【編者按】伴隨中國市場形勢的變化,中國模具企業(yè)以往所依賴的低成本競爭優(yōu)勢正在逐步消失,隨著中國模具技術(shù)的進步洛口,提升國際競爭力也成為中國大中型模具企業(yè)考慮的重要方向,那么市場對新產(chǎn)品的開發(fā)周期凯沪、產(chǎn)品的精度等方面都有了更高的要求第焰,這勢必推動了模具企業(yè)要去考慮更新的生產(chǎn)方式,來達到降低工人勞動強度卫削、提升生產(chǎn)效率产贤、提高產(chǎn)品的品質(zhì)、減少人為因素對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響等目的赌矩,那么鹦房,自動化生產(chǎn)成為現(xiàn)代模具加工的必然之路。
海爾模具是是世界上規(guī)模最大的模具制造商之一浑梳, 連續(xù)六年在中國模具行業(yè)排名第一悲社。世界領(lǐng)先的瑞典System3R公司,是模具制造和精密機床加工業(yè)的治具和柔性生產(chǎn)系統(tǒng)制造商染窝,海爾模具與System 3R公司的成功合作使得海爾模具成為中國第一條擁有石墨NC自動化生產(chǎn)單元的企業(yè)反没。今年年底,海爾模具將在System 3R公司的協(xié)助下医惠,通過升級德國哈默C40U五軸加工中心自動化生產(chǎn)線缺员,建設(shè)成中國第一條模具制造自動化生產(chǎn)線,實現(xiàn)“輸入鋼塊器谦,輸出模具”的目標弯囊。
秋高氣爽之時,來到青島這個紅瓦綠樹藍天白云的海濱城市胶果,清爽之氣迎面撲來匾嘱。很湊巧這次出差能有機會參觀海爾模具斤斧。走進海爾工業(yè)園,偌大的工業(yè)園儼然一座小城霎烙。在system3R公司區(qū)域總經(jīng)理張朝暉先生的引薦下撬讽,我們采訪了海爾模具家電事業(yè)部制造部長呂英杰先生。
在海爾模具部的前臺吼过,一個海爾兄弟的模型就映入眼簾锐秦。對于制造業(yè)不熟悉的人,也許會問模型為什么是灰蒙蒙的半成品盗忱?其實酱床,這正好體現(xiàn)出一個工廠的工藝水平,看上去是用CNC加工中心加工出來的趟佃。
據(jù)呂部長介紹: 海爾模具的產(chǎn)品分為四大類:家電模具扇谣、汽車模具、鈑金模具闲昭、非標設(shè)備冕咒。其中家電模具占40%,就家電事業(yè)部而言益爽,車間擁有先進的加工設(shè)備59臺彭理,如德國哈默五軸數(shù)控加工中心、沙迪克火花機企棘、阿奇夏米爾線切割凝顿,家電模具現(xiàn)年產(chǎn)值能力達到3億,整個海爾模具自制產(chǎn)能明年預(yù)計達到10億射传。
家電模具方面主要是支持海爾集團的新品開發(fā)菌菇,最大程度的縮短交貨期,為集團提供質(zhì)量最優(yōu)的模具域曼。呂部長說“就生產(chǎn)方式而言浪顽,我們從傳統(tǒng)的手工作業(yè),到半自動俱篡,然后過渡到全自動化無人化工廠东悔,目前我們處在自動化的前期階段,標準化工廠前期主要推行自動化線樣板車間祷安,通過引入3R的三個自動化生產(chǎn)單元作為樣板來推進姥芥,樣板車間推行成功后,總結(jié)可復(fù)制的模式汇鞭,推廣到全公司。非常感謝在引入自動化生產(chǎn)單元以來System 3R公司對我們的支持和幫助庸追』艚荆”
“今年模具行業(yè)出現(xiàn)了用工荒的情況台囱,用工緊張,人工成本比較高读整,而自動化生產(chǎn)能大大規(guī)避這一風險簿训,通過推行標準化工廠,實現(xiàn)了員工零加班的目標米间,近年來我們在推動模具生產(chǎn)自動化過程中取得了很好的成績强品。”
海爾模具自動化發(fā)展歷程:
非自動化: 2000 年之前海爾模具依靠傳統(tǒng)的夾具屈糊,加工效率低的榛;公司需要引進或培訓具有高技能的操作人員,人力成本高潦故;即使人員技能很高也難以避免質(zhì)量問題的發(fā)生仔同;生產(chǎn)過程不易管控,管理上頗為費力庐穴;信息化圃靖、工藝標準化程度很低。
半自動化:2000年開始引進System3R公司高精度快速定位托盤系統(tǒng)蝇硅,工藝標準化工作啟動榛蜻;System 3R MacroDynafix系列夾具在石墨電極及EDM的應(yīng)用極大地提升了加工效率和加工品質(zhì),電極加工以及EDM加工工藝標準化日臻完善翁漠;System 3R Delphin BIG 夾具開始在五軸加工中心得以應(yīng)用盅力,快速定位功能使得加工效率和柔性得以提升。
