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摘 要：介绍升降式平台装卸模式在汽车行业使用现状以及原理；在此基础上介绍了推进升降式平台装卸的具体过程及实施效果；总结该装卸模式的应用条件及使用经验。
关键词：平台装卸；物流；汽车；生产
中图分类号：F253.9 文献标识码：B
Abstract： This paper introduces the application and principle of lifting platform handling in automobile manufacture； introduce the application process and the effect of lifting platform handling； conclude the application conditions and the experience for applying this type of handling method.
Key words： platform handling； logistics； automobile； production
近年来，由于家轿产业的蓬勃发展，市场对家轿的需求量不断增大，这也使得各汽车制造商对自身的产量提出了更高的要求。在产量日趋提升的压力下，汽车生产物流也不断经历着考验。由于高频率以及高节奏的操作，叉车操作对汽车零部件的包装的损伤也不断加重，仅针对只占汽车零部件包装少数的整车厂内部周转包装，其年维修费用高达数千万人民币。因此，优化作业流程，降低包装损耗，从而降低厂内物流运作费用的措施势在必行。
升降式平台的装卸模式可以有效地解决零部件装卸过程中对包装造成损坏的问题，该装卸模式已在国内多个大型汽车制造商的制造工厂中投入使用，但由于生产要求和场地条件的不同，其使用效果及推广范围也有所不同。本文介绍升降式平台装卸模式在汽车行业使用现状以及使用原理，并在此基础上介绍上海大众推进升降式平台装卸的具体过程及实施的关键技术要点。通过总结实施过程及使用经验，提出该装卸模式的应用条件及未来发展的方向，同时为将来以全自动化装卸为重要环节的汽车生产物流自动化提供技术和应用参考依据。
1 升降式平台装卸模式
平台式装卸模式一般是指卡车停靠的路面较大程度低于装卸操作平面的一种装卸货方式，如图1所示。该装卸模式可以有效地将卡车轮胎携带的灰尘等污物隔离在车间之外，较好地保证车间的清洁度要求。其操作区域主要包含卡车停靠区、平台区以及平台后部的缓存区，按平台结构特性，可分为固定式平台装卸和升降式平台装卸；按卡车车厢装卸操作方向，又可分为侧卸和后卸两种。
其中，固定式平台装卸已在汽车生产物流中有了较大范围的使用，如一汽奥迪总装、上海大众CPB1车身等，但大多采用了叉车进行装卸操作的形式；而对于升降式平台装卸模式，国内只有少数汽车制造商进行了尝试，主要有上海大众、北京现代、东风悦达起亚盐城工厂、上海汽车临港工厂。在推广方式和范围上，北京现代较大范围地使用了小型升降式平台的装卸货模式，其涉及较大范围的供应商直送零件的装卸；而上海大众则尝试了大型升降式平台的侧卸模式，主要针对厂内周转JIS零件[1-2]的装卸。
2 升降式平台装卸方案
本项目的实施过程借鉴了已在丰田广泛应用的五步工作法，即提案—合意—决裁—展开—总结等[3-4]，并制定了应急措施以保证生产万无一失。首先，须确定本次升降式平台装卸项目所需涉及的零部件范围。考虑本项目的目的是降低工位器具损坏比率及提升卸货区域的安全性，项目只针对自制工位器具的装卸，即不考虑供应商直送或LOC（仓库）配送零件。
