依靠先进技术,提高焊接质量——访江西昌河铃木汽车有限责任公司九江工厂副工厂长牛荣利先生

访江西昌河铃木汽车有限责任公司九江工厂副工厂长牛荣利先生

作者:孙 彬 发布时间:2012-10-11
作为江西昌河铃木汽车有限责任公司三大整车制造基地之一,九江工厂汽车生产线采用了国内较为先进的工艺技术和设备,是一条自动化程度较高的柔性化生产线,目前可满足利亚纳两厢,三厢及派喜车型的混线生产.

作为江西昌河铃木汽车有限责任公司三大整车制造基地之一,九江工厂汽车生产线采用了国内较为先进的工艺技术和设备,是一条自动化程度较高的柔性化生产线,目前可满足利亚纳两厢、三厢及派喜车型的混线生产。其中尤以焊装生产线最为显著,不仅采用了国内先进的焊接工艺技术及自动化设备,可以满足车身长度3500~4500mm车型的混线生产,而且还是一条颇具自身特色的生产线。

AI:首先,请介绍一下江西昌河铃木汽车有限责任公司九江工厂的基本情况。其中,九江工厂焊装生产线上应用了哪些先进的工装设备?

牛荣利先生:九江工厂汽车生产线采用了国内较为先进的工艺技术和设备,是一条自动化程度较高的柔性化生产线,其中尤以焊装生产线最为显著。

焊装生产线占地2万m2,于2003年启动建设。在生产线建设过程中,韩国现代、韩国CST等公司参与了设计与安装。目前在利亚纳、派喜焊装生产线上,使用了包括ABB和NACHI的焊接机器人、TUCKER公司的自动螺柱焊以及美国GRACO公司的涂胶系统等自动化设备。这些先进设备的使用大大提升了焊装生产线的产能。

无电气台车(见图1)和四面体总拼结构是焊装生产线上最为独特的工装设备。焊装生产线下车身补焊线采用了12台有电气台车进行输送,车身总成线采用了32台无电气台车进行输送。输送台车也称为随行夹具,主要是为了满足柔性化生产的要求而设置的一种工件输送工具。输送台车可用较少的成本增加,实现对工件的定位压紧组件通过切换的形式实现不同车型工件的输送,从而达到柔性化生产的目的。车身总成总拼工位是自动化生产线中一个重要的工位,该工位采用柔性化程度较高的四面体翻转结构(见图2),四个面可安装四种不同车型侧围总成定位压紧夹具,增加车型只需要制造单独的侧围总成定位夹具。该工位根据自动线采集的车型序列信息,预先自动切换到相应的车型,具有结构定位精度高、切换时间短等优点。

AI:智能化、柔性化是汽车制造业的发展趋势,请谈谈先进电气技术在九江工厂焊装生产线上的应用情况。

牛荣利先生:先进电气技术的应用已贯穿到九江工厂整个白车身焊装的生产和质量监控中,自利亚纳项目开始使用焊接控制器网络系统。通过工业以太网可实现从焊接控制器上载焊接参数到主机中,进行焊接参数的备份;也可在主机上修改焊接参数并下载到相应的焊接控制器中,从而实现对联网的焊机进行集中编程,严格保证工艺参数的安全。焊装生产线采用中央控制室通过工业以太网对焊装生产线内的设备联网并进行设备监控,根据生产计划向各采集点、工作站或生产线设备的控制柜下达生产指令,协调或匹配各分生产线的生产指令,实时显示生产线内设备的运行状态、在制品的分布情况以及动态显示生产线内设备的运行情况。由于系统可对联网焊接控制器进行报警与故障的监控与收集,从而缩短了故障的排除时间,并对故障类型进行统计。


图1  无电气台车

焊装生产线柔性化生产主要通过MES系统接收ERP系统车型序列指令,下发到Andon系统车型指示点及自动化生产线车型信息采集点,非自动化生产线按Andon系统车型指示进行各部件的序列生产;自动化生产线按采集点接收到的序列自动切换输送台车和工装夹具的车型状态,实现车型的快速切换及生产。

AI:高新技术在汽车焊接领域的应用,让混流生产成为可能,在您看来,实现汽车焊接生产线的混流柔性制造的关键是什么?

牛荣利先生:我认为实现混流柔性制造的关键在于产品是否同平台开发。

产品的初期开发阶段应尽可能采用同平台开发设计,运用通用化设计的理念,将产品模块化、通用化。若后续车型基于现有生产线在产车型同平台开发,那么其生产线前期工艺分析就会相对简单,投资成本大大降低,生产线工装、设备得到最大限度的通用化,达到不同车型共线生产;若后续车型不是基于现有生产线在产车型同平台开发,其生产设规划前期工艺分析阶段就会相对复杂。

混流柔性制造工艺规划的难点在于均衡不同车型的生产节拍。为达到最优结果,就要采用系统工程技术对生产线规划、工艺布局、工艺流程和工装设备配置等进行详细分析。

AI:在实际生产中,白车身精度的控制也是非常重要的一个环节,您认为影响白车身精度的主要因素有哪些?

