汽车发动机装配线作业分析及agv路径规划

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1、汽车发动机装配线作业分析及AGV路径规划1绪论1.1课题的研究背景及意义在制造业的生产活动中，装配生产往往是相关生产活动的最终阶段。几乎全部的产品都必须经过最终的装配才可以满足使用条件，从而到达客户手中并进行使用。目前，从事与装配工作有关的作业人员大约占整个制造业总人数的三分之一。因此，制造型企业中装配作业效能的好坏与否，便成为企业规划是否合理的关键。据相关统计显示，在现代机电产品制造过程中，总工作量、总时间、总成本中装配作业所占的比重分别为20～70%、40～60%、30～60%[1~2]。装配生产的计划与调度决定着制造业

2、的最终生产阶段，装配活动的任何变动都将给整个生产的效率和产量带来与之相应的变化。某大型商用汽车制造有限公司下属的发动机生产厂，是以EQH系列和dCi11系列发动机做为企业的主导产品，目前采用的生产模式和组织方式为：大规模流水装配线生产和面向订单式生产。在如今竞争激烈、高新科技飞速发展的市场条件下，该企业现有的生产管理模式已开始落后于同行业的平均水平，因此，运用国内外现代化的先进制造技术的理论与实践经验，为本发动机装配车间规划出一套适应市场需求、生产效率高的系统是该企业的当务之急[3]。本文依托该机械制造企业现有管理模式和生产

3、情况，通过研究装配生产线作业行为的现状，找出问题所在，构思下一步的发展计划，以满足现如今经济发展需求为目的，在传统生产模式的基础上进行探索、研究，建立与实际生产相适应、与生产计划和调度协调发展的装配作业优化体系，使其具有较好的推广和应用前景，希望可以对提高我国机械产业装配效率，增加经济效益等方面做出些许贡献！.1.2国内外装配线发展情况及应用现状制造型企业的竞争目标、竞争要素两者的变化是与生产模式的发展变化相互关联的。从上世纪80年代开始，制造型企业中产生了各种适应当下社会需求的新的生产管理模式。目前国内外较成熟的先进制造技

4、术主要有：柔性制造系统（FMS）[4]、精益生产（LP）[5]、敏捷制造[6~7]（AM）、计算机集成制造（CIMS）和大规模定制生产（MC）等。本世纪初，随着市场竞争环境和市场需求的不断变化，大规模定制生产[8~9]应运而生。对于企业和客户来说，大规模定制的生产方式不得不说是一种双赢的企业战略。其中，流水装配线是大规模定制生产的关键设备。因此，越来越多的企业将其列入到了企业发展规划的计划之中。流水装配线是柔性生产线的一种，不同类型装配线的特征[10~13]见表1-1所示。本世纪五十年代后，丰田汽车公司的精益生产（LeanP

5、roduction，LP）方式出现，由于精益生产这一管理方式具有更大的柔性，能更好的地满足需求，从而在一定程度上淘汰了之前使用较多的大规模流水线的生产方式，丰田公司在装配生产线上配备了更为灵活的机器人和数控设备，使装配线既具有大规模流水线生产的高效低成本的优点，同时又具有多种产品批量生产的柔性。丰田生产方式将汽车装配生产线的发展推向了一个新的发展阶段[15~16]。.2发动机外装配车间现状与分析2.1装配车间总体布置现状由图2-1可明显看出，此次研究的发动机外装配车间大致由三个部分组成，首先是两条装配生产线（包括5.试验台架

6、区），这是完成装配作业的核心作业区域，按工序将各工位分布于装配线的两边，由各自的作业人员负责相应的装配工作；第二个主要部分是零件暂存区，如图2-2所示。此暂存区临时堆放包括发动机外装配所需的所有零件以及全部涉及到的标准件，暂存区的补货与零件出库的过程是和装配作业同步的；第三部分即AGV系统以及其在装配过程中运行的路径系统，此部分虽然不参与实际的装配作业，但是通过宏观上的规划工作，对整个生产效率的提升效果是单纯的在装配环节上的改善所不能比拟的。目前某公司发动机的装配车间的作业情况为：EQH发动机装配与dCi11大马力发动机装配

7、共线生产，装配线采用工程信息管理系统，装配生产、送货严格按生产计划进行，两班产能达到1000台/年。装配线上作业人员经过专业化培训，装配技能及质量意识都很高。线上对发动机实行全力矩控制，采用的各类拧紧设备全部是进口设备。精度高，保证了发动机每一颗螺栓的拧紧力都在控制范围之内。装配线上配有大量的在线测量设备和测量工具，如曲轴回转力矩、曲轴窜动量，喷油器凸出量能设备，对发动机装配进行在线检测，保证了出厂的发动机各项装配参数全部达到产品要求。..2.2装配线工位与作业内容各工位对应的基本装配内容如下（以下编号为现场编号，S）等的发

8、展，AGVS（AutomatedGuidedVehicleSystem）作为它们关键的子系统，得到越来越多的应用。AGVS主要用于输送环节，方便自动化管理，提高系统柔性和灵活性，提高生产效率。对其移动路径的路径规划与研究具有很重要的理论与现实意义。首先，路径规划问题是AGV系统应用中的基本