文/張德合·濟(jì)南方德自動(dòng)化設(shè)備股份有限公司

傳統(tǒng)汽車沖壓行業(yè)面臨的問題和機(jī)遇

文/張德合·濟(jì)南方德自動(dòng)化設(shè)備股份有限公司

張德合，高級(jí)工程師，濟(jì)南市青年學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人。從事大型壓力機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)工作多年，2004年創(chuàng)立濟(jì)南方德自動(dòng)化設(shè)備股份有限公司，擔(dān)任董事長(zhǎng)、總經(jīng)理。帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)先后研發(fā)了單臂六軸沖壓專用機(jī)械手、雙臂沖壓專用機(jī)械手、多工位直線伺服送料系統(tǒng)等高精尖裝備。

隨著汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，汽車行業(yè)面臨重新洗牌，成本降低在所難免。汽車生產(chǎn)商將成本降低的壓力轉(zhuǎn)嫁到汽車零部件配套商身上，使配套廠商的利潤(rùn)越來越薄。而沖壓件配套廠家由于投資大，勞動(dòng)力密集，間接承擔(dān)了更大的生存壓力。如何破解汽車沖壓行業(yè)目前面對(duì)的困境，成為沖壓人迫在眉睫的課題。

解決這個(gè)問題的根本之道，就是降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率，但是沖壓件配套廠如何實(shí)現(xiàn)？提高工人勞動(dòng)強(qiáng)度在當(dāng)今社會(huì)環(huán)境下比較困難，沖壓對(duì)工人來講本來就是重體力活，年輕人都不愿從事這個(gè)行當(dāng)；加強(qiáng)企業(yè)管理對(duì)扭轉(zhuǎn)整個(gè)困境幫助不大，畢竟大部分企業(yè)是成熟型企業(yè)，本身有比較完善的企業(yè)管理和生產(chǎn)流程。

所以生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變，即實(shí)現(xiàn)沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)對(duì)當(dāng)今沖壓企業(yè)來說至關(guān)重要，可以幫助企業(yè)擺脫對(duì)人工的依賴，同時(shí)還能提高生產(chǎn)效率，降低人工成本，面對(duì)不斷變化的市場(chǎng)也可以靈活應(yīng)對(duì)。如果沖壓廠現(xiàn)在不改為自動(dòng)化生產(chǎn)線，在幾年之內(nèi)很快就會(huì)被淘汰。

自動(dòng)化生產(chǎn)線的選擇方式

發(fā)達(dá)國(guó)家沖壓行業(yè)的發(fā)展歷程已經(jīng)為我們提供了非常好的借鑒。國(guó)外沖壓行業(yè)步入自動(dòng)化進(jìn)程后，最早使用的是簡(jiǎn)易的機(jī)械手，但其柔性太差及效率較慢；20世紀(jì)90年代，當(dāng)六關(guān)節(jié)通用機(jī)器人發(fā)展越來越成熟后，其成本低、穩(wěn)定性好的優(yōu)勢(shì)逐步顯現(xiàn)，沖壓線開始使用通用機(jī)器人進(jìn)行組線，生產(chǎn)效率逐步提升，但在大型沖壓線方面，每分鐘12次的節(jié)拍已成為發(fā)展瓶頸。

在2000年以后，隨著伺服技術(shù)的高速發(fā)展及成本降低，沖壓自動(dòng)化的發(fā)展出現(xiàn)了兩個(gè)趨勢(shì)，沖壓專用機(jī)器人逐步成為汽車廠生產(chǎn)大型沖壓件的首選；而多工位壓力機(jī)及三坐標(biāo)送料成為中小型沖壓廠高效生產(chǎn)的首選。對(duì)于沖壓廠而言，如何選擇沖壓自動(dòng)化送料方式至關(guān)重要。

⑴對(duì)于生產(chǎn)多品種、小批量的沖壓件的沖壓廠，建議采用通用六關(guān)節(jié)機(jī)器人，其具有柔性好，適應(yīng)能力強(qiáng)，效率可達(dá)每分鐘8～11件，但投資稍大，如圖1所示。

⑵對(duì)于生產(chǎn)少品種、大批量的沖壓件的沖壓廠，建議采用三軸或四軸沖壓專用機(jī)械手，其具有效率高、成本低，效率可達(dá)每分鐘10～14件，但柔性稍差，如圖2所示。

