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中圖分類號:G712 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2015.09.032
The Reform and Practice of Higher Vocational Automobile Manufacturing and Assembly Technology Professional Course Examination Mode
LIN Fenggong, CHEN Zhen
(Dept. of Automobile Engineering, Hubei Industrial Polytechnic, Shiyan, Hubei 442000)
Abstract The course examination is an important part of higher vocational, which has a strong guiding role. In the paper, we have summarized the existing problems of course examination mode of higher vocational automobile manufacturing and assembly technology professional, explored and practiced course examination mode based on the working process, with some success.
Key words higher vocational; course examination mode; Automobile Manufacturing and Assembly; reform
高等職業教育的任務是為社會培養高素質技能型人才,不僅要具有過硬的職業技能,還應具有較強的職業素質和社會能力。高職專業課程的考核是高職教育的重要組成部分,課程考核是檢驗教學效果、提高教學質量、培養合格人才的關鍵環節,是實現人才培養目標的手段,它引導、督促和約束學生的學習過程和學習目標。①我院已有“過程性考核和水平性考核”相結合的課程考核模式大框架,但因專業不同、課程不同,課程考核模式也應不盡相同。探索建立與專業人才培養模式相適應的課程考核模式,使之更能全面地、客觀地評價學生對專業課程的掌握情況,才更符合高職教育人才培養體系的要求,使專業培養出來的學生能盡快適應崗位要求、更加貼近企業和符合社會的需求?,F結合汽車制造與裝配技術專業課程考核模式改革探索與實踐的歷程,談談本專業的做法。
1 原專業課程考核模式的總結與反思
通過對原專業課程考核模式的分析,認為原考核模式在一定程度上也能反映高職教育的目的,但具有一定的片面性,不能全面、科學、客觀地評價學生。主要體現在以下幾個方面:②③④⑤
(1)課程考核模式單一,不夠多樣化。大部分課程,尤其是專業基礎課程主要采用以期末考試成績、平時成績(平時課堂表現、作業、考勤等)按比例構成的課程考核模式,不能全面評價學生知識的掌握情況,更無法合理考核學生的能力和素質,導致學生及格率低下、教師登錄成績時的“痛苦和困惑”。這不僅不利于學生學習積極性和創新精神的培養,也不能全面反映教學效果和教學質量。
(2)課程考核內容片面,不夠系統化。因主要以期末考試為主,考核內容主要以理論知識為主,注重對基礎知識、基本理論和原理掌握情況的考核,忽視對學生問題解決能力、知識應用能力和創新能力的考核,并且一張試卷很難涵蓋課程的全部內容。此外,教師在試題設計時只根據課程知識的重要性和自己主觀意愿,未能與行業企業的專家、能工巧匠進行有效溝通,所考查的知識、內容是否符合行業企業實際需要不得而知。這助長學生死記硬背、臨時抱佛腳,甚至考試時搞“小動作”,不僅不利于考查學生知識結構,限制了學生自主學習能力和創新能力的提高,也不利于考風端正、考紀嚴肅,更甚是培養的學生高分低能,不符合企業的用人需求,有悖于高職教育的真正目標。
(3)課程考核主體單一,不夠多元化。除了認知實習、生產見習和頂崗實習以外,課程考核主體幾乎毫無例外的都是教師,未能將行業企業優勢資源引入課程考核中來,并且學生很少參與評價,或被排斥在評價主體之外。這導致任課教師成了教、考、評的主體,課程成績由教師自我把關,成績由教師“說了算”,很難保證考試的公開、公平和公正。
(4)考核對象層次不一,不夠差異化。雖然目前專業學生普遍層次較低,但是矮子里也能拔將軍。實施面向全體專業學生設計的統一命題的標準化考核,未考慮學生的差異性,也未給學生彈性化、人性化的能力發展空間。
2 專業課程考核模式改革探索與實踐
(1)轉變教師職業教育理念,充分調動教師進行課程考核模式改革的積極性和主動性。教師是課程的負責人、實施者,通過教研室組織學習和個人自學相結合的方式理解國家相關文件和重要講話的精神,把握新時代高職教育的新常態,通過外出考察、培訓、學習交流等方式,了解先進的高職教育教學理念和教學方法與手段,樹立正確的教育觀、人才觀和考核觀??偨Y和反思從事職業教育以來的做法、面對的問題和困惑(如課程紀律不好、及格率低下等),充分認識到傳統考核方法的弊病,堅定課程考核改革的信念,樹立以“素質養成、能力提升和技能掌握”為中心的考核觀念,積極主動地進行課程考核模式改革。
(2)深入分析專業課程體系和課程標準,確定課程考核的主要內容。邀請行業企業的技術專家、能工巧匠與專業教研室教師一起深入分析專業課程體系和課程標準,圍繞專業人才培養目標,就就業崗位必備的專業知識、能力和素質要求入手,融入職業道德和行業規范,確定各專業課程考核的主要內容。
(3)將專業課程分門別類,頂層設計課程考核方式。根據專業課程體系結構,課程分為公共基礎平臺課程、專業基礎平臺課程、學習領域課程、素質拓展課程和集中實習實訓,其中課程公共基礎平臺課程歸屬公共課部,其余歸屬專業教研室。專業課程考核框架模式為“過程性考核+水平性考核”。 根據課程性質的不同,設置過程性考核和水平性考核的權重。專業基礎平臺課程“五五開”,學習領域課程(專業核心課程)“七三開”,素質拓展課程“七三開”,集中實習實訓“八二開”。過程性考核貫穿學生的整個工作學習過程,關注學生職業素養的養成和職業能力的訓練提升。職業素養考核涵蓋學習紀律、學習態度(如出勤、作業練習、答問等)、團隊協作、創新意識等,職業能力考核涵蓋工作方法和步驟、工作的規范和嚴謹、工作結果的合理與正確性等方面。水平性考核主要考查學生的知識掌握情況,滿足“必須、夠用”原則,并適當兼顧學生職業提升和取證的需要,以期末卷面測試(閉卷、開卷、半開卷)、實踐操作考試、成果性考試(課程設計、論文、總結報告等)、現場模擬考試、以證(職業資格證書)代考等考核方式進行,教師可靈活地選擇合適的水平性考核方式。
(4)鼓勵教師深化課程整體設計與開發,細化課程過程性考核方案。按照工作過程系統化的要求,對照課程標準,教師與企業人員一起進行課程研討,進行課程整體設計與開發,劃分學習項目或學習情境,細化學習任務。根據學習任務的難易程度和重要性,給每個學習任務賦予不同權重。細化每個學習任務的過程性考核方案,包括考核內容、考核標準、考核方式、考核主體、成績評定等,給每個考核內容賦予不同分值。在具體實施過程中,根據課程需要,將企業人員、學生納入考核主體,可采用學生自評、學生互評、小組長評價、企業人員點評、教師評價等方式進行組合來考核評價學生。
(5)針對學生的差異化,創新考試內容,注重學生知識應用能力的考核。一是拓寬考試內容覆蓋面,豐富考試題型,創新考試內容,平衡好客觀題和主觀題的比重,盡量減少不必要的死記硬背知識的考核,注重學生分析問題、解決問題能力和知識應用能力的考核。二是豐富考試題庫,有針對性地設計標準題和選做題,并各占一定比例。標準題是面向全體學生設計的,主要是考核學生必須掌握的知識、技能和素質;選做題是為不同層次學生設計的,分三種層次:較難題目、一般題目和較易題目,以適合不同層次學生,也便于考核不同層次學生。
3 課程考核模式改革實踐成效
通過深化專業課程考核模式改革,探索構建出“考核模式多樣化、考核內容系統化、考核主體多元化、考核過程全程化、考核對象差異化、考核實施易操作化”的課程考核模式,充分發揮了考核環節在教育中的導向作用,更加科學、合理地評價了學生,取得了一定的成效。學生的學習主動性和積極性明顯增強,分析問題和解決問題能力得到提高,創新能力凸顯端倪,職業技能的掌握日益熟練,考試成績明顯好轉;教師的業務能力也得到了完善和提升;教學秩序更加穩定,教學效果更加良好,教學質量穩步提升;頂崗實習生和畢業生更受企業認可和歡迎。
4 結語
社會經濟不斷發展,產業結構不斷調整,企業技術不斷升級和產品更新換代,企業有人需求也在不斷變化,課程和課程內容也隨之發生變動,因此,課程考核模式改革之路任重而道遠,應根據具體情況,不斷跟蹤、反饋、總結、探索、研究、改進以提高實效。
注釋
① 張明芳.改革課程考核方式促進教學質量提高[J].中小企業管理與科技,2014(31):293-294.
