车身本体焊接夹具项目可行性研究

　　图1 全顺车5年产量需求预测(2003年)

　　全顺工厂焊装车间产能提升的可行性分析,主要从产能需求差距、瓶颈工序、车型切换时间及次数以及投资和人工成本上入手,提出了两个方案综合比较,得出了新增投资本体夹具是更为可行方案的结论。项目投资的成功关键在于前期切实的可行性分析,准确的投资回报计算,以及综合因素的考虑。

　　在欧洲一直畅销不衰的福特品牌TRANSIT商务车，在中国的本土化产品——全顺车，在中国市场上逐渐为广大用户接受，销量逐年扩大。但是该车型在前期投产的纲领只有单班年产1万台，在通过2002年的地板工位技改，产能提升到每年1.5万台后，还是不能满足市场的需求及公司5年计划的产量计划。为此，江铃汽车股份公司要求全顺工厂对产能进行提升。

　　图2 全顺工厂各工位的节拍时间

　　全顺工厂的现状与未来

　　全顺工厂的生产状况参见表1。全顺能生产 SWB短轴距车、LWB长轴距车、17S 17座车、单排卡车和双排卡车等5种基础车型，目前的平均产能是年产14 816台，最大产能15 802台。由于车型之间的切换，现有的生产过程会有20～30min的生产中断，车型生产批量次数影响实际产能，在2003年已经是通过加班拖班满足销售订单。

　　根据市场的未来5年销售预测，在2008年产量极限需求会达到3万台（见图1），所以全顺工厂的产能至少需要扩展到单班年产2万台，并通过工艺优化平衡进一步拓展产能或通过加班拖班，才能满足市场销售要求。

　　表1 全顺车2003年各种车型产量及产能(包含工艺时间以及车型每周切换次数)

　　产能问题的分析

　　全顺单班年产2万台的工艺节拍要求为330s，从图2中可以看出全顺工厂各工位的节拍时间。本体工位的节拍时间是470s，翻转工位是427s，补焊2是431s，这3个工位是年产2万台的工位瓶颈，翻转工位以及补焊2工位都可以通过工位平衡优化人员配置得到改善，但是本体工位由于本体夹具的问题，无法通过内部改善达到年产2万台的目标，因此，我们着重研究本体工位的问题。

　　现有的本体工位焊接夹具只有一套夹具，是将侧围、骨架以及顶盖等零件组合焊接的大型夹具，由于工序繁杂集中，导致工艺节拍时间长，无法分解工序(所有零件必须在夹具内完成装配焊接)。另外，由于夹具柔性生产5种基础车型衍生出来的12种车型都需要夹具切换，会导致生产的中断，而未来市场的需要是以多品种、小批量为方向，所以未来生产的切换损失将增多，表2是本体夹具每周切换次数的分析(1998～2004年)。

　　图3 方案一项目实施前后情况对比

　　本体夹具车型切换存在的问题：每次切换需25min；换型后车身尺寸不能稳定，需跟踪调整3台车辆并调整夹具；多品种混线生产导致夹具切换频繁，使夹具精度、寿命下降。

　　本体焊接夹具作为全顺车生产最重要的工序，直接影响到车身的稳定性。产能达到2万台，会造成车型人工切换更频繁，现有夹具寿命缩短，车身质量下降，且难于控制。

　　图4 新本体夹具的工序内容（实施方案一后）

　　产能问题的解决方案及对比

　　针对以上的问题分析，提出了两种方案作分析对比，以供决策。

　　方案一：新增一套本体焊接夹具，并对现有夹具改造在同一生产线上使用，单班运行，投资350万元。

　　方案二：不投资，增加人员85人，双班运行。

　　实施方案一带来的生产线的变化可详见图3。

　　主要的改善包括:夹具切换时间从1 200s/次降为 250s(切换由人工完成变为机器自动切换)；生产工艺节拍从470s降为 330s（工位由1个增加为2个，人员增加2人，工序内容分解为两工序完成)。

　　图5 老本体夹具的工序内容(实施方案一后)

　　如果实施方案二，由于不新增本体夹具，那么所有工序内容必须在老本体一个夹具上完成，节拍是470s。需要双班运行，增加人员85人，而方案一仅需要增加2人。另外，在投资方面，方案一需要增加350万元。

　　表2 本体夹具每周切换次数的分析(1998～2004年)

　　综合以上的分析数据，可以得出两方案的对比:在班次及人员上，方案二开双班增加85人，明显劣势；在车型切换能力上，方案二每次切换需要25min，远大于方案一的5min；质量方面，过程能力方案一Cpk大于1.33，明显优势；从投资回报看，方案一投资 350万元，年折旧70万，每年运行成本7万元用于维护，方案二85人的年工资170万元(每年每人2万元)， 因为销售整车利润很高，所以方案一和方案二都可行。方案一与方案二的投资回报率对比，方案一减方案二的内含报酬率为30% 大于零。因此，我们认为第一个方案更优。

　　结论

　　在提升全顺工厂产能到两万台的方案选择上，新增一台本体焊接夹具从投资回报率和生产效率以及质量方面都更为优秀，给工厂带来更多实际利益。