奇瑞作为民族企业响当当的品牌,2006年销售量达30.52万辆,位居全国乘用车行业第四名,以强势挺进以往被合资品牌垄断的中国汽车行业第一阵营。其焊装车间不仅能够满足其日益增长的产量,同时也在不断进行技术改进,以进一步提高焊接效率,降低焊接成本,并最终实现焊接质量的“零缺陷”。
AI:奇瑞可以说是国内自主品牌的典范,无论是销量还是发展速度都处于行业领先地位,那么其焊装车间是否也有着与众不同的特点,请为我们的读者介绍一下奇瑞焊装车间的现状、特点及优势。在实际的生产过程中,是否存在需要解决的问题?江宏先生:奇瑞公司轿车一厂焊装车间拥有奇瑞第一条焊装生产线A2线(生产风云、旗云系列轿车),以及新增加的A5生产线(生产A520、516等产品),目前两款车型都具备年产10万台以上整车生产能力。焊接车间包括装配和焊接两大部分,车间内配备了先进的焊接设备、辅助设备、检测设备及装焊夹具等。主要设备有:FANUC机器人、TRUMPF激光发生器、松下CO2气体保护焊机、EMHART公司的螺柱焊机、奥地利福尼斯公司MIG焊机,来自德国ZEISS公司的3D车身检测设备以及日本富士公司专为奇瑞制造的主线夹具,从车身定位、焊接质量和整体尺寸控制等方面有效地保证了车身质量。由于奇瑞不仅生产整车,还生产CKD散件供应给各个海外工厂,因此对散件质量控制也提出了更高的要求。鉴于各国CKD件“模块化”集成度需求的差异,我们必须对每个零件的每个生产过程都具备充分控制质量的能力。目前,所有总成件都采取独立焊接强度和尺寸检测的方式进行质量控制,后期我们也希望将更先进的检测设备运用到生产过程的每道工序,以满足不同国家的“模块化”需求。
AI:就奇瑞焊装车间的现状来看,目前使用的焊接设备能否满足生产的需求?是否存在焊接状态不稳、影响焊接质量等问题?可否谈谈目前焊接设备的使用情况。江宏先生:目前,核心工序的焊接都采用国外进口的焊接设备,性能比较稳定,在产品质量和生产节拍方面都能够满足我们现阶段的需求。螺柱焊接和激光焊接的质量影响因素较多,是我们质量控制的重点。螺柱焊接质量受焊机输出的稳定性、工件状态、定位枪套配合度及整车内饰件与螺柱的配合力矩等方面的影响,焊接质量要求很高,控制难度也相对较大,目前通过100%的强度检验进行辅助控制。激光焊接质量受冲压件质量影响较大,主要包括冲压件的尺寸波动及表面状态两个方面,如果零件尺寸波动,则零件配合状态就会不稳定,从而影响焊接效果;如果冲压件的表面质量有缺陷,返工的过程对零件型面也会产生影响。在设备方面,目前我们使用的焊接设备主要包括:点焊机、凸焊机、CO2焊机、MIG焊机、螺柱焊机和激光焊机等。由于车身焊接大量运用点焊工艺,所以点焊机占设备总数约90%。对于大批量制造的生产线,设备性能的稳定性十分关键。例如点焊设备,焊接电流和焊接压力如果根据设定值传送到每个焊点使其成形,对焊钳上下电极的垂直度和同心度要求很高,反复的焊接运动会导致焊钳各个连接部分磨损加快,从而影响垂直度。因此,提高焊钳制造精度和耐磨度,或对焊钳进行定期状态鉴定和维护对提升焊接质量具有重要意义。
AI:随着产量的不断扩大,奇瑞对设备供应商的选择标准也会不断提高。根据目前焊接设备的使用现状,能否对现有供应商的服务做以评价?江宏先生:我们的焊接设备从性能上来说,还是非常稳定的,这也是为了适应目前大批量连续生产的需要。因为焊接属于特殊过程,很多环节必须通过设备来保证,在设备选择方面十分关键。目前,我们的设备供应商既有国内的,也有日、韩、德等知名企业的产品,选择这些品牌的同时,我们也十分关注设备供应商整体实力的匹配,以确保效率最大化。总的来说,供应商的服务还是令人满意的,没有出现扯皮和问题搁置等现象。但随着产品市场需求量不断加大,以及新产品不断增多,我们部分供应商的设备制造能力还有待进一步提高,尤其是备件供应方面的能力,以不断适应我们公司快速发展的需求。
