浅谈汽车总装装配岛

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摘要：汽车总装生产线装配岛是未来汽车制造工业中的一个重要环节，主要用于汽车生产中零件组装、模块化部件安装和检测。它由生产线、自动化设备、智能化管理系统等部分组成。一个岛就是一个生产单元，这些生产单元采用模块化设计方法，接口标准，便于复制，不仅适用于岛式生产模式，还可以适用与串联、并联以及混联式生产模式。在未来汽车总装厂中，装配岛将是最大的区域，也是生产过程中最复杂、最重要、最个性化的部分之一。随着汽车工业的发展，汽车总装装配岛的技术和设备也在不断升级，它已经成为了现代汽车工业的关键部分。本文将介绍汽车总装装配岛的工作原理、装备技术以及未来的发展趋势。

关键词：装配岛工作原理装备技术

0前言：对于不同汽车，既有一些共性零件，也有一些个性选配零件；既有一些易装零件，也有一些复杂高质零件；既有一些轻巧零件，也有一些笨重形异零件。在生产线设计时，根据不同车型零部件的共性和差异性，用顺序控制的连续运行线体满足车型共性装配（车体找零件），用高度自动化和智能化的汽车装配岛满足车型差异装配（零件找车体），线体和岛式站合理分布，车体与零部件供应的主次变换，大幅度提高生产效率、质量和安全性。

1汽车总装装配岛的工作原理

汽车是有很多零件装配而成的。每个零件的装配工位都可以看作一个装配岛。在每个工位上，装配工将零部件组装在一起，形成一个完整的汽车。

在汽车总装装配岛中，各个装配工站的工作流程是高度协调的。在整个装配过程中，汽车主体部分将被分成若干个子部分，每个子部分都有一个专门的工作站。在每个工作站上，工作人员将组装零部件，直到这个子部分被完整地组装起来。然后这个子部分将被转移到下一个工作站进行下一步的组装。当所有的子部分都被组装起来，汽车就被组装成了一个完整的整体。

汽车总装装配岛的工作流程是高度自动化的。在每个工作站上，汽车制造设备会自动捕捉车辆位置、零件位置和工作台位置的信息。这些信息将被发送到中央计算机，计算机会根据这些信息控制机器人的操作，以达到快速高效的组装效果。此外，汽车总装装配岛还配备了各种传感器、相机和检测设备，以确保每个零件都被组装到正确的位置，并检测任何可能的缺陷。

2汽车总装装配岛的装备技术

汽车总装装配岛的装备技术是现代汽车工业的关键部分。汽车总装装配岛中的自动化设备主要包括自动化生产线（AGV）、机器人、智能化管理系统等。它们可以完成高精度、高速度和高重复性的操作，减少了人工操作，提高了生产效率和质量。汽车制造商利用最新的技术和设备，提高生产效率和产品质量，降低成本。以下是一些现代汽车总装装配岛的装备技术：

自动化生产线（AGV）

在具有装配岛的汽车总装车间内，AGV因其灵活性、可编程性、精度及稳定性好被广泛应用于生产的各个环节，包括整车、零部件的供应、运输、组装等。下面将分别介绍AGV在这些环节中的应用。

外部零部件供应

在汽车总装车间内，零部件的供应是生产的关键环节之一。AGV可以根据生产计划和物料需求进行调度，自动地从仓库或供应商处提取所需的零部件，并将其送到生产线上的指定位置，以确保零部件的及时供应，从而保证生产线的连续性和效率。

内部零部件运输

在汽车生产线上，零部件需要进行组装和安装。AGV可以将零部件送到指定的工作站，供工人进行组装。组装好的零部件需要在不同的工作站之间进行运输，传统的方式是通过人工或手推车进行运输，这会浪费时间和劳动力，AGV可以根据程序和信号进行自主导航，将零部件从一个工作站运输到另一个工作站，减少了人工干预的程度，实现生产线的自动化和连续性，提高了生产效率。

装配线平衡

在汽车总装装配岛中，装配线平衡是非常重要的。AGV可以帮助监控装配线的进展情况，并在需要时进行调整，以确保生产线的平衡和效率。AGV可以根据实时的生产数据和指令，对不同的工作站进行任务调度，从而最大化生产效益。

数据分析和管理

AGV可以用来进行生产数据的分析和管理。例如，AGV可以用来监测生产过程中零部件的输送、组装、安装效率，同时可以生成生产报告和数据分析结果。AGV可以保证数据的准确性和及时性，同时可以减少人工错误和漏洞。

总的来说，AGV在汽车总装装配岛中的应用可以帮助实现生产线的自动化、连续化和高效化，提高生产效率和质量，减少人力成本和管理成本，同时也提高了生产的安全性和可靠性。

机器人

机器人作为一种高精度、高速度、高重复性的自动化设备，被广泛应用于汽车生产的各个环节。在汽车总装装配岛中，如汽车特定部件—轮胎、座椅、前后挡玻璃等安装，特定部件—油漆、缝隙等检测，机器人通过计算机系统进行编程和控制，比人工更快、更准确，可以在较短的时间内准确地执行任务。下面将分别介绍机器人在汽车总装装配岛中的应用。

