文/秦劍、郭世彥、孫厚創(chuàng)·徐州鍛壓機(jī)床廠集團(tuán)有限公司

沖壓生產(chǎn)線市場需求的新動(dòng)向

文/秦劍、郭世彥、孫厚創(chuàng)·徐州鍛壓機(jī)床廠集團(tuán)有限公司

近幾年隨著社會(huì)用工成本的提高、企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的加速，單臺(tái)壓力機(jī)增加機(jī)械手形成自動(dòng)化生產(chǎn)、多臺(tái)單工序模壓力機(jī)連線、多臺(tái)單工序模集中于一臺(tái)壓力機(jī)形成多工位生產(chǎn)線等構(gòu)成了沖壓線市場需求的新動(dòng)向。

本文通過重點(diǎn)介紹多工位取代單工序、自動(dòng)化上下料、短工序沖壓工藝等一些典型案例，為中國鍛壓行業(yè)工廠級(jí)解決方案提供借鑒實(shí)例。

多工位取代單工序——洗衣機(jī)波輪生產(chǎn)線簡介

為提高生產(chǎn)效率，降低制造成本，江陰富仁機(jī)件于2016年7月，上馬了國內(nèi)第一條洗衣機(jī)波輪多工位生產(chǎn)線（圖1）。該生產(chǎn)線總投資約1000萬元，自2016年9月進(jìn)入批量生產(chǎn)階段，截至2017年6月，已完成近160萬件波輪的生產(chǎn)任務(wù)，零件合格率超過99.1%。該生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)節(jié)拍為7.4件/分。

圖1 某型洗衣機(jī)波輪多工位生產(chǎn)線

該多工位生產(chǎn)線，屬多臺(tái)單工序模集成，如圖2所示。由四道單工序模組成，沖壓工藝路線為：壓型→落料、沖篩孔→篩孔擴(kuò)孔翻邊→沖側(cè)面孔。

圖2 某型洗衣機(jī)波輪四道單工序模集成多工位線

該生產(chǎn)線構(gòu)成，主要由徐鍛的DPS4L-800AE閉式四點(diǎn)伺服多連桿壓力機(jī)、三次元機(jī)械手和四套單工序模組成。該生產(chǎn)線的特點(diǎn)是初期購置成本較高，但后期使用成本較低。和原單工序模相比，該生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率翻番，降低成本也過半。圖3為某型洗衣機(jī)波輪沖壓工藝路線。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，該生產(chǎn)線每天運(yùn)行24小時(shí)，可出成品件8000～9000件，原單工序模只能維持在3000～4000件的水平。原生產(chǎn)模式，每道工序需要1臺(tái)設(shè)備1個(gè)操作工、共4個(gè)操作工。如每天按3班、12個(gè)操作工計(jì)，每個(gè)操作工月度工資在5000元左右，則月度節(jié)省人工成本約6萬，年降低人工成本約72萬元。

圖3 某型洗衣機(jī)波輪沖壓工藝路線

由此可見，沖壓廠家購建新廠房設(shè)備時(shí)，確定是否上馬多工位生產(chǎn)線，單純考察購置成本并不科學(xué)，最重要的是評(píng)估生產(chǎn)零件的制造成本。

自動(dòng)化上下料——機(jī)器換人案例

目前，中小沖壓企業(yè)受制于“用工荒”，希望現(xiàn)有廠房設(shè)備不作大的改變，用較小的投資實(shí)現(xiàn)“機(jī)器換人”的目標(biāo)，于是沖壓機(jī)器人成了市場寵兒。

沖壓機(jī)器人，有旋轉(zhuǎn)伸縮機(jī)械臂機(jī)器人和多關(guān)節(jié)機(jī)器人兩種，兩種機(jī)器人主要構(gòu)件基本相同，通常豎直升降軸叫1軸、手臂擺動(dòng)軸叫2軸、手臂伸縮軸為3軸、手臂旋轉(zhuǎn)軸為4軸、末端旋轉(zhuǎn)軸為5軸，市場上常見的以三軸和四軸機(jī)器人居多。可搬重量是沖壓機(jī)器人主參數(shù)之一，一般分3公斤、5公斤、10公斤三種規(guī)格。沖壓機(jī)器人的最快工作頻次，一般不超過15次/分。