自動化: 2009 年腋积, 海爾模具設(shè)計標準化鞠洪、工藝標準化、刀具標準化平敏、夾具標準化乏唤、設(shè)備分工標準化基本完成;C40U五軸加工中心自動化生產(chǎn)線實現(xiàn)1人/3機/班次愤惰,開機率達85%以上苇经,一次下件合格率100%,趕超國際先進水平宦言。
海爾模具自動化生產(chǎn)的現(xiàn)狀
我們從2007年開始引進第一條電火花加工自動化生產(chǎn)單元扇单,并先后引進了C40u五軸加工中心自動化生產(chǎn)單元及石墨NC加工自動化生產(chǎn)單元,目前這三個自動化生產(chǎn)單元從設(shè)計奠旺、工藝蜘澜、編程、裝夾响疚、加工等整個生產(chǎn)流程來看都執(zhí)行的非常順利鄙信,應(yīng)該說這三條自動化生產(chǎn)單元在家電事業(yè)部推行的非常成功瞪醋。
拿石墨NC自動化生產(chǎn)單元來說,共四臺加工中心装诡,現(xiàn)每天產(chǎn)出170塊電極银受,在國內(nèi)是效率最高的產(chǎn)能,我們年底的目標是達到230塊/天鸦采。目前這個自動化團隊已經(jīng)達到盈利狀態(tài)宾巍。在傳統(tǒng)的操作方式下,工件搬運蜗南、裝夾叭蜂、校表、碰數(shù)堤麻、墊刀等工步都占用了很多的時間酸儿,現(xiàn)在通過自動化,減少了人工的輔助操作紧甫,最大限度的減少停機時間昵鳍,機下裝夾,三坐標自動測量匀洪,將數(shù)據(jù)導入3R的系統(tǒng)芯片里难宋,保證工件的加工精度,優(yōu)化操作流程厕扼,使人工的輔助時間減少90%乙闰,這是3R的夾具所能體現(xiàn)的一大特點。
目前三個自動化單元是相互獨立的胚茴,三個自動化單元之間還需要人工搬運互墓,今年年底,通過升級C40U自動化單元后蒋搜,石墨自動化單元加工的電極自動傳遞到電火花自動化單元篡撵,同時C40U自動化單元加工的鋼件也自動傳遞電火花自動化單元,電火花自動化單元實現(xiàn)自動調(diào)用鋼件和電極豆挽、實現(xiàn)自動放電加工育谬,這樣使三個自動化單元實現(xiàn)無縫的銜接,三個自動化單元融合成一個完整的模具制造自動化生產(chǎn)線帮哈。
system3R公司張朝暉經(jīng)理介紹到:“自動化在中國是一個發(fā)展方向膛檀,推廣起來實際并沒有太多的阻力。國內(nèi)企業(yè)以前對自動化的需求可能并不明顯娘侍,以前我們有低廉的人工咖刃,用的是傳統(tǒng)的加工工藝和方式,近兩年我們的加工方式已經(jīng)做了一些調(diào)整憾筏,而且員工的成本也越來越高僵缺,隨著我們與國際接軌胡桃,自動化是一個必然的方向踩叭。海爾是從2007年開始引入自動化的磕潮,走自動化之路的時間并不長,但是起步是非常高锋辩。我們一開始就采用了先進的自動化技術(shù)暖经,現(xiàn)在擁有的自動化單元也都是目前最新的技術(shù),在這種情況下叽燃,生產(chǎn)的效率產(chǎn)品的質(zhì)量均達到了國際先進水平缕沟,自動化生產(chǎn)使產(chǎn)品精度、生產(chǎn)效率校惧,生產(chǎn)的周期等各方面都得到很大程度的保障葛暇。”
自動化倒逼標準化
據(jù)呂部長介紹竣篷, 海爾模具在推行自動化的過程中尼软,帶來的最大價值是推動了標準化進程,其模式是:自動化倒逼標準化傲丹。其理念是:做標準化便透,實現(xiàn)一萬人走一步,標準化保障提效保質(zhì)酬俯。在實施過程中航厚,自動化單元帶動了全方位標準化的推進,通過自動化設(shè)備的引進锰蓬,首先要求設(shè)計標準化幔睬,到了制造過程要求工藝標準化、編程標準化芹扭、裝夾標準化麻顶、刀庫標準化及加工標準化。應(yīng)該說通過自動化來推動整個工廠的標準化冯勉。呂部長舉例說:“關(guān)于裝夾標準化澈蚌,主要裝夾方式有工藝板裝夾、吸盤裝夾灼狰、虎鉗裝夾宛瞄,并且實現(xiàn)了任意兩種裝夾方式的自由組合裝夾方式,自動化工件覆蓋率大幅度提高交胚,保證了機床利用最大化份汗。目前三條自動化生產(chǎn)單元,機床有效開機率全部達到85%以上蝴簇,達到國際母本水平伤刑; 其次是產(chǎn)品的質(zhì)量水平探快,達到100%合格;加工效率提高30%入撇。通過推進自動化榨狐,模具的制造周期縮短了30%,為客戶產(chǎn)品上市贏得了寶貴的時間晤裆。
