文／代建超

廣汽本田：挑戰(zhàn)與創(chuàng)新，構(gòu)筑面向未來的沖壓生產(chǎn)體制

文／代建超

伴隨著中國(guó)汽車行業(yè)近10年來的井噴式發(fā)展，汽車主機(jī)廠也隨著行業(yè)發(fā)展的步伐持續(xù)不斷的進(jìn)行了技術(shù)升級(jí)和革新。廣汽本田汽車有限公司（以下簡(jiǎn)稱“廣汽本田”）于1998年7月1日成立，是由廣州汽車集團(tuán)公司與日本本田技研工業(yè)株式會(huì)社共同出資組建的合資公司。近年來，廣汽本田車身部通過持續(xù)導(dǎo)入新的生產(chǎn)技術(shù)及工藝，持續(xù)提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本，逐步構(gòu)筑起適應(yīng)新時(shí)代的沖壓生產(chǎn)體制，從而更好的應(yīng)對(duì)未來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。為此本刊記者采訪了廣汽本田生產(chǎn)本部車身部沖壓二科科長(zhǎng)李紹輝。

首先，李紹輝向本刊記者介紹了廣汽本田的基本情況。廣汽本田現(xiàn)有黃埔和增城兩個(gè)整車生產(chǎn)基地，各有一個(gè)沖壓車間，其中黃埔工廠是修舊利廢車間，增城工廠是新建車間。從1998年公司成立至今，沖壓車間不斷進(jìn)行技術(shù)革新，在自動(dòng)化改造、新技術(shù)導(dǎo)入、自主創(chuàng)新和節(jié)能環(huán)保等方面取得了令人矚目的成績(jī)。沖壓生產(chǎn)線方面，經(jīng)歷了從最初的手工線逐步改造成全自動(dòng)生產(chǎn)線，從進(jìn)口壓力機(jī)生產(chǎn)線到國(guó)產(chǎn)壓力機(jī)生產(chǎn)線、從普通敞開式生產(chǎn)線到全封閉隔音生產(chǎn)線，從普通機(jī)械沖壓線到全伺服高速?zèng)_壓線；生產(chǎn)工藝方面，零件裝箱從人工裝箱到機(jī)器人自動(dòng)裝箱，模具工藝從普通模具到適應(yīng)高速化生產(chǎn)的模具，模具工序數(shù)從四工序到全面三工序化等，上述一系列的成果，體現(xiàn)了對(duì)廣汽本田“創(chuàng)建QCD（質(zhì)量、成本、交付）體質(zhì)世界最強(qiáng)的綠色工廠”理念的創(chuàng)新和實(shí)踐。為構(gòu)筑面向未來的沖壓生產(chǎn)體制，更好的迎接挑戰(zhàn)和不斷的進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，接下來李紹輝介紹了廣汽本田沖壓車間近年來主要的發(fā)展情況。

廣汽本田生產(chǎn)本部車身部沖壓二科科長(zhǎng)李紹輝

引入高速化全伺服沖壓生產(chǎn)線

為貫徹公司建設(shè)“智能集約型環(huán)保工廠”的Smart-SSC（智能-小型/簡(jiǎn)練/緊湊）的理念，實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的高效率、低成本，減少車間投資和占地面積的目標(biāo)，2010年，增城工廠沖壓車間率先導(dǎo)入了一條具有世界先進(jìn)水平的高速化全伺服壓力機(jī)生產(chǎn)線，這是本田在海外工廠的首條高速化全伺服壓力機(jī)生產(chǎn)線。與傳統(tǒng)機(jī)械壓力機(jī)生產(chǎn)線相比，新生產(chǎn)線采用了大轉(zhuǎn)矩伺服電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)壓力機(jī)滑塊、擺動(dòng)式伺服搬運(yùn)裝置以及模式控制器等先進(jìn)的新型控制技術(shù)，最快生產(chǎn)速度能達(dá)到每分鐘18次，同時(shí)通過伺服控制技術(shù)使沖壓件在高速生產(chǎn)過程中保持穩(wěn)定的成形性能和更高的產(chǎn)品品質(zhì)。該生產(chǎn)線通過使用高精度伺服定位皮帶機(jī)、高精度視覺定位系統(tǒng)和吊具自動(dòng)調(diào)整裝置，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)識(shí)別抓取零件，完成了無人工干預(yù)的側(cè)圍零件自動(dòng)裝箱，并可逐步擴(kuò)展至其他零件的自動(dòng)裝箱，是國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的沖壓生產(chǎn)線之一。

