日产汽车利用AGV提高混流生产效率

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由美国次贷危机引发的金融危机给世界经济带来前所未有的冲击，也使日本数年来持续增长的汽车制造业遭受了沉重打击。在此危难之际，如何提高生产效率、降低生产成本、提高收益成为汽车制造企业生存的关键。

对于日本日产汽车公司来说，在多年的生产活动中，效率一直是其关注的课题。上世纪90年代，日产自主研发了被称为“NPW”(Nissan Production Way)的日产生产方式，并在日后的生产体系改革中得到了广泛的应用。2007年，日产追浜工厂开始引进小型无人搬运车(AGV)。目前已有约900台AGV应用于工厂内部，成功实现了不同车型零部件供应的自动化，真正实现了混流生产的高效率和快捷的物流过程，掀开汽车生产史的新篇章。

日产追浜工厂位于神奈川县横须贺市，于1961年投产，是日本第一个轿车生产厂。该工厂于1970年率先引进当时最先进的焊接机器人技术，成为世界一流的自动化汽车装配工厂。目前，追浜工厂除了生产MARCH、KYUBU、KYUBUKYUBIKKU等系列的车型外，还生产小型车。日产公司2008年3月的生产统计报表显示，追浜工厂的年生产能力达43万台(图表－1、2)。

除了追浜工厂，日产在日本还有枥木、湘南(日产车身)、九州工厂，以及生产发动机的岩城工厂和神奈川的横浜工厂。

以下是来自日产汽车追浜工厂生产现场的报道。

“日产方式”追求同步生产

被称为“NPW”的日产生产方式，旨在追求“同步生产”，保持从零部件供应商到生产工厂、销售店之间的密切协作。

为按时生产高品质的汽车，日产在接到订单后，立即通过计算机系统统计车的种类、颜色、等级、交货期等信息，制定从零部件供给到各生产流程的顺序和时间的详细生产计划。然后把该计划发给零部件供应商、生产工厂、销售店，各环节通过密切协作最终完成生产计划。

供应商根据日产每天的生产计划，把生产所需的零部件按顺序和规定的时间送到日产工厂，每台汽车的零部件按辆份集中在一起，根据作业指示，被送到总装生产线旁。此方式称为“零部件供给自动化”。在生产线。工人把零部件按照不同车型组装起来。这样，生产效率得到大幅度的提高。

根据“同步生产”的宗旨。日产公司总部把从全国3200家销售店收到的订单，通过计算机系统加以分析，统一管理生产计划和生产进度。日产公司从上世纪90年代开始引进NPW，目前正在向全球的工厂进行推广。

这次追浜工厂引进AGV也是NPW“同步化”体系的一部分，它提高了零部件供给的效率，同时实现了供给自动化。正如日产车辆生产技术本部车体技术部自动化设备技术科的井上博司主管所说，“AGV是NPW的组成部分，也是其核心部分”。

采用AGV实现快速搬运

1、提高物料搬运效率的需求

日产公司为实现“世界最完美生产”的目标，在全球各分工厂内实行竞争机制，哪个工厂的生产成本低、品质高，就被委以重任。为达到这个目标，各分工厂必须以最少的人工实现最高的效率。

随着NPW的逐步推广，追浜工厂与其他海外工厂也展开了竞争。为此，追浜工厂制定了“生存战略”计划。并于2006年开始实行“追浜挑战”方案。

其实，追浜工厂自1990年代起就部分引进了小型AGV。但是随着近年来汽车制造业多品种、小批量的生产需求的不断提高，生产线逐渐扩大，并开始多品种混流生产，这就需要生产设备具有通用性，即设备适合各种车型的生产。由此，小型AGV的应用开始受到质疑，直到两年后才恢复使用。

生产事业本部生产管理部部门策划组的桥本哲也主管说：“当时，各种车型都在同一条生产线上生产，零部件的供给时常发生混乱。”

在生产线旁，许多车型的零部件并排在一起，显得杂乱无章。由于生产计划不能改变，取一个零部件有时要走很远的距离，人和叉车的动线也缺乏规划。

基于这种状况，追浜工厂于2005年引进IFA(Integrated Factory Automation)理念，并确定了“零部件合理化”和“廉价自动化”两大主题。生产现场、物流现场、供应商、lT技术、产品设计及生产准备、设备制造等各环节通过相互紧密协作，共同提高生产效率。

井上主管说：“把几家供应商的零部件集中在一起，最终实现雾部件供给一体化。这就是引进AGV的前提，通过1条动线、1台搬运设备实现了快速搬运。”

对比以前的生产流程，人工作业、零部件的选择及识别、步行取件、退还空容器等，都存在时间上的浪费。引进IFA装备后，在很大程度上降低了成本(包括采购成本、调达物流成本、组装成本等)，同时实现了各环节之间的紧密协作。

2、引进新型AGV

此前，追浜工厂一直使用的是小型AGV(公司内部称之为“SAV”，于90年代上市)，并有几个厂家的不同机型混合使用。在AGV系统改造中，追浜工厂以爱知机械技术系统公司的车型为基础，经过技术开发试验部对标准模型的讨论，同时引入其他厂家参与竞争，最终研制出最新型的AGV(爱知机械技术系统公司制造)，并于2007年夏开始应用。

