文/閆占海,楊建永,李棟·長城汽車股份有限公司
國產壓力機生產線項目規(guī)劃
文/閆占海,楊建永,李棟·長城汽車股份有限公司
隨著近幾年國內汽車行業(yè)的快速發(fā)展,國產鍛壓設備的技術水平也隨之提升,國內鍛壓設備制造商已經具備提供國際先進水平自動化壓力機生產線的能力。盡管如此,國產壓力機在整體制造水平上與國際知名品牌壓力機比較仍然有一定差距,尤其是制造細節(jié)上不夠精細。汽車企業(yè)在選用國產壓力機生產線時,如何保證壓力機設備的優(yōu)良性能、滿足工藝需求,值得行業(yè)內的相關人士關注。
某國產壓力機生產線實施過程中所發(fā)生的設備問題統(tǒng)計分析如圖1a所示,安裝問題統(tǒng)計分析如圖1b所示。根據(jù)以上問題統(tǒng)計與分析,可以看出國產壓力機在整體結構、性能、壓力機精度方面是有保障的,主要問題就是安裝問題。安裝問題主要發(fā)生在液壓與氣動系統(tǒng)安裝過程中,通過對液壓、氣動系統(tǒng)安裝的問題研究,發(fā)現(xiàn)問題主要是安裝過程中不規(guī)范造成的。設備安裝隊伍良莠不齊,多數(shù)安裝工人屬于臨時工人,技能水平較低,操作不規(guī)范,從而導致設備調試過程中液壓、氣動系統(tǒng)跑、冒、滴、漏等問題頻頻發(fā)生。如何加強設備管理,避免液壓、氣動系統(tǒng)問題數(shù)量,是國產壓力機設備項目實施過程中必須要解決的問題。所以,提高壓力機液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性要從液壓系統(tǒng)設計、制造、裝配、現(xiàn)場安裝、試驗等幾方面入手。
設計階段
選擇合理的液壓系統(tǒng)方案,盡可能的選擇質量可靠、性能穩(wěn)定的液壓元件品牌,合理選擇密封圈型號、品牌。同時,制定屬于本企業(yè)的液壓系統(tǒng)標準,企業(yè)標準是保證壓力機設備液壓系統(tǒng)質量的基本條件,企業(yè)液壓系統(tǒng)標準能夠指導設備設計、制造、裝配、安裝、試驗等整個項目過程。
制造、裝配階段
圖1 某國產壓力機生產線實施過程分析
液壓系統(tǒng)尤其是管路的布置應該盡可能的在設備制造廠家工廠內完成,減少在設備安裝現(xiàn)場的工作量,液壓管路敷設前應先進行局部預裝。
現(xiàn)場安裝階段
液壓、氣動管路系統(tǒng)在現(xiàn)場安裝時要加強質量控制,嚴格按照有關標準施工,安裝前應細化安裝用圖紙,明確各部分管路走向,管路排列要整齊,禁止管路安裝過程中的隨意性,嚴格控制管路安裝出現(xiàn)交叉、扭轉、斜穿等不合格的管路安裝布置。
壓力試驗階段
液壓、氣動系統(tǒng)管路敷設后應進行液壓試驗,以保證液壓、氣動系統(tǒng)的可靠性,對于壓力試驗不合格項要及時整改。
汽車車身沖壓鋼板厚度一般在0.5~3.0mm左右,屬于薄板沖壓加工。在薄板深拉延過程中,合理范圍內的壓邊力是保證拉延材質合理流動,避免出現(xiàn)拉延褶皺、拉延開裂等缺陷的必要條件。傳統(tǒng)純氣式氣墊主要由氣墊缸與儲氣罐組成,以壓縮空氣為工作介質。拉延初始階段壓力波動非常大,易造成工件報廢。純氣式氣墊在一個工作行程中只有一種壓力設定,在拉延行程中氣墊中的空氣被壓縮進入儲氣罐,在氣墊和儲氣罐組成的系統(tǒng)內空氣壓力會逐漸升高,不能為工件提供不同變形階段所需的不同壓邊力。
數(shù)控液壓墊以液壓油為工作介質,工作時壓力變化平穩(wěn),具有預加速功能,可讓上下模具以非常小的相對速度結合,從而避免拉延初始階段的壓力沖擊,有效保護工件。對數(shù)控液壓墊拉伸行程進行油缸力狀態(tài)的檢測,可以看出工作時壓力變化平穩(wěn)。使用數(shù)控液壓墊可以隨意確定拉伸墊行程“壓力線”——從模具接觸開始,在整個拉延過程中可進行壓力和位置的控制,壓力線在行程中從線性到數(shù)字性階梯變化,可在系統(tǒng)中預設步驟使液壓墊噸位根據(jù)工藝需要變化。這樣,成形凈壓力將會提高,在行程中壓力機不必抵抗就可恢復整個氣墊噸位。由于在工件的各個位置及行程的每一階段都可提供不同的壓力,從而更適合復雜工件材料的塑性流動特點,以確保生產出合格的工件。
