近年來，隨著汽車行業固定資產投資穩步增長，在激烈的市場競爭中，柔性化生產線以其高自動化率、多功能，已經逐步替代傳統的專用生產線。

車身工藝及車身生產線

汽車生產有五大車間，PRESS SHOP負責將汽車鋼板沖壓成形，BODY SHOP負責將沖壓車間的沖壓件及其他部品組焊成BIW，然后轉序進涂裝，涂裝對BIW進行防腐防銹及上漆處理，轉序進總裝，完成汽車制造。其中BODY SHOP的工藝，如圖1所示。

圖1 BODY SHOP生產工藝

傳統車身專用生產線及其局限

車身專用生產線針對單一車型開發（見圖2），若再開發新車種生產時，就必須異地或遷移現有焊裝線后重新建設焊裝線。部件生產工序的每一個工位，都會有一套固定夾具，因此會帶來一定的重復定位誤差。如果車型更新換代或者被淘汰，生產線必須拆除重新開發。不論從設計角度，還是從市場角度，它都不再能滿足如今消費者的多元化需求。

圖2 專用生產線

柔性化生產線

柔性化焊裝線，是指在相同的地方同一條生產線上可以同時滿足多個車種的生產，每次開發新車型時，只需增加部分專用設備，改造事先預置的通用設備，調試各種共用化程序。

圖3 柔性化生產線

焊裝生產線綜合夾具

焊裝車間的主要生產方式包含：點焊、CO2保護焊、激光焊接及壓力成形。相應的夾具都以組焊夾具形式出現，融合電氣及控制技術，最大限度發揮柔性生產線的優勢。焊裝的夾具組，都是結合面定位、點定位、定位銷定位以及夾緊定位的結合。本文主要介紹主線合成機、側圍臺車、行李箱可移動旋轉臺等。

圖4 柔性合成機結構

主合成工位，是柔性化生產的最關鍵工位，柔性化生產能夠容納的車型種類，取決于合成機的綜合夾具。以圖4和圖5為例，合成機具備四套綜合夾具。

圖5 柔性合成機

臺車夾具也是柔性化生產線的關鍵設備（見圖6和圖7），臺車安裝生產所需要的綜合夾具，根據生產需要投入，跟隨工件一起在生產線上流動。避免了重復定位的誤差，配合現代化的機器人焊接，產品具備很高的一致性和穩定性。使得產品質量和精度都能得到有效的控制。

圖6 側圍臺車示意

圖7 側圍臺車生產

旋轉臺（見圖8）具備兩個以上的工作臺，每一工作臺安裝一整套夾具。每個工作臺，可以根據生產指令切換。旋轉臺包含上件工位與焊接工位。焊接工位進行焊接的同時，工人或者機器人可以完成上件工作。焊接完成以后，焊接工位的工件會由機器人運走，之后旋轉工作臺旋轉。進行下一次的工作循環。

圖8 行李箱蓋旋轉工作臺的生產

柔性化生產的夾具切換

柔性化生產線的實現，最關鍵的是在同一工位，可以實現不同車型夾具的切換。車身制造的過程中，根據不同的切換方法，可以分為整體切換、局部切換以及全伺服切換。

整體切換，生產工位具備多套生產夾具，是指在生產過程中，用旋轉或者移動的方式，將一整套生產夾具，切換到生產工位。主要有旋轉工作臺切換，可移動旋轉工作臺切換，臺車切換。

圖9 臺車切換方案

局部切換，主要發生在不同工件定位部分有大部分相同，只有局部有差異的情況。現代設計當中，許多經過市場檢驗，得到認可的設計都可以模塊化，這樣充分發揮了優秀設計的成果，縮短了開發周期。當進行產品換代的時候，只在局部定位有改變。相應的夾具，也只在局部有變更。在車身生產中，地板定位只需切換后輪罩部分定位，因此主線臺車，往往會在輪罩部位進行局部切換。

圖10 主線臺車局部切換

理論上講，足夠精細的伺服夾具，可以根據數模，適用于各種車型。未來的伺服夾具，可以用一個工位，減少臺車投入數量和夾具投入數量，大幅度節省空間。