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日本汽车制造--物流工程


高尾金属工业公司以本田汽车零部件生产为核心业务成长壮大, 该公司的经 营独具特色,他们设计、制造冲压模具,冲压加工、焊接组装及涂装的一条龙全 套生产线。 作为经营项目的一部分, 公司还向外部销售通用型焊接机(T.A.F.MULTI) 和冲压机搬运装置。 此外,公司在欧美和亚洲设有 8 个据点(7 个工厂和 1 个营业据点),以世界 各地的汽车生产厂家为客户,名副其实地推进着“全球性”业务活动。 高尾金属工业公司于 2002 年 11 月在滋贺县土山町的总公司工厂内新建的冲 压厂房竣工投产, 并引进自动立体仓库和电动台车组成的自动化系统,解决连结 冲压工厂和原有焊接工厂的半成品搬运问题。 这套引人注目的设备系统是由丰田 自动织机、 丰田 L&F 公司配合构筑的, 冲压件离开生产线后通过自动化系统送至 焊接车间, 这种将冲压机和焊接工厂直接连结的自动化线在当时同行业中是首次 尝试。 在新建厂房里经过冲压加工的产品需要搬运到相邻的焊接车间, 如何消除这 段生产过程的间隔,实现自动化搬运作业成为问题的焦点。

两栋厂房之间有 7.5 米的坡度,在这种情况下设计一套符合要求的搬运系统

存在一定的难度。 公司在立项开始曾考虑用叉车与电梯相配套的系统方案,后来 又考虑在焊接车间旁建自动化仓库,新建厂房,引进丰田自动化仓库,利用高速 由轨台车实现各道工序之间的产品自动化搬运。 在汽车制造业界,由于实行准时制物流,要求尽量减少中间库存,但冲压件 属批量化生产产品,不同于焊接作业,根据当日需求投产,所以要达到高效,必 须有中间库存。此次新建的自动化仓库,与库存保管相比,更强调发挥其“调节 生产间隔”作用。该系统运转后,做到了在需要的时间,将需要的产品定点定量 的供货,先进先出,减少库存,提高仓库管理效率。 冲压与焊接车间的搬运距离为 300 米,从三台新设的冲压机(分别为 800 吨、1500 吨、3000 吨)加工出来的冲压件,根据焊接车间作业的需要由自动化 搬运系统来传送。 制造部使用叉车进行搬运, 一天往返 320 次, 单程需要 7 分钟, 工需 2 台叉车、4 个作业人员、37 个小时,效率太低,因此不得不新建自动化仓 库和自动化搬运系统。对这套系统的能力标准具体要求:满足冲压机 20spm 的 加工速度, 109 秒搬运一个托盘; 每 满足焊接车间每 144 秒一个托盘的供货要求, 同时,从发出要求供货指令到货物送达,控制在 180 秒以内。 搬运系统的构成和主要设备如表所示。 新建车间加工零件约 300 种, 从冲压 到焊接作业周期为 4 天,建设费约 30 亿日元,其中,搬运系统的建筑物设计改 造费、外围设备购置费等共 1.2 亿日元。 主要设备 型号 3 个单元,两种尺寸: 托盘立体自动化仓 库 W1630 X L1040 X H910 W1230 X L1040 X H910 高速有轨台车 可升降的走廊传送 带 可升降的横向台车 共 4 台,2 条线 3 条线、3 台 共十条传送带

无线手持终端

10 部

冲压机作业 大型冲压机 冲压件出口: 作业人员随着冲压机震脚的动作节奏, 观察冲压件从出口送出。

向横向台车中码货:作业人员将检验完毕的冲压件码放在笼式托盘内。

横向台车:将笼式托盘在地槽中横向行走的台车上,台车位于冲压机出口, 处于待机状态。 在冲压机和高速有轨台车中间, 台车相当于动态的收发货作业台。

处于抬起状态的横向台车: 每台横向台车靠近两台冲压机,上面放 2 个笼式 托盘, 不处于堆垛作业状态的台车上备有空笼式托盘。装满冲压件后的台车横向 移动离开后,立即有下一个台车补进,保持作业不间断。由于设有传感器控制的 自动调节机构, 笼式托盘可以抬起到适合作业的高度,所以作业人员不必弯腰即 可轻松完成堆码作业,而且四周还没有安全护栏。

高速有轨台车待机状态:备有两个笼式托盘

装满冲压件后的笼式托盘移动作业: 两个装满冲压件的笼式托盘需要同时移 动到高速有轨台车上,滑动方式主要依靠链式传送机械。

移动作业台 装满冲压机的两个笼式托盘, 由高速有轨台车传送给自动化仓库入口的移载

作业台。 自动化仓库入库作业 高速有轨台车靠近自动化仓库: 当装有冲压件的笼式托盘用移载作业台传送 到自动化仓库前时, 与自动化仓库相连的高速有轨台车立即迎上前接过笼式托盘, 并经过急转弯轨道进入自动仓库内。

托盘自动化仓库: 为使冲压作业和焊接作业同步, 专门建了托盘自动化仓库。 托盘为超大尺寸,1630*1230,出库能力每小时为 106 个托盘。同时,巷道起重 机兼有垂直搬运机的作业,解决了两车间高度不一致问题。

自动化仓库的控制与终端管理:

焊接车间作业 车间过道: 冲压车间与焊接车间的过道, 高速有轨台车的搬运线长约 30 米。

焊接车间生产线:组配汽车零件,生产效率高,质量好。 冲压件的调出: 固定和手持终端的利用,焊接车间从新建的自动化仓库中调 出加工件,在托盘收发货作业区旁设有终端机,在终端机扫描条形码,另外,叉 车司机直接用手持终端调出的方式,读取零部件的条形码,在车间任何地点都可 以进行信号传输。 冲压件到位 收发货作业区: 发出出库要求时, 高速有轨台车取出装有冲压件的笼式托盘, 经过两个车间之间的过道后传送到此作业区,传送时间不超过 3 分钟。从外购件 生产企业运来的冲压零件供给焊接车间后,留出必要的数量入库临时保管,下次 优先出库。

出库传送线:有 4 条传送线,分别用于不同的笼式托盘尺寸。

叉车作业:有些焊接车间的零件用叉车来搬运。

空笼式托盘回收:由传送线送回自动化仓库

新搬运系统的应用效果 在原有设备的基础上,新搬运系统投资额 1.2 亿日元。 1.使用自动化仓库节约地皮(原来使用 1600 平米,现在用 450 平米) ; 2.不再需要叉车通道和托盘堆场,节约下来的地皮用于扩大生产规模。 3.焊接车间缩短了零件供给的等待时间;

4.实现空托盘供给、冲压件搬运的自动化,提高作业效率。 5.加强了库存管理,实现了相关数据的实时监控并反馈给生产部门,同时减 少库存。 6.强化了零部件的跟踪监视能力。 新设备投资一年半后全部收回。


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