數(shù)控液壓墊與氣墊比較后,數(shù)控液壓墊具有以下優(yōu)勢:減小系統(tǒng)布置的體積,提高系統(tǒng)的工作壓力;提高工件的拉空質量,因為四個油缸的壓邊力是可調的,對于復雜零件的成形非常關鍵;延長設備的使用壽命(模具,壓力機本體),有預加速功能,相對接觸速度約50mm/s;提高工作效率,下?;爻谭绞娇删幊炭刂?,配合機械手抓取。
對某型號的濕式離合器/制動器和某型號的干式組合離合器/制動器的容許接合頻率進行比較,見圖2。設備相關參數(shù)為公稱力600t,上死點以上工作高度為12mm,偏心軸半徑為150mm,連桿長度為1010mm,偏心轉速為40r/min,離合器轉速為428r/min,所需的接合頻率為30Hz,轉動慣量為22.5kg·m2。
圖2 濕式離合器/制動器和干式組合離合器/制動器的容許接合頻率比較
與干式離合器/制動器相比,濕式離合器/制動器有以下優(yōu)點:⑴提高每分鐘接合次數(shù),提高生產效率;⑵離合-制動轉換時間短;⑶制動角穩(wěn)定;⑷運轉噪聲低;⑸自身轉動慣量低;⑹沒有磨損造成的粉塵污染。濕式離合器與干式離合器比較具有明顯的優(yōu)越性能,能夠提高壓力機單次行程頻次,尤其是壓力機主要使用單次行程工作模式,更能夠提高沖壓自動化生產線工作效率。
隨著消費者需求的多樣性、汽車車型更新速度的加快,原有的大批量生產沖壓生產線正向小批量多品種轉變,這就要求沖壓生產線提高自動化換模效率。通過對下面的壓力機自動化換模流程分析,可以通過改進自動化換模流程、縮短部分動作時間來縮短換模時間,改進后壓力機單機自動化換模時間可以從原來的5min提高到4min左右。
⑴改進壓力機的自動化換模流程,節(jié)約時間。自動化換模流程改進前后見圖3a、b,具體改進如下:滑塊向上到達上死點后,工作臺放松與柵欄升起同時動作,工作臺放松并且柵欄升起條件同時具備的情況下,左右工作臺同時開動,當工作臺移動完成就位后,工作臺夾緊與柵欄落下同時動作,當工作臺夾緊、柵欄落下同時具備條件,并且滑塊調整完成后,滑塊開始下降。通過改進流程可以節(jié)約柵欄升起、落下時間,其中工作臺放松、夾緊時間遠大于柵欄升起、落下時間。
⑵縮短部分動作時間來縮短自動化換模時間。通過流程分析,可以通過減少部分動作時間來縮短自動化換模時間,如減少壓力機移動工作臺移動時間、減少工作臺夾緊放松時間、減少滑塊調整時間等。但縮短流程時間需要對壓力機部分結構或系統(tǒng)進行改造,而目前國產壓力機技術比較成熟,不建議通過縮短流程時間來提高自動化換模效率。我們可以提高自動化換模效率的方法是:做好線外模具清洗,模具在線保養(yǎng)時間縮短到0;上一工件生產過程中做好下一工件自動化換模準備工作,包括模具參數(shù)調用、模具準備狀況檢查等。
圖3 自動化換模流程
沖壓生產線噪聲高達90dB以上,局部區(qū)域甚至達到100dB以上,噪聲污染嚴重,而壓力機整線封閉裝置(圖4)能夠降低沖壓生產時的噪聲,并能夠防止灰塵進入模具、板料內部,保證工件品質。在規(guī)劃整線封閉沖壓生產線時,應注意以下方面:
⑴整線封閉的完整性。全封閉應該完整,注意整線封閉與壓力機、地面、基礎蓋板等聯(lián)結部位的封閉效果,不應在聯(lián)結部位留有縫隙,保證封閉隔音效果。隔音板之間應該涂有密封膠。在隔音墻上適當位置安裝由雙層玻璃制作的觀察窗。
圖4 壓力機整線封閉裝置
圖5 隔音板基本組成結構
⑵吸音材料的選擇。如圖5所示為隔音板基本組成結構,共有5部分組成,噪聲通過穿孔板的小孔進入吸音材料,一部分通過吸音材料的振動將能量轉化成熱能消耗掉,另一部分被外層的鋼板隔絕,最終達到吸隔共用的目的。
在選擇吸音材料時,確認吸音材料的吸音能力是關鍵。厚度100mm的吸音材料比厚度50mm吸音材料的吸音能力高,為了有效達到需要的噪聲值,必須合理選擇隔音材料的厚度。主要包括兩個方面,一方面是外層鋼板的厚度,特別是低頻噪聲比較大的場所,外層的鋼板需要加厚,因為吸音棉對低頻噪聲的吸音效果遠遠差于對高頻噪聲的吸收;另一方面是吸音棉厚度的選擇,一般根據(jù)噪聲的大小,50~100mm是常用的一個厚度范圍值,壓力機整線封閉工程中由于噪聲值超過標準較多,為了保證降噪效果,一般建議吸音棉厚度要大于80mm。