② 曲濱.高職院校學生學業考核與評價體系研究[J].職業時空,2009(5):41-42.
③ 陳堯妃,陳煥通.基于工作過程的高職課程考核模式的探討[J].福建電腦,2009(10):182-183.
關鍵詞:汽車制造;柔性自動化裝配生產線;裝配
引言:
柔性自動化裝配生產線主要應用于大批量、多品種、多車型、多顏色混線生產的汽車裝配。因為柔性自動化裝配生產線具有自動化強、裝配多樣化、質量控制嚴格化的特點,這使得柔性自動化裝配生產線有效的應用于汽車生產活動中,可以合理的、規范的進行汽車裝配,提高汽車的安全性、性能、功能、美觀,為使所制造的汽車得到廣大消費者的青睞創造條件。所以,汽車制造企業有效的應用柔性自動化裝配生產線是非常有意義的。
1 國內柔性自動化裝配生產線水平的概述
根據有關部門預測,2025年以后世界汽車工業的產銷將大規模向亞洲市場轉移,中國的汽車銷量將占全國銷量的30%以上。這充分說明了我國汽車銷量將持續增長,推動我國經濟持續發展。而要想保證我國汽車生產持續、穩定、快速的增長,則要求我國汽車制造企業不斷創新和優化汽車生產線,以便制造出更好的汽車來供人們使用。從當前我國汽車生產總體情況來看,目前國內汽車制造中所應用的生產線主要為柔性自動化裝配生產線。柔性自動化裝配生產線的主要由要由車身存儲、內飾裝配、底盤裝配、輪胎儲運、座椅儲運、車門分裝、動力總成分裝、發動機前橋分裝、儀表板分裝、整車裝配、下線檢測及各線上和線間相互轉掛的機器人等模塊組成。這使得柔性自動化裝配生產線可以在具體應用的過程中,具有生產管理調度、柔性裝配控制、合理進行質量安全管理等功能,可以高質高效的進行汽車裝配,提高汽車的應用性。當然,即便柔性自動化汽車裝配生產線具有非常大的應用優勢,我國一些汽車制造企業也沒有選擇應用,而是依舊采用剛性生產線,原因就在于柔性自動化汽車裝配生產線的設置難度較大,如若企業技術水平不高,將會導致柔性自動化汽車裝配生產線的設置存在偏差,這將導致柔性自動化汽車裝配生產線應用效果不佳,影響汽車生產質量。所以,我國還應當持續研究和開發柔性自動化汽車裝配生產線成套設備,以便其設置簡便、合理,應用高效,為汽車制造企業創造更多安全、良好的汽車,促使我國汽車遠銷各個國家??傮w來說,國內柔性自動化汽車裝配生產線還存在一些不足,需要技術人員持續致力于柔性自動化汽車裝配生產線成套設備的研發和創新,以便其真正意義上做到有效應用于汽車制造企業的生產活動中,提升企業的汽車生產水平[2]。
2 汽車制造企業柔性自動化裝配生產線的應用
綜合以上對國內柔性自動化裝配生產線的概述,可以確定柔性自動化裝配生產線具有良好的應用性,將其有效的應用汽車制造企業的汽車生產活動中,可以在汽車裝配環節中充分發揮作用,為提高汽車性能、功能、安全性、美觀等方面起到非常重要的作用。然而,要想使汽車制造企業中有效應用柔性自動化裝配生產線,需要重點注意以下幾方面。
對柔性自動化裝配生產線的應用進行總體布局
因為柔性自動化裝配生產線是由車身存儲、內飾裝配、底盤裝配、輪胎座椅裝配、最終裝配、整車檢測、車門分裝等組成的,這使得柔性自動化裝配生產線具有復雜性。因此,要想使柔性自動化裝配生產線可以在企業的汽車生產活動中有效的應用,首先需要完成的工作就是根據汽車制造企業的實際情況,來合理的進行柔性自動化裝配生產線總體布局。以此為依據,對汽車裝配柔性生產線的自動加工、物流系統、信息系統、軟件系統等進行合理規劃設計,促使各個系統可以支撐柔性自動化裝配生產線各個組成部分有效應用[3]。
2.1 加強柔性自動化裝配生產線智能化水平
因為提高柔性自動化裝配生產線的智能化水平是促使此生產線可以高質量、高效率應用的關鍵,所以在柔性自動化裝配生產線設置的過程中注意強化其智能化水平。而要想柔性自動化裝配生產線智能化水平提高,要求技術人員在按照柔性自動化裝配生產線總體布局規劃設計,合理構建計算機數據網絡系統、PLC總線網絡及無線LAN網絡系統等,使以上系統可以支撐整個自動化生產線智能的運行,并對其集中管理、分散控制。另外,由于柔性自動化裝配生產線的運行需要有電力系統支持,所以為保證智能化的運行此生產線,還要強化設置電力系統。也就是合理調試和優化電力系統的監控層、控制層、設備層,保證每個層次的網絡結構完好、軟硬件應用合理,使其可以支撐整個電力系統長期安全、穩定、高效的運行,為柔性自動化裝配生產線可以智能應用創造條件[4]。
2.2 合理設置自動化執行系統
因為自動化執行系統是支配整個柔性自動化裝配生產線的關鍵組成部分。為了保證柔性自動化裝配生產線應用符合企業汽車制造要求,就需要合理設置自動化執行系統,使其按照汽車制造要求,有序的、有步驟的支配生產線運行。那么,如何合理的設置自動化執行系統?首先就是合理配置智能感知系統,保證其可以實時、準確的獲取汽車生產相關信息;其次,就是在網絡環境下合理構建滑板系統、摩擦系統、自動單軌系統等,使所各個系統可以依據汽車生產信息發揮相應的指令,傳送給自動化執行系統。最后,自動化執行系統在接受到指令的情況下,規范、合理、標準的進行任務執行,從而使柔性自動化裝配生產線可以有效的應用[5]。
2.3 合理選用控制系統運行方式
集中管理系統通過管理計算機、工業以太網交換機,采用冗余光纖環網連接現場分系統PLC,收取現場所有信息,實現對整個系統的柔性管理。但要想使集中管理系統可以長期有效的應用,就要保證控制系統選用適合的控制方式來控制集中管理系統,使其規范運行。而設置控制系統的運行方式往往是困擾設計者的難題。因為一旦控制系統的運行方式選用不合理,將會導致控制系統的操作不到位,不利于集中管理系統可以長期安全、有效運行。所以,規劃設計柔性自動化裝配生產線應用的過程中,注意根據實際情況,選用適合的控制系統的運行方式[6]。
結束語:
在國內柔性自動化汽車裝配生產線應用日益廣泛的情況下,一些企業依舊采用剛性生產線。原因就在于柔性自動化裝配生產線的規劃設計應用的技術要求高、系統設置復雜。柔性自動化裝配生產線的有效應用,需要規范合理的進行總體布局、提高智能化水平、合理設置自動化執行系統、合理選用控制系統運行方式等。所以,我國相關技術人員應當持續致力于柔性自動化裝配生產線的研究與創新,使其可以更加方便的規劃設置和應用,為提升我國汽車生產水平創造條件。
參考文獻:
[1]高長利.論汽車制造企業柔性自動化裝配生產線應用[J].華章,2012,(36):351
[2] 高長利.汽車制造企業柔性自動化裝配生產線的發展現狀及經濟效益[J].中國經貿,2012,(20):17.
[3]衛東.大規模定制生產裝配生產線平衡技術的研究[D].上海交通大學,2005.
[4] 郭洪杰.飛機數字化柔性裝配生產線關鍵技術[J].航空制造技術,2011,(17):38-43.
