杜绝缺陷,保证完美焊接质量

访北京奔驰汽车有限公司一工厂车身装焊高级经理赵卫华先生

作者:宗 颖 发布时间:2011-05-30
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北京奔驰汽车有限公司一工厂装焊车间无论在质量、生产,还是物流方面都是按照标准的奔驰海外CKD厂进行规划设计和建设的。国产化后,一工厂增加了发动机盖、翼子板和顶盖的机器人压铆、涂胶和滚边。在焊接质量控制方面,采用了当时最先进的点焊过程控制自适应技术,使得所生产的奔驰白车身焊接质量得到可靠保证。同时,北京奔驰汽车有限公司一直秉承着“不传递缺陷”的经典理念,并将其贯穿于实际生产中,以保证为客户提供高品质的汽车产品。

AI:一直以来,奔驰轿车都以可靠的产品品质备受消费者的青睐。就北京奔驰焊装车间而言,在设计方面有哪些特别之处?主要针对哪几类车型进行焊接生产?目前,都采用了哪些先进的焊接技术?自动化程度如何?

赵卫华先生:北京奔驰目前有两个装焊车间。一个是我目前所在的一工厂装焊车间,它是按照奔驰CKD生产模式建立的,曾以CKD方式生产奔驰E级车和C级车的白车身,但目前仅以PBP方式生产奔驰C-Class白车身。由于最初是按照CKD年产2.5万辆C级车和E级车的规模兴建的,因此,无论质量、生产,还是物流方面都是按照标准的奔驰海外CKD厂进行规划设计和建设的。根据预测的市场需求和生产纲领,C-Class主线全部采用手工方式生产,自动化率为零。国产化后,我们增加了发动机盖、翼子板和顶盖的机器人压铆、涂胶和滚边。但大部分分装、分总成仍是采用手工方式完成的。主要的考虑因素是产量、国内丰富的劳动力资源以及尽可能与奔驰原厂保持一致的加工工艺。在焊接质量控制方面,我们采用了当时最先进的点焊过程控制自适应技术,使得所生产的奔驰白车身的焊接质量得到了有效控制,人为监视控制白车身焊接质量的工作量大大减少。

北京奔驰的另一个装焊车间是二工厂装焊车间,它最初是按照生产克莱斯勒和三菱品牌汽车建立的,规划和设计团队也来自克莱斯勒。目前,主要以PBP方式生产奔驰新版加长E-Class和部分C-Class,自动化率为80%左右。

AI:保证焊接质量,一直是汽车制造企业关注的重点问题,那么,您认为影响焊接质量的因素主要有哪些?北京奔驰主要采用了哪些手段来严格控制焊接质量?

赵卫华先生:关于影响焊接质量的因素,无论是教科书、工艺标准,还是各种有关论文中都有详细的备述。但是在我们实际的车身生产过程中,影响焊接质量的因素主要有以下几方面:第一,来件质量的影响,包括来件变形、来件材料表面镀层的变化以及表面洁净度的变化都可能导致焊接质量的变化;第二,焊接设备的使用及附件的问题也可能导致焊接质量变化,主要包括:焊接参数的不正确设置、被严重污染的焊接电极没被及时清理以及上下电极不对中;第三,操作上的人为失误,比如,电极轴线与被焊件平面不垂直等都有可能导致焊接质量缺陷。

北京奔驰从一开始就采用了博世力士乐公司的UIR技术对电阻点焊质量进行严格的控制。这种UIR技术对大部分异常情况都能进行自适应补偿,少数超出补偿范围的也会进行报警提示。极少数熔穿和小焊核的情况,平均一个月也出现不了一次。除了硬件上采用先进的控制技术,在生产加工过程中,我们还在操作上严格执行奔驰的四个质量环控制措施,使得奔驰C-Class车身的焊接质量得到有效保证。

AI:在质量控制方面,除了先进的工艺和设备,质量管理也是非常重要的一环,对此,您有哪些好的经验可以与大家分享?

赵卫华先生:在质量控制方面,除了奔驰MPS中一些特有的质量控制方法,我也非常欣赏奔驰许多极其经典的质量理念。比如,Best or Nothing,中文意思是:要么不做,做就做最好。这句话说起来容易,但要真正理解并且践行它,则不是容易的事。即使在北京奔驰内部,也不是人人都能理解,更谈不上完全做到且做好。再比如,Do not deliver defect。中文意思是:不传递缺陷。这句话同样也被我们很多汽车生产厂传诵多遍,但真正作为一种理念、一种行为准则贯彻在日常工作中的并不多。在我与我奔驰同行打交道的过程中,无论是管理者,还是普通蓝领工人都深刻领会这些理念。工作中我们也有意见不一致或者发生争执的时候,但每当我们引用这些理念时,争论就会停止,因为大家都遵循同样的理念、同样的准则。所以,我感觉真正有价值的不仅仅是那些先进的工艺、高技术的装备,也包括这些寓意深刻的理念。

AI:在保证焊接质量的前提下,提升焊接效率,降低焊接成本,是企业不断努力的目标。你认为要实现这一目标,企业应该进行怎样的调整和改进?

