參觀印度GM工廠沖壓車(chē)間的啟示與思考

文/劉敬偉·上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司

參觀印度GM工廠沖壓車(chē)間的啟示與思考

文/劉敬偉·上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司

通過(guò)對(duì)印度GM工廠沖壓車(chē)間的生產(chǎn)條件及設(shè)備的描述，達(dá)到我們學(xué)習(xí)國(guó)外GM工廠沖壓車(chē)間優(yōu)點(diǎn)的目的。

在過(guò)去的2010年，中國(guó)汽車(chē)全年銷(xiāo)量為1806萬(wàn)輛，繼續(xù)穩(wěn)坐全球第一寶座，同比增長(zhǎng)32.37％。成績(jī)是可喜可賀的。我們?cè)诟锌袊?guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速的同時(shí)，也在擔(dān)憂中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)什么時(shí)候開(kāi)始飽和、飽和之后如何發(fā)展？所有的汽車(chē)廠商都會(huì)聯(lián)想到印度這個(gè)國(guó)家，印度經(jīng)濟(jì)正飛速發(fā)展，現(xiàn)狀非常類(lèi)似十年前的中國(guó)。本人也非常榮幸到印度GM工作學(xué)習(xí)，在此將參觀印度GM工廠沖壓車(chē)間后的感受跟大家分享。

印度GM工廠的綜合現(xiàn)狀

GM在印度有兩個(gè)生產(chǎn)工廠，分別是Halol和Talegaon，目前只有Talegaon工廠有一條L形（1800t＋800t×3）機(jī)器人自動(dòng)化沖壓線。此沖壓線2007年整線采購(gòu)于韓國(guó)WIA公司，在當(dāng)時(shí)GM系統(tǒng)中自動(dòng)化的標(biāo)準(zhǔn)配置還是機(jī)器人形式，當(dāng)然目前GM系統(tǒng)自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有修改，但是那時(shí)的SGMW（上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司）已經(jīng)在青島嘗試著使用了1條瑞士GUDEL單臂機(jī)械手高速?zèng)_壓線，截至目前SGMW已經(jīng)使用了3條瑞士GUDEL高速單臂機(jī)械手自動(dòng)化線，GM系統(tǒng)也見(jiàn)證了SGMW高速單臂機(jī)械手沖壓線的高效率、高性?xún)r(jià)比，準(zhǔn)備修改自動(dòng)化形式標(biāo)準(zhǔn)。目前，印度Talegalon工廠根據(jù)生產(chǎn)線能力只做些外覆蓋門(mén)板類(lèi)零件，其他零件基本外協(xié)給印度國(guó)內(nèi)供應(yīng)商制作。外覆蓋件模具全部是由韓國(guó)和日本進(jìn)口，板料全部使用鍍鋅板。

印度Talegalon工廠沖壓線

整線采用機(jī)器人自動(dòng)化布局

圖1 整線采用機(jī)器人自動(dòng)化布局

全線機(jī)器人自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備包括板料輸送小車(chē)（2臺(tái)）、對(duì)中臺(tái)（1張）、機(jī)器人（6臺(tái)）、線尾零件傳輸機(jī)運(yùn)線（2條），以及4臺(tái)壓力機(jī)等其他安全輔助設(shè)施（如安全欄、入口門(mén)控制盒、機(jī)器人零件端拾器、機(jī)器人PLC等）組成，具體布局如圖1所示。

線頭部分

線頭部分和SGMW柳州機(jī)器人沖壓線一致，采用的是固定拆垛小車(chē)的方式以節(jié)省空間，此種方式的特點(diǎn)是使用叉車(chē)或者吊車(chē)把板料直接通過(guò)定位裝置放在拆垛小車(chē)上，小車(chē)不能移動(dòng)。線頭的對(duì)中臺(tái)采用了重力對(duì)中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高，在機(jī)器人自動(dòng)化中使用比較廣泛。具體情況見(jiàn)圖2。

圖2 線頭部分

壓力機(jī)線的側(cè)面

壓力機(jī)的側(cè)面基本和SGMW沖壓線一致，都采用移動(dòng)工作臺(tái)電纜溝自動(dòng)翻蓋犁式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)地表基本是平面，避免存在人員掉入的安全風(fēng)險(xiǎn)，見(jiàn)圖3。

