本刊記者/宋慧欣
隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展,中國(guó)汽車工業(yè)進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展的階段,對(duì)于重型汽車市場(chǎng)亦然如此。國(guó)內(nèi)重型汽車生產(chǎn)廠家都在積極努力地調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),加快市場(chǎng)占領(lǐng)速度,重型汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)呈現(xiàn)愈演愈烈之勢(shì)。隨著重卡行業(yè)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大和企業(yè)的發(fā)展,只有在質(zhì)量品質(zhì)上立于不敗之地才能贏得客戶和市場(chǎng),只有擁有足夠強(qiáng)的生產(chǎn)能力才能夠適應(yīng)當(dāng)今國(guó)內(nèi)不斷發(fā)展的行業(yè)要求。由此對(duì)于制造企業(yè)來(lái)說(shuō),提高企業(yè)生產(chǎn)能力和提高產(chǎn)品質(zhì)量的要求就顯的尤為突出,中國(guó)重汽集團(tuán)濟(jì)南卡車公司車身廠沖壓經(jīng)理馬兆嶺告訴我們,這正是自動(dòng)化技術(shù)所能為制造業(yè)用戶實(shí)現(xiàn)的價(jià)值。
中國(guó)重汽集團(tuán)濟(jì)南卡車公司車身廠沖壓經(jīng)理 馬兆嶺
馬兆嶺:自動(dòng)化技術(shù)在提高生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量上發(fā)揮了巨大的作用,自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)改變了很多領(lǐng)域的生產(chǎn)工藝,從產(chǎn)品件的沖壓到駕駛室的焊裝,再?gòu)鸟{駛室的涂裝到整車的裝配,整個(gè)重型汽車的生產(chǎn)流程和質(zhì)量已與自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用程度緊密的聯(lián)系在了一起,自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用程度已經(jīng)成為了一個(gè)企業(yè)生產(chǎn)能力大小和產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)劣的象征。以我廠為例,自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,使企業(yè)的制造能力和關(guān)鍵工藝裝備達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,提升了重卡車身生產(chǎn)的效率與質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了車身自動(dòng)化沖壓、焊裝、涂裝全過(guò)程的有序控制,使關(guān)鍵工藝裝備全面實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。自我廠三條新線建成以來(lái),生產(chǎn)能力得到了飛躍式的提高,當(dāng)前HOWO車型單班最大日產(chǎn)量已達(dá)到630輛份,月最大產(chǎn)量已經(jīng)突破了15000輛份,單人年產(chǎn)量由2002年的21臺(tái)提高到2009年的42臺(tái)。從2001年產(chǎn)銷重型汽車7800輛,市場(chǎng)占有率不足5%,到2009年全年產(chǎn)銷重型汽車超過(guò)12.5萬(wàn)輛,實(shí)現(xiàn)銷售收入超過(guò)550億元,中國(guó)重汽已發(fā)展成為國(guó)內(nèi)重卡行業(yè)運(yùn)行質(zhì)量最好的企業(yè)之一,從產(chǎn)銷規(guī)模來(lái)講,已進(jìn)入世界重卡行業(yè)的最前列,并在建設(shè)國(guó)際化企業(yè)的道路上邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。
由此來(lái)看,在提高生產(chǎn)能力方面,自動(dòng)化生產(chǎn)線的應(yīng)用具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),有力的支撐了企業(yè)產(chǎn)能的提高,促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展。
