它在制造中同样重要——装配线上的随行夹具与柔性化思路

装配制造是产品生命制造周期的重要组成部分，是实现产品功能的主要制造过程。在汽车动力总成装配制造中，装配成本占到总成本的40%，装配工作占全机生产工作的一半以上，因此发动机装配是整个发动机制造过程的龙头。

传统的装配设计采用2D图样、工艺文件、人工装配和刚性工装等，使得动力总成装配设计受限，刚性强，柔性化程度不高，造成投入成本增高。

柔性化制造技术要从产品的设计开始，因为柔性是相对柔性，不存在万能的生产设备。所以柔性化制造技术对于产品设计的平台化、模块化和标准化要求都十分重要，产品设计要重点考虑工厂的局限性，这些是柔性化制造技术的开端和基础。

参数化建模

对于柔性化装配过程中的标准和通用零件(如夹具定位销、规制块和夹钳等)，根据其规格尺寸建立表格，通过数字化软件进行参数化建模，并建立标准件库，有效缩减了建模的时间。

▲参数化设计

应用数据库

在数字化软件仿真环境中，通过数据接口，调入建立装配工位所需的各种CAD模型，如工作台、产品和工装夹具等;在数字化软件模块里可以从可查询的资源目录中装载各类装配资源;通过数据库的应用，提高设计效率，使装配零件更具通用化和柔性化。

乘用车总装车间：根据产品规划要求，现有的整车装配线需要满足S系列与A系列车型的混线生产，同时总装车间发动机分装线需要满足371/372/472三款发动机总成混线装配生产，以满足两款车型共线排序生产的需求。

发动机车间：371/372/472三款发动机总成不在一条装配线生产，为满足总装车间的混线排序生产的需求，提升发动机车间的生产效率，371/372/472三款发动机总成需要实现共线排序的生产。

物流配送：原有的371/372/472动力总成转运器具是非通用性器具，总装发动机装配线边的物流区域无法满足三款发动机总成的存放，而且制约了混线排序生产效率，易造成停线。发动机车间由此会增加物流的存放面积及增加物流转运压力。

数字化装配设计

①产品数模的区域分析：通过对三款发动机数模进行区域分析，初步确定支撑点位置。产品数模的区域分析如图所示。

▲产品数模的区域分析

②装配工序创建及工序数据的拆分：利用数字化软件对动力总成装配工序进行仿真模拟，确定每款发动机装配及拆分顺序。

③装配动作的三维仿真：利用数字化软件对动力总成装配动作进行仿真模拟，确定每款发动机装配动作相互间的关系。

④动力总成装配托盘建模：根据产品装配工序、动作的分析模拟，建立托盘数字模型。

▲动力总成装配托盘

⑤动力总成与托盘装配仿真模拟：在发动机总成装配过程中，发动机机型差异件较多，零件分布密集，装配空间相对狭小，因此在整个发动机装配过程中，极有可能出现工具与静态设备(工件、定位座和夹具等)之间的碰撞或干涉，通过产品数模与托盘数模之间的装配仿真模拟，可以检测各支撑点是否合理、过程中是否有干涉等。

工作原理

整体动力总成装配托盘在装配线线体上输送旋转，通过三款发动机SE分析确定公共点，根据公共点设计固定支撑点。

▲动力总成装配线改进前后

考虑到动力总成装配顺序和装配重心等因素，确定重合支撑点，通过设计活动支撑柱、扳倒底座和转动销等设计柔性化支撑立柱结构，接着设计定位销，保证发动机放置的一致性，以及动力总成装配过程中的晃动等问题，从而最终满足三款发动机的柔性化装配的目的。

动力总成转运器具装载的是发动机车间装配完成的发动机动力总成(发动机和变速器)，考虑现场物流转运方式、物流存放空间和柔性化等因素，器具包括通用框架和托盘。通用框架具有堆垛、柔性化和减少物流存放空间等优点。托盘可以拆卸，方便以后的车型切换。