圖3 壓力機(jī)線的側(cè)面

圖4 沖壓線線尾

線尾部分

沖壓線線尾采用了輸送皮帶和斜坡鋼板檢查質(zhì)量臺(tái)的形式（圖4），此種形式避免了像2006年在SGMW柳州實(shí)施的G線自動(dòng)化線尾零件輸送的傳送噪聲問(wèn)題。柳州自動(dòng)化G線也是來(lái)自于韓國(guó)，但線尾零件的輸送采用的是機(jī)器人把零件放在下面的皮帶上，零件倚靠在光滑的不銹鋼棒上面。然后，通過(guò)下面的皮帶帶動(dòng)零件在不銹鋼棒上滑動(dòng)，此種結(jié)構(gòu)使得零件在滑動(dòng)的過(guò)程中，很容易發(fā)出高頻尖銳“呲呲”的聲音，根據(jù)公司安全科評(píng)估，此種噪聲是最損傷員工聽(tīng)力健康的，所以近期已經(jīng)準(zhǔn)備對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。

在此，筆者認(rèn)為印度GM的沖壓線線尾形式還不是目前見(jiàn)過(guò)的最好形式。此種形式在皮帶把零件輸送到檢查臺(tái)上的時(shí)候，員工需要用手往左右兩邊拉零件，以方便對(duì)零件檢查質(zhì)量。在拉動(dòng)的過(guò)程中，零件與鋼平臺(tái)有摩擦，從而也會(huì)產(chǎn)生高頻“呲呲”的噪聲，此種噪聲也會(huì)嚴(yán)重影響員工的聽(tīng)力健康。類(lèi)似瑞士GUDEL線尾全用皮帶的形式比較好點(diǎn)，可以減少員工的聽(tīng)力損傷。此種結(jié)構(gòu)是由三個(gè)皮帶組成的，中間一個(gè)皮帶可以根據(jù)左右兩個(gè)皮帶上存放零件的量來(lái)向左右分配零件，但在皮帶接口處存在零件的碰撞會(huì)割傷皮帶，皮帶一般需要半年更換一次。SGMW柳州G線正準(zhǔn)備改造成類(lèi)似此種的皮帶結(jié)構(gòu)，從而減少高頻噪聲對(duì)員工聽(tīng)力的損傷，節(jié)約一臺(tái)機(jī)器人用做備件和培訓(xùn)使用，還可以縮短壓機(jī)線長(zhǎng)度4m左右另作他用。

綜上，印度GM沖壓線線尾值得我們學(xué)習(xí)的是：

（1）線尾檢查平臺(tái)前后都可以調(diào)整高度，從而來(lái)適應(yīng)員工身材的高矮及零件的大小，以方便抓取，滿(mǎn)足GM系統(tǒng)的人機(jī)工程的人性化設(shè)計(jì)。而在國(guó)內(nèi)很多沖壓線都僅能后側(cè)的高度可調(diào)。兩種線尾檢查平臺(tái)對(duì)比情況如圖5所示。

（2）在外沖壓線后側(cè)輸送的皮帶尾端，使用剪刀叉式可調(diào)節(jié)高度結(jié)構(gòu)（圖6a），此結(jié)構(gòu)可以根據(jù)線尾檢查平臺(tái)的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，此結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)很少見(jiàn)到使用，見(jiàn)圖6b。

（3）線尾使用了裝框地鏈系統(tǒng)，見(jiàn)圖7a，此種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了零件料架的高度調(diào)節(jié)，避免了彎腰等對(duì)員工身體的損害，符合GM的人機(jī)工程要求。此結(jié)構(gòu)可以方便實(shí)現(xiàn)將空料架送到需要的裝框位置，同時(shí)實(shí)現(xiàn)將滿(mǎn)框料架輸送出去，方便叉車(chē)的叉送，避免叉車(chē)與人的空間交叉，從而避免叉車(chē)撞人的風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)內(nèi)高端的汽車(chē)廠家也有使用地鏈系統(tǒng)，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、占地面積大，見(jiàn)圖7b。