牛荣利先生:白车身精度控制是一项比较复杂的工程,白车身精度高低直接影响到总装车间零部件的装配质量、装配效率和装配成本;甚至影响汽车外观质量及性能。其影响因素涉及到初期产品开发、冲压零部件公差选取、三坐标测量技术以及模具、夹具和检具等基准一致性等多个方面。对于工厂制造而言,我认为影响白车身精度的主要因素有:钣金件精度的控制、焊接夹具设计、制造精度及维护和分总成的公差分配。


图2  四面体翻转机构

白车身是由多个小部件经过多个组焊工位而成,对于单个工位而言,其精度直接影响到与其相关的总成件精度。因此,九江工厂要求外购部品的质量控制遵循《供方品质保证手册》,产品开发初期通过面对面会议与供方明确产品关键点,明确、统一模夹具制造、检验基准;生产试制阶段开展初物流动管理来实现产品质量稳步提升直至达到量产要求。质检人员对每个钣金件进行全程跟踪,通过钣金件检具及三坐标测量对钣金件实施测评,严格控制钣金件质量,杜绝不合格品流入产品试制中。

焊接夹具设计应符合定位基准一致性原则,优先选取产品图给定的坐标系、定位孔、定位面及辅助定位面,以减少基准不统一带来的误差。九江工厂严格控制焊装夹具的制造精度,夹具在出厂前按照工艺技术要求进行检测,并提供检测报告,确保满足定位销、定位块的形位公差要求。此外,还建立了一套完整的夹具维护流程,焊装车间负责夹具的初级维护,定期对夹具平台的焊渣等进行清理,及时对三联件添加润滑油、更换破损的风管、更换磨损或因焊钳撞坏的定位销等。技术部门建立夹具档案,对现有夹具一一归档,定期对夹具限位尺寸进行检查(如定位基准位置的复检);对夹具夹紧顺序、可操作性进行检查。

与此同时,工厂还成立了专门的小组,负责白车身精度的调试和维护。从产品试制起到量产,每款车型都经过数轮的精度调试。使用过程检具、白车身总成检具(见图3)对各分总成间的相互配合关系进行分析;利用三坐标,对各分总成和白车身总成进行数值分析。


图3  白车身总成检具

在分析过程时,小组成员会将本次测量数据与近期测量报告进行对比分析,关注整个测量点的变化趋势。对异常变化点造成超差的情况,及时跟踪调查钣金件精度,对此进行分析跟踪;对于尺寸控制点,观察这些不同区域的测点之间是否存在一定的数据关联性,归类汇总由同一原因引起的测量点偏差,并作相应的故障查询、原因分析,制定工装调整方案;进行工装的调整,并进行调整后的数据跟踪及效果评估。在产品量产后,为加强生产制造环节的工艺管理,在生产中实行“三不”原则——不生产不合格品,不传递不合格品,不流出不合格品。制定了质量目标责任制,并定期召开质量周例会、月例会和品担例会,将质量目标完成情况公开化、细分化和责任到人,确保生产制造环节质量不出纰漏。

AI:随着汽车市场的竞争日趋激烈,为了满足市场不断变化且日益苛刻的要求,未来九江工厂焊装车间还会做出哪些改进?

牛荣利先生: 焊装车间今后将在产品质量提升、生产管理及先进技术的采用等方面进行改进。

质量是企业的生命,焊装车间需进一步深化控制和提高焊接质量的稳定性。目前的九江工厂,自动化焊接质量能够达到稳定性,但手工焊接仍需进行技术和管理创新。手工焊接存在的诸如电极修磨频次和质量、熔核控制以及焊接参数管理等问题,都有待进一步加强管控。为提高白车身精度和稳定性,需采用车身在线自动全尺寸检查技术;对关键参数进行监控,确保后续整车装配质量和最终产品的一致性。

我们将学习并推行精益生产管理模式,通过精益思想对九江工厂的制造系统进行改进,推行准时化和自动化,深化精益生产,减少生产中的八大浪费,降低产品制造成本,提升产品的性价比;学习和引进国内外诸如激光、电弧复合焊等先进焊接技术,进一步提升产品质量性能,降低制造能耗。

在日趋严峻的市场竞争环境下,九江工厂面临着新的机遇和挑战。我们一定努力发扬昌河汽车精神,进一步贯彻“精益化”的思想,充分发挥团队合作精神和主动责任心,不断提升产品品质,提升产品竞争力。

我们要让昌河汽车走进千万家!

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