關鍵詞 模塊化;裝配生產;汽車總裝
中圖分類號:U466 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)17-0011-01
1 模塊化裝配生產的含義
1.1 模塊化含義
模塊也屬于產品,具有自身的獨特屬性,并且還擁有一些幾何連接口以及輸入、輸出端口。同一屬性的模塊能夠在眾多的產品中進行互換和協調,通過一定的排列組合就可以形成一個新的產品。主要有以下幾點特征:第一是獨立性特征,即能夠使用單獨的某個模塊進行生產、制造、設計、修改等環節,使得不同生產目標的專業性項目能夠獨立實施。第二是互換性,根據模塊的不同接口部分的尺寸以及結構數據等實現模塊與模塊之間的互換,從而將模塊運用到更大數目的生產過程中,滿足更多產品的需要。第三是通用性,模塊的通用型是指模塊在橫豎系列的各個層面夠可以發揮其功能,在跨系列產品的生產過程中能夠實現通用。由此可見,模塊的三種特征與傳統的零部件相比具有無可比擬的優勢。
1.2 汽車總裝生產中的模塊化含義
從20世紀初汽車生產工藝的流水化生產模式到現代社會的精益化生產工藝,汽車生產一直圍繞的主題是降低成本的基礎上制造出結構簡單性能安全的汽車。近幾年來,很多大型的汽車生產制造公司通過改進汽車的標準化配件,將不同車型的汽車公用一種配件,在一定程度上有效削減了投入成本,又促進了多種車型的同步生產,滿足市場的不同需求。在汽車生產中逐漸引入數字化技術,汽車制造工藝逐漸趨向于集約化、數字化和系統化,汽車中的總裝過程也逐漸走向模塊化的裝配生產。
模塊化生產工藝主要內容是將汽車的獨立配件通過整合形成一個綜合的單元系統。目前的汽車制造業領域內出現了兩種生產理念,一種是以日系汽車為代表的電子控制系統集約化生產理念,還有一種是以德系汽車為代表的產品多功能結構與各種零配件相互聯系的復雜體系。這兩種理念筑造了汽車的模塊化生產工藝。以豐田企業為例,日系汽車推崇的理念是希望按照各種模塊的不同功能將電子裝置系統進行整合,能夠涵蓋更大的模塊范圍。比如汽車的制動設置、車身的控制、安全系統控制以及多媒體系統等等多個模塊的共同開發。而對于德系車來說,他的主要生產模塊是:動力構成總模塊、車門總系統模塊、儀表構成模塊以及車前系統模塊。通過對這些汽車系統模塊的總裝配生產,縮短了生產時間,改善了生產工藝。
2 模塊化裝配生產的具體運用
在傳統的汽車生產制造領域內,汽車裝配中的使用零件都是通過疊加的形式來完成裝配過程,整條生產線路比較長,配置的效率也相對較低。而模塊化的裝配生產工藝徹底突破了傳統的生產工藝缺陷,將串型的疊加式生產流程改變為并行式的生產流程。具體而言就是不同功能的模塊裝配技術同時在一條生產線上工作,然后通過將所有模塊整合在一條總線路上共同運作來制造一輛車,這樣的模塊化裝配生產大大提高了生產效率。
模塊化裝配生產工藝不僅能夠在總裝區域內進行,還能夠在獨立的生產車間完成,供應商也可以按照模塊的形式來供應生產原材料。在以往的汽車總裝工藝中,總裝生產線路上需要配備有兩萬多個各種各樣的零部件,引用了模塊化的裝配生產技術后,總裝線路上一共只需要兩千多個零部件,極大程度上促進了汽車生產的集約化管理水平。因為模塊化的裝配工藝將一些主要任務通過總裝線路轉移到了模塊化生產線路上,所以能夠大大縮短總裝線,也可以減少在主線上操作的工人,生產一輛車所使用的裝配時間也可以有效縮短。例如某汽車生產企業將前端、前懸掛部位、變速箱以及發動機全部都集中在一個系統模塊上進行裝配,而不是以往的裝配生產中將發動機直接裝入整車。這就是模塊化裝配生產的簡單應用。
然而從裝配的投入成本來看,模塊化的裝配生產工藝使用的資金與傳統的工藝不相上下。但是模塊化裝配生產工藝卻能夠帶來許多傳統工藝無法企及的優點。例如,獨立生產的模塊裝配線路不會受到汽車總裝生產車間的尺寸以及環境限制;模塊裝配生產線有利于方便地進行調整和擴展,快速適應生產新的車型以及新的產量要求;進行縮短后的汽車總裝線路在一定程度上降低了成本。假設傳統的汽車總裝線總共有130個工位,引入模塊化的裝配工藝后,將總裝線上的30個工作位置的裝配內容轉移到新設置的模塊裝配線上,在總裝線上就可以減少30個工位,生產的130輛車也就減少了30輛。如果每輛車所使用的流動資金假定為5萬元,那么總裝線路上的原有資金為650萬元,而轉移到裝配線上之后,就會降低150萬元的成本資金。由此可見,在汽車總裝生產工藝中,使用模塊化生產能夠為汽車制造業帶來巨大的經濟效益。
此外,汽車裝配生產中的模塊化裝配工藝在一定程度上降低了新車生產的風險。如果制造出的新車型在市場上比較暢銷,那么就能夠利用模塊化的裝配生產線進行擴大生產;如果新的車型不受市場歡迎,模塊生產線就能夠及時滿足其他車型的生產需要。隨著全球汽車行業的市場競爭日益加劇,世界各大汽車生產企業紛紛實現了模塊化供應的生產要求,利用新技術開發汽車零部件主要依靠于零部件生產企業,整個企業行業的競爭主要趨向于品牌之間的競爭。模塊化裝配生產模式使得汽車制造商可以在全球的汽車制造范圍內選擇合適的裝配工藝以及各類零部件,設計汽車制造方案時能夠得到最大程度的優化,有利于擴大和提高各類汽車零部件的種類、智能化水平以及生產質量。
3 結束語
在我國,傳統型的裝配工藝還沒有引入模塊化這個新型概念。而以上的研究分析中可以看出,模塊化的新型生產工藝在現代化的裝配過程中具有極大的優勢特征,在我國的汽車制造領域內值得普遍推廣,提高國產汽車的裝配質量,增強品牌效應以適應全球化的市場競爭。
參考文獻
[1]余傳海.總裝同步工程中工藝前期輸入對整車開發的影響[J].汽車工藝與材料,2013(03).
