长城汽车股份有限公司工程院冲压设备部部长田庆林先生
AI: 请您介绍一下长城汽车冲压生产中使用的先进设备和技术。
田庆林和闫占海:目前长城汽车股份有限公司(以下简称“长城汽车”)共有保定、天津和保定徐水三大生产基地,为保证产品品质和生产效率,关键冲压设备采购欧洲进口设备,主要先进设备和技术如下:
1.不等厚板激光拼焊生产线
为车身减重,部分车身制件采用不等厚板冲压生产工艺,有效降低车身质量的同时能够提高车身安全可靠性。长城汽车采用瑞士苏泰克进口激光拼焊生产线(见图1),采用目前先进的4kW Trumpf碟式激光发生器,具有在线质量检测系统,能够自动筛选出不合格品,简化人工检验程序,保证不等厚板激光拼焊质量。
图1 激光拼焊生产线
2.高强度板热冲压生产技术
为进一步降低车身质量,实现节能减排,长城汽车采用高强度钢板热成形技术(见图2),提高整车的碰撞性能,消除高强板成形中的回弹问题,减少了加强板的使用,降低整车重量,进一步降低油耗和CO2排放。
图2 热成形冲压零件
3.冲压模具方面
长城汽车拥有技术先进的一流模具公司,不但自己负责关键零部件模具的开发,还给国外的其他汽车制造企业开发车身模具。
4.压力机生产线方面
长城汽车采用大型连续压力机生产线和多工位压机生产线(见图3),有效提高生产线节拍,实现节拍12次/min以上,降低滑块冲压速度,减小对模具的冲击,提高模具寿命,保证冲压品质情况。
图3 西班牙法格塞达公司的2500t多工位压力机
5.清洗机设备方面
为保证制件面品,长城汽车采用全球顶尖的德国SMT品牌湿式清洗机(见图4),提高了制件表面质量和制件成品率。
图4 SMT湿式清洗机
AI: 长城汽车冲压生产中存在过哪些难题,是怎样解决的?
田庆林和闫占海:我们在生产中主要有两大类问题。
1.钣金件尤其是外板的面品提升问题
车身外板面品的质量缺陷主要有凹坑、凸起和划伤,引起这些缺陷的原因是多方面的,以目前的工艺水平完全避免很困难。长城汽车在面品提升方面积累了一定经验,并在面品品质上得到了很大的提升。目前采取的主要措施如下:从开卷线至压力机自动化生产线采用全封闭式防尘结构,从整个生产流程上减少灰尘污染,提高冲压件品质;生产线全部采用湿式清洗机,保证板料在进入模具前,板料外表面灰尘、颗粒物减少至最低;采用线尾自动化装框技术,保证整个生产流程的自动化,减少人工搬运磕碰的发生;采用先进的模具表面处理技术,并在每次生产前对模具进行冲洗、干燥,尽量减少模具带来的颗粒物影响制件面品;使用高品质镀锌钢板,降低钢板拉延工艺过程中产生金属碎屑的可能性。
通过以上措施,冲压制件面品质量得到了很大提升,因面品问题产生的返修得到控制。
图5 长城汽车股份有限公司工程院冲压设备部技术主管闫占海先生
2.生产任务紧张带来的提高设备管理水平的迫切性
长城汽车目前冲压工厂生产非常紧张,这就要求我们进一步提高设备可动率,同时降低设备定期维护保养的频率和时间,提高设备的可靠性,保证生产的顺畅。在设备管理方面,除传统的设备点检、保养、定期维修和TPM活动外,目前长城汽车正在建设工厂MES系统,通过MES系统监控设备运转情况和在制品生产统计,提高设备管理水平,实现了计划定产出。通过监测、分析设备状态,制定合理的定期维修保养时间,减少设备维修保养不足和过维修保养情况。通过监控各环节库存情况,追求“零库存”生产模式。
AI: 您认为提升冲压质量、提高生产效率的关键是什么?在追求提升冲压质量、提高生产效率的过程中,长城汽车做了哪方面的努力,成效如何?
田庆林和闫占海:冲压质量和效率是汽车生产企业冲压工厂持续改进的目标,关键在于企业在此方面的决心和持续改进。长城汽车坚持“每天进步一点点”,持续改进。通过QC、创意功夫提案等质量活动,激励全员参与质量改进;质量“零”容忍,对发现的质量问题,立刻解决,绝不容许拖延,并建立质量问题责任追究制度;对标先进企业,努力创超,提升产品的精细感知。进行问题库管理及横展,并定期完善企业标准,采用模具防错、设备防错工程,防止问题再发生。
具体来说,冲压质量关键在冲压工艺规划设计,只有提高工艺水平,保证模具工装质量,才能提高冲压工厂的整体质量水平,如:压力机设备方面使用数控液压垫取代气垫,从压力稳定性、故障率等方面均得到提高,并且还可以实现伺服多点压力随制件需求设计所需拉伸力,更有利于复杂制件的成形和品质保证。
在冲压生产线建设完成后,提高生产效率是非常困难的。在这方面,长城汽车一直在寻求冲压生产稳定性的基础上,通过提高自动化生产节拍,同时引进欧洲先进设备,重复定位精度为±0.2mm,制件一致性得到保证。长城汽车采用国际先进设备和技术实现了ADC一键换模和自动化更换端拾器功能,降低了换模时间,提高冲压自动化的生产效率,提升了人均劳动效率。
AI: 您怎样看待自动化、信息化在冲压工作中起到的作用?
田庆林和闫占海:自动化、信息化是现代化冲压工厂的发展趋势。冲压自动化可显著提高生产效率,人工生产线体节拍一般是5~7SPM,而冲压自动化生产节拍一般为9~16SPM,多工位压力机节拍超过20SPM,生产效率提高带来成本的降低。冲压自动化还能够避免人工生产的不确定因素,显著提高冲压制件质量。而信息化能够显著提高管理水平,如我公司MES管理系统的引进,不仅提升了管理水平,而且降低了人员数量及人工成本。
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