如果汽车和卡车也有“脸”的话，那就是前端模块和面板系统。这些部件包括从保险杠到发动机舱前部的所有部件，包括发动机冷却模块、前大灯、雾灯和线束。一体化装配的概念越来越受到汽车制造商的欢迎。

模块化生产方法的最佳例子之一是用于建造吉普切诺基和吉普牧马人。这些受欢迎的车辆使用的前端模块和面板系统是由麦格纳国际公司(Magna International Inc.)的子公司麦格纳t.e.a.m.系统公司(Magna t.e.a.m. systems Inc.)按即时生产的。

麦格纳是全球第二大一级供应商，为汽车制造商提供各种组件，包括闭包、电子产品、外观、后视镜、动力总成和座椅。它还在欧洲提供代工制造服务。

Magna T.E.A.M.(托莱多工程汽车模块)系统运营灵活的装配线，为FCA的托莱多工厂提供切诺基和牧马人。此外，位于密歇根州布朗斯敦的一家“姐妹”工厂为福特的平岩装配厂和通用汽车的底特律-哈姆特拉克装配厂提供服务。

总经理乔希•加斯韦(Josh Gasaway)表示:“我们的组装流程很灵活，因此我们可以更好地满足客户的要求。”“我们有热情的持续改进文化，让所有员工都参与进来。通过创新、以员工为中心、领导能力和优秀员工，我们的设施正在成为行业的标杆。”

加斯韦说:“我们试图保持这两家工厂的标准化。”“托莱多的部门经理也拥有与布朗斯敦工厂相同的所有权区域，那里只有45分钟的路程。”

大的需求

今年是吉普品牌成立75周年。此外，它的运动型多功能车(suv)系列比以往任何时候都更受欢迎。得益于低油价和被压抑的消费需求，SUV市场正在蓬勃发展。

吉普在2015年的全球销量超过120万辆，这是其历史上最高的总销量，连续第四年创下全球销售记录。销量1237,583辆，较2014年增长22%。

菲亚特克莱斯勒将自己的未来寄托在有利可图的吉普品牌上。事实上，该公司计划停止生产小型和中型轿车，以释放产能，生产更多的suv和皮卡。

在未来三年内，菲亚特克莱斯勒计划将吉普的全球销量翻一番，使产量超过200万辆。该公司希望通过提供新版牧马人(Wrangler)来实现这一目标，比如皮卡版和配备柴油和混合动力系统的车辆。

为了满足日益增长的需求，吉普在托莱多的旗舰工厂已接近产能峰值。这对麦格纳T.E.A.M.系统公司(Magna T.E.A.M. Systems)来说是个好消息，该公司位于车程很短的地方。

通过结合精益制造原则和最先进的生产工具和设备，这家成立10年的工厂为吉普切诺基和牧马人制造前端模块，以及切诺基的前后面板。这些零部件在FCA附近的装配厂安装到车辆上的几个小时之前就会按顺序交付。

麦格纳将其“为组装而设计，为设计而组装”的模块化生产理念称为汽车制造商简化生产、减少占地面积和提高质量的一种方式。

前端模块(FEMs)不是大多数人在购买新车或卡车时考虑的东西。这也不是他们看到的东西，因为FEM覆盖了筋膜，这是一个大的模压塑料部分，包括保险杠和前格栅。

有限元模型是集成了许多部件的多件组件，如风管、保险杠、发动机冷却模块、前照灯、发动机罩锁扣、喇叭和线束。

这些部件通常被插入到一个塑料注射成型的载体中，该载体与一个由轻质液压成型部件和冲压金属支架制成的可安装结构框架相连，该结构框架配有自定位紧固件。feems和fascias组装，并按顺序运送到客户的组装工厂。

传统上，有限元使用结构载体由多个冲压钢组件焊接在一起。在一家汽车制造商的总装厂，大灯和其他单个部件被安装在装饰线上。

热塑性塑料现在允许工程师在特征和定位器上进行模塑。他们还可以将许多以前分离的子系统和功能集成到一个单独的组件中，从而节省资金，减轻重量，并提供更快、更准确和更低成本的组装。

通过将保险杠、前大灯、引擎盖闩和其他部件定位到车辆的基准方案中，模块化组件还有助于提高车辆前端的贴合度和光亮度。此外，有限元模型可以添加到制造序列的后期，这可以改善人体工程学，并允许OEM最终装配线上的操作员更容易地访问发动机舱。