關鍵詞:專業改革;汽車制造與檢修專業;改革思路;改革實踐;改革成效
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1005-1422(2015)03-0040-03
收稿日期:2015-02-14
作者簡介:謝彩英(1963-),女,廣州市交通運輸職業學校教師,機械高級講師,機械工程師,機械工程教學部主任。(廣東 廣州/510405)
廣州市交通運輸職業學校汽車制造與檢修專業開設于1995年,時值以廣州標致為代表的廣州汽車制造業處在舉步維艱的時期。1998年廣汽本田汽車有限公司的成立,廣州汽車制造業開啟了中外合資的轉型階段。隨后,2004年東風日產汽車有限公司投產、2006年廣汽豐田汽車有限公司投產,廣州的汽車制造業進入了迅猛發展時期。至今,汽車制造業已經成為廣州經濟的支柱產業。
隨著區域汽車制造業的發展和職業教育改革的深入,我校汽車制造與檢修專業不斷改革和發展,2011年成為廣東省重點建設專業,2011年至今是我校國家示范校項目重點建設專業之一。
一、汽車制造與檢修專業改革的背景
近十年來,職業學校以課程改革為核心的專業建設與改革如火如荼,成果成效顯著。但是,職業學校對學生實際工作能力的培養與企業的現實需求仍存在一定差距。以我校汽車制造與檢修專業畢業生為例,由于課程設置、師資素質、教學環境等因素的影響,畢業生的實踐經驗、動手能力和綜合素養等,與區域快速發展的汽車工業對高素質勞動者和技能型人才的需求差距較大。
(一)原有的課程體系不合理
我校汽車制造與檢修專業是由“汽車配件制造專業”轉變過來的。它原有的課程體系如圖1所示。
受當時廣州汽車制造業的現狀和傳統的學科課程體系約束,該課程體系存在著極大的局限性,其主要表現為:(1)專業培養的目標不明確;(2)課程體系與工作實踐脫節;(3)教學環境與工作環境脫離;(4)缺乏適用的專業教學的教材。其結果是:該專業培養出來的學生與企業的需求差距甚大。顯然,該課程體系已經不能適應當前汽車制造業生產發展的實際。
圖1 原有課程體系架構圖
(二)現有的師資隊伍專業技能欠缺
職業學校的教師大多來自本科院校,有一定的專業理論知識,但有企業豐富實踐經驗的教師很少,欠缺在企業一線實踐的實際經驗,對行業、企業生產的工藝流程、崗位所需的技能缺乏認知,難以實施職業教育的培養目標。
(三)教學環境脫離了企業真實環境
長期以來,一方面,由于政府財政資金投入短缺,不可能把現代汽車生產企業的自動化生產線引進職業學校,學校不能做到真崗位、真訓練開展相關專業技能實訓教學;另一方面,企業參與校企合作聯合辦學的熱情度不高。沒有產教融合和校企的深度合作,學校要借鑒企業相關崗位職責、操作規范及引入現代汽車生產的新知識、新技能、新工藝、新方法構建教學環境,難以實現。
二、汽車制造與檢修專業改革思路
2011年7月,我校啟動“國家中等職業教育改革發展示范學?!表椖拷ㄔO。根據廣州市支柱產業的布局,我校的汽車制造與檢修專業列為項目重點建設專業之一。因此,我校具備了該專業改革的硬件和軟件。
硬件是:在創建國家示范校期間,我校的汽車制造與檢修專業獲得廣東省財政、廣州市財政專項資金共511萬元的建設資金,它使我們有條件在校內建設與企業生產實際相近的專業實訓基地。
軟件是:我們探索到“產教融合和校企深度合作”的職業教育改革途經。一方面,我們組織專業教師到企業調研、參加企業培訓和實踐,提升專業技術實踐能力,鍛造“雙師”素質的師資隊伍;另一方面,通過開展“工學交替”、成立“訂單班”等形式,與企業開展深層次的合作,拓寬專業內涵,促進學校專業設置與產業需求相結合,育人標準和用人標準相結合,促進校企良性互動和共同發展,互利共贏。
(一)建立師資培訓基地,打造出色的師資隊伍
多年以來,我校汽車制造與檢修專業為廣州汽車生產企業培養大批優秀企業員工,與各大汽車生產企業一直有著良好的溝通與互動。
2011年8月,我校與廣東福迪汽車有限公司簽訂校企合作協議;2012年6月,與廣州汽車集團客車有限公司簽訂了校企共建實習實訓基地協議;2013年5月,與廣汽本田汽車有限公司簽訂了校企共建汽車制造與檢修專業教師企業實踐基地協議;2014年1月和2014年6月,分別與廣汽豐田汽車有限公司、廣州汽車集團乘用車有限公司簽訂了校企合作協議,通過成立“廣汽豐田訂單班”、“廣汽傳祺班”,為廣汽豐田汽車有限公司、廣州汽車集團乘用車有限公司提供“訂單式”的人才培養模式。
借助校企合作平臺,我校每年選派專業教師到各汽車生產企業參加企業培訓和實踐,讓教師了解企業的生產組織方式、工藝流程、產業發展趨勢等基本情況;熟悉企業相關崗位(工種)職責、操作規范、用人標準及管理制度等具體內容;學習所教專業在生產實踐中應用的新知識、新技能、新工藝、新方法;結合企業的生產實際和用人標準,不斷完善教學方案,改進教學方法,積極開發校本教材,切實加強職業學校實踐教學環節,提高技能型人才培養質量。
我校教師在企業培訓中得到鍛煉,專業技能得到提升。教師自信心增強,豐富而生動的課堂教學有效提高學生學習興趣,教師開發的《整車裝配基本技能訓練》等6本校本教材在使用中得到教師、學生和企業的一致好評。
(二)構建新的課程體系,提升專業人才培養質量
我們深入廣州地區汽車整車生產企業及汽車零部件加工企業開展調研的同時,分別向我校汽車制造與檢修專業2009級、2010級、2011級學生發出就業意向調查表。從調查的結果顯示:企業需要大批綜合素質高的技能型人才;大部分畢業生就業意向是汽車整車生產企業。在此基礎上,我們邀請了來自廣州各汽車整車生產企業、發動機生產企業和零部件生產企業的15名企業實踐專家以及職業教育專家,進行課程改革實踐專家訪談會。我們共同構建課程體系,確定工學結合課程名稱、職業行動領域與課程學習目標描述、確定學習內容、教師要求和教學條件等。之后,我們還組織了多次校企專家研討會、論證會,制定了汽車制造與檢修專業的新的課程體系。如圖2所示。
圖2 新課程體系框架圖
新構建的課程體系突出職業能力導向,注重了教學中課程內容與崗位工作的對應,注重了學生的參與,注重了教學過程中“做中學,做中教”,形成了《整車裝配基本技能訓練》等7門專業核心課程,注重了學生職業能力的培養,突出了職業教育為社會經濟發展服務的宗旨。
(三)創設一流的教學環境,實施一體化教學
沖壓、焊裝、涂裝和總裝是汽車整車生產企業工藝流程的主線。對廣州各汽車整車生產企業的調研結果顯示:沖壓、焊裝、涂裝自動化程度在80%左右,總裝的自動化程度在70%左右。總裝線的員工數量占工藝流程四個環節一線員工總數的40%,是企業人員需求較多,而且作為職業教育和技能培訓內涵最豐富的環節。因此,我們以建設總裝實訓室為突破口,把現代汽車生產企業的企業文化、企業對員工培訓的理念、培訓標準和培訓要求引進學校,建設了涵蓋汽車整車裝配基本技能、部件裝配、整車裝配等總裝關鍵環節的《整車裝配基本技能實訓室》《整車底盤系裝配實訓室》《整車電氣系統裝配實訓室》所構成的總裝實訓室,為新構建課程體系實施一體化教學創設了教學環境。
三、汽車制造與檢修專業改革成果與成效
(一)學生職業能力和綜合素質提高,得到用人企業的認可
近幾年來,我校汽車制造與檢修專業的畢業生成為廣汽本田汽車有限公司、廣汽豐田汽車有限公司、廣州汽車集團乘用車有限公司等汽車生產企業最受歡迎畢業生。其中,2014屆76%畢業生在這些企業就業;2015屆畢業班學生的85%,已經被這些企業提前預定。專業改革的成果得到企業的檢驗與認可。