⑶對(duì)于專門配套汽車主機(jī)廠，生產(chǎn)的產(chǎn)品品種多、產(chǎn)量也大，建議采用更高效的五軸或六軸單臂沖壓專用機(jī)械手，效率高、柔性好，成本較高，可以達(dá)到每分鐘14件；對(duì)大型沖壓件如側(cè)圍等，可選用雙臂沖壓專用機(jī)械手。尤其是在生產(chǎn)線上應(yīng)用同步技術(shù)，使效率最快可以達(dá)到每分鐘18件，如圖3所示。

⑷對(duì)于以中小型沖壓件為主的沖壓廠，如產(chǎn)量巨大，可選擇級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)或多工位生產(chǎn)，級(jí)進(jìn)模（適于淺拉深的小件）效率最快可以達(dá)到每分鐘80多件；多工位效率最快可以達(dá)到每分鐘30件以上，是中小沖壓件生產(chǎn)的最終模式。大型多工位自動(dòng)化送料系統(tǒng)，如圖4所示。

圖1 通用六關(guān)節(jié)機(jī)器人

圖2 三軸或四軸沖壓專用機(jī)械手

圖3 雙臂沖壓專用機(jī)械手

圖4 大型多工位自動(dòng)化送料系統(tǒng)

資金投入策略

但沖壓行業(yè)的困境不僅是自動(dòng)化的選型，關(guān)鍵是資金的投入，很多沖壓廠的老板已經(jīng)意識(shí)到自動(dòng)化生產(chǎn)線企業(yè)的重要性，但苦于沒有資金支持無法完成轉(zhuǎn)型。下面是給資金不足的沖壓企業(yè)的一些建議。

⑴對(duì)于一級(jí)配套商，預(yù)計(jì)以后市場(chǎng)充足的、資質(zhì)較好的企業(yè)，可以按設(shè)備租賃的方式，預(yù)付少量資金，其他按三年或更長(zhǎng)周期每月還款，這樣可以大大減輕還款壓力。這些企業(yè)可選擇高端的、高效的自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線，三年之內(nèi)就可能收回成本。

⑵對(duì)于二級(jí)配套商，市場(chǎng)不明朗，資質(zhì)稍差，可以就現(xiàn)有沖壓設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化改造升級(jí)。企業(yè)可以成線改造，也可以單臺(tái)設(shè)備逐步改造，油壓機(jī)、老式機(jī)械壓力機(jī)均可改造。建議盡量改造成級(jí)進(jìn)?；蚨喙の?，投入資金不大，也有效利用了現(xiàn)有資源，效率雖趕不上新自動(dòng)化線，但也可以擺脫人工的限制，通過增加班次彌補(bǔ)效率不足的問題。

⑶沖壓行業(yè)最終的發(fā)展模式，即大型沖壓件采用高端沖壓專用機(jī)械手，中小型沖壓件采用級(jí)進(jìn)模、多工位，這一趨勢(shì)是任何人扭轉(zhuǎn)不了的。國(guó)外典型的沖壓配套廠只有幾臺(tái)大型多工位生產(chǎn)線配備十幾個(gè)工人，卻抵得上我們國(guó)內(nèi)幾百人的沖壓廠的產(chǎn)值，差距可想而知。

⑷國(guó)外的配套廠可以同時(shí)為很多汽車廠配套，如麥格納，全球首屈一指的沖壓件供應(yīng)商，為美系、歐系、日系及國(guó)內(nèi)的很多汽車廠配套，產(chǎn)量巨大，效率高，成本低，有著巨大的優(yōu)勢(shì)。其他如優(yōu)尼、丸順、塔奧等，都是沖壓企業(yè)的典范，值得國(guó)內(nèi)企業(yè)學(xué)習(xí)借鑒。

結(jié)束語(yǔ)

中國(guó)已是全球第一大汽車市場(chǎng)，汽車行業(yè)的快速發(fā)展給了我們沖壓行業(yè)彎道超車的良好機(jī)遇，所以對(duì)沖壓同行們來講，要拓寬思路，多用戶發(fā)展，走自動(dòng)化、專業(yè)化、精細(xì)化的道路。時(shí)間已經(jīng)不多了，要未雨綢繆，盡快走出困境，并努力趕超國(guó)外同行。