自動(dòng)涂膠設(shè)備在焊裝車間的成本控制方案

陸浩升 張展鴻 鄧汝炬

摘 要：文章從多維度講述自動(dòng)涂膠設(shè)備導(dǎo)入在焊裝車間中的成本控制方案。合理的設(shè)備選型是成本控制的基礎(chǔ)。在選型合理的基礎(chǔ)上，設(shè)備方案優(yōu)化可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的技術(shù)降本。在項(xiàng)目管控過程中做好規(guī)劃階段的模擬仿真分析，統(tǒng)一設(shè)備規(guī)格以減少備件數(shù)量以及爬產(chǎn)階段落實(shí)低產(chǎn)量對(duì)應(yīng)措施均可以進(jìn)一步削減設(shè)備導(dǎo)入的成本。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)涂膠;焊裝車間;成本控制;設(shè)備導(dǎo)入;選型

Abstract： In this paper， the cost control scheme of the automatic gluing equipment introduced into the welding workshop is described from multi-dimensional. Reasonable equipment selection is the basis of cost control. On the basis of reasonable selection， the optimization of equipment scheme can achieve further cost reduction. In the process of project management and control， it is required to do a good job of simulation analysis in the planning stage， unify the equipment specifications to reduce the number of spare parts and implement the corresponding measures of low production in the creepage stage， which can further reduce the cost of equipment import.

1 前言

企業(yè)生存，在于產(chǎn)生效益，效益產(chǎn)生，始于成本控制。優(yōu)勝劣汰，適者生存，時(shí)下汽車行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)就是成本的競(jìng)爭(zhēng)，成本的控制是企業(yè)的生死之地，必查之域[1]。在焊裝車間中，根據(jù)造車工藝、產(chǎn)能以及自動(dòng)化率的規(guī)劃要求，一般需要導(dǎo)入較多的自動(dòng)涂膠設(shè)備系統(tǒng)。在項(xiàng)目規(guī)劃前期，合理選型和優(yōu)化設(shè)備規(guī)格與工藝方案是實(shí)現(xiàn)技術(shù)降本的重要舉措，是控制企業(yè)成本的重要一環(huán)。

2 合理選型控制成本

涂膠工藝就是根據(jù)產(chǎn)品涂膠設(shè)計(jì)要求，在產(chǎn)品指定的位置涂抹對(duì)應(yīng)膠的過程[2]。自動(dòng)涂膠設(shè)備是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)涂膠的工具，主要由膠泵（含加熱系統(tǒng)）、定量機(jī)、定量機(jī)控制器、自動(dòng)涂膠槍、膠管等組成。

自動(dòng)涂膠系統(tǒng)是目前已成熟配套系統(tǒng)[3]，但自動(dòng)涂膠設(shè)備的選型需要滿足工藝要求，這是最基本的。即不能選型錯(cuò)誤，導(dǎo)致后期改造的成本浪費(fèi);也不能選的規(guī)格過高，使設(shè)備導(dǎo)入成本過高。

下面以頂蓋普通天窗的涂膠設(shè)備選型為例，講述涂膠設(shè)備選型的核算過程。普通天窗版頂蓋使用的是直徑8mm圓形膠條的減震膠，一共34段，涂膠總長(zhǎng)度約為2500mm。

2.1 涂膠泵選型

自動(dòng)線為了保證設(shè)備開動(dòng)，一般選雙泵自動(dòng)切換。

涂膠泵在焊裝車間一般使用5加侖與55加侖這兩種規(guī)格，需結(jié)合工廠設(shè)計(jì)產(chǎn)能以及工位涂膠量綜合分析。若一個(gè)工廠設(shè)計(jì)產(chǎn)能為20萬/年，按焊裝設(shè)備開動(dòng)率86%計(jì)算，每天標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量880臺(tái)。結(jié)合下表計(jì)算，該頂蓋工位適合選用55加侖的涂膠泵，每生產(chǎn)1351臺(tái)車即大概每天更換一次膠桶，頻率較為恰當(dāng)。

2.2 定量機(jī)選型

定量機(jī)是自動(dòng)涂膠設(shè)備的核心部件，是設(shè)備成本的主要組成部分。需根據(jù)工位要求的涂膠量以及節(jié)拍合理選型，既保留一定的節(jié)拍提升空間，又可以控制設(shè)備規(guī)格，降低項(xiàng)目成本。頂蓋定量機(jī)選型計(jì)算過程如表2：

