現代汽車製造企業逐漸以低成本、柔性化、多機型混流、精益生產為發展趨勢。
作者在主導了3條產線規劃的基礎上簡要總結一下經驗（新能源驅動電機大裝配不在此文範圍，不過有些理念是相通的）。
在建產線的過程中我們十分注重創新突破，把優秀的產線集成商當做合作夥伴，有很多技術都形成了基準、專有技術或專利，如工廠數位化技術、物流動線模擬與規劃技術、主線100%集配&多層料盒與發動機隨行技術、AGV/RGV技術、 協作型機器人+擰緊、協作型機器人+視覺、協作型機器人+AGV、視覺引導機器人塗膠技術、低壓/高壓燃油系統氦檢、冷試、熱試、性能臺架技術等…！
1.1工廠規模
工廠規模主要取決於市場規模，如果市場容量大，超過了工廠的「經濟規模」（15萬輛/年），理論上可以按照「經濟規模」設計，這樣建成後產品成本最低。如果市場需求不明朗，應該採用3萬輛/年、5萬輛/年、10萬輛/年滾動發展，盈利後再增產投資到「經濟規模」。我們可以稱之為「一次規劃、分期投資、分步實施，滾動發展」，但一次規劃要求生產線必須具有模塊化的能力，現代汽車壽命周期在變短，應充分考慮今後變型的需要。
整條裝配線由缸體分裝、曲軸分裝、活塞分裝、缸蓋分裝、曲軸迴轉力矩檢測、裸機試漏、主線裝配、冷態試驗、總成測漏、電檢、熱試驗（點火）和性能試驗（抽測）組成。
1.2 工藝投資
發動機裝配線投資為佔比60%左右,檢測設備（含臺架）投資佔比20%左右， 土建動力投資佔比20%左右， 生產輔助費用投資佔比3%。 工藝投資主要由設備組成，進口設備價格比國產高5~10倍，可採用國外設計和中外共同製造的設備，發動機的裝配線，其價格相當於全進口裝配線價格的60%~70%。因此嚴格控制設備價格後，可以減少工藝投資約15%~25%，低成本可以通過降低自動化率、 能力建設分步實施來實現。
1.3 工作體制
按常規的年時計算，年工作日251天（2班2倒，工人與設備每周休息2天），設備開動率98%，T=251*16*98%= 3935 小時，如果按2S3G，年工作日303天（工人每周休息2天，三班制）T=303*22.5*98%= 6681 小時，採用精益的年時體制比常規的體制可以減少工藝投資約40%。
產能規劃：150K/Y ， 工作體制：4539小時/年，OEE：98%，整線節拍：(4539*0.98*3600)/150000=106秒；
裝配產線關鍵的KPI指標DSTR:
DSTR :即單臺實際手工作業時間/單臺DST時間，為一種倍率係數，反映該機型在實際生產製造中對工場所有作業人員的綜合利用效率。
DST:某種車型的單臺設計基準時間（手工作業），即完成該機型所需最小手工作業時間，反映該車型與現有車型在設計（手工工時）方面的差異（好壞）。
1.4 質量控制策略
關鍵力矩用計算機控制（主軸承蓋、連杆、缸蓋和飛輪螺栓力矩），主要力矩採用電動扳手控制，壓裝時採用壓力傳感器；水套、油道、曲軸箱等洩露檢測；曲軸自由旋轉力矩檢測；防錯技術應用。
結合FMEA制定防錯技術，如照相比對、雷射檢測、部品指示系統、線體互鎖，FMEA的最終控制水平為80%以上。
發動機生產試驗以冷試驗為主，輔以熱試驗（10%抽檢）來取代過去100%的熱試驗。
為了達到品質的控制水平，推薦自動化率的最小要求為15%。為了降低投資，設備的投資方案可以從全自動設備改為半自動方案。
如下圖1，檢測設備SOP+6個月通常按100%熱測試實施，後期可以按100%冷試+一定比例熱試。
發動機性能品質保證每月1臺發動機性能進行全面檢查，COP是生產一致性測試是在產品量產前就必須完成的，至少3臺。
圖1 測試工藝流程
1.5 柔性化與模塊化
現代汽車壽命周期短，一般四五年就要換型，這就要求在儘可能短的生產準備時間和追加少的投資就能快速適應產品變更，這種生產線就是柔性線。
通常柔性的要求是可兼容汽油機和柴油機兩種機型，目標是3種機型及以上。
機型的兼容性在投資階段就要考慮，只需更換夾具、調整適配器的託盤、機器人是比較好的選擇。
1.6 物流設計
