提高汽车制造中的焊接效率

访一汽集团解放卡车公司焊接工程师姜越先生

发布时间:2010-07-13
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 一汽集团解放卡车公司焊接工程师姜越先生

AI:什么是“高效焊接”?近年来,我国汽车工业的快速发展对“高效焊接”提出了新的要求,您认为这些要求主要体现在哪些方面?如何才能最终提高焊接效率?

“高效焊接”涉及的元素很多,包括高效的焊接设备、焊接材料、焊接方法及自动化装置等,甚至可以包括那些高效的辅助装备及高效的检测手段,所有这些综合起来最终表现为“高效焊接”

近年来,我国汽车制造业发展速度非常快,同时人们对汽车的需求也日益多样化、个性化,这就要求汽车制造厂家必须满足高效率、高柔性的制造要求,从而满足自身的发展和客户的需求。我认为,对“高效焊接”的要求主要表现在以下几个方面:

□ 焊接设备的高效化:如采用高效CO2焊机、高效MAG 焊机、激光焊机、钎焊机、激光切割机、搅动摩擦焊机和电阻焊机等,所有这些焊接设备都具有焊接效率高的特点,采用了先进的方法、电源(如逆变)为特点,另外它们的辅助工序少,易于实现自动化和机械化;

□ 焊接材料的高效化:如采用高效焊丝、焊剂焊料等,这些材料不需要清除焊渣等焊接附属废物,节省了大量的辅助工时;

□ 焊接设备的数字化:采用数字化的焊接设备,易于焊接控制及自动化控制,焊接质量也大大提高;

□ 焊接设备柔性化:要求设备可以具备多规范多材质的焊接特性,具有焊接规范的柔性,以适合各种场合的需求;

□ 焊接设备智能化:要求设备可以自适应选择规范,能够根据生产情况、安全情况自判断处理突发事件,另外,设备应该具备故障自诊断功能,所有这些无疑会减少设备的停工时间,提高设备利用率;

□ 焊接装备的机械化、自动化:这会大大提高劳动效率和产能,甚至可以说是保证焊接质量的重要途径,特别是机器人技术及先进自动控制技术的大量应用,使得柔性化生产变为可能;

□ 焊接系统的集成化:随着产品和技术的发展及管理水平的提高,为了提高整体系统的效率,越来越多的企业将装备管理、生产管理等集成在一起,以便更大限度地发挥人员和装备的效率,如采用CCR、ERP系统等。

综上可见,要想提高焊接效率,还应该从整个焊接生产及焊接检验入手,涉及的每个环节都要高效,彼此不能孤立,否则就不能完全发挥其效率,产生瓶颈,从而使整个工程的效率下降。所以我们就要使得焊接设备、机械化自动化设备、工装夹具、检验用具或设备、上下料装备,甚至物流装备都要做到效率配套,协调一致,这样才能更好地发挥整体效率。如果仅在整个车间的个别点上增加了所谓的高效焊接手段,而其他环节仍然处于落后的水平,那么整体来讲也不能达到预计的生产力,并且落后设备产生的生产瓶颈造成先进装备利用率的浪费。因此,在采用高效焊接时,装备效率水平的一致性是必须考虑的重要因素。

AI:结合汽车制造中的实际应用,您认为在高速、高效、自动化焊接方面,与世界先进水平相比,我们的差距主要体现在哪些方面?如何加快我国“高效焊接”的发展进程?

我认为,我们的差距主要体现在以下几点:

□ 关键装备依赖进口

现在国内汽车行业焊接领域的先进水平多为引进的或者是和国外合作的。主要是车身自动焊装线、轮毂自动线、车桥线、激光自动拼焊线、消声器自动线、座椅骨架自动线、油箱自动线、副车架自动线等。这里的关键装备多为国外制造,如机器人及其周边设备、关键的四门两盖装备、激光装备、涂胶装备、传输线等;

□ 生产线设计能力、规划能力薄弱

凡是国内比较先进一些的汽车焊接生产线,基本上都烙有外资企业的痕迹,国产线所占比重寥寥无几。虽然外资或合资企业生产线的价格非常昂贵,但由于其技术领先,国内大多数汽车企业还是选择了这些生产线。但从另外一个角度看来,我们的生产线设计能力、规划能力薄弱,特别是项目管理能力和生产线各专业的集成能力还很稚嫩。现在我们在这一领域基本上属于零星战斗、打游击的角色,或者充当第二、第三分包商。

□ 核心技术的研发能力有待进一步加强

无论什么时候,核心技术是企业的发展命脉。所以,只有真正掌握核心技术,我们的焊接领域才能有所开拓,有所发展和壮大。特别是焊接装备供应商,更需要加强这方面的开发,只有自己有核心技术,企业才能主动,才会真正有自己的客户。为了加快我国“高效焊接”的发展进程,我认为可以分几步走:

□ 引进与合资:学习先进的东西,深入消化吸收;

□ 项目合作:学习先进的项目管理经验,掌握各专业整合能力,培养自己的供应商和项目合作群;

□ 自主开发:基于学习与合作的经历,建立健全自己的研发队伍或研发伙伴,开发有自主知识产权的核心技术。

 

AI:焊接机器人的应用在提高焊接效率、稳定焊接质量、降低焊接成本等方面发挥着重要作用,请您结合生产实际谈谈我国焊接机器人的开发与应用情况。

我国的机器人开发有专业的科研院所和院校,国家也曾资助大量资金进行开发,取得了一些效果。在汽车行业,一些研究成果已经用于生产实践。但据我们掌握的情况,使用效果并不是很理想。国内的机器人开发企业也在进一步开发自己的产品,采取了合作、合资等途径发展自己。但是市面上能真正占有一席之地,在汽车焊接领域仍很少。另外,其制造成本太高,好多关键部件都依赖进口,控制部分还不够完美。我们盼望能早日用上性能与世界知名品牌接近的国产产品。

目前,在汽车制造行业,特别是焊接领域,机器人的应用越来越广泛。随着汽车市场的规模化,汽车厂家机器人的使用也越来越突出。例如,某合资汽车厂生产白车身,2002年机器人使用率为35%,年生产规模为7万辆;2004年机器人使用率达到75%,年生产规模为15万辆;预计2006年机器人使用率将达95%,年生产规模为30万辆。

另外,世界知名的机器人生产厂商,如KUKA、ABB等都在中国设立了办事处甚至工厂,他们的产品和服务已经进入我们的市场,并且占有主导地位,是我们目前生产线的主要供应商。他们基本上都是随着他们的原来客户一起来到中国,很值得国内的机器人开发机构学习。

AI:请您展望一下应用于汽车制造领域的高效焊接技术的发展前景。

由于能源紧张和降低成本的要求,生产轻量化汽车已迫在眉睫。这样就需要汽车在设计时采用低合金高强材质、铝合金、符合材料等,来解决以往的金属耗材过多、车身过重、油耗过高的弊端。随着市场的不断扩大和技术的不断发展、资源紧张及环保要求,新技术、新材料、新工艺将会不断涌现,这样就会给焊接技术的发展带来新的挑战和机遇,会对焊接方法、焊接设备提出新的命题,需要人们不断地去研发。

另外,节能技术、环保技术的发展也会促进高效焊接技术的快速发展,我们坚信其发展前景无比广阔。

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