精益思想

精益生产原则是Magna t.ea.m.的支柱。系统的操作。布朗斯敦和托莱多的工厂采用世界一流的精益生产系统。它包括超过25个可测量和关键绩效指标，支持支柱，如客户服务，员工满意度，制造卓越，质量和供应链。每个支柱都由每个工厂的跨职能团队“拥有”。

“我们对持续改进的动力反映了我们在这里所做的一切，”Gasaway说。“我们的做法是让工厂和办公室的每个人都全身心投入，不断教授和宣扬精益理念。我们鼓励每个团队成员努力消除日常工作中的浪费。

“良好的培训和发展对我们的成功至关重要，”Gasaway补充道。在新员工被录用之前，他们必须参加一个为期两天的广泛测试过程。应试者会接触到基本的组装任务，并通过各种能力和技能测试。

麦格纳T.E.A.M.系统公司精益制造工作的一个关键工具是位于工厂各个角落的一系列P.R.I.D.E.(解决问题和卓越驾驶平台)板。加斯韦说:“它们显示了领先和落后的可衡量指标，以及相应的开放问题。”“每个团队在自己的区域都有一个董事会，他们用它来进行日常站立会议、巡回审查和解决问题的会议。”

工厂的另一个持续改进工具是一个激励计划，叫做精益思考者，它包括一张小纸条，员工可以填写并上交。

“这是我们的员工建议项目，”Gasaway解释道。“鼓励所有团队成员填写这些表格，以支持清除七种类型的废物，或识别安全或人体工程学问题。根据其可行性和潜在的成本节约，对每个表单进行审核和分类。所有员工都会收到反馈。”

灵活的生产线

麦格纳T.E.A.M.系统公司(Magna T.E.A.M. Systems)在布朗斯敦(Brownstown)和托莱多(Toledo)的工厂运营着六条高混合、高产量的装配线。典型的前端模块由多达50个组件组成，具体取决于车型、型号和可选功能。

随着消费者对汽车功能的要求越来越高，制造过程也变得越来越复杂。事实上，仅在切诺基前端模块上就有15000种组装变体。

筋膜不像FEM那样复杂，但它也有许多不同的部件选择，包括不同的安全传感器，结构支架，表面颜色和线束。

Gasaway说:“从库存到如何向操作人员展示，再到防错，管理零件的变化是我们每天面临的最大挑战。”“每次我们的OEM客户推出新的功能和选项，都会带来更多的挑战。”

托莱多这座占地17.7万平方英尺的工厂每天为吉普切诺基(Jeep Cherokee)生产1000多辆femm，为牧马人(Wrangler)生产800多辆femm。

“还有更多的变化，从车头灯到线束，”Gasaway说。“比如，保险杠、车头灯和线束都不同。”

零件装配确保装配工在正确的时间在正确的工作站上得到正确的零件。员工在选择零件的时候会扫描零件，然后把零件装进可重复使用的袋子里，及时送到装配线上。

Gasaway表示:“这消除了不必要的移动，让运营商能够专注于增值的组装过程。“零件装配的另一个大好处是能够清楚地看到车间。当一个工作站周围有上百个货架的零件，而你又看不到整个过程时，很难做到线的平衡。”

Magna T.E.A.M.系统采用灵活的工作站和工作单元，如有必要，可在不到一小时内更换。

Gasaway表示:“灵活、准时生产的最大挑战是确定正确的设备，以减少停机时间。“我们不能停工30分钟，因为那会关闭我们客户的装配线。应急发电机等后备系统和良好的应急计划是必不可少的。

加斯韦指出:“工厂里的每一个人，包括管理层，都必须有紧迫感。”“一个坚实的IT结构和一个合格的技术团队是必须的，这样才能在装配线上出现问题时迅速做出反应，打破障碍。”

新技术

在精益生产和最先进的生产技术之间取得平衡对Magna T.E.A.M.系统的成功至关重要。加斯韦说:“这两者是密切相关的。”但是，精益生产通常会推动技术的发展。在工厂里，你必须不断追求创新。”

四年前，托莱多工厂在吉普切诺基(Jeep Cherokee)的前端模块和前面板装配线上投资了一套自动引导小车(AGC)系统。agc比传统的自动引导车辆更小、更便宜、更容易安装。agc还使麦格纳公司比传统的输送系统更具灵活性。

