车白车身是轿车的骨架.决定白车身质量水平的是白车身焊装生产线的先进程度,而决定白车身焊装生产线先进程度的就是白车身焊装生产线的工艺规划和布局设计。在白车身焊装生产线的工艺规划布局设计领域,目前国内缺少对柔性焊装生产线的规划设计方法的深入研究;缺少利用仿真软件建模,对已经设计出的车身焊装生产线进行产品通过性的仿真优化。以轿车白车身焊装生产线为对象,分析研究白车身柔性焊装生产线的工艺规划和布局设计,并基于Simul8软件对白车身焊装生产线的产品通过性进行仿真优化。

首先分析了轿车白车身的结构和白车身焊装生产线的组成,分析了常用的车身连接技术,包括电阻点焊技术及其中的中频焊接技术,熔化极气体保护焊,螺柱焊接,激光焊接,机械式铆接连接技术。这些是车身焊装生产线工艺规划和布局设计的基础。其次研究了白车身柔性焊装生产线的工艺规划和布局设计,讨论了白车身焊装生产线的技术参数及其设计方法,包括单位工作时间CT(Cycle Time),平均停线维修时间MTTR(Mean Time to Repair),平均无故障运行时间 MTBF(Mean Time Between Failure)生产效率(Availability),工序数量和设备数量。分析了柔性焊装生产线的组成,以及柔性焊装生产线的整个规划设计流程,包括柔性焊装生产线产能预期表图、车型投产战略分析表、工位时序表、工艺平面布局方块图、工艺平面布局图等的制作。分析研究了柔性焊装生产线工艺方案的评估方法,包括节拍评估法、工艺性能评估法、投资评估法、柔性评估法等。研究了柔性焊装生产线工艺平面布局图,应用Autocad软件制作合成的方法。结合实例,研究了车身柔性焊装生产线项目的规划设计。最后基于Simul8软件,对规划设计出的白车身焊装生产线进行产品通过性的仿真优化。介绍了仿真的概念和仿真软件Simul8,分析了仿真的流程。研究了应用Simul8进行车身焊装生产线仿真工作时的数据输入有:项目相关类数据如生产线产能目标、生产线车型混合比例等;工装设备相关数据如设计单位工作时间(CT)、生产线运行停线状况数据(MTBF/MTTR)等。研究了应用Simu18进行车身焊装生产线仿真工作时的数据输出有:Buffer(缓冲)的运行图、工位运行状况图、单位时间产量JPH(Job per Hour)运行图、JPH柱状分布图、生产线各分段JPH柱状图、整个焊装生产线的JPH柱状图等。接着研究了 Simul8仿真的VL(Visual Logic)语言。最后研究了车身焊装生产线基于Simul8软件进行的产品通过性仿真优化工作。。

车身柔性焊装生产线要解决两个问题：实现生产线产能的柔性、实现生产线适应多产品的柔性。

生产线产能柔性一般通过预留工位和增减生产线操作人员或机器人数量来实现，在工艺规划阶段考虑整线的最大产能，并预留改造空间，这种一次规划分期实施的方法也是目前实现柔性产能最常用的一种解决方案。 生产线适应多产品柔性主要解决车型识别和专用设备的切换问题：随着计算机技术、网络技术和传感技术等通信技术的发展，生产线电控系统已完全具备解决多车型识别的能力。除电控系统外，焊装生产系统主要包括对车型变化极为敏感的夹具、抓手等工装设备；对车型变化较为敏感但具有一定的通用性的焊枪等工艺设备；对车型变化很不敏感，完全具有通用性的机器人、焊机、钢结构和输送系统等通用设备。本文主要讨论对车型变化最为敏感的工装夹具如何通过切换技术实现多车型的柔性共线。

焊装生产线实现柔性的方案多种多样，其中以模块化的切换方案柔性最好，形式最多样化，应用范围也最广。各汽车生产企业应在复杂的切换技术中选择适合企业实际情况的柔性化方案，并形成标准化，这对降低生产成本、提高企业竞争力有重大意义。