伺服壓力機(jī)沖壓線

高速伺服沖壓線由4臺(tái)伺服壓力機(jī)、5臺(tái)伺服搬送裝置、高效拆垛和清洗設(shè)備構(gòu)成，主要特點(diǎn)是壓力機(jī)和搬運(yùn)裝置的主傳動(dòng)采用伺服控制。生產(chǎn)線具備一套非常智能的整線模式控制系統(tǒng)和成形生產(chǎn)系統(tǒng)，能自動(dòng)演算設(shè)備最優(yōu)生產(chǎn)模式，控制過程中實(shí)現(xiàn)同步控制沖床與搬送裝置的運(yùn)行時(shí)序，實(shí)現(xiàn)沖壓成形效果、搬送自由度、搬送速度的最優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了深拉延成形和最高水準(zhǔn)生產(chǎn)效率的雙贏。

采用先進(jìn)的視覺定位機(jī)器人自動(dòng)裝箱系統(tǒng)

隨著經(jīng)濟(jì)水平和生活水平的不斷提高，勞務(wù)成本在制造成本中的份額越來越大。如何吸收勞務(wù)成本上漲的壓力，是擺在汽車制造廠家面前的重大課題。另外，傳統(tǒng)沖壓零件的裝箱方式采用人工方式，因而降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度也有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，持續(xù)導(dǎo)入自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)是解決這些課題最為有效的措施之一。

視覺定位機(jī)器人自動(dòng)抓取零件

機(jī)器人裝載零件至自動(dòng)輸送鏈吊具

表1 模具適應(yīng)高速?zèng)_壓在設(shè)計(jì)方面的優(yōu)化

廣汽本田沖壓車間在自動(dòng)裝箱技術(shù)方面的探索一直走在行業(yè)前列，早在2004年黃埔工廠沖壓車間就率先實(shí)現(xiàn)了采用視覺定位技術(shù)的側(cè)圍零件機(jī)器人自動(dòng)裝箱。視覺定位機(jī)器人自動(dòng)裝箱系統(tǒng)既減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，又確保了安全生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。在增城工廠沖壓車間的建設(shè)之初，與高速線同步導(dǎo)入的沖壓機(jī)器人自動(dòng)裝箱系統(tǒng)就列為了重點(diǎn)項(xiàng)目之一。機(jī)器人自動(dòng)裝箱系統(tǒng)由先進(jìn)的視覺定位系統(tǒng)、高精度伺服定位皮帶及裝箱機(jī)器人組成。通過視覺系統(tǒng)的應(yīng)用，采用照相機(jī)獲取板料圖像并轉(zhuǎn)換為圖像信號(hào)，經(jīng)過專業(yè)軟件處理將圖像信號(hào)（如像素分布和亮度、顏色等）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并獲取板料邊緣位置，相關(guān)控制系統(tǒng)根據(jù)輸出結(jié)果確定板料位置，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的抓料動(dòng)作。

目前廣汽本田的自動(dòng)裝箱系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了側(cè)圍零件最快生產(chǎn)節(jié)拍12SPM（每分鐘沖程次數(shù)），大大提升了生產(chǎn)的速度和效率，大幅削減了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。側(cè)圍零件高速自動(dòng)裝箱系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，為廣汽本田自動(dòng)裝箱技術(shù)應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，作為未來發(fā)展方向，我們還將繼續(xù)挑戰(zhàn)，進(jìn)一步擴(kuò)展零件自動(dòng)裝箱的技術(shù)，持續(xù)改善生產(chǎn)體制。

優(yōu)化模具設(shè)計(jì)和制造工藝

高速化全伺服沖壓生產(chǎn)線具有高生產(chǎn)性、高品質(zhì)性和節(jié)能降耗等優(yōu)點(diǎn)，最高生產(chǎn)速度可達(dá)到18SPM，能帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)高速化的生產(chǎn)也會(huì)給模具高速?zèng)_壓性能帶來一系列問題，為適應(yīng)高速化生產(chǎn)的需要，對(duì)模具設(shè)計(jì)提出了更高的要求。為此在模具設(shè)計(jì)時(shí)需要從各方面充分考慮，對(duì)模具高速化生產(chǎn)時(shí)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行一系列改善，并采取針對(duì)性的優(yōu)化，如模具材質(zhì)的優(yōu)化、模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的優(yōu)化、增加斜楔鑲塊復(fù)位傳感器、上模自動(dòng)化氣源的導(dǎo)入等，保證在高速生產(chǎn)狀態(tài)下，安全、高效地制造出穩(wěn)定、高品質(zhì)的沖壓零件。為適應(yīng)高速?zèng)_壓，部分模具設(shè)計(jì)優(yōu)化見表1。