AI:从焊接工艺的角度来说,哪种焊接技术性价比较高?相比较而言,激光焊接等高新技术的应用是否更有优势和前景?江宏先生:设备的价格很多时候取决于该设备的普及程度和国产化程度,非自动化且对精度要求不高的设备是很容易被普及的,例如普通的分体式点焊机。但在焊接机器人大规模运用的今天,不得不承认,焊接机器人产品性价比还是比较高的,它能够在短时间内完成程序切换、自动转运、自动装夹和自动焊接,这在“柔性化”生产线是非常有效的,既能提高效率和精度,同时也避免了安全隐患。激光焊接技术目前运用的相对较少,因为激光焊接对钣金件尺寸要求非常高,需要钣金件的钢板材料、冲压模具状态、零件转运过程中的防护都达到非常高的标准,这限制了目前激光焊技术的大规模运用。但是不可否认激光焊接在减轻整车重量、提高焊接质量等方面有着其他焊接工艺无可比拟的优越性,相信随着钢板成本的降低以及冲压技术水平的提升,激光焊接技术的大规模运用指日可待。
AI:虽然目前奇瑞焊装车间所采用的焊接设备和技术能够与现有的生产节拍相匹配,但随着企业的快速发展,进一步提高企业的生产能力至关重要。那么,针对奇瑞焊装车间的特点,还需要做哪些技术改进?与此同时,是否也需要供应商提供相应的技术支持?江宏先生:我们现在的车身制造质量虽能满足需求,但如果想有所突破,在技术和管理方面的改进还是很必要的。要通过不断改进来提高产品质量,从而提升企业竞争力。从技术改进角度来讲,自动化程度的提高是一个必然趋势,自动焊接不仅提高效率,更重要的意义在于提高车身稳定性和精度。这对车身安全性、后续整车装配质量和最终产品的一致性都起着决定性作用。此外,多种先进焊接技术的采用也是技术改进的一个重要方面,例如激光/电弧复合焊接技术,与激光焊接相比,它对装配间隙的要求降低,因而降低了焊前钣金件制造成本,而且它焊接同样板厚的材料可降低激光功率一半左右,可以显著降低设备投资成本和制造能耗。另外还有伺服机器人焊钳,它利用伺服电机替代压缩空气作为动力,比气动焊钳效率更高、噪音更小且焊接后车身表面质量高。所有这些先进技术的应用,最需要的就是设备供应商的支持。国内对焊接机器人等技术的研究步伐还要加快,获取自己的核心技术以适应我们高效稳定的生产需要。此外,我们在关注自动化的同时,也要深入控制和提高手工焊接质量的稳定性,100%自动化就目前的工艺水平和综合成本来说还不是很现实。因此,关于手工焊接带来的一些问题,如点焊中人工电极修磨的及时性和质量(尤其是针对带角度焊钳电极质量的控制)、点径的控制、焊接分流及垂直度的控制等,需要在手工焊接及自动化两个方面进行技术和管理创新,以不断提升焊接质量。
AI:面对汽车领域日趋激烈的市场竞争,在保证焊接质量的前提下,提高焊接效率、降低焊接成本至关重要,您认为影响焊接效率和成本的关键是什么?为了保证焊接质量,提高焊接效率,降低焊接成本,应该从哪几个方面进行调整和改进?江宏先生:在提高自动化程度和工艺水平的前提下,我认为关键要重视工业工程理论和丰田生产方式的应用,这甚至比先进的技术和设备更加重要,丰田的成功就是最为明显的实例。我们现在所希望的就是能够以精益思想对我们的制造系统进行改进,推行准时化和自动化的“一个流”生产模式,实现企业整个“价值流”。要保持高竞争力靠的就是产品的性价比,以最大限度提升质量、减少生产中的浪费才是关键。如果仅从焊接效率和焊接质量的角度出发,全面自动化成本太高、工艺的可行性也需要进一步论证,部分零件模块化供货和建立闭环控制的质量监控体系是比较切合实际的做法。而我们所需要改进的就是权衡好质量、效率和成本三者之间的关系。AI:未来,随着企业的发展和生产能力的提高,是否也对焊装车间有一些预想和规划?可否谈谈未来的发展计划。江宏先生:我们所设想的车身制造车间,特别是大型整车厂的制造车间还是接近于目前国际一些大型汽车公司的模式。可以设想,在5~10年内,我们的外部环境会越来越接近国际水平,我们的劳动力成本会越来越高,国内的零部件供应商和设备供应商的水平也会越来越高,设备、原材料进口费用降低,产品出口利润减少。这样我们可以使用更加便宜的先进设备、优质钢材,我们的零部件供应商将有能力提供集成度更高的模块化产品。而我们的车间将成为高度柔性化和自动化的生产线,部分零部件以模块进行供货,提高企业核心竞争力。实现车身在线自动全尺寸检查和参数监控,配备自动防错检测设施,以保证最终产品的零缺陷。