圖5 線尾檢查平臺(tái)對(duì)比

壓力機(jī)橫梁頂部

印度沖壓線壓力機(jī)的平衡缸體風(fēng)包，結(jié)構(gòu)和舒勒萬(wàn)家頓一致，均放在橫梁頂部。其他基本和國(guó)內(nèi)使用的萬(wàn)家頓沖壓線一致，但是值得我們學(xué)習(xí)的是：印度沖壓線對(duì)所有從分油器出來(lái)的潤(rùn)滑油管安裝了可以同時(shí)測(cè)試油液壓力、潤(rùn)滑次數(shù)及流量的電子表，通過(guò)三個(gè)黑色的小按鈕實(shí)現(xiàn)切換。此種結(jié)構(gòu)可避免壓力機(jī)橫梁體內(nèi)潤(rùn)滑管道的斷裂，在分油器上的潤(rùn)滑檢測(cè)只能檢測(cè)到還是有油液從分油器分出，但是無(wú)法檢測(cè)到潤(rùn)滑油液是否到達(dá)了需要潤(rùn)滑的部位，從而可避免因?yàn)闊o(wú)潤(rùn)滑而引起的銅套、軸承、銷(xiāo)軸損壞，而造成長(zhǎng)時(shí)間的停線維修。檢測(cè)電子表安裝在橫梁體的側(cè)面，方便維修點(diǎn)檢人員的觀察。

圖7 線尾使用的地鏈系統(tǒng)對(duì)比

地坑

印度GM沖壓線地坑，基本布置也和國(guó)內(nèi)一致，值得我們學(xué)習(xí)的是印度GM在維修方面考慮的更多，更人性化。如對(duì)于地坑地面來(lái)說(shuō)，所有高空安裝的閥、控制模塊線路、管道等都安裝了便于維修人員維修的平臺(tái)，使用活動(dòng)爬梯登上平臺(tái)維修點(diǎn)檢，便于維修又安全；把所有壓力機(jī)泄露的油液收集回收到地坑，以保護(hù)壓力機(jī)的整體美觀及避免臟油再次回到油箱污染其他油液，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力機(jī)的保護(hù)；收集使用油桶，定期倒到環(huán)境安全規(guī)定的地點(diǎn)。在國(guó)內(nèi)，很多沖壓線目前都還沒(méi)有對(duì)泄露的油液進(jìn)行處理或收集，一般直接讓其流到油箱。

圖8 機(jī)器人端拾器的存放

機(jī)器人端拾器的存放

印度GM工廠端拾器的存放基本和SGMW一樣，存放在沖壓線機(jī)器人甩出更換端拾器的一側(cè)，同時(shí)也是機(jī)器人基礎(chǔ)偏向的一側(cè)，拆垛機(jī)器人的端拾器采用就近原則掛在線頭的安全圍欄上，見(jiàn)圖8。

印度沖壓車(chē)間的板料運(yùn)輸保護(hù)

在沖壓車(chē)間板料的搬運(yùn)一般有兩種形式，吊車(chē)吊運(yùn)和叉車(chē)搬運(yùn)。對(duì)于吊車(chē)搬運(yùn)，一般都是在板料的下方進(jìn)行墊板防護(hù)，使鋼絲繩在板料吊運(yùn)過(guò)程中不傷害板料，而是損傷作為保護(hù)的鋼板或者木板，基本都一樣。但在印度，筆者看到叉車(chē)搬運(yùn)板料時(shí)，對(duì)板料的防護(hù)卻是在國(guó)內(nèi)基本沒(méi)有見(jiàn)過(guò)。如圖9所示，印度GM工廠叉車(chē)叉子上都固定了一層樹(shù)脂保護(hù)層，因?yàn)闃?shù)脂的硬度比鋼板低很多，所以不會(huì)在叉車(chē)叉運(yùn)的過(guò)程中造成對(duì)板料的損傷，這點(diǎn)值得我們學(xué)習(xí)。

圖9 印度沖壓車(chē)間的板料運(yùn)輸保護(hù)