創(chuàng)新零件制造工藝，推廣模具三工序化

目前主流汽車廠家的模具工序數(shù)大多分為拉延、修邊、整形、沖孔等四工序成形，如側(cè)圍、翼子板、頂篷、車門內(nèi)板等較為復(fù)雜零件均為四工序成形，少數(shù)造型較為簡(jiǎn)單的零件通常采用三工序或二工序成形。為最大幅度的降低成本，節(jié)約模具及設(shè)備投資，同時(shí)達(dá)到節(jié)能減排的目的，復(fù)雜零件模具三工序化在現(xiàn)實(shí)中也存在較強(qiáng)的優(yōu)越性和挑戰(zhàn)性。模具四工序變?nèi)ば虻膬?yōu)點(diǎn)見表2。

表2 模具四工序變?nèi)ば虻膬?yōu)點(diǎn)

表3 模具三工序化的主要難點(diǎn)

從2014年開始，廣汽本田逐漸開始推進(jìn)全車型模具三工序化工作，包括側(cè)圍、翼子板、頂篷等成形復(fù)雜零件的模具。四工序模具三工序化，最主要變化點(diǎn)在后工序，通過采用大量的鑲塊化結(jié)構(gòu)，合理分配各工序的工藝內(nèi)容，從而將四工序工藝縮減為三工序。三工序化的模具一般是將原來第四工序的大量沖孔轉(zhuǎn)移到了第二和第三工序進(jìn)行；第二工序的修邊基本上一步到位，減少了后工序修邊的工作量；原來第四工序的翻邊則主要轉(zhuǎn)移到了第三工序。四工序模具三工序化帶來優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也面臨著一些困難和挑戰(zhàn)，需要在后續(xù)的設(shè)計(jì)方面進(jìn)一步完善與規(guī)范，從而達(dá)到更好的效果。模具三工序化的主要難點(diǎn)見表3。

廣汽本田目前已經(jīng)在兩款車型上成功實(shí)現(xiàn)全車型模具三工序化，為后續(xù)三工序化的全面推進(jìn)奠定了基礎(chǔ)，將來也會(huì)繼續(xù)推廣其他更多的車型實(shí)現(xiàn)沖壓模具三工序化。

精益化的生產(chǎn)管理體制

高速化沖壓生產(chǎn)對(duì)設(shè)備的硬件軟件等提出了更高的要求，同時(shí)也對(duì)生產(chǎn)過程的管理提出了更高的要求。因此，高速化的生產(chǎn)除了要有先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，也離不開精益化的生產(chǎn)管理體制。

影響高速化沖壓生產(chǎn)穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)的因素很多，例如工藝復(fù)雜程度高、生產(chǎn)批量小、模具變化點(diǎn)多等。對(duì)于這些因素的管理不到位，很可能就會(huì)造成生產(chǎn)效率低下，無法達(dá)成生產(chǎn)的目標(biāo)。廣汽本田沖壓車間在生產(chǎn)管理中全面開展FOG(Future Operation Growth）活動(dòng)。通過對(duì)全員開展圍繞效率向上、品質(zhì)向上、安全生產(chǎn)、節(jié)能減排等為主題的生產(chǎn)改善活動(dòng)，形成以管理者和各領(lǐng)域擔(dān)當(dāng)組成的精益生產(chǎn)管理體制，持續(xù)改善生產(chǎn)過程中存在的問題，持續(xù)穩(wěn)定和提升生產(chǎn)效率，創(chuàng)造最大的經(jīng)濟(jì)效益。只有持續(xù)不斷的推進(jìn)這種全員參與的精益生產(chǎn)管理活動(dòng)，才能充分發(fā)揮高速伺服沖壓線的最大效益，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化生產(chǎn)。

結(jié)束語(yǔ)

面對(duì)國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)的增速放緩和汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，為應(yīng)對(duì)未來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，作為汽車制造四大工藝之首的沖壓工藝而言，必須不斷挑戰(zhàn)與創(chuàng)新，持續(xù)提高生產(chǎn)效率及降低生產(chǎn)成本，快速高效生產(chǎn)出高品質(zhì)沖壓產(chǎn)品。廣汽本田沖壓車間將伴隨公司的“二次騰飛”的企業(yè)戰(zhàn)略繼續(xù)前行，構(gòu)筑面向未來的沖壓生產(chǎn)體制，為實(shí)現(xiàn)公司“快速、低價(jià)、低碳地提供超越顧客期待的商品，到2020年成為產(chǎn)銷100萬臺(tái)的環(huán)保先驅(qū)企業(yè)”的愿景不懈努力。