新型AGV的驱动方式及导引方式和以前相同，主要区别在于：(1)把小型机(装载能力500kg)、中型机(装载能力750kg)两种机型中的中型机加以改造，使其既可以横向移动，也可以原地回转；(2)引进新的控制软件；(3)操作方法由按键式变为触摸式。通过上述改良。可以大幅度提高生产效率。追浜工厂在2007年引进了530台新型AGV，2008年又引进350台，至此，AGV的数量已达到900台，其中小型机占7成左右。

AGV的主要功能包括：通过传感器发现障碍物后停止，或通过扫描器遮挡信号后控制AGV停止，指定位置和计算位置等。井上主管说：“AGV与生产设备同时存在，需要自动判断方向。”

在驱动系统方面，为了易于牵引重型物料，在原来的基础上稍加改装，从有刷电机改为无刷电机，这样就诞生了低成本且灵活应用的新型AGV。

向全球工厂同时推广

通过“追浜挑战”方案的实施，追浜工厂实现了零部件供给的合理化、自动化。经过反复实验，生产线上的工人真正能够将精力集中于当下的工作。

刚开始引进AGV时，人和叉车交叉穿梭行动；经过科学的规划后。生产现场既安全又高效。经过数据对比可以发现，原来的无附加价值的人工作业(如下蹲、弯腰等动作)、低附加价值人工作业(如搬运零部件、暂存等)，和有附加价值人工作业的比例是25:75，引进新型AGV后，这一比例达到19:81。根据外部机构的品

质评价标准，追浜工厂获得“连续3年第一”的称号，也成为日产公司的模范工厂。

目前，日产在国内的3家工厂(枥木、追浜、九州)都已引进了新型AGV，今后计划在岩城、横浜的发动机工厂和东南亚的海外工厂也逐步引进。

除了日产在应用AGV之外，丰田和本田公司也开始利用agv进行零部件的搬运。自2007年开始，日本国内AGV的产量激增。桥本主管说：“AGV被埋没多年，但其本身是具有巨大潜力的产品。现在对于生产线来说，AGV是最好的搬运工具之一。”

目前，这一经改良后的新型AGV的名称尚未确定，但属于日产的品牌，经过与爱知机械技术系统公司的协商，今年内将面向市场销售。

下面详细介绍追浜的第一车身工厂应用新型AGV的情况。

零部件存储区和配套化

1　追浜第一车身工厂

追浜第一车身工厂主要生产MARCH、KYUBU、NOTE等系列的产品，同时生产旺销的小型轿车。图1显示，工厂内的通道和组装区的管理井然有序。

2　零部件保管区

图2是各种零部件的集中存储区。曾经因为混流生产规模的扩大而导致零部件摆放混乱的区域，现在变得十分整齐。

3～4　零部件的配套化

根据组装的车型，需要的零部件在这里进行配套。首先把零部件集中在塑料周转箱中，然后码放到台车上，一辆台车码放同一辆汽车的零部件，即按辆份供应。这里用的台车、周转箱及其他大部分辅助设备都是由日产的人员自行设计的。

5～7　利用AGV搬运

图5显示，有一辆小型AGV迎面行驶过来。

AGV的牵引方式有两种，一种如图6所示，挂在台车的侧面牵引；另一种如图7所示，又到台车底部牵引。图7左边的扫描器在AGV待机时关闭，表示停止中。车门及内饰作业

8～9　利用悬挂输送线输送车门

前面提到的追浜工厂的车辆生产线(焊接、涂装、总装)，在同一条生产线可生产不同的车型，属于混流生产线。

这里是给经输送线送来的车门装上玻璃以及内饰等。

10～11车门生产线

这里是车门组装区，共有两条生产线，分别设有零部件运送通道。AGV把配套的零部件直接送到工作人员的身旁。

12　空箱、空台车的回收

使用完的空周转箱和空台车也由AGV负责回收，送回零部件存储区。

空箱放在输送线的下方，AGV自动从后方进行拖运。图12显示的是AGV牵引空台车。

此外，驾驶室里的仪表由供应厂家进行安装，可以同时进行。这也是引入IFA理念提高生产效率的范例之一。

车身组装线

13　利用AGV搬运车身

图13是车身组装线上正在组装KYUBU车型。因为车身的体积较大，所以使用中型AGV来搬运。中型AGV有750kg的牵引能力，而且没有噪音。

同时，由于车体太大，从安全角度考虑，专门设计了高精度传感器。

用AGV来搬运大型设备，同时还起到了环保效应。

14　信号灯

在AGV和工作人员动线的交叉点设置了信号灯，AGV驶来时，信号灯变成红色，按规定工作人员必须等待。信号灯和扫描器的控制都是通过无线方式来实现的。

15　电磁导引胶带

这里用电磁导引胶带来代替预埋线圈，其操作非常简便。在有叉车经过的地方，为防止起胶，在胶带表面涂上了树脂涂层。

AGV虽拥有自动行走的功能，但同时也设计了让其根据周围的实际情况行驶的程序。

车身组装

16～17　使用AGV搬运车身

如图所示，车身直立放在AGV上，一次只能搬运一个。这里用的是中型AGV。

18～19　车身组装

AGV把车身运送到生产线旁，工作人员按照程序进行组装。

在追浜的第一车身工厂进行采访时，可以看到很多AGV在运行，相反几乎见不到叉车或其他大型牵引车。追浜工厂真正实现了“省人力=降低成本”的宗旨。

在世界随时可能发生众多不可预料事件的情况下，日产公司推出“NPW”日产生产方式，完成了“IFA”化，拥有了雄厚的竞争实力，当然也受到了世人的好评。

(译自日本《Material Flow》2009年第2期)