赵卫华先生:的确,提高效率和降低成本是企业不断努力的目标,也是企业生命力的重要体现。目前,焊接设备的改进已不再是实现这一目标的惟一途径。在信息技术如此发达的今天,改进生产模式也不失为一种提高效率、降低成本的新探讨。众所周知,1913年福特的汽车生产流水线彻底改变了作坊式的汽车生产模式,使得汽车生产效率得以数千倍的提高。今天,几乎所有的汽车生产都是采用这种流水线方式。但这种方式也有它的弱点,即柔性不好,适应能力差。新技术在产品和加工过程中的应用受到流水线改造成本和改造时间的制约。为了适应当今产品更新换代速度快、市场需求变化莫测及市场竞争激烈的局面,专业性的模块化加工单元生产模式将会是一种补充的解决方案。

AI:随着高新技术的发展,激光、电子束等技术被应用于汽车焊接领域,这是否意味着对焊接质量带来了更好的保证?是否一定会使焊接成本提高?请谈谈您个人的看法。

赵卫华先生:从原理上讲,无论是激光焊、电子束焊,或是普通的电阻点焊都属于熔化焊。它们都是通过将被焊金属加热到熔点以上的温度,使其形成牢固连接的焊接方法。由此可以看出,它们的共性都是熔化金属。熔化金属的热量过高,肯定会产生烧蚀或焊穿;熔化金属凝固时,也会产生缩孔。所以,它们都会产生焊接缺陷。事实证明,激光焊焊接接头的缺陷率与电阻焊的相当,而且由于激光光斑直径非常小(以保证足够高的能量密度和尽可能小的热影响区),对零件配合精度以及工装精度较之电阻焊都有数量级幅度的提高。加上激光焊所要求的焊接卡具夹持更紧,且更靠近焊缝,因此,激光焊所用的卡具要比电阻焊的贵很多。同样,激光源的价格也是其他常规焊接电源的5~10倍。就目前激光技术的发展和普及程度而言,激光焊在车身上的应用成本要远高于电阻焊、MIG焊等一些常规焊接方法。另外,激光焊的安全防护性要求必须单独建立工作间,因此,激光焊没有手工焊接,只能依赖于机器人进行操作。所以,目前汽车制造业的激光焊应用还是仅限于不同板厚的拼焊以及一些特殊结构方面。

AI:随着汽车市场的竞争日趋激烈,汽车制造企业面临很大的压力,那么对于焊装车间而言是否对焊接设备供应商也提出了更多的要求?主要体现在哪些方面?

赵卫华先生:作为汽车生产企业,特别是生产产量很大、节拍很快的生产线,毫无疑问,都希望所有的焊接设备能够在工作中不出故障,不发生停机情况,这就对生产线所用的焊接设备的可靠性提出了要求。我们希望供应商能够首先提高设备的平均无故障时间,确保其设备的可靠性。其次,我们也希望焊接设备供应商能进一步加强现场服务。对生产线使用量大的焊接设备,设备供应商最好可以派人常驻;对那些特殊的使用量少的设备,设备供应商应该对主机厂的维修人员进行高级技术培训。从而确保设备出现故障时,设备供应商可以第一时间为用户提供最专业的技术支持服务,将车身生产线的停机台时降至最低。事实上,对使用现场的即时服务也是对焊接设备产品跟踪的最好机会。焊接设备需要做哪些改进、哪些是用户最关注的问题、怎样进行改进以及改进的效果如何等,都能够通过长期的现场服务找到答案。

AI:就焊装车间的整体规划、工艺设计方面而言,要实现高质、高效焊接,您认为有哪些需要重点注意的问题?能否结合您自身的生产经验为大家提供一些好的建议?

赵卫华先生:要想以更低的成本、更高的效率生产出高质量的白车身,整体规划和工艺设计起到决定性的作用。在这里我愿提出几点建议供规划设计的同行们参考:

第一,整体规划初期要特别注意各部门需求意见的整合。生产、质量、物流及行政几个部门的规划需求要作为规划部整体规划的重要前提,一定要避免只顾满足生产纲领“单打一”的初级做法。

第二,要特别关注物流。物流不仅是影响效率的一个重要因素,同时也是影响质量的重要环节。车身的尺寸及焊接质量与零件在加工及转运过程中所产生的变形紧密相关。减少物流量也是减少非增值活动、降低成本的一个有效途径。可以说,物流是装焊车间规划、设计的主线。

第三,注意柔性化设计,要留有提升产能的空间。对生产线做工艺设计,要充分考虑产品生命周期的影响。

第四,建议尝试立体工艺布置。在特定的条件下,这种方式比平面布置还要节省成本。

AI:针对目前贵公司焊装车间的现状,为了满足市场不断变化且越来越苛刻的要求,该焊装车间还有哪些需要不断改进的地方?未来,是否还有改造或者增加产能的计划?

赵卫华先生:目前,北京奔驰装焊车间的自动化、柔性化及智能化水平都还很低,这与公司的整体发展战略有关。合资公司中外方要达成一致推动公司的技术进步,特别是外方应该看清本地脑力劳动力的成本比发达国家低很多。这个资源不利用,实际上是公司的浪费。

关于公司未来是否有改造计划,我想一定会有,因为不改造,就意味着保守,保守的最终结果就是落后,直至被淘汰。至于增加产能的计划,那要取决于市场的需求。如果市场需要更多的国产奔驰车,我们当义不容辞地满足客户需求。

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