(二)專業建設水平整體提升,受到專家和同行的肯定
2012年5月,汽車制造與檢修專業建設指導委員會成立,搭建了企業專家參與專業建設的橋梁,深化校企合作模式。專業建設指導委員會專家在參觀了汽車制造與檢修專業實訓中心后,給予了高度評價。認為該實訓中心在全省同類專業中屬首創、融入了集教學、培訓和技術服務于一體的先進的職業教育理念。“廣汽豐田訂單班”、“廣汽傳祺班”落戶我校,也證明該專業建設得到企業認可。
(三)開發教材專業特色鮮明
配套開發的涵蓋了總裝主要工藝的《整車基本技能訓練》《整車底盤系裝配與檢修》《整車電氣系統裝配與檢修》三門課程的校本教材,即將在人民交通出版社出版。教材中融入了現代汽車整車生產企業的先進理念、作業標準及工藝流程,開創汽車總裝課程教學的先例。
四、結束語
我校的汽車制造與檢修專業改革的實踐證明:學校與企業的緊密結合,能夠為企業的需求培養出大批合格的畢業生;企業積極參與學校的專業改革,提供良好的教學和就業環境,職業教育就能得到持續的發展。
參考文獻:
【關鍵詞】國外;先進;機械制造;技術;分析
新世紀以來,環境的不斷惡化與資源的枯竭成為當今世界經濟發展的首要障礙。汽車工業現階段主要依靠化石能源作為驅動力,對環境的污染非常嚴重。在1997年的十二月份,世界上大多數國家簽署了具有法律意義的《京都議定書》,從此世界各國對汽車尾氣的排放有著更加嚴格的規定。同時,國外汽車機械制造業應時展的要求積極進行改革與升級,機械制造技術有了非常大的提高,給予我國汽車機械制造技術以很大的借鑒。
1.汽車機械制造技術中的鑄造技術
近些年來,汽車鑄造的研究方向是實現零部件的輕量化、高品質與低成本。為了實現這一目標,國外很多研究中心進行了積極的探索實踐。比如對柴油發動機的外部缸體以鋁制材料作為主體部分,對于零部件的焊接使用鋁制焊絲,以實現整個車身制造都由鋁制材料構成。為了實現高品質,用新型材料鎂合金包裹鋁制部件,使車身部分具有更高的抗撕裂性能。對于低成本鑄造,需要的是采購部門積極關注市場變化,開拓低成本的原材料采購渠道。同時,研發機構積極對鑄造技術進行優化與升級。鑄造技術與汽車企業的核心競爭力密切相關,所以,汽車的輔助設計也成為了汽車鑄造技術的發展方向,成為未來能夠解決汽車部件批量制造的規劃關鍵技術。
2.汽車機械制造中的鍛造技術
現在大多數國家都對汽車尾氣中的CO2進行了嚴格的排放標準。因此,鍛造技術不僅要求使用更多的輕量化材料,還要求對汽車零部件的劑進行處理,同時,更加關注汽車模具的升級改造。目前,鋁制品的超高性能在汽車多個部位實現了裝備,不僅僅在于其具有的輕量性,更注重鋁制品在環保上的巨大作用。另外,在對汽車表面進行處理時,采用新型環保劑,這種劑不含有磷等有害環境的化學物質。同時,汽車研發機構為了減少對環境的污染,在復合鍛造中也進行了優化革新,對于其中的磷酸鹽氧化膜的處理轉變為單一的劑進行排放。在之前很長一段時間,對于鍛造的設計與制造工作,研發機構通過不斷的反復試驗進行確定,從設計階段開始到制造階段結束,造成了鑄造技術的研發周期長、費用高的現象?,F在,研發機構可以運用數學模型或是計算機技術進行模擬仿真,以縮短研發周期以及研發費用。另外,對于鑄造過程中的噪音過大的問題,研發機構也進行了相當大程度的改造。
3.汽車機械制造中的機械加工
為了適應市場環境的變化,制造出更低廉的汽車,企業也在不斷地進行生產體系的優化,以使產品的性價比得到提高。近些年來,隨著人們環保意識的加強,人們更多的青睞于小排量以及新能源汽車,這對于汽車的機械加工來說,具有重要的改革意義。汽車企業謀求柔性化以及低成本的加工手段,對于具有這種特點的加工設備的需求日益迫切。因此,對于夾具的模塊化生產有著更加積極的推動作用。對于汽車制造比較精密的部分,通常都是采用比較復雜的專業設備進行加工,而對其他部位則是采取單軸數控機進行處理,從而在制造工藝上實現制造設備的低成本運行。另外,對質量的信息進行跟蹤與記錄,將記錄的結果進行分析與論證,研究人員也可以發現汽車在市場上的應用狀況。計算機模擬技術已經在汽車制造中應用的非常成熟,通過模擬仿真就可以提前發現問題,從而降低了企業的制造成本。
4.汽車機械制造中的熱處理
在未來很長一段時間內,汽車的輕量化將會成為一大發展趨勢。因此,在輕量化的基礎上對材料進行強度上的優化處理,越來越受到企業的重視。當今,大部分的零部件都進行高強度的溫度測驗,對于汽車的關鍵部分,比如發動機,采用氮化熱處理的方式。另外,解決熱處理中的變形問題一直都是企業研發單位的重要課題。研發單位通過簡化制造過程中的工藝程序,從而對熱變形進行了有效處理。其中,需要說明的是,雖然氮化處理不經過淬火程序,也能夠在很大程度上保證熱處理的不變形,但是,經過熱處理之后的材料強度達不到標準,一般都是采用加入氮化物來進行強度上的優化?,F在,很多企業都在研發一種清潔、高強度的真空滲碳,使其環保性能更加明顯。
5.汽車機械制造中的沖壓技術
汽車在進行研發階段,都會對汽車的安全性能進行反復測試,以提高產品的競爭力。因此,從安全角度出發,車身的大部分部件都采用了輕量化的高強度復合鋼板。對于車身的制造也有了很大的改觀,主要是沖破了傳統的冷加工技術,采用了預加熱,即在進行沖壓工藝時,對鋼板采用預熱與急冷的技術方法,進而很大程度上提高了部件的強度。在此基礎上,對鋼板進行鍍鋁處理,以提高鋼板的耐腐蝕性。近年來,隨著鋼板供應量的不斷加大,需要對鋼板進行更高層次的優化處理,以提高廠家的生產效率,節約社會資源。
6.汽車機械制造中的焊接技術
隨著焊接技術的進步,對汽車部件進行科學、合理的焊接也越來越重要。由于汽車發展的趨勢是輕量化,必須要求廠商進行對汽車鋼板的高強度設計,以保證汽車的安全性能。為了使兩者之間達到一個平衡點,對汽車的焊接技術成為亟需解決的課題?,F在,采取的一種焊接技術叫做連續性激光焊接,雖然能夠提升汽車的整體剛性,但是對于環境的污染太大,此技術的未來發展不容樂觀。因此,對于焊接技術還需要不斷進行研究與改進。
7.汽車機械制造中的裝配技術
裝配簡單來說就是將汽車的零部件按照一定工序進行安裝與組合。裝配是汽車質量的最后一道關口,需要引起企業足夠高的重視。為此很多汽車廠商進行了相關的模塊化研究,以保證汽車的裝配質量。汽車裝配應用了大量的數據處理、物流模擬等相關技術,極大的提高了汽車的裝配質量。
8.結語
近些年來,國外的汽車機械制造技術的發展日新月異,給國內汽車廠商帶來了巨大壓力。通過加強對國外汽車制造技術的研究工作,對于促進國內汽車機械制造業的發展大有裨益。
【參考文獻】
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關鍵詞:數控車床;高速加工中心;格勞博機床;山崎馬扎克
中圖分類號:TH16 文獻標識碼:A 文章編號:1000-8136(2011)36-0053-02
作為機床行業的大戶,我國的汽車工業正處于前所未有的高速發展期,在國際金融危機沖擊下依然顯示出強勁的發展潛力。汽車工業已成為機床消費的主體,其比例已經占到機床消費總量的40%左右。機床工業應緊緊抓住汽車產業今后10年大發展的戰略機遇期,瞄準當前汽車發展方向,針對國家鼓勵和支持小排量汽車、節能環保、新能源汽車等熱點項目,瞄準世界汽車制造技術及裝備發展前沿技術,大幅提升國產機床市場占有率,逐步實現進口替代,與國內汽車工業共同發展。
1汽車行業機床應用范圍