倉庫至裝配線線邊多採用AGV技術, 零件到料架採用人工投料，物流路線儘量不要交叉。布局必須在同一棟樓，方便物流運輸（路線最短原則）；沒有交叉運輸，最大化降低安全事故風險；最少化線邊庫存；裝配線兩端設置一定的預留面積用於擴展是必須的，在產能提升前，預計產能提升所需的自動化工位，通過延長滾道的方法就能實現裝配線的模塊化擴展。實現100%集配是目標（圖），在規劃時就必須考慮布局的安排，手動工位儘可能集中在一個區域，避免孤島作業。全自動集配率好處：降低工位無附加價值工作、改善每分鐘取件數、採用AGV運輸、避免人工錯配並節省人工成本。
現代汽車壽命周期在變短，充分考慮今後變型的需要，後期新增裝配二線和投資部分試驗設備 ，AGV小車實現生產裝配和物流運輸,從而實現單元式柔性化自動搬運、投料，環保化、人性化和自動化。
1.7 設備選型
發動機裝配線由缸體分裝、曲軸分裝、活塞分裝、缸蓋分裝、曲軸迴轉力矩檢測、裸機試漏、主線裝配、冷態試驗、總成測漏、其它檢測、熱（點火）試驗和性能試驗（抽測）組成。
託盤與料盒集成設計比較好，料盒可以拆卸，基座和支撐都採用鋁合金。傳送帶採用摩擦滾輪，線體轉臺周圍必須有安全防護，電動和氣動柜子和平臺必須在裝配線內側，不與操作工幹涉。
擰緊工具分為全自動、半自動和手動擰緊，一線品牌有Atlas, BOSCH, Dessouter(馬頭)，Ingersoll Rand(英格索蘭)；其它品牌APEX, URYU(瓜生)，Estic (艾斯迪克)，YOKOTA(橫田)，SATA(世達). 日產普遍使用電脈衝擰緊工具，主要優勢在於方便數據追溯、噪音小，效率高（擰緊轉速高），電脈衝擰緊電源採用電、油壓脈衝，氣動噪音大，而且精度低，用於臺架試驗拆卸等精度要求不高的場合, 工具精度：通常採用擰緊標定儀與擰緊的力矩數據對比，精度在+/-10% 內屬於非常精確，—/-15%屬於精確範圍，+/-20%屬於一般。
協作型自動擰緊機（如圖2）採用的是關節機器人與擰緊槍集成，自動上料功能沒有問題，套筒的更換是為了多種機型考慮，需要由人工來完成；最大擰緊力矩在滿足工藝要求的情況下, 反應速度取決於設備，但對於機器人要減速50%以確保操作人員的安全。這種機器人應用範圍很廣，擰緊工位（預擰、中間擰緊、返松、檢查、潤滑和塗膠工位）。
塗膠設備：現在多採用在線塗膠機，簡單的支架零件塗膠採用2D 的塗膠機器人，通常為離線塗膠機，在線的多為塗膠機器人（3D），設計時供應商需要根據產品CAD 圖紙獲取塗膠點坐標來設計塗膠的軌跡，塗膠的質量保障：膠徑通過膠嘴來控制,塗膠後必須在5分鐘內完成擰緊，一期出現過油底殼臺架試驗後微滲機油的現象，滲漏位置集中，經過調查發現操作人員發生了變更，前後2人採用了不同的擰緊順序造成（對策零件的擰緊常識是從中間到兩邊交叉擰緊的順序），品質管理部門日產支援認為膠徑和膠的軌跡也是發現的問題，受氣溫的影響，熱脹冷縮，冬天膠徑會變細，如果車間沒有橫溫空調的話，需要調整塗膠的壓力、或者更換膠嘴、塗膠管來實現，塗膠管通常採用￠13，最大長度10米的聚四氟乙烯。
1.8 人機工程、綠色環保
人機工程必須在設備的設計和製造初期就開始考慮，主要從作業者姿勢負荷評價、搬運物重量、操作力方面綜合評價。每個工位在設計之初都完成了人機工程評價。
具體的體現是無汙染、低噪聲、低排放。發動機裝配具體應用案例如採用協作型機器人、擰緊電槍替代風槍、採用冷試逐步替代熱試，大量採用AGV 技術等。
協作型自動擰緊機採用的是關節機器人與擰緊槍集成，協作型自動擰緊機是人機工程交互的典型應用。
1.9 信息化技術
全工位採用RFID技術，應用信息技術是智能製造、大數據趨勢，是企業看不見、不易模仿的軟技術實力。做質量追溯應該結合售後和歷史流出不良制定追溯和預測方案，這樣才能做到有的放矢，投資效益最大化。經過實踐探索，利用數據系統的好處：
1. 一次下線合格率：從70% 提升至99%以上
2. 降低返修、停線
3. 降低對熱測試的依賴
發動機裝配線要實現精益生產，其工藝設計是否貫徹精益生產的理念，這點非常重要。否則，一個不是按精益生產理念設計的發動機裝配線，而要實現精益生產，那是十分困難的。