零件料架

與SGMW采用的料架基本相同。

成品零件的存放

印度GM工廠的成品件存放采用沖壓車(chē)間與車(chē)身車(chē)間垂直布置的方式，庫(kù)房在兩個(gè)車(chē)間中間，從沖壓車(chē)間的每跨車(chē)間都能向庫(kù)房送成品件，而車(chē)身車(chē)間也很方便地從庫(kù)房取件，見(jiàn)圖10。

圖10 印度工廠成品零件的存放

模具的存放

印度GM工廠的模具存放也采用了通用的線頭存放原則。

圖11 印度工廠模具修補(bǔ)使用的焊接方式

圖12 離線清洗機(jī)對(duì)比

廢料收集間

印度GM的廢料收集間是在外部敞開(kāi)式的，這個(gè)與SGMW的形式不一致。SGMW使用的廢料收集間，青島分公司是在車(chē)間的端頭內(nèi)部，柳州是在車(chē)間外部，但也是封閉的。個(gè)人認(rèn)為廢料間封閉是有好處的，防止了噪聲的擴(kuò)散，印度的同事也同意本人的看法，在Halol工廠新建車(chē)間準(zhǔn)備采用車(chē)間封閉形式。

模具維修

印度GM工廠的模具維修專(zhuān)門(mén)在一跨廠房車(chē)間內(nèi)進(jìn)行，維修模具的設(shè)備占SGMW相比除了相同的車(chē)、銑、磨、鉆床外，還多了一臺(tái)數(shù)控銑。另外印度工廠的模具調(diào)試采用的是研配壓床，這個(gè)對(duì)于修模和試模來(lái)說(shuō)效果是很好的，在國(guó)內(nèi)一些廠家也普遍使用。

在此，介紹一下我們需要學(xué)習(xí)的模具修補(bǔ)使用的焊接方式。印度模具焊接使用的是熔化焊，使用膠帶粘著圓的焊劑，操作焊機(jī)熔化焊劑，見(jiàn)圖11。這種焊接方式避免了焊渣的飛濺，影響車(chē)間內(nèi)的環(huán)境，并且生產(chǎn)過(guò)程中焊渣的掉落可能導(dǎo)致板料凸凹點(diǎn)的產(chǎn)生。同時(shí)在對(duì)模具進(jìn)行補(bǔ)焊的時(shí)候，還對(duì)拉伸模具的附件氣孔進(jìn)行封堵，防止焊渣掉入引起產(chǎn)品質(zhì)量，這點(diǎn)是值得國(guó)內(nèi)汽車(chē)企業(yè)學(xué)習(xí)的。

離線清洗機(jī)

印度GM工廠為了節(jié)約投資成本，清洗機(jī)采用離線清洗的形式，只對(duì)需要清洗的板料進(jìn)行清洗。同時(shí)，由于是離線清洗，可以把板料縱向輸送清洗，這樣板料的寬度基本不會(huì)超過(guò)1.8m，比起在線清洗機(jī)的長(zhǎng)度至少需要4m來(lái)說(shuō)，引入輥、清洗輥、擠干輥的長(zhǎng)度縮短了一倍多，而清洗機(jī)的價(jià)格貴就貴在了幾個(gè)輥?zhàn)拥牟牧仙厦妫钥梢源蟠蠼档屯顿Y成本。但是經(jīng)過(guò)和印度工程師交談后綜合分析，還是使用在線清洗的效果好，減少了二次搬運(yùn)的成本及降低了二次搬運(yùn)過(guò)程中對(duì)板料的污染。在此，推薦在線清洗機(jī)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，印度GM工廠沖壓車(chē)間是一個(gè)比較規(guī)范的車(chē)間，很多東西還是值得我們?nèi)W(xué)習(xí)和推薦的。所以，參觀學(xué)習(xí)其他工廠，特別是異國(guó)的工廠車(chē)間，能發(fā)現(xiàn)各自的利弊，從而拿來(lái)好經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)自身進(jìn)行改善，為以后新項(xiàng)目規(guī)劃增加一份靈感，在此也希望將此文跟其他同行共同分享。