2.3 涂膠槍選型

涂膠槍的選擇是由涂膠工藝決定的，不同工藝的涂膠槍成本差異較大。焊裝車間常用的點(diǎn)焊膠、折邊膠、減震膠、結(jié)構(gòu)膠一般選用普通的擠膠槍就可以滿足要求。涂膠直徑小的高粘度結(jié)構(gòu)膠適合高壓噴膠槍。螺旋涂膠工藝需要選用螺旋膠槍。

膠槍選擇的時(shí)候，需要關(guān)注膠槍槍嘴的選擇，槍嘴直徑一般比涂膠直徑小1mm，比如涂8mm的減震膠，選用7mm的槍嘴就可以滿足要求了。

2.4 環(huán)境的影響

材料方面：季節(jié)性氣溫變化時(shí)，膠體本身材質(zhì)會(huì)變粘稠，在生產(chǎn)過程中增加輔助加熱設(shè)備。工藝方面：施工環(huán)境溫度過低，可通過增加輔助加熱設(shè)備，例如帶加熱裝置的涂膠泵、輸送管、恒溫箱等設(shè)備。[4]

環(huán)境的影響主要體現(xiàn)加熱系統(tǒng)配置的不同選擇上。自動(dòng)涂膠設(shè)備的加熱可以選擇無加熱，半程加熱以及全程加熱三種。加熱配置的選擇需要綜合考慮膠水性能、地域環(huán)境溫度以及設(shè)備的維修保養(yǎng)需要。如高粘度的結(jié)構(gòu)膠，為了預(yù)防膠水在管道和定量機(jī)固化，需配置全程加熱系統(tǒng);在華南地區(qū)，溫度常年不低于10°C，自動(dòng)涂膠系統(tǒng)配置半程加熱就可以了;在北方地區(qū)，則需配置全程加熱系統(tǒng)。

3 優(yōu)化設(shè)備方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)降本

3.1 優(yōu)先采用膠泵一拖二定量機(jī)配置

自動(dòng)涂膠設(shè)備的工作可分為兩個(gè)階段，膠泵先給定量機(jī)填充膠，定量機(jī)再去涂膠，兩者分開進(jìn)行。因此，膠泵可以檢討一拖二配置，即一臺(tái)膠泵在節(jié)拍內(nèi)同時(shí)給兩個(gè)定量機(jī)供膠，且不影響定量機(jī)的涂膠工作。

因此，在工藝規(guī)劃以及工藝評(píng)審階段，把涂膠工位盡可能放置在相近工位，讓膠泵可以同時(shí)給兩個(gè)工位供膠，實(shí)現(xiàn)膠泵共用，減少膠泵的數(shù)量。

3.2 部分工位檢討使用定量機(jī)一拖二膠槍配置

部分工位在膠泵一拖二定量機(jī)的基礎(chǔ)上，可以繼續(xù)檢討定量機(jī)一拖二膠槍配置的設(shè)備方案。該方案定量機(jī)上的兩把膠槍，一把膠槍固定，另一把膠槍可以通過伺服移動(dòng)軸調(diào)整涂膠位置。此方案適合使用在單工位涂膠量大，膠條密集，且膠條對(duì)稱分布或者平衡分布的工位，如頂蓋涂膠工位，或者前蓋涂膠工位。

3.3 優(yōu)先采用固定式涂膠，減少設(shè)備數(shù)量

機(jī)器人在涂膠工藝中的應(yīng)用和改進(jìn)使得涂膠效率和涂膠質(zhì)量均大幅提升，其自動(dòng)控制還大幅降低了人力使用成本;機(jī)器人涂膠均勻穩(wěn)定，返修率低，降低了用膠成本。由于機(jī)器人涂膠的各種優(yōu)勢(shì)明顯，在各主機(jī)廠的涂膠工藝中將廣泛應(yīng)用[5]。

機(jī)器人涂膠的定量機(jī)的安裝方式有移動(dòng)式和固定式。移動(dòng)式是指工件固定在涂膠專用夾具上，涂膠機(jī)器人帶著涂膠槍進(jìn)行涂膠。固定式是指涂膠槍安裝在固定支架上，抓件機(jī)器人抓著工件進(jìn)行涂膠。采用固定式涂膠，可以節(jié)省涂膠專用機(jī)器人和涂膠專用夾具。