因车间内场地限制及因多车型共线导致的流水线边物流区域不足，项目涉及的零件通过工厂外部排序仓库排序后由短驳卡车送货至车间上线（内部JIS零件）。项目实施之前，该部分零件装卸采用传统的叉车装卸，而本次项目采用升降式卸货平台装卸。由于该项目所涉及的车间为二层结构，即流水线从二楼延伸至一楼，成品车从一楼报交出车，故在车间卸货区域装卸后的零件还须通过升降电梯输送至二楼。本实物流方案零部件装卸全程使用人工推拉带轮工位器具的模式，完全杜绝叉车参与，如图2所示。
3 理论分析
五步工作法的第一步是提案，须涉及较多的初期计算、详细实施方案选择和可行性分析等。
首先，通过MTM方法分析升降式平台人工装卸效率，从而获得装卸能力数据。MTM的全称是Methods-Time Measurement，即方法—时间—测量，指完成某一确定的工作所需要的时间取决于所应用的方法，时间是方法的函数[5-6]。设定升降式平台装卸布局为缓冲区在平台附近1m，等待区离缓存区域均为30m。通过MTM分析得知，各关键操作模块耗时如图3所示。
考虑当前实物流运作所涉及的内部JIS零件包装来料在卡车内不堆叠，根据实际运作数据统计，卡车最大装载数为15箱，则可得知卡车不同装载数量下的装卸货耗时如图4所示。由图可知，当卡车装载达到9箱/车时，单箱装/卸时间均为33s/箱，此后装载箱数的提高对装卸效率影响不大。
根据实际运作数据统计本项目单班8小时所须装卸箱数约455箱，平均装车数9.89箱/车，如图5所示。结合图4可知，装/卸单卡车382.5s，单人单班装卸时间为9.78小时。根据项目最初规划，所统计的零件中约有6类因人机工程考虑，仍将采用叉车装卸，即，实际须装卸约280箱/班次，则单人单班装卸时间为6.66小时。由此可知，排序仓库和生产车间各安装1台升降式平台并针对单平台每班次安排1人即可满足需求。
4 实施过程介绍
项目实施关键部分包括工位器具、卡车改造及带轮工位器具的运输方法、升降式平台方案以及标准化运作流程设计等。 一般情况下，JIS零件的工位器具设计需要考虑零件的质量保护、人机工程、装箱数模数及尺寸模数要求等。由于本项目全程使用人工操作模式，器具需要安装脚轮并着重考虑器具的轻量化，应尽可能使用轻质材料制作；同时，由于器具需要在卡车中运输，料车的前后牵引应缩进框架内以防止运输颠簸导致牵引损坏而无法在车间内运输。
带轮工位器具运输方法的设计是本项目的难点和关键点。在国内整车制造商的生产物流中，带轮工位器具的运输情况较少，对应的解决方案也都只针对特殊情况，无法解决多种结构尺寸工位器具的固定问题。经多次设计及调研发现，器具在车厢中的固定方式可有绑带固定、脚轮限位、支撑框架等3种形式，评估后最终采用了绑带的固定方式，评估见表1。卡车改造方面，须在车厢后部分段安装绑带固定搭扣以便绑带操作；同时，由于本项目采用了卡车侧卸的方式，须考虑卡车飞翼方向应与排序仓库和车间的卸货口停靠方式匹配。
由于车间卸货口本身已抬高，故设计了2种形式的升降式平台，如图6所示。平台设计须注意以下事项：
（1）尽可能采用简易机械结构以降低平台故障率，并减少人工对平台的额外操作，如平台搭板使用导向柱支撑、安全挡板升降等关键结构；
（2）因短驳卡车车厢底盘大多前低后高，故搭板应分块设计并在卡车停靠区域安装垫板垫高卡车前轮，以保证平台与车厢较好地匹配过渡；
（3）平台尺寸在考虑大于车厢内尺寸的同时也须兼顾至少0.8m的安全距离，即长=车厢内长+2×0.8m，宽=车厢内宽
+0.8m；
（4）为考虑平台兼具装货和卸货功能，平台后部两侧至少需要有满箱缓存区和空箱缓存区各一处，其面积不小于平台面积大小；
（5）如卡车停靠方式平行于卸货棚边沿且须安装2个以上平台卸货区，则平台之间距离须保证30m以上，以保证卡车能正常驶进和驶离平台。
为确保前期人员测算、费用预估、后期项目跟踪以及保证运作顺畅，须规划和设计明确的标准化运作流程，如图7所示。
5 应用效果