它们是为需要更轻的负载和灵活性的应用而设计的。推车由地板上安装的磁带引导，可以很容易地在装配线上重新配置。

Magna T.E.A.M.系统在托莱多工厂使用了30多个agc。其中三分之二用于为吉普切诺基(Jeep Cherokee)制造前端模块的装配线上。其余的车被用在生产线上，为切诺基组装前面板。

每个手推车有一个固定装置和一个配件箱。其中一条AGC线呈直线布局，另一条AGC线呈s形布局。

加斯韦说:“由于空间有限，购物车让我们有能力创造不同的线条形状。”“传统的直列式或无需动力的传送带很难实现这些改变，成本也很高。”

该工厂还使用一个八位置旋转传送带为吉普牧马人(Jeep Wrangler)制造有限元模型，它使用的组件比切诺基(Cherokee)简单。

与传统的装配线不同，操作员执行所有的生产任务。当地板以逆时针方向缓慢旋转时，它们面向内。紧固工具悬挂在天花板上，而部分箱子保持静止，围绕着旋转木马，旋转木马每8分钟进行一次完整的旋转。

加斯韦说:“旋转木马系统让我们可以灵活劳动，而不必改变标准化工作。”“必要时，我们可以放慢建设速度，将成本影响降到最低。”

为了提高生产率和减少缺陷，整个工厂的操作人员都使用直流电动紧固工具。这使得麦格纳在不牺牲安全的情况下实现了令人印象深刻的交付和质量统计。

装配线上使用了各种角度、直线和手枪手柄工具。该工厂还使用了一些配备了蓝牙的电池驱动工具，并与制造执行系统(MES)进行交互。

所有工具都与网络控制器绑定在一起，因此可以访问停机信息，分析扭矩值，并由工程师进行预测性维护。

加斯韦说:“我们为我们生产的每一件产品保留一份‘出生证明’。”“这份多页的历史报告包含了各种信息。除了扭矩值，它还能告诉我们是谁制造了这件物品，什么时候制造的，它在工作站上停留了多长时间，以及添加了哪些部件。”

防止错误

Magna T.E.A.M.系统公司广泛使用条形码技术，以消除人为错误和生产错误。操作人员扫描缠绕在手腕上的条形码，以确保他们在高混合的生产线上组装正确的产品。

加斯韦说:“所有的操作员都使用条形码登录他们的工作站，这样我们就有了谁在建造哪个部件的记录。”电子工作指令显示在每个工作站的地址，防止错误，并作为一个直观的辅助操作人员。

Gasaway解释道:“无纸化系统是团队成员在制作零件时进行互动的一种方式。”“由于高混合装配涉及的所有细微差别，组装人员必须不断查看屏幕，以确保他们使用的组件是正确的，同时正确地进行标准化工作和验证扭矩值。”

2009年，Magna T.E.A.M.系统增加了塑料注射成型业务，实现了垂直集成。托莱多工厂目前运营着10台机器，每班3班，因此可以自行生产所需塑料零件的90%。

机器人用于成型部门的后期生产应用，如去毛刺和缩边。该工厂还使用机器人进行铆钉插入、粘合剂粘接和超声波焊接应用。

Magna T.E.A.M.系统以其及时交付和有序交付而自豪，这有助于减少零件库存，减少浪费和提高效率。

布朗斯敦和托莱多工厂根据从OEM组装工厂收到的现场直播，运送成套前端模块和面板。这些部件装在半挂车上，卸下后直接运到生产线上，与车辆相连。

加萨韦说:“我们在车身修理厂喷漆后从原始设备制造商那里接收广播信息。”“通常需要三到五个小时。”

麦格纳工厂的过程控制、操作和监控由MES系统负责。Gasaway解释道:“它推动了我们整个工作单元的标准化工作。

整个排序过程是自动化的，包括从接收建造订单广播到运输提单的一切。此外，该系统还配备了电动紧固工具、条形码扫描仪和RFID标签，以防止错误发生。

完全组装的有限元模型和面板被送到质量检验站，在那里对电气系统进行连续性和功能性测试。在托莱多工厂，组件通过自动运输到装运码头通过托盘输送系统。一个内部建造的防错工作站使用七个摄像头来确认零件的组装和顺序是否正确。

所有货架上都有RFID标签，与出站运输顺序控制系统交互。读卡器确保机架以正确的顺序插入半挂车中。每辆半挂车可装载40多个托盘，这些托盘由六轴机器人自动装载。