馬兆嶺:目前國(guó)內(nèi)重型卡車沖壓加工工藝基本處于用手工送料、手工取件等笨重的操作方式,生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量差,人為因素對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量具有很大影響。由于汽車制造業(yè)沖壓生產(chǎn)具有工藝復(fù)雜、制造工序多、表面質(zhì)量要求高和生產(chǎn)速度快等特點(diǎn),所以對(duì)自動(dòng)化控制提出了高可靠性、高控制精度、高安全性的要求。隨著我國(guó)重卡行業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)沖壓工藝生產(chǎn)已逐漸顯現(xiàn)出在產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)能力上的不足,而隨著計(jì)算機(jī)及電子信息技術(shù)的快速發(fā)展,重型汽車沖壓制造技術(shù)迎來(lái)了發(fā)展機(jī)遇,各種設(shè)計(jì)、制造技術(shù)與計(jì)算機(jī)及電子信息技術(shù)緊密結(jié)合后,在沖壓設(shè)計(jì)、加工制造領(lǐng)域得以集成應(yīng)用,使得沖壓設(shè)計(jì)、制造技術(shù)突破了傳統(tǒng)技術(shù)的限制,取得了革命性進(jìn)步。這代表了沖壓制造技術(shù)已成為現(xiàn)實(shí),并成為了今后發(fā)展的趨勢(shì),國(guó)內(nèi)重卡行業(yè)自動(dòng)化沖壓工藝發(fā)展勢(shì)在必行。
目前我國(guó)重卡沖壓制造行業(yè)中單臺(tái)沖壓設(shè)備已具備了較為成熟的技術(shù),但多工序連線自動(dòng)生產(chǎn)對(duì)板料清洗設(shè)備、位置矯正設(shè)備、機(jī)器人、廢料打包設(shè)備等輔助設(shè)備和壓力機(jī)的整體自動(dòng)化控制提出了更高要求, 多設(shè)備的順序控制也對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用提出了很高的要求,此外,安全也是沖壓生產(chǎn)的重要組成部分,與安全有關(guān)的控制和互鎖信號(hào)使沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)變得更為復(fù)雜。
馬兆嶺:當(dāng)前汽車制造沖壓生產(chǎn)線中已廣泛的應(yīng)用了PLC控制、可視化的觸摸屏控制、自動(dòng)清洗涂油系統(tǒng)、沖壓機(jī)器人、自動(dòng)打包系統(tǒng)、安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)等一系列的自動(dòng)控制技術(shù),自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)已經(jīng)得以實(shí)現(xiàn),通過(guò)近幾年的不斷發(fā)展和改進(jìn),汽車制造沖壓生產(chǎn)線在部分領(lǐng)域取得了一定的突破,進(jìn)一步完善了控制流程,優(yōu)化了生產(chǎn)工藝。
在沖壓生產(chǎn)線,近年來(lái)在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用方面的創(chuàng)新或突破主要包括以下幾個(gè)方面:
壓力機(jī)
當(dāng)前沖壓設(shè)備已經(jīng)較為廣泛的采用了一些先進(jìn)的技術(shù),如PLC觸摸屏控制、可調(diào)行程次數(shù)、模具傳感器信號(hào)接口等。
PLC觸摸屏控制的使用使壓力機(jī)的操作更為簡(jiǎn)單和直觀,以PLC為核心的控制技術(shù)使壓力機(jī)具有更高的可靠性和自動(dòng)控制擴(kuò)展性,方便實(shí)現(xiàn)多設(shè)備的自動(dòng)連線控制,所有參數(shù)的設(shè)定、操作提示、各種信息,都是通過(guò)觸摸屏人機(jī)界面進(jìn)行,方便操作和維護(hù)。壓力機(jī)行程次數(shù)實(shí)現(xiàn)可調(diào)具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義,由于沖壓速度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率具有一定影響,行程次數(shù)的調(diào)整可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量與生產(chǎn)速度契合,達(dá)到最佳的生產(chǎn)狀態(tài)。模具傳感器信號(hào)接口可以有效的避免雙料的發(fā)生,保證模具安全和設(shè)備安全,及封閉狀態(tài)下自動(dòng)化連線生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