该种运用平台侧卸方式进行大批量零部件装卸的模式在国内汽车物流的应用尚属少数的成功案例，期间不断地进行论证和试验，克服了实施运作上的大量难题，并最终成功投入使用。本案例的成功也为汽车生产物流提供了颇具价值的物流方案参考，并为将来大流量自动化装卸的发展提供了宝贵的理论和实践基础。本升降式平台装卸项目从立项至第一（上接第97页）组平台正式投入使用共历时17个月，两种升降式平台投入使用后，装卸JIS零件种类为15类，包装箱长宽尺寸种类为6种，平均每小时装卸包装箱数量为37.85箱，每班次装卸货达303箱，达到预期效果。实施前后的效果比较如图8所示。项目实施后，较大程度地提升了卸货区域安全性，同时，因避免了叉车的高频率操作，自制工位器具在运作过程中也得到了很好的保护，一定程度上降低了器具的维护费用。
6 总结及展望
通过理论分析说明以及项目的成功实施，可总结结论如下：
（1）本文所述升降式装卸模式解决了因高频率叉车装卸操作引起器具损坏严重的问题，提升了操作安全性；
（2）升降式平台装卸模式可满足汽车物流的大批量生产需求，该模式可为生产物流的规划提供新的参考方向；
（3）为保证使用效率，应用本文所述升降式装卸模式要求平台后部有足够的缓冲区域；
（4）为方便卡车自由停靠和驶离，布局时应考虑使平台垂直于卸货棚安装，可减少场地需求；
（5）本文所述升降式装卸模式可结合机运链及自动解垛设备，为汽车生产物流的大批量全自动化装卸模式开发提供很好的理论和实践基础。
参考文献：
[1] 大冶耐一. 丰田生产方式[M]. 北京：北京出版社，1979.
[2] 张超勇，冯佩兰，李峰. 汽车制造工业工程[M]. 北京：机械工业出版社，2009.
[3] 汪玉春，齐二石. 精益物流在一汽轿车生产过程中的应用[J]. 物流技术，2009，28（5）：111-114.
[4] 郑继华，周丹诚. 物流配送中心自动化立体库系统设计[J]. 物流技术，2010（4）：136-138.
[5] 宋青璐. MTM方法及其在装配线的应用[J]. 价值工程，2011（33）：19-20.
[6] 张明. MTM在汽车总装车间生产线布线中的应用[J]. 汽车维修，2008（12）：22-23.
关键词：平台装卸；物流；汽车；生产
中图分类号：F253.9 文献标识码：B
Abstract： This paper introduces the application and principle of lifting platform handling in automobile manufacture； introduce the application process and the effect of lifting platform handling； conclude the application conditions and the experience for applying this type of handling method.
Key words： platform handling； logistics； automobile； production
近年来，由于家轿产业的蓬勃发展，市场对家轿的需求量不断增大，这也使得各汽车制造商对自身的产量提出了更高的要求。在产量日趋提升的压力下，汽车生产物流也不断经历着考验。由于高频率以及高节奏的操作，叉车操作对汽车零部件的包装的损伤也不断加重，仅针对只占汽车零部件包装少数的整车厂内部周转包装，其年维修费用高达数千万人民币。因此，优化作业流程，降低包装损耗，从而降低厂内物流运作费用的措施势在必行。
升降式平台的装卸模式可以有效地解决零部件装卸过程中对包装造成损坏的问题，该装卸模式已在国内多个大型汽车制造商的制造工厂中投入使用，但由于生产要求和场地条件的不同，其使用效果及推广范围也有所不同。本文介绍升降式平台装卸模式在汽车行业使用现状以及使用原理，并在此基础上介绍上海大众推进升降式平台装卸的具体过程及实施的关键技术要点。通过总结实施过程及使用经验，提出该装卸模式的应用条件及未来发展的方向，同时为将来以全自动化装卸为重要环节的汽车生产物流自动化提供技术和应用参考依据。