對于自動化生產(chǎn)給企業(yè)的生產(chǎn)和管理帶來的優(yōu)勢咱漱,呂部長感觸到:“隨著企業(yè)規(guī)模的擴大,人員的增多停间,企業(yè)制造成本在不斷增加温履;從管理的角度來看,對各個環(huán)節(jié)的影響就越多叙棚,比如亥护,模具的交貨期、模具質(zhì)量粗排、成本控制的難度會越來越大绎彪。所以,就我的理解彬呻,通過模具自動化衣陶,把一個大工廠變成一個小工廠,更加便于管理闸氮。我經(jīng)常去海爾其它部門的生產(chǎn)線學習剪况,一條生產(chǎn)線基本沒什么人,大部分是用機械手來搬運蒲跨,自動化生產(chǎn)線對產(chǎn)能也有很好的保障译断。就模具生產(chǎn),我們期待將來模具制造的自動化會逐步擴展到整個模具車間或悲∷镞洌”
自動化生產(chǎn)的推進:觀念的轉(zhuǎn)變
生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變,重在思想觀念的轉(zhuǎn)變巡语。自動化生產(chǎn)在實際的實施過程中要解決的就是從傳統(tǒng)生產(chǎn)方式到自動化生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變翎蹈。呂部長說:“剛開始上自動化生產(chǎn)線的時候,我也有猶豫男公,我是從2007年底開始接手整個項目荤堪,那時候在車間還沒有實質(zhì)的推廣,車間的員工對自動化都很抵觸码完。由于沒有轉(zhuǎn)變觀念办适,員工的執(zhí)行力非常的差,大家都不愿意操作這個生產(chǎn)線,于是我與相關(guān)人員多次開會溝通自動化推進事宜点溶,并把自動化項目的推進納入到員工業(yè)績考評中去婚拭,通過一段時間的推進磨合,后來大家慢慢接受了這個理念比端,由于操作自動化單元操作工非常輕松墅波,大家都爭相操作自動化生產(chǎn)線;計劃人員也主動將模具零件放在自動化單元上加工擎津,因為自動化單元的機床能夠保證模具的工期和質(zhì)量房肿。”
“目前在公司對自動化的認可度也非常高朵聪,我們制造部員工的看法也發(fā)生了轉(zhuǎn)變,以前感覺這個理念是我強壓給他們的干际,現(xiàn)在員工對于這個理念是發(fā)自內(nèi)心的亮花。這也是目前自動化理念在整個模具車間推廣非常順利的原因」”
來自一線工程師的聲音:細節(jié)恋谭、效率、融合
自動化技術(shù)工程師: “ 作為自動化設(shè)備的直接使用者挽鞠,我有以下兩方面的感觸:第一疚颊、我覺得自動化可以讓我們更多的注重細節(jié),更加深入的了解國外先進生產(chǎn)技術(shù)理念信认。比如說材义,在裝夾的時候,自動化系統(tǒng)要求所有基準很光亮嫁赏,模具表面要求無塵其掂,測量數(shù)據(jù)達到μ極,在傳統(tǒng)的加工中不會注意到這些細節(jié)潦蝇,不會習慣性做這些工作款熬,可是自動化系統(tǒng)要求注重這些細節(jié),要養(yǎng)成這些操作習慣攘乒,這樣模具的質(zhì)量贤牛、穩(wěn)定性就有了很好的保證≡”
“ 第二钝菲、對于工程師的工作環(huán)境和工作強度有了很好的改善, 利用system3R公司的信息管理系統(tǒng)冕店,可以通過電腦遠程控制生產(chǎn)過程患敢,監(jiān)測加工過程中是否異常,加工到哪個位置,是否需要準備工件邦孽,以及加工狀態(tài)都可以看到已堆。準備工作做好后,設(shè)備加工時可在無人值守的情況下進行揣喻,大大降低了勞動強度你拗。”
海爾模具未來的發(fā)展規(guī)劃
總體來講汰畔,海爾模具近期目標:參數(shù)化設(shè)計括绣,數(shù)字化工廠,信息化企業(yè)標桿捂滓,成為具有國際第一競爭力的模具研發(fā)基地监氢;長期發(fā)展目標則是要成為世界上最優(yōu)秀的模具成套解決方案供應(yīng)商。
