淺談鍛造行業(yè)自動(dòng)化實(shí)施注意事項(xiàng)

文/王夕鋒·諸城市義和車橋有限公司

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局最新數(shù)據(jù)，2022 年末中國(guó)人口總規(guī)模為141175 萬(wàn)人，比2021 年減少85 萬(wàn)人，自然增長(zhǎng)率為-0.60‰。這意味著，中國(guó)人口于2021 年達(dá)到峰值，從2022 年開始進(jìn)入了負(fù)增長(zhǎng)。我們國(guó)家的人口紅利時(shí)代逐漸消失，所以便出現(xiàn)了招工難、人工成本高的問題，很多企業(yè)被迫外遷至人力成本更低的東南亞國(guó)家，本文就個(gè)人了解的部分鍛造企業(yè)職工現(xiàn)狀、產(chǎn)品情況以及工藝情況，自動(dòng)化的需求和矛盾等方面做一下淺談。

鍛造企業(yè)面臨的現(xiàn)狀

鍛造行業(yè)本身就是一個(gè)“臟亂差”的傳統(tǒng)行業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)工人經(jīng)受著高溫的炙烤，忍受著石墨乳的浸染，承擔(dān)著較大的勞動(dòng)強(qiáng)度，工作環(huán)境惡劣，所以是特別不受人喜歡的行業(yè)。據(jù)了解，現(xiàn)在很多企業(yè)的鍛造線工人平均年齡約52 ～54 歲，55 歲以上的占比不少于30%，45 歲以下的能占到10%，40 歲以下的幾乎沒有。從這方面看，一線工人后續(xù)將會(huì)斷檔，并且再過3 ～5 年，生產(chǎn)線就很難排班生產(chǎn)。當(dāng)這些人退休后，請(qǐng)他們?cè)倩貋?lái)干，就算是一個(gè)月1 萬(wàn)元，他們也不干了，一是也確實(shí)干不動(dòng)了；二是子女都成家立業(yè)，家庭相對(duì)富足，不需要再這么拼命。據(jù)了解，有些企業(yè)原來(lái)的鍛造生產(chǎn)線有二三十條，但是因?yàn)闆]有人，只能輪換著生產(chǎn)，設(shè)備在等人，設(shè)備的利用率很低。

鍛造企業(yè)根據(jù)客戶的需求，往往需要鍛造多種產(chǎn)品，且各類需求數(shù)量少，并且企業(yè)還必須實(shí)施訂單生產(chǎn)、零庫(kù)存，這就導(dǎo)致了一條生產(chǎn)線要生產(chǎn)三四十個(gè)品種，故需要每班換模三、四套，這樣就需要頻繁換模，不僅產(chǎn)品沒有產(chǎn)量，而且工人還掙不到錢，能源浪費(fèi)不說，成本居高不下。

企業(yè)實(shí)施自動(dòng)化的注意事項(xiàng)

根據(jù)上面說的人員情況和產(chǎn)品需求狀況，工藝自然是原來(lái)的比較陳舊的傳統(tǒng)工藝，中頻加熱→空氣錘拔長(zhǎng)→沖床壓彎(或壓扁)→預(yù)鍛→終鍛→切邊，空氣錘拔長(zhǎng)不管粗細(xì)、不用換模，雖然拔長(zhǎng)比較容易，但對(duì)工人的操作技能有較高的要求，還存在著安全隱患，每道工序都是人工操作，一條線上6 ～7 個(gè)人。針對(duì)以上情況，企業(yè)還要生存必須進(jìn)行破局，故有了自動(dòng)化的需求，我們公司已經(jīng)成功上馬兩條自動(dòng)化鍛造生產(chǎn)線(圖1、圖2)，下文就企業(yè)在實(shí)施自動(dòng)化方面需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行說明。

圖2 自動(dòng)化鍛造生產(chǎn)線

⑴要實(shí)施自動(dòng)化，必須先有一個(gè)穩(wěn)定的鍛造工藝。鍛造工藝的穩(wěn)定，說起來(lái)很簡(jiǎn)單，就是每道工序沒有人為變差，產(chǎn)品狀態(tài)要穩(wěn)定一致，這也就要求過程穩(wěn)定，而像空氣錘拔長(zhǎng)這種工藝就很難穩(wěn)定。

⑵要實(shí)施自動(dòng)化，必須使用規(guī)范的工裝、模具。對(duì)模具的設(shè)計(jì)要標(biāo)準(zhǔn)化，模具實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位和緊固，帶鎖扣和上下頂出，保證工件鍛打完之后的狀態(tài)都一致。模具與模座的定位可以用十字定位鍵定位(圖3)、模具側(cè)面定位(圖4)、燕尾槽定位等多種結(jié)構(gòu)形式，具體可以查閱相關(guān)資料。