汽車行業機床消費的主體分為兩個層面,其一是用于汽車整車生產的四條線,即沖壓、焊接、涂裝和總裝線;其二是包括發動機、變速器、轉向系統、制動系統、傳動系統、懸掛系統在內的汽車零部件加工。整車生產四條線中只有沖壓線需要機床,且目前國產沖壓線已完全可以滿足要求。機床消費的重點在第二個層面,即占整車全部裝備價值70%左右的汽車零部件加工。有專家推算,汽車零部件加工用機床的需求比整車廠要大10倍以上。
2數控車床在汽車制造中的應用
車床以其結構簡單,價格低廉,適用于各種軸類零件及盤類零件的生產,車床在機械零部件的加工中得到了廣泛應用,尤其是數控車床,精度高、性能穩定、故障率低,倍受汽車行業用戶的青睞,在汽車制造業中應用廣泛、處于主導地位。
數控車床在汽車制造業中主要用來加工軸類零件和盤類零件,如曲軸、凸輪軸、飛輪、前輪轂、后輪轂、制動盤、一軸、二軸、齒輪、齒套、差殼等,而軸類零件和盤類零件占汽車零部件的主體。
3國內數控車床與國外數控車床的性能差異
3.1國內數控車床
國內數控車床經過多年的發展,在質量、性能等方面有了很大的提高,但與國外數控車床相比,在性能、質量、設計、制造等各方面存在較大差異,并存在許多不足。
(1)機械件的材質、加工精度、加工工藝存在較大差距,裝配工藝也存在一定差距。
(2)主軸及卡盤剛性差,主軸定位準停不好。
(3)回轉刀架故障率高,主要原因是選刀系統采用的是普通傳感器進行刀位計數,而未采用絕對式編碼器,在軟件編程上邏輯性不強,造成有時回轉刀架直旋轉而選不上刀。
(4)安全性較差,軟硬件保護功能不夠。
(5)精度不夠,達不到用戶要求的指標,在生產過程中加工尺寸不穩定。
(6)自動對刀裝置精度差且不穩定,幾乎不能使用,形同虛設。
(7)刀片磨損快,生產成本高,效率低。
(8)硬件設計方面不規范、不符合國標,比如使用電壓等級、電線顏色使用、圖紙資料的繪制裝訂、提交等等,有的機床廠家甚至仍然停留在十年二十年前的設計思想。
(9)程序設計方面缺乏標準,不規范,邏輯性不強,故障率高,在使用過程中需不斷對程序進行修改。
(10)元件布置及走線不規范,標牌線號不清,圖紙與實物不符,維修困難。
(11)使用的元器件本身質量差,使用壽命短,故障率高,有的機床廠家為了降成本卻忘記了質量、忘記了可靠性,選用一些國產的軸承、接觸器、繼電器、接近開關等元件,在生產過程中小故障不斷。
(12)柔性化不強,多品種生產困難。
(13)新技術的應用滯后。
(14)缺乏高質量的數控車床品牌。
3.2國外數控車床
國外數控車床無論是設計水平,還是制造水平,都要高出國內數控車床。
(1)機械件材質、加工精度、加工工藝、裝配工藝比較好。
(2)軟硬件設計有專門的標準,設計規范合理,配套件齊全,標牌標示清楚齊全。
(3)使用的元器件質量好,故障率低。
(4)新技術的應用及時領先;概括來說,精度及可靠性高、性能穩定、故障率低,適合汽車制造的大批量生產。
4汽車制造對數控車床的性能要求
目前,汽車制造對數控車床的性能要求,主要是精度、性能穩定、故障率低、無故障時間長、設備的可開動率高。當然隨著汽車制造業和機床制造業的共同發展,數控車床將朝著高轉速、高精度、高穩定性、高可靠性、開放性、柔性化、智能化、網絡化等高指標發展。
5國內數控機床市場的發展前景與優勢
隨著中國制造業的不斷升級,數控機床市場容量急速增加。
山崎馬扎克公司在大連投資建廠,是擴大中國市場的重大舉措。大連新工廠將與寧夏小巨人采用MAZAK的生產設備、技術和管理體系,豐富中國制造產品的機型種類,形成優勢互補。
近20年來,我國的機床設計造型取得了較大的發展,如果靜態的看機床外形,與國外同類產品看不出多大差異,但是,要適應大批量的汽車零部件生產,需要機床有高的可靠性。影響機床可靠性主要有兩個方面:一是機床的設計質量;二是機床部件及總成的加工及裝配的過程質量。在引進技術的同時,并沒有即時推動技術創新,沒有通過引進建立完整的技術標準,并保持同步發展。目前國產數控機床廠商大多采取的戰略是與國外合資或合作引進某一種或某幾種機型,不能形成系列產品,使汽車零部件生產廠家缺乏選擇性。今天的汽車制造者為了降低成本,縮短開發期限,對工業化實施交鑰匙工程,而國產供應商缺乏汽車零部件制造工藝開發能力,他們大多缺乏提供重要汽車發動機零部件敏捷制造系統如缸體,缸蓋;曲軸,連杠;凸輪軸的零件整線的經驗,缺乏輔機開發配套能力及系統聯線設計能力。
隸屬德國格勞博機床的格勞博(大連)有限公司已經在大連市金州新區中心工業區,總投資6 000萬歐元,占地6萬m2,預計在2012年3月1日投入使用。格勞博機床(大連)有限公司填補了我國機床制造行業在高精技術方面特別是發動機制造裝備領域的高端技術空白,他們生產開發的高速加工中心在國外汽車制造行業擁有很高的占有率。
利用這個契機,我國的廣大機床制造商們應吸收消化這些國際大廠商的生產理念,建立與國際同步的機床標準。如此才能在未來10年中占有一席之地。
On the CNC Machine Tools in the Development of China’s
Automotive Industry―With Mazak Plant in Dalian, for Example
Liu Lei
汽車制造生產物流系統除了具備一般物流特征外,還具有以下兩個核心特征:
1汽車制造生產物流是一個“封閉”系統
汽車制造生產物流僅發生在企業內部,與外界環境并無實質性的物質和能量交換,是企業物流的轉換環節,是一個相對獨立的“封閉”系統。因此,生產物流也稱廠區物流、車間物流等,它是企業物流的核心部分。汽車制造生產物流包括:各專業工廠或車間的半成品或成品流轉的微觀物流;各專業廠或車間之間以及它們與總廠之間的半成品、成品流轉;工廠物流的外沿部分包括:原材料、部件、半成品的流轉和存放;產成品的包裝、存放、發運和回收。生產物流系統的邊界始于原材料、配件、設備的投入,經過制造過程轉換成成品,止于成品倉庫。
2汽車制造生產物流是和生產活動緊密伴隨的企業的生產系統
實質上也是一個物流系統,企業的生產系統是用來支撐生產過程的。產品的生產過程就是一個物流的過程,同時它也導致其它的企業物流,如供應物流、銷售物流和回收物流以及廢棄物流。生產物流系統是和生產系統緊密聯系在一起的,生產物流可以看作是每一個工序連接起來形成的過程。例如,整車制造生產線就是一個典型的生產物流系統。這條生產線把車橋、發動機、車輪、變速箱、車廂裝配成一輛汽車,是一個生產系統。但從物流的角度來看,是一個物流系統或者是一個生產物流體系,它按照一定生產節拍運行前進的裝配線傳送帶,載著汽車的車架前行,經過各個裝配工序,依次裝配上發動機、車輪、變速箱、車廂,最后裝配成一輛完整的汽車,下線后進入成品庫待售。
二汽車制造企業生產物流管理的基本職能
汽車制造企業生產物流系統包括硬件和軟件部分。硬件通常是指搬運設備、生產場地、倉庫、運輸車輛、通訊設施等,它構成生產系統的物質形式。生產物流系統的軟件指的是生產組織形式、人員配備要求、工作制度、運行方式、信息傳輸以及管理上的各種規章制度。筆者結合文獻研究和實地調研結果,認為汽車制造企業生產物流管理主要包括:設施選址、設施布置、工藝流程設計、裝卸搬運、物料計劃與控制以及倉儲和庫存控制等6項基本職能。一般來講,設施選址是首要的考慮因素,然后可以進行設施布置及工藝流程設計。最后可以開始進行裝卸搬運系統設計、物料計劃與控制以及倉儲和庫存控制等三項工作。
