合理编制工艺,持续改进创新--访上汽通用五菱汽车股份有限公司柳州发动机工厂总监孙爱民先生

访上汽通用五菱汽车股份有限公司柳州发动机工厂总监孙爱民先生

作者:郭 嘉 文章来源:弗戈工业在线 发布时间:2013-05-10
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上汽通用五菱发动机机加工线采用德国进口数控加工中心,刀具及测量设备,具备很高的柔性加工能力,可满足不同产品的高精度要求,配备有航天级三坐标测量仪,已具备国家测量鉴定机构条件,目前正在申请国家测量鉴定机构资质.

AI:“高效率、低成本地生产高品质的产品”是企业保持竞争力所不懈追求的目标,而发动机零部件切削机床和加工刀具在其中发挥着越来越重要的作用。请您谈谈贵公司机床装备及工具的使用情况。

孙爱民先生:“低成本,高价值”是上汽通用五菱(SGMW)的企业经营理念,我们运用通用GMS原则和标准为管理基础,全面提高发动机工厂质量管理水平,使上汽通用五菱发动机制造水平达到国际先进水平。

上汽通用五菱发动机机加工线采用德国进口数控加工中心、刀具及测量设备,具备很高的柔性加工能力,可满足不同产品的高精度要求,配备有航天级三坐标测量仪,已具备国家测量鉴定机构条件,目前正在申请国家测量鉴定机构资质。由于发动机工厂业务的不断发展,为了满足市场和客户的需求,我们工厂在2012年开展了生产线增效降本工作,主要从“人、机、料、法、测”几个方面进行改善,如优化机床动作、提升设备开动率、优化产品设计、优化制造工艺(加工参数、刀具优化等)、新技术应用和测量优化等。


图1  上汽通用五菱MAG加工中心布局

AI:您认为发动机零部件加工中增效降本的难点和重点体现在哪些方面?

孙爱民先生:我们通过7年的发动机制造实际运行与改进,遵循通用全球动力总成开发流程开发了适于我们的制造工艺流程,并结合GMS制造理念,使我们的生产线发挥出最大的效率。在发动机加工增效降本上,重点主要体现在以下方面:通过节能降耗来降低生产能耗、降低零部件废品率并降低报废成本;提高加工刀具的耐用度等措施降低工具及辅助物料的消耗而达到降成本的目的;改进机床结构,优化机床设备的加工本体来提高机床本身的运行效率来达到运行效率的提升;优化工位布局以及机床间运行逻辑,提高各个工位工序的配合,从而使生产线能够无间隙生产并创造最大生产效率;改进加工工艺,优化机床加工程序降低加工时间,提高JPH来提升整线生产效率。我公司MAG加工中心布局如图1所示。

降本增效的难点主要在于遵循通用BOP/BOE的同时改进加工工艺、加工程序以及改进机床机构方面,这两点相辅相成,改进其中一点需要考虑另一点的承受及接受能力。比如,我们修改了加工工艺程序中的切削用量等参数,或者调整了加工工艺流程,而机床并没有这个接受能力,那么这个改进就是不好的或者无法执行的,这些例子在我们的实践改进过程中时有发生。所以需要建立一支既了解机床性能,又对生产工艺及质量风险有足够判断能力的技术型团队,能够充分使通用的BOP/BOE与我们现场的实际情况完美结合,形成符合上汽通用五菱自己的BOP/BOE。

AI:您认为在追求增效降本的过程中,企业发动机零部件加工中存在哪些误区?

孙爱民先生:增效降本本身就是一个矛盾的对立,在此过程中,要避免出现以下误区:

第一,盲目调整制造工艺。在增效降本的活动中,一般企业经常会通过改变制造工艺,缩短设备生产节拍,盲目地改变加工刀具参数,未考虑到质量控制及刀具寿命等,导致后续的质量链式反应,降低了现有的生产质量水平和加工刀具寿命,加剧设备磨损,降低设备使用寿命并增加设备维修、备件更换成本。


图2  实现表面形状貌的整体检测

第二,过度追求产量,不注重保养。在好的市场形势下,企业为了产生更大的效益让设备不停地生产,依靠产量降低设备折旧成本,但是忽略了设备保养,因此设备故障停线率增高,影响生产线输出,久而久之就出现设备保养不良,故障率增高。故障率增高就需要加班生产,更没有时间保养设备,形成恶性循环。生产的主管领导应该均衡生产与设备保养,让生产线进入良性循环。

第三,最大限度地削减加工成本。加工成本只是企业总成本的一部分,在重视降低加工成本的同时,还需要跳出制造的范畴,有效降低采购的相关费用和销售的不必要支出。

第四,控制企业的一切投入。企业竞争优势的持久性不取决于缩减投入,企业规模、专有技术、业界相互关系和学习能力比其他降低成本的措施更具有持久性,盲目地降低一切投入不能从根本上降本增效。

AI:能否请您列举一些发动机零部件加工中增效降本的新技术及解决方案?

孙爱民先生:增效降本应从创新开始,积极开发新技术,节约劳动成本,提高企业的竞争力,在此我举几个例子。

例一:采用刀具加工模拟系统。一般的企业大都采用刀具供应商或自身经验形成的刀具切削参数,往往由于材料的变化、新产品的更新,导致加工质量、效率达不到最佳效果,我们公司开发并建立了刀具加工、工装夹具模拟平台,通过输入加工刀具、零件材料分析出最佳工艺加工参数。

例二:采用整体检测。传统的加工面平面度测量方式为三坐标二维轨迹扫描,这种方式难以计算百万个点,损失三维形貌信息,且测量时间较长。我公司在去年引入科惠力激光扫描技术,通过激光扫描可以生成三维点云数据,实现表面形状貌的整体检测(见图2),并通过预置的程序与算法评估连续表面的平面度和波纹度质量。利用激光扫描技术生成被测表面的三维点云数据,克服了之前通过接触式扫描设备测量时引入的测量误差,如接触到表面毛刺、探针形变与颤动等产生的误差,所以科惠力测量的精度更高,能控制在2μm以下。激光扫描测量数据能更全面地反映被测表面的三维形貌特征,为分析不同加工手段和工具等因素影响表面质量的规律和程度,提供了有力的理论依据。根据激光扫描技术测量的结果和由此分析的结论,应用到现场产品的工艺改进中,显著提高了缸体、缸盖等表面特征的质量及检测效率,实现了高精度质量特征的制造能力提升。

AI:在发动机零部件加工增效降本方面,您有何建议?

孙爱民先生:对增效降本,我有以下几方面建议:在产品设计规划阶段,应充分考虑不同产品的一致性及产品的制造可行性,尤其是定位夹紧点,从而降低投资成本及制造成本;在设备设计阶段,需合理选择柔性设备,减少产品换型时间,提高生产效率;在设备设计阶段,合理增加防错装置的应用,在设备硬件上实现防止人员误操作引起的设备故障及人为零件报废,降低设备故障率及报废成本;在工艺编制阶段,合理编制工艺,减少机床多余动作(如B轴旋转次数等),选择高效加工工艺等,提高生产效率,降低运行成本;在设备运行阶段,定期开展预防性维护(PM)、预测性维修,对设备的异状进行早期发现和早期治疗,可提高设备开动率,减少设备故障对产能及产品质量的影响;另外,合理地安排生产计划、减少产品切换次数和优化测量频次等,周期性对设备运行情况进行回顾,找出隐藏的瓶颈问题,持续改进等都是加工企业增效降本的好方法。

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