機(jī)器人
沖壓機(jī)器人是自動(dòng)化大沖線“自動(dòng)化”的體現(xiàn)者,是整個(gè)生產(chǎn)線各工序之間的橋梁,其具有承重能力強(qiáng)(最大225kg)、重復(fù)定位精度及重復(fù)循環(huán)精度高(0.05-0.2mm),每軸的工作范圍(3500mm)及轉(zhuǎn)速大(90度-235度每秒)等特點(diǎn)。當(dāng)前沖壓機(jī)器人已采用了柔性彩色觸摸屏式視教器,可方便的進(jìn)行中英文切換,同時(shí)操作系統(tǒng)采用沖壓領(lǐng)域?qū)S玫牟僮鬈浖ㄈ鏢tampware),簡(jiǎn)潔明了,淺顯易懂,極大的方便了員工操作和維護(hù)。
(1)在線清洗、涂油系統(tǒng)
自動(dòng)清洗設(shè)備,可用于清洗自動(dòng)化大沖線生產(chǎn)用普通鋼板、無(wú)鍍層或鍍鋅鋼板以及鋁板。板料經(jīng)過(guò)清洗機(jī)后被清洗干凈且上下表面都會(huì)涂有一層很薄的油膜,對(duì)于形狀不是復(fù)雜的淺拉深件,這層油??善鸬嚼顫?rùn)滑作用,后序的涂油工序就可以跳過(guò)不進(jìn)行,本清洗機(jī)也可電動(dòng)離線,在毛坯料很干凈的情況下,可將清洗機(jī)開(kāi)出,不進(jìn)行清洗,以降低運(yùn)行成本。
涂油機(jī)實(shí)現(xiàn)了可視化操作,噴油模式通過(guò)觸摸屏直觀設(shè)定,可以設(shè)定涂油位置、涂油量的大小,也可以根據(jù)特殊的潤(rùn)滑要求,在板料的雙面設(shè)定不同的潤(rùn)滑點(diǎn)和涂油量。
(2)視覺(jué)對(duì)中系統(tǒng)
視覺(jué)對(duì)中系統(tǒng)比傳統(tǒng)的機(jī)械對(duì)中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、維護(hù)簡(jiǎn)單、定位準(zhǔn)確(定位誤差±1mm);克服了機(jī)械對(duì)中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高,維護(hù)麻煩,柔性差,易受擋塊的數(shù)量及位置影響,遇到特別復(fù)雜形狀的毛坯料時(shí),易發(fā)生卡死,不能準(zhǔn)確定位等缺陷。
自動(dòng)化控制系統(tǒng)
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)線的運(yùn)行狀態(tài),對(duì)機(jī)器人、PLC、壓力機(jī)等設(shè)備出現(xiàn)的異常狀態(tài)能夠及時(shí)的進(jìn)行報(bào)警并做出相應(yīng)的診斷。該系統(tǒng)還具有故障遠(yuǎn)程診斷功能:當(dāng)生產(chǎn)線發(fā)生無(wú)法解決的故障時(shí),使用人員啟動(dòng)遠(yuǎn)程診斷功能,制造商能通過(guò)因特網(wǎng)讀取生產(chǎn)線的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),并查看生產(chǎn)線的狀態(tài),判斷故障原因,維修人員根據(jù)制造商的建議排除故障。
馬兆嶺:為了保證生產(chǎn)在安全的環(huán)境中進(jìn)行,自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線采用了全封閉的生產(chǎn)模式,整個(gè)生產(chǎn)線的控制全部基于安全的考慮,特別是安全自動(dòng)化產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用,整個(gè)生產(chǎn)線與安全相關(guān)的控制元器件均使用安全性較高的專用器件,如安全PLC、安全鎖、光柵等。在控制程序上也是系統(tǒng)的、周全的考慮了安全因素,保證整條生產(chǎn)線的安全運(yùn)行。
馬兆嶺:自動(dòng)化技術(shù)在汽車沖壓行業(yè)的應(yīng)用將是一個(gè)趨勢(shì),整個(gè)生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度也會(huì)越來(lái)越高。隨著我國(guó)汽車行業(yè)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的手工沖壓工藝已逐漸無(wú)法滿足生產(chǎn)的需要,自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線在提高生產(chǎn)能力、保障產(chǎn)品質(zhì)量方面的優(yōu)勢(shì)將會(huì)越發(fā)明顯,這將會(huì)影響到企業(yè)在整個(gè)行業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。