⑶通風、照明及生產線監(jiān)視系統(tǒng)。由于設備本身運轉產生的熱量,加之吸音材料玻璃棉具有的保溫特性,生產線內部在封閉后溫度往往比外部高3~5℃。在實施降噪工程時,通常在隔音墻頂安裝抽風機,抽走封閉空間內的熱空氣,使內部形成負壓,外部空氣可經隔音墻流入內部。在選用抽風機時選用低噪聲的風機以免影響降噪的效果。
由于封閉工程實施后使設備內部與外部車間照明隔絕,因此封閉體內需要增加照明系統(tǒng)。為了保證生產及后期設備維護需要的照明,設計照度達到500流明以上。
生產線全封閉后不可避免地產生很多盲區(qū),雖然在封閉墻上留有一定的觀察窗,但可視范圍已經大大減小,加裝生產線監(jiān)視系統(tǒng)能夠實時監(jiān)控生產線內外的生產情況,及時發(fā)現(xiàn)內部的異常情況,保證設備和操作人員的安全。
地坑蓋板整體質量影響壓力機生產線整線效果,安全性及操作人員工作的舒適性。為保證地坑蓋板的質量,主要應從以下幾個方面著手:
⑴保證地坑基礎的施工質量。只有保證了地坑基礎質量,才能做好地坑蓋板與基礎相接部位,才能保證整體質量。地坑質量主要需要控制地坑周邊角鐵護邊的水平度及直線度,使地坑蓋板安裝過程中與周邊基礎平整,見圖6。
圖6 壓力機地坑基礎
⑵地坑鋼梁水平標高的控制。如圖7所示,地坑鋼梁的高度加上蓋板厚度應該與地面平齊,所以地坑鋼梁高度必須嚴格控制,在實際工程過程中,應該采用精準儀測量地坑鋼梁兩邊標高,嚴格控制地坑鋼梁上表面標高差值在±1mm之內。
圖7 壓力機地坑鋼梁
⑶地坑蓋板質量控制。地坑蓋板主要使用型材與花紋板焊接而成,在焊接過程中,非常容易因焊接變形引起地坑蓋板局部變形,影響整體質量,所以地坑蓋板制作前應該做好焊接工藝,嚴格控制焊接變形??紤]到加工條件,地坑蓋板應該在生產廠家預制現(xiàn)場安裝的辦法,不建議現(xiàn)場制作。
⑷其他方面。地坑蓋板設計應該綜合考慮與壓力機設備、沖壓自動化設備等相接部分,避免大量的現(xiàn)場修改工作。考慮后期的維修方便,要設計方便地坑蓋板起吊用的吊裝螺紋孔。
提升國產壓力機整體水平,要合理優(yōu)化配置,注意壓力機設計、制造、安裝、調試過程中的各個細節(jié),把細節(jié)做好,壓力機整體水平才有可能提升。目前,長城汽車已經規(guī)劃將近二十余條國產沖壓自動化生產線,在沖壓設備規(guī)劃方面積累了豐富經驗。經過實踐證明,國產壓力機設備性能可靠,完全能夠滿足汽車企業(yè)車身大型沖壓件生產任務。
企業(yè)管理的一切活動都應圍繞著提高效率和效益進行。提高效率是我們工作中必須堅持的原則。長期以來,很多企業(yè)各種會議太多,議而不決的會議太多,陪會的也太多,這是管理效率低下的突出表現(xiàn)。
如何提高會議效率,通過會議管理推進“效率文化”的落地,成為一拖(洛陽)福萊格車身有限公司管理層關注的焦點。2011年,經過深入地調查研究,福萊格公司制訂了提高會議效率的實施方案,而方案的精髓,在于會議管理的五張表。
這張表上詳細列明了曾經開過的每個會議的名稱、性質、時間、會議時長、參加人員、會議成本。
通過分析發(fā)現(xiàn),在會議內容、參加人員范圍、會后跟蹤等環(huán)節(jié)都有提升的空間。尤其是公司常常安排在上班后半小時開會,原本是想讓大家利用這半個小時安排一下工作,但是,調研中卻有不少人反映,這半個小時其實做不了什么事,有時就在“等會”中把時間白白浪費掉了。
不算不知道,一算嚇一跳,按照其他企業(yè)通常使用的會議成本計算方法:會議成本=每小時平均工資3倍×2×開會人數(shù)×會議時間(小時),福萊格公司每月會議成本大于15萬元,每年的會議成本大于215萬元,而管理層用在開會上的時間將超過有效工作時間的20%。
第一張表,讓大家看清了會議管理的現(xiàn)狀。
會議是企業(yè)管理中不可或缺的形式,但是,如果不解決究竟什么會該開、什么會沒必要開的問題,會議效率也難以得到根本提高。
福萊格公司結合本公司運營體制,分別梳理出公司層面主會議體系,包括股東會、董事會、工作會、經濟運行分析會、績效指標體系評審會、生產會和工作措施研討會;黨委會議體系,包括黨代會、黨委會、中心組學習、民主生活會;支撐會議體系,包括各系統(tǒng)例會等。
主會議體系中的會議是必要的,就要從嚴格規(guī)定會