1設施選址設施選址是生產物流系統設計的首要內容
設施所處位置不僅影響建設投資的大小,員工工作和生活的方便性,更重要的是影響企業生產物流的物流量、物流路徑的合理性,最終影響企業物流成本和生產成本。設施選址一旦確定下來,就很難改變,特別是對于投資額較大的項目,因此,設施選址的影響是深遠的,對企業的長遠發展起著制約作用。國外汽車廠家在工廠地理位置和區域位置選擇時,都把物流作為一個重要條件加以考慮。例如日本豐田汽車公司的主要工廠布置在豐田市周圍幾十公里的范圍內,距主機廠半小時的運輸里程;法國貝利埃汽車公司的主要工廠布置在以里昂市為中心的75公里范圍內,距主機廠一小時的運輸里程;美國主要汽車公司的制造廠集中在以底特律為中心,沿大湖區的五個州內,而總裝廠卻分散在全國各地。設施選址對工廠布局和長遠發展起著決定性的作用,體現了物流的重要價值。
2設施布置設施布置是指工廠范圍內
各生產設施的位置確定,各生產設施之間的銜接和以何種方式實現這些生產手段。具體來講,就是生產設備、倉庫、廠房等生產設施和實現生產設施的建筑設施的位置確定。這是生產物流的前提條件,應當是生產物流活動的一個環節。在確定工廠布置時,單考慮工藝是不夠的,必須要考慮整個物流過程,但以前建造汽車制造廠時忽略了這一點。如東風汽車公司,其地理位置十分分散,以東風公司十堰基地廠區同一汽廠區相比,一汽大院占地長4公里,寬1公里,東風公司分別是一汽的13倍和8倍;一汽發動機和駕駛室運到總裝配的廠房外墻間距僅為60m和36m,東風公司分別是一汽的190倍和100倍。由于設施布置時沒有考慮到物流,因而對以后生產和廠內搬運、運輸活動等產生了嚴重影響,產品成本中的物流費用比例很高。
3工藝流程設計工藝流程可以看做是技術
過程和物流過程的統一體。加工過程中搬運路徑過長、迂回運動以及相向運動等,反映了工藝流程設計過程沒有充分考慮物流因素。一般來講,工藝流程有三種典型的物流形式:一是加工和制造設備被固定,加工對象處于物流狀態。在這樣的生產車間內,集中了完成同一產品生產所需的設備、工藝裝備和工人,可以完成相同產品的全部或者大部分的加工任務,如流水線裝配汽車就屬于這種類型。二是加工對象被固定,生產工人和設備都隨加工產品所在的某一位置而轉移。三是U型布置,即原材料或零部件從開始上線到結束下線,始終處于流轉狀態,上道工序結束后馬上轉入下道工序。通過完善的工藝流程設計,能夠使物料在加工過程中減少搬運次數和搬運量,縮短生產周期,降低生產和物流成本。
4裝卸搬運系統設計裝卸
搬運是物流過程中每一項活動開始及結束時必然發生的活動,在任何其他物流活動互相過渡時都是以裝卸搬運來銜接,因此,裝卸搬運往往成為整個物流的瓶頸性環節,是物流各功能之間能否形成有機聯系和緊密銜接的關鍵。在整個生產過程中,搬運裝卸耗費巨大,所以是在生產領域中物流主要職能要素的主要體現,是生產領域中物流可挖掘的重要利潤源泉。要進行搬運系統設計,需要遵循集裝原則、重力原則、路徑最短、標準化、安全等基本原則,并從人員、路徑、工藝、路線、方法等5個方面來對搬運系統進行設計與優化。例如,用傳送帶式工藝取代“島式”工藝可以明顯降低反復裝卸搬運的頻率。
5物料計劃與控制
在進行生產計劃制訂時,需要考慮兩種基本模式,即以物料為中心生產還是以設備為中心來生產。以設備為中心生產是一種以產定銷的思想,通常會造成庫存過多,滿足不了及時響應顧客個性化需求等問題。以物料為中心生產可以將企業內部各種活動有目的地組織起來,從而按期給顧客提供合格的產品。一般來講,加工過程是將原材料制成各種毛坯,再將毛坯加工成各種汽車零部件,最后將零部件組裝成汽車。由此形成了物料的獨立需求和相關需求。為了滿足在準確的時間、準確的地點提供準確數量的物料給顧客,物料需求計劃就顯得非常重要,從而滿足時間、品種、規格、性能、質量和數量的要求。通??梢圆捎肕RP或者ERP軟件來幫助制訂科學合理的生產物流計劃。
6倉儲和庫存控制
生產物流的倉儲和庫存控制的表現是對倉庫進行管理。各種倉庫的作用、設計及技術都是有區別的。一般來講,倉庫可以劃分成兩種最基本的類型,一是儲存型倉庫。這種倉庫只存儲一些原材料、輔助材料、零部件、產成品、工具等。二是銜接型倉庫。銜接型倉庫是生產企業中各種類型中間倉庫的統稱,主要用來存儲在制品,即尚未加工完畢,但由于加工設備處于忙的狀態,故需要排隊等待。在精益生產方式下,這種倉庫可以得到減少甚至取消。精益生產模式下的生產物流是一個連續流,產品加工處于不停滯、不超越的狀態,產品加工完畢后,直接進入下道工序,故不會產生排隊等待的情況,整個生產系統由看板來進行調節,利用看板可以促進生產物流的精益化。
三汽車制造企業生產物流優化內容
如何對生產過程的物流進行科學規劃、管理與控制是提高企業物流運作水平的重要手段。可以按照精益生產的思想,對企業生產物流進行全面優化,提高企業的市場響應能力和核心競爭能力。生產物流優化的內容主要包括:工廠和車間選址,車間和設施布置、工藝流程設計、物料搬運系統設計、庫存控制和在制品管理、物料計劃與控制、生產現場管理等。對于汽車制造企業而言,需要進行的工作有零部件加工裝配工藝分析、車間設備和流水線優化布置、工序能力平衡以及車間物流成本分析等。為了更好地進行物流優化,常采用一些仿真軟件如Petri網、Witness等來進行建模,對生產物流過程進行動態跟蹤,全面掌控生產物流運作。生產物流優化的主要目標和主要方法,通過全面的優化,使工序能力平衡、物料流轉通暢,可以縮短生產周期和交貨周期、降低生產成本,生產出多品種、質量高的產品,及時地滿足消費者的個性化需求。
四結束語
【關鍵詞】車身制造;現狀;發展趨勢
隨著人民生活水平的不斷提高,汽車的逐漸趨于普及,汽車工業得到了飛速發展,同時也推動了汽車制造水平的不斷提高。最近幾年以來,大量的工業機器人裝備被引入我國汽車制造業中,這種生產線自動化的實現,是制造技術的大幅度提升,也是汽車質量提升的動力源。
一、汽車車身制造技術的現狀
隨著改革開放的不斷深入,我國的經濟實力有了很大提高,科技創新能力也有了長足發展,涌現出一大批汽車制造企業,如吉利、奇瑞、比亞迪、東風、長城、北汽、長安等,其產品在國內市場的銷量逐漸提高。我國已經成為世界汽車生產第一大國。隨著汽車的普及,人們對汽車的質量要求也越來越細致,為滿足日益提高的需求,汽車制造業加強制造技術的研發,加快對制造技術的改造,增強人員素質培養。汽車車身制造作為汽車整車的重要部分,車身的個性化設計、多樣化設計在逐漸成為汽車制造中的主導。目前,車身制造成本在整車的制造成本中比重較高,一般貨車的車身質量所占的比例最少約16%,上限大約在30%;轎車和客車的車身質量所占的比例最少約40%,上限大約在60%。在實際制造中,有的可能還會稍高于上限。所以,仍然迫切需要車身制造尋找更加節約材料成本,提高美觀和工作性能的創新技術。車身的改變促進汽車的更新,其生產能力的提高決定著汽車整車的生產能力,因此,在我國汽車行業中,只有通過最新制造技術的研發和應用,降低車身制造成本,才能在汽車制造業中立于不敗之地。
二、汽車車身制造技術的特點