1 升降式平台装卸模式
平台式装卸模式一般是指卡车停靠的路面较大程度低于装卸操作平面的一种装卸货方式，如图1所示。该装卸模式可以有效地将卡车轮胎携带的灰尘等污物隔离在车间之外，较好地保证车间的清洁度要求。其操作区域主要包含卡车停靠区、平台区以及平台后部的缓存区，按平台结构特性，可分为固定式平台装卸和升降式平台装卸；按卡车车厢装卸操作方向，又可分为侧卸和后卸两种。
其中，固定式平台装卸已在汽车生产物流中有了较大范围的使用，如一汽奥迪总装、上海大众CPB1车身等，但大多采用了叉车进行装卸操作的形式；而对于升降式平台装卸模式，国内只有少数汽车制造商进行了尝试，主要有上海大众、北京现代、东风悦达起亚盐城工厂、上海汽车临港工厂。在推广方式和范围上，北京现代较大范围地使用了小型升降式平台的装卸货模式，其涉及较大范围的供应商直送零件的装卸；而上海大众则尝试了大型升降式平台的侧卸模式，主要针对厂内周转JIS零件[1-2]的装卸。
2 升降式平台装卸方案
本项目的实施过程借鉴了已在丰田广泛应用的五步工作法，即提案—合意—决裁—展开—总结等[3-4]，并制定了应急措施以保证生产万无一失。首先，须确定本次升降式平台装卸项目所需涉及的零部件范围。考虑本项目的目的是降低工位器具损坏比率及提升卸货区域的安全性，项目只针对自制工位器具的装卸，即不考虑供应商直送或LOC（仓库）配送零件。
因车间内场地限制及因多车型共线导致的流水线边物流区域不足，项目涉及的零件通过工厂外部排序仓库排序后由短驳卡车送货至车间上线（内部JIS零件）。项目实施之前，该部分零件装卸采用传统的叉车装卸，而本次项目采用升降式卸货平台装卸。由于该项目所涉及的车间为二层结构，即流水线从二楼延伸至一楼，成品车从一楼报交出车，故在车间卸货区域装卸后的零件还须通过升降电梯输送至二楼。本实物流方案零部件装卸全程使用人工推拉带轮工位器具的模式，完全杜绝叉车参与，如图2所示。
3 理论分析
五步工作法的第一步是提案，须涉及较多的初期计算、详细实施方案选择和可行性分析等。
首先，通过MTM方法分析升降式平台人工装卸效率，从而获得装卸能力数据。MTM的全称是Methods-Time Measurement，即方法—时间—测量，指完成某一确定的工作所需要的时间取决于所应用的方法，时间是方法的函数[5-6]。设定升降式平台装卸布局为缓冲区在平台附近1m，等待区离缓存区域均为30m。通过MTM分析得知，各关键操作模块耗时如图3所示。
考虑当前实物流运作所涉及的内部JIS零件包装来料在卡车内不堆叠，根据实际运作数据统计，卡车最大装载数为15箱，则可得知卡车不同装载数量下的装卸货耗时如图4所示。由图可知，当卡车装载达到9箱/车时，单箱装/卸时间均为33s/箱，此后装载箱数的提高对装卸效率影响不大。
根据实际运作数据统计本项目单班8小时所须装卸箱数约455箱，平均装车数9.89箱/车，如图5所示。结合图4可知，装/卸单卡车382.5s，单人单班装卸时间为9.78小时。根据项目最初规划，所统计的零件中约有6类因人机工程考虑，仍将采用叉车装卸，即，实际须装卸约280箱/班次，则单人单班装卸时间为6.66小时。由此可知，排序仓库和生产车间各安装1台升降式平台并针对单平台每班次安排1人即可满足需求。
4 实施过程介绍
项目实施关键部分包括工位器具、卡车改造及带轮工位器具的运输方法、升降式平台方案以及标准化运作流程设计等。 一般情况下，JIS零件的工位器具设计需要考虑零件的质量保护、人机工程、装箱数模数及尺寸模数要求等。由于本项目全程使用人工操作模式，器具需要安装脚轮并着重考虑器具的轻量化，应尽可能使用轻质材料制作；同时，由于器具需要在卡车中运输，料车的前后牵引应缩进框架内以防止运输颠簸导致牵引损坏而无法在车间内运输。