因此，在工藝規(guī)劃以及工藝評(píng)審階段，盡量把涂膠工位設(shè)置在線體抓件機(jī)器人下件位置，在節(jié)拍與工藝布局允許的條件下，讓下件機(jī)器人抓件去固定涂膠機(jī)涂膠。

3.4 涂膠視覺檢測(cè)系統(tǒng)的必要性分析

采用機(jī)器人自動(dòng)涂膠，為了保證涂膠質(zhì)量以及防止不良流出，需要設(shè)置檢查環(huán)節(jié)。配備涂膠視覺檢測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)檢測(cè)涂膠質(zhì)量并報(bào)警提示異常，保證涂膠穩(wěn)定。但視覺檢測(cè)系統(tǒng)成本較高，不建議全部涂膠系統(tǒng)均配置，僅在人工無法檢查或者無法脫批的工位配置視覺檢測(cè)系統(tǒng)。可以設(shè)計(jì)檢查脫批口;或者在節(jié)拍盈余的工位，工件涂膠完成后，機(jī)器人抓著工件朝著上件口，以方便員工抽檢。具體對(duì)策需要在規(guī)劃前期具體分析。

4 從管理上的降本

4.1 模擬仿真

在生產(chǎn)制造前，要求集成商利用PDPS等軟件進(jìn)行仿真分析。仿真布局除了考慮可行性，還要滿足安全性、人機(jī)工程和維護(hù)操作性，還要保證和現(xiàn)場(chǎng)布局的一致性、完整性，機(jī)器人管線包、涂膠臺(tái)、控制柜、安全光柵、安全圍欄、抓手放置臺(tái)、線槽橋架等的具體位置都要體現(xiàn)在布局中，驗(yàn)證其干涉、工藝流程、節(jié)拍等[6]。通過充分的仿真分析，提前發(fā)現(xiàn)問題，記錄問題并落實(shí)對(duì)策，可以避免后期不必要的改造成本。

4.2 設(shè)備規(guī)格一致性

在車間選型清單有個(gè)初步的列表之后，需要進(jìn)一步評(píng)審分析，在滿足使用的前提下，盡量保證設(shè)備規(guī)格的一致性。使定量機(jī)、膠槍、槍嘴、膠管等設(shè)備部件的規(guī)格種類盡可能少，有利于減少車間備機(jī)備件的數(shù)量與成本。若車間只有一臺(tái)160cm3規(guī)格的定量機(jī)，其余大部分都是250cm3規(guī)格的，那就把該臺(tái)定量機(jī)升級(jí)為250cm3規(guī)格。

4.3 低產(chǎn)量的對(duì)應(yīng)方案

自動(dòng)涂膠設(shè)備安裝調(diào)試結(jié)束后，新車型調(diào)試以及產(chǎn)量爬升會(huì)有較長(zhǎng)的一段時(shí)間，需要制定合理的設(shè)備保養(yǎng)方案，保證設(shè)備使用壽命和避免設(shè)備使用不當(dāng)而造成的維修成本損失。

如每天至少排膠2次，每次至少300ml，防止膠水硬化;如果設(shè)備確認(rèn)長(zhǎng)時(shí)間不使用，則應(yīng)當(dāng)關(guān)閉加熱柜，并且打開排膠口釋放管路內(nèi)的壓力。

低產(chǎn)量階段，根據(jù)焊裝車間直材實(shí)際需求情況，可以定制？桶或者？桶的膠水，以減少耗材的采購(gòu)成本，同時(shí)避免膠水變質(zhì)。

5 結(jié)束語(yǔ)

以上為實(shí)際項(xiàng)目跟進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，詳細(xì)講述了在設(shè)備合理選型、設(shè)備方案優(yōu)化以及項(xiàng)目導(dǎo)入管理三個(gè)方面的降本對(duì)策，對(duì)于焊裝車間其他設(shè)備導(dǎo)入同樣具有參考借鑒價(jià)值。好的項(xiàng)目好的結(jié)果是策劃出來的。在項(xiàng)目規(guī)劃前期，給自己定一個(gè)明確的降本目標(biāo)，提前準(zhǔn)備體系化的設(shè)備導(dǎo)入檢證體系以及標(biāo)準(zhǔn)流程，組織技術(shù)骨干評(píng)審以及多去調(diào)研考察，不斷總結(jié)提煉，就能發(fā)現(xiàn)更多的降本對(duì)策，就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備導(dǎo)入的QCD最優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)

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