底部喷蜡

在汽车进入总装前，车底需要喷蜡处理。机器人可以根据预先设定的程序进行自动化的喷蜡操作，减少了工人的劳动强度和操作难度，提高了生产效率和产品质量。

组装和安装

车体进入总装车间，机器人可以根据预设的程序，将零部件进行自动化的组装和安装。例如，机器人可以用来组装车灯、车门、座椅和发动机等零部件，以及完成轮胎装配和前后挡玻璃安装等操作。机器人在组装和安装过程中可以保证高精度和高效率，同时可以减少生产成本和时间。

检测和质量控制

机器人可以用来进行汽车零部件和整车的检测和质量控制。例如，机器人可以用来检测车身的外观缺陷、测量轮胎的胎压和磨损、检查电池的电量和充电状态等。机器人可以保证高精度和高效率的检测和控制，同时可以减少人工错误和漏检。

数据分析和管理

机器人可以用来进行生产数据的分析和管理。例如，机器人可以用来监测生产过程中的工艺参数、生产效率和产品质量，同时可以生成生产报告和数据分析结果。机器人可以保证数据的准确性和及时性，同时可以减少人工错误和漏洞。

总的来说，机器人在汽车总装装配岛中的应用可以帮助实现生产线的自动化、连续化和高效化，提高生产效率和质量，减少人力成本和管理成本，同时也提高了生产的安全性和可靠性。

智能化管理系统

智能化管理系统是汽车总装装配岛中非常重要的技术之一，汽车总装装配岛中的智能化管理系统主要包括MES（制造执行系统）、ERP（企业资源计划）、PLC（可编程逻辑控制器）等。它们可以实现生产过程的智能化管理和控制，通过数据采集、分析和反馈，提高了生产过程的可控性和管理效率。其中MES（制造执行系统）支持生产计划管理、物料管理和配送、生产管理、质量监测、零件入库、供应商管理、规则报警等功能模块；PLC智能控制系统可以对生产过程进行实时监测和控制，以确保生产过程设备运行的准确性和稳定性。智能控制系统可以通过计算机系统来实现自动控制和监测，提高生产效率和质量控制。

3汽车总装装配岛未来的发展趋势

随着年轻的00后成为消费市场的主力军，汽车柔性化生产-多车型订单式生产将会加速来到，汽车制造商不仅要快速响应新产品导入，还要实现个性化订制的需求，这就迫切需要灵活的、智能的生产制造设备。岛式装配将迎来历史的“爆发期”，岛式装配在新工艺、新技术上会不断创新。

在工艺上：工艺仿真 + 虚拟数字孪生，生成设备3D，利用高精度工艺仿真，验证前沿生产工业模式，并通过数字孪生进行3D展示。岛式自动装配线三维数字孪生主要利用以虚拟现实为基础的数字孪生技术，用于生产线虚拟仿真设计和虚拟现实交互，该平台基于快速布局数据，建立三维虚拟岛式装配生产线，与机器人、AGV等智能装备及MES等数字化系统集成，在虚拟环境下显示岛式装配生产线的生产运行状况。这样就直观发现车间及产线布局存在的潜在问题，有效减少工艺上“错、漏、碰、缺”的现象，提升设计质量；通过对现的场层数据的采集与分析，有效解决针对产线瓶颈、载具数量、设备利用率、缓存区占用率等关键指标的生产调度问题，根据生产计划要求，快速确定合理的工艺AGV路线方案。

在装备技术上：

AGV采用SLAM导航技术，可按照定制化生产需求，在AE RTMS调度软件的统一调度下，自主运行在人工和自动化装配组成的各个装配岛之间，完成汽车装配任务。

机器人采用视觉伺服精度补偿技术，装配三维视觉引导软件，用技术替换装备，可高效补偿定位精度，无需增加定位单元和设备。

智能化管理系统创新性的开发了动态数字孪生技术，采用现实的控制系统同时驱动现实和虚拟的机器人工作站，实现了现实和虚拟的动态同步，由数据孪生升级为动态的数字孪生，对未来孪生工厂的建设和实现具有重要意义。

总的来说，数字化、柔性化、智能化的装配工艺及装备技术正在崛起、完善，汽车总装装配岛“前程似锦”。

参考文献：

叶嘉楠.浅述机器人在汽车制造领域中的运用[J].中文科技.2022（1）71-74.

徐哲.工业机器人在汽车生产行业的应用分析[J].内燃机与配件，2021（023）209-210.

蔡颖杰，夏韵凯. AGV在汽车制造领域自动化搬运系统中的应用[J]. 物流技术与应用，2019（10）4.

作者简介：李书远（1979.9）、汉族、河南内乡、2002.7大学毕业、长安大学在职研究生、高级工程师、研究方向：汽车装配线。

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