沖壓機(jī)器人的市場銷售價(jià)在7～9萬元左右，稍高于沖壓操作工一年的人工費(fèi)用。但是沖壓機(jī)器人可連續(xù)24小時(shí)工作，相當(dāng)于替代3個(gè)操作工。折合到零件的制造成本上，生產(chǎn)成本較低。

由于沖壓機(jī)器人的人工替代成本優(yōu)勢，因此在家電行業(yè)（圖4）、汽車行業(yè)（圖5）、五金件等行業(yè)（圖6）的應(yīng)用越來越廣泛。沖壓機(jī)器人受到廣泛推崇的另一個(gè)重要原因是：許多沖壓老廠進(jìn)行設(shè)備技改時(shí)，原有設(shè)備和布局基本不需調(diào)整，只要裝上旋轉(zhuǎn)臂就可實(shí)現(xiàn)“機(jī)器換人”。

圖4 某型洗衣機(jī)離合器端蓋機(jī)器人生產(chǎn)線

圖5 汽車內(nèi)飾件生產(chǎn)線

拓展高速壓力機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域——高速壓力機(jī)電容落料線案例

高速壓力機(jī)主要應(yīng)用于電機(jī)鐵芯的沖壓疊鉚。常州一家生產(chǎn)電容的客戶，迫于激烈的市場競爭壓力，為降低制造成本想用高速壓力機(jī)沖9mm厚的鋁板。在遭到國內(nèi)大部分高速?zèng)_生產(chǎn)廠商的拒絕后，該客戶找到徐鍛。徐鍛2016年正推出全鑄造機(jī)身的JF75G-125B高速壓力機(jī)，上橫梁、立柱、下橫梁和滑塊，全部采用高強(qiáng)度鑄鐵鑄造，滑塊的公稱力行程超過3mm，機(jī)床的剛性超過1/8000，機(jī)床的精度保持性顯著優(yōu)于原先的鋼板焊接機(jī)身。

圖6 電飯煲鍋體生產(chǎn)線

客戶拉來卷料和模具等，在徐鍛進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果顯示：9mm厚的鋁板，在F125B高速?zèng)_上落料壓型，速度可達(dá)180次/分，機(jī)床運(yùn)行平穩(wěn)，沖壓零件精度優(yōu)于原工藝。該客戶隨后簽訂了十條生產(chǎn)線訂單。F125B高速?zèng)_，用于鋁板電容器的落料工藝，如圖7所示。

圖7 高速壓力機(jī)電容落料生產(chǎn)線

該案例給壓力機(jī)生產(chǎn)廠商一個(gè)啟示：客戶的要求就是市場的未來需求，壓力機(jī)廠商在給不同行業(yè)客戶推薦產(chǎn)品時(shí)，客戶從降低制造成本角度提出的一些個(gè)性化需求如得到滿足，在拓展壓力機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的同時(shí)，也可給壓力機(jī)廠商創(chuàng)造一些意料之外的商機(jī)。

結(jié)束語

綜上所述，多個(gè)案例揭示了一個(gè)共同趨勢：降低零件的工序制造成本是許多客戶新投或改造生產(chǎn)線的主要訴求。該種訴求，要求生產(chǎn)線提供商必須向設(shè)備系統(tǒng)集成商轉(zhuǎn)型，對(duì)所提供設(shè)備和用戶生產(chǎn)工藝應(yīng)有專業(yè)化的了解。真正的系統(tǒng)集成不是“堆積木”，它對(duì)技術(shù)人才提出了更高要求。系統(tǒng)集成不僅要求集成商的技術(shù)人員精通各個(gè)供應(yīng)商的產(chǎn)品和技術(shù)、能夠提出系統(tǒng)模式和技術(shù)解決方案，而且要對(duì)用戶的生產(chǎn)工藝、組織結(jié)構(gòu)等有較好的理解。同時(shí)還要能夠運(yùn)用現(xiàn)代工程學(xué)和項(xiàng)目管理的方式，對(duì)信息系統(tǒng)各個(gè)流程進(jìn)行統(tǒng)一的進(jìn)程和質(zhì)量控制，以便為用戶提供更好的服務(wù)。國內(nèi)只有出現(xiàn)了真正意義上的包含壓力機(jī)、模具、送料機(jī)、機(jī)械手、加熱爐等的設(shè)備系統(tǒng)集成商，才能更好地為中國鍛壓行業(yè)提供工廠級(jí)的解決方案！