带轮工位器具运输方法的设计是本项目的难点和关键点。在国内整车制造商的生产物流中，带轮工位器具的运输情况较少，对应的解决方案也都只针对特殊情况，无法解决多种结构尺寸工位器具的固定问题。经多次设计及调研发现，器具在车厢中的固定方式可有绑带固定、脚轮限位、支撑框架等3种形式，评估后最终采用了绑带的固定方式，评估见表1。卡车改造方面，须在车厢后部分段安装绑带固定搭扣以便绑带操作；同时，由于本项目采用了卡车侧卸的方式，须考虑卡车飞翼方向应与排序仓库和车间的卸货口停靠方式匹配。
由于车间卸货口本身已抬高，故设计了2种形式的升降式平台，如图6所示。平台设计须注意以下事项：
（1）尽可能采用简易机械结构以降低平台故障率，并减少人工对平台的额外操作，如平台搭板使用导向柱支撑、安全挡板升降等关键结构；
（2）因短驳卡车车厢底盘大多前低后高，故搭板应分块设计并在卡车停靠区域安装垫板垫高卡车前轮，以保证平台与车厢较好地匹配过渡；
（3）平台尺寸在考虑大于车厢内尺寸的同时也须兼顾至少0.8m的安全距离，即长=车厢内长+2×0.8m，宽=车厢内宽
+0.8m；
（4）为考虑平台兼具装货和卸货功能，平台后部两侧至少需要有满箱缓存区和空箱缓存区各一处，其面积不小于平台面积大小；
（5）如卡车停靠方式平行于卸货棚边沿且须安装2个以上平台卸货区，则平台之间距离须保证30m以上，以保证卡车能正常驶进和驶离平台。
为确保前期人员测算、费用预估、后期项目跟踪以及保证运作顺畅，须规划和设计明确的标准化运作流程，如图7所示。
5 应用效果
该种运用平台侧卸方式进行大批量零部件装卸的模式在国内汽车物流的应用尚属少数的成功案例，期间不断地进行论证和试验，克服了实施运作上的大量难题，并最终成功投入使用。本案例的成功也为汽车生产物流提供了颇具价值的物流方案参考，并为将来大流量自动化装卸的发展提供了宝贵的理论和实践基础。本升降式平台装卸项目从立项至第一（上接第97页）组平台正式投入使用共历时17个月，两种升降式平台投入使用后，装卸JIS零件种类为15类，包装箱长宽尺寸种类为6种，平均每小时装卸包装箱数量为37.85箱，每班次装卸货达303箱，达到预期效果。实施前后的效果比较如图8所示。项目实施后，较大程度地提升了卸货区域安全性，同时，因避免了叉车的高频率操作，自制工位器具在运作过程中也得到了很好的保护，一定程度上降低了器具的维护费用。
6 总结及展望
通过理论分析说明以及项目的成功实施，可总结结论如下：
（1）本文所述升降式装卸模式解决了因高频率叉车装卸操作引起器具损坏严重的问题，提升了操作安全性；
（2）升降式平台装卸模式可满足汽车物流的大批量生产需求，该模式可为生产物流的规划提供新的参考方向；
（3）为保证使用效率，应用本文所述升降式装卸模式要求平台后部有足够的缓冲区域；
（4）为方便卡车自由停靠和驶离，布局时应考虑使平台垂直于卸货棚安装，可减少场地需求；
（5）本文所述升降式装卸模式可结合机运链及自动解垛设备，为汽车生产物流的大批量全自动化装卸模式开发提供很好的理论和实践基础。
参考文献：
[1] 大冶耐一. 丰田生产方式[M]. 北京：北京出版社，1979.
[2] 张超勇，冯佩兰，李峰. 汽车制造工业工程[M]. 北京：机械工业出版社，2009.
[3] 汪玉春，齐二石. 精益物流在一汽轿车生产过程中的应用[J]. 物流技术，2009，28（5）：111-114.
[4] 郑继华，周丹诚. 物流配送中心自动化立体库系统设计[J]. 物流技术，2010（4）：136-138.
[5] 宋青璐. MTM方法及其在装配线的应用[J]. 价值工程，2011（33）：19-20.
[6] 张明. MTM在汽车总装车间生产线布线中的应用[J]. 汽车维修，2008（12）：22-23.