汽車車身制造包含汽車從設計、沖壓、壓鑄、零部件制造工藝和焊接到工廠的物流,以及技術的創新研發等多個方面。汽車車身制造的沖壓工藝、焊接工藝、涂裝工藝和總裝工藝并稱為四大工藝技術。汽車車身制造技術涉及多個學科的知識,主要具有實用性、集成性和系統性的特點。(1)實用性。車身制造技術的發展是以滿足人們對汽車的美觀、個性化以及多樣化等方面的要求為基礎的,因此車身制造技術首先必須是一種實用技術,通過實用技術的提高,可以讓汽車制造企業快速適應市場需求,提高市場競爭力,進而帶動整個汽車制造業的發展,最終國家的綜合實力也將得到進一步提高。(2)集成性。汽車車身制造涉及電子、機械、材料管理和信息等多個學科,而且隨著制造技術的不斷發展,各學科之間的界限已經淡化或者消失,專業之間已經相互滲透,技術的集成化已經成為一大特點,有利于推動車身制造的技術、質量的多方面的提升。(3)系統性。汽車車身制造在整車制造中不是獨立存在的,它關系著整個汽車制造的多個內容,涉及了汽車產品的設計、生產過程中應用的設備、加工制造、銷售維修等,是一項系統工程。其技術水平直接影響制造生產過程中信息的生成、采集、傳遞以及反饋、調整、物質流、能量流。
三、汽車車身制造技術的發展趨勢
(1)數字化管理。汽車車身制造技術的信息化發展,主要是數字化系統的提升,目前,隨著數字化工廠、CIMS概念的深入,人們已經應用了CAX(CAD,CAPP,CAE,CAM)系統、PDM系統、MPII系統、ERP系統等,對產品進行數字化的設計和仿真,自動加工,物流、資金、人力等數字化的管理。(2)智能化系統。工業機器人在汽車制造業的應用,使汽車制造技術得到了迅猛發展,制造過程中智能化系統也得到了廣泛提升和應用,解決了汽車制造系統中存在的多個問題,將人工智能、模糊控制、計算機技術、管理科學等多種先進技術和科學的方法融合,其適應性非常強,友好性特別高。(3)虛擬化制造。通過虛擬設計、虛擬裝配、虛擬加工,在計算機內完成汽車制造過程的仿真研發,發現問題,創新技術,有效降低了汽車成本,縮短了新產品的研發周期,產品的競爭力得到有效增強。(4)綠色化環保。隨著全球環境的惡化,綠色環保制造觀念也滲透到汽車制造業中,如何在保證產品的質量、成本、功能的情況下,減少污染,降低能量消耗,已經成為每一個汽車制造企業努力探索的方向。
綜上所述,汽車車身制造技術的飛速發展,必須結合國情,協同集成、自主創新,共同努力,推動我國從汽車制造大國向汽車制造強國進軍。
參考文獻
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近年來,中國汽車制造業在迅速發展的同時,也面臨不少問題。例如,隨著總裝新車型的不斷導入,總裝零件種類、狀態不斷增加,作業者需要識別越來越多的物料,因此,出現錯裝、漏裝的可能性大大±勖Ⅱ。為提高主線生產效率,降低物流打包環節的打包錯漏率和碰劃傷,并為進一步降低整車DPU作出貢獻。需引入計算機輔助揀選系統來提高零部件揀選作業的效率,降低差錯率。其中,采用揀貨標簽系繞不失為一個有效的解決之道。
傳統揀選方式的弊端
在汽車制造行業的生產車間里。由于舊車型的淘汰退出及新車型的不斷導入,零部件的種類、狀態都在飛速增加,在響應生產節拍的前提下,對于裝配工人的要求越來越高。因此,揀料作業成為節拍控制的重中之重,也是整車總裝的基礎。其扮演的角色相當于人體的心臟,動力則來自于客戶的訂單,揀料作業的目的在于正確地、并且在生產節拍內集合所需車型的零部件。由此來看,若要提高整車總裝的效率、降低差錯率,從揀料作業著手改進,可達事半功倍之效。
現階段,傳統的按工單人工揀料方式仍是我國絕大部分汽車制造廠的零部件揀選作業方式。人工揀料雖然有打印的紙質工單作為指導,但需要作業人員對每種車型的不同種類零部件非常熟悉,且精神需高度集中。由此會帶來一些無法避免的問題:
1,浪費大量的等待時間,如等待單據打印等;
2,大腦長期處于緊張狀態。制造業零部件的揀選出錯將導致整臺車報廢,或者耽誤大量時間進行更正,所以,企業對員工揀選的準確性要求極高,通常會以處罰等方式來避免錯誤;
3,依賴熟練工。由于現場揀選有生產節拍的要求,因而對熟練工要求較高,如果更換非熟練作業人員,在揀選精度和速度上一定滿足不了生產線的生產速度;
4,差錯率高。據統計,現場作業人員每揀選2()0件零部件就有可能揀錯,或者揀漏一個零部件,因此,錯揀和漏揀的現象時常發生;
5,揀選效率低。由于作業人員根據紙面單據作業,工作效率低,企業為了滿足生產線的速度,需要耗費大量的人工進行簡單的揀選作業,大大增加了企業的成本。
在這種情況下,一些自動化、半自動化的技術設備逐漸被開發并應用于揀選系統中,使生產力得到有效提高。
在汽車制造廠提升揀選系統工作效率的過程中,信息自動化和作業自動化的設備發揮了關鍵作用。信息自動化設備主要負責作業過程中信息流的產生、傳遞、分析和反饋,其突出的特點是無紙化、網絡化和智能化,其中,揀貨標簽系統(Pick to Light,又稱“防呆系統”)正開始逐步承擔生產的指揮和調度工作,在現代化制造體系中起到主干的作用。
揀貨標簽系統的優勢
揀貨標簽系統是以揀貨標簽代表一個個物料貨位,和生產管理系統配合使用。簡單來說,生產管理系統發出揀料明細指示,揀貨標簽系統根據指示信息自動將需要作業的貨位對應的揀貨標簽點亮,并在揀貨標簽上顯示需要揀選物品的數量,揀貨人員只要按照系統指示從亮燈的貨位揀選出所需數量的物品即可完成揀貨作業。
與傳統揀貨方式相比,采用揀貨標簽系統的優勢在于:
?不需等待―零閑置時間;
?不需思考――零判斷業務(不依賴熟練工,降低錯誤率)。統計資料分析顯示,錯誤率可由原來揀貨表單作業的千分之三降低為萬分之二,揀貨效率可提升2倍;
?不需尋找――儲位管理;
?不需書寫――免紙張作業;
?數據信息采集、統計方便,準確率高;
?方便做到人員管理、考核;
?完全解放雙手。
汽車制造行業一般存在以下特點:以裝配為主,零部件品種多;每個節拍內的零部件數量少;根據生產節奏,揀料頻次較高;對服務質量有很高要求。相應地,對廠內的零部件揀選作業提出以下要求:主生產線效率提升;無紙化作業;作業差錯大幅降低;作業時間大幅縮短;多狀態零件不需要識別。無疑,揀貨作業的效率及準確性對企業的服務品質有著極大影響,因此,如何有效地提升作業效率、降低作業人員的誤揀率成為揀貨作業的最大的課題。
基于上述特點,揀貨標簽系統是比較能夠滿足汽車行業揀選需求的揀選系統之一。在考量人工成本及作業效率的前提下,揀貨標簽系統正在大量引進使用。特別是在新建汽車制造項目中,揀貨標簽系統是應用較多的零部件揀選系統之一,其技術已比較成熟。揀貨標簽系統的應用
揀貨標簽系統主要分為兩種作業模式:摘果式(DPS)及播種式(DAS)o汽車制造行業通常以摘果式為主。
簡單地說,摘果式就是從貨位中拿取物料來滿足裝配要求,主要應用于物料SKU數較多的作業環境。該方式一個貨位放置一個SKU,揀貨標簽可采用一對一或者一對多來進行關聯,并與系統的其他設備連接成網絡。揀貨標簽系統可根據物料位置和工單數據,發出揀料指示并使貨架上的揀貨標簽亮燈,揀貨人員根據揀貨標簽所顯示的數量及時、準確、輕松地完成揀選作業。其作業方式為根據當前生產節拍下的車型所需零部件的工單,揀貨標簽系統點亮該車型所需零部件的揀貨標簽并顯示數量,揀貨人員根據揀貨標簽提示進行揀貨操作并將相關揀貨標簽拍滅,直至拍滅所有揀貨標簽,則該工單揀貨作業完成,接口下載EKP的數據后,可繼續進行下一張工單的揀選作業。由于DPS在設計時合理安排了揀貨人員的行走路線,所以降低了操作員無謂的走動。DPS系統還實現了用電腦進行實時現場監控,具有緊急工單處理、缺貨通知、錯揀漏檢提示等各項特色功能。一般流程如圖1所示。
除了作業方式外,揀貨標簽系統還能和很多設備搭配使用,以提高揀選效率,或者是滿足某些特定需求。