标准件安排错误的现象等。完成这些比对工作之后，以VisMokup工位为单元，逐一地将数模打开进行校核。VisMokup Project Workspace对话框若零件号左侧方框显示绿色，则说明该零件无jt格式数模，这时可以将该零件发送到“我的Team center”中。
2.4 更新
在實际操作过程中一旦出现产品变更，就必须调整工艺布局，或者引进新工艺，同时对总装工艺路线进行调整。
3 工艺结构树与工艺流程映射方法
为了更好地实现总装工艺结构树向装配工艺流程的映射，需要解决以下几个问题：工艺流程节点与装配对象之间关联的问题、装配序列信息保存的有关问题、工艺流程节点并行关系的相关问题、装配工艺流程层次关系的有关问题。因此，有必要深入分析总装工艺结构树的工艺流程映射，首先解析总装工艺结构树并进行预处理，然后以每个工位为基本单元，将不同工位映射到工艺流程节点上，并存储好各工艺流程节点生成装配的工艺流程。大量实践证明，应用这种方法可以有效解决从总装工艺结构树到装配工艺流程的映射问题。
4 汽车总装工艺结构树的应用
4.1 数字化评审
由数字化工程师组织工艺工程师、产品工程师及物流工程师等进行总装工艺数字化评审的相关工作。具体来说，严格按照搭建好的汽车总装工艺树在Team center VisMokup中加载各零件，并进行零件装配评审，在产品开发的前期及时发现存在于物流、产品以及各项工艺上的问题，并及时给出问题的解决方法。例如，在某车型中期改款项目中，主要从零件的通用化、防错、定位及防护等方面进行数字化评审，共计提出汽车总装工艺问题93项，取得了非常好的综合性效益。
4.2 生产类物料清单管理
将车间编码、物料编码等属性增加到总装工艺结构树中，并进行适当筛选，在此基础上应用汽车总装工艺树中“导出”的命令按钮，从Team center中导出试制物料清单（TBOM）等物料清单。
4.3 仿真分析
到了这一环节，需要以汽车总装工艺树搭建与资源结构树搭建的具体情况，针对各项零件相关数据展开仿真分析与有关处理操作，并应用软件Process Simulate进行仿真建模分析，最后在该基础之上展开进一步的仿真分析与处理操作。当前我国已经有很多汽车公司开始开展总装仿真分析，近年来大部分地区都开始应用机械手作业、装配姿态、装配舒适度及人体可达性等仿真分析，这些仿真分析的操作取得了可喜的效果，但是纵观现阶段的实际情况，在线平衡以及工厂物流等方面，还在仿真分析上存在很多问题，亟待解决。
5 结 论
综上所述，在汽车装配领域构建汽车总装工艺树，不仅可以快速实现产品数模更新、各工艺数模同步更新的目标，同时汽车总装工艺结构树各工艺路线可视化的目标也得到了实现，这无疑进一步推动了相关工作的发展。总之，以后汽车个性化定制会逐步普及，与此同时，车型配置的样式也会变得越来越多，我们需要在以后的工作中进一步探索如何确保工艺结构树准确性的问题。
参考文献：
张毅.虚拟制造技术在汽车装配工艺中的应用研究[J].上海汽车，2012（10）：55-57，62.endprint