圖3 十字定位鍵定位

圖4 模具側(cè)面定位

⑶要實(shí)施自動(dòng)化，對(duì)產(chǎn)品分類、對(duì)一條線上鍛打的產(chǎn)品，盡量選擇結(jié)構(gòu)形式一致的為一類，這樣機(jī)器人夾爪的通用性較強(qiáng)，在更換品種時(shí)簡(jiǎn)易調(diào)整或者不用調(diào)整就可以生產(chǎn)，這樣能提高生產(chǎn)的方便性。

⑷要實(shí)施自動(dòng)化，要與自動(dòng)化廠家做好深入溝通。這個(gè)方面，就是要把具體實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化產(chǎn)品的清單明確告知，說明鍛造過程中的工藝難點(diǎn)，以便自動(dòng)化廠家有的放矢地解決，盡量減少不必要的麻煩。溝通的越多，方案執(zhí)行越可靠。

⑸要實(shí)施自動(dòng)化，建議考慮單工序?qū)崿F(xiàn)。對(duì)于沒有鍛造自動(dòng)化經(jīng)驗(yàn)的鍛造廠，從單工序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化，這樣會(huì)減少很多麻煩，激發(fā)實(shí)施自動(dòng)化的熱情，也能逐漸培養(yǎng)自己的自動(dòng)化服務(wù)人員。

⑹要實(shí)施自動(dòng)化，要有足夠的后方服務(wù)。實(shí)施了鍛造的自動(dòng)化，這是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及的方面較多，為了能穩(wěn)定生產(chǎn)，必須整個(gè)過程能力都必須可控，包括工藝的穩(wěn)定性、模具的壽命、設(shè)備故障的排除、電器問題的處理等等，要求綜合處理問題能力很強(qiáng)。實(shí)施自動(dòng)化，就是綜合能力的提升，自動(dòng)化執(zhí)行好了企業(yè)的綜合實(shí)力也就提上來(lái)了。

⑺要實(shí)施自動(dòng)化，要有攻堅(jiān)克難的精神。自動(dòng)化的實(shí)施，不可能像我們想象的那么完美，必須針對(duì)我們現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的問題去認(rèn)真分析，不管利用有關(guān)廠家也好，還是自行攻關(guān)也罷，都要想盡一切辦法去解決，這樣才能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)。就拿模具壽命來(lái)說，模具壽命低了，自動(dòng)線是沒有意義的，這就需要我們不斷地尋找適合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工藝和模具材料，追求好的性價(jià)比。

企業(yè)實(shí)施自動(dòng)化的建議

⑴消除不穩(wěn)定的工藝，取消空氣錘，采用輥鍛機(jī)、楔橫軋機(jī)或者沖床等設(shè)備來(lái)代替。

⑵對(duì)生產(chǎn)線采用部分工序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化，不要追求全線的自動(dòng)化，特別是產(chǎn)品品種比較多的生產(chǎn)線；現(xiàn)在比較成熟的自動(dòng)化工序，包括中頻加熱的自動(dòng)上下料、輥鍛機(jī)和楔橫軋機(jī)的制坯、螺旋壓力機(jī)和熱模鍛壓力機(jī)等的預(yù)鍛和終鍛、壓力機(jī)的切邊和沖孔、石墨乳的自動(dòng)噴涂等。

⑶多了解和調(diào)研成功案例，去其糟粕取其精華，借鑒成功經(jīng)驗(yàn)，提高成功機(jī)率。

結(jié)束語(yǔ)

曾經(jīng)跟一位企業(yè)老總溝通過鍛造自動(dòng)化，他說“鍛造自動(dòng)化不是為了降低成本，而只是保證在5 年之后還能活下去”，我非常贊同他的觀點(diǎn)，上了鍛造自動(dòng)化，設(shè)備投入是大的，運(yùn)行成本和維護(hù)成本是高的。鑒于當(dāng)前的用工形勢(shì)，鍛造自動(dòng)化勢(shì)在必行，其實(shí)行業(yè)內(nèi)已經(jīng)有很多條成功的自動(dòng)化生產(chǎn)線，這都是我們學(xué)習(xí)的榜樣，我們應(yīng)該想盡辦法找到適合于自己企業(yè)的自動(dòng)化。這些只是我的個(gè)人看法，不一定正確，僅供參考，還望各位行業(yè)同仁批評(píng)指正。