此外藤违,呂部長還提到浪腐,“自動化單元生產(chǎn)出來的模具質(zhì)量也非常好,我們計劃以三個自動化單元為基礎(chǔ)顿乒,成立我們的精密模具制造分廠议街,做超精密模具,如:攝像機璧榄、打印機特漩、車燈模具等。目前這個項目的廠房骨杂、設(shè)備涂身、人員規(guī)劃都在進行中,通過做精密模具來提升我們的模具制造競爭力腊脱,更好的服務(wù)海爾集團访得。
自動化戰(zhàn)略思路及今后發(fā)展方向
2010年底實現(xiàn)標準化工廠
樣板有效:樣板機制有效,在制造費率陕凹、效率左启、人工成本競爭力指標均達B標及以上;在標準化工廠六個方面均有推進和提升:標準人員配置贸薇、標準設(shè)備配置技腻、標準工序配置、標準區(qū)域配置鸡犯、標準檢測系統(tǒng)仓筷、標準信息網(wǎng)絡(luò)。
2011年實現(xiàn)無人化(自動化)工廠
無人化(自動化)工廠:實現(xiàn)無人化生產(chǎn)葫柴;效率競爭力指標達國際水平聂弓。實現(xiàn)四化:標準化、模塊化、自動化拔若、信息化
關(guān)于青島海爾模具有限公司
海爾模具成立于1993年门冷,現(xiàn)有工程技術(shù)人員1000余人,建筑面積15萬平方米驳楞,擁有世界一流的加工設(shè)備450余臺叮凸,其中數(shù)控加工中心102臺(五軸數(shù)控加工中心22臺),連續(xù)6年在中國模具行業(yè)排名第一献烦,是世界上最大的模具制造商之一滓窍。海爾模具是國家CAD/CAE/CAM應(yīng)用示范企業(yè),山東省唯一以企業(yè)為主導的模具工程技術(shù)研究中心巩那。
青島海爾模具有限公司 總經(jīng)理簡介
趙西金吏夯, 男, 高級工程師拢操,畢業(yè)于山東工業(yè)大學材料工程系鍛壓專業(yè)锦亦,現(xiàn)任青島海爾模具有限公司總經(jīng)理。2003年被選拔為山東省輕工系統(tǒng)專業(yè)技術(shù)拔尖人才令境。2010年被選拔為青島市創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新“兩創(chuàng)”優(yōu)秀人才。
趙西金同志作為模具科研帶頭人參與開發(fā)了多項具有國際先進水平的模具高新技術(shù)產(chǎn)品顾瞪,獲得多項國家專利舔庶。近年來,先后獲得山東省企業(yè)管理優(yōu)秀論著一等獎1項陈醒、山東省科技進步三等獎2項惕橙,青島市企業(yè)管理優(yōu)秀論著一等獎1項、青島市科技進步二等獎1項钉跷、青島市科技進步三等獎1項告岸、青島市企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果三等獎1項。
關(guān)于System3R
瑞典System3R公司册榔,是模具制造和精密機床加工業(yè)的治具和柔性生產(chǎn)系統(tǒng)制造商指模。System 3R產(chǎn)品堅決長期向顧客提供有效的產(chǎn)品。System 3R產(chǎn)品特色之一就是高精度瘤薪。為確保其產(chǎn)品的壽命和功能性枝玩,System 3R提供了許多服務(wù)產(chǎn)品。通過使用這些產(chǎn)品揽仔,您可以:確保生產(chǎn)流程覆厦;最小化停機時間;最小化廢料成本琅戏;最小化工具成本们袜;最小化維護成本。
System3R基準系統(tǒng)
System3R基準系統(tǒng)是一種機械接口(界面)系列,也可以看作是一種特殊的聯(lián)軸節(jié)堰怜,其半聯(lián)軸節(jié)(夾頭)精確耐用而結(jié)合可靠球垂, 其定位塊有兩個部分,一部分安裝在設(shè)備上吠昭,另一部分安裝在工件上喊括,且整個加工過程中都保持不動,不需要多次拆卸矢棚,這樣一來郑什,效率的提升十分明顯,精度也可以完全保證蒲肋,再做同樣的模具時調(diào)整相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)即可蘑拯。
該基準系統(tǒng)的整體解決方案包括工作臺臺面基準系統(tǒng)、主軸基準系統(tǒng)兜粘、刀具裝夾基準系統(tǒng)等若干個子系統(tǒng)申窘,用戶也可以根據(jù)實際情況靈活選用。
模具加工的不同工序可能涉及高速銑床孔轴、高速加工中心剃法、電火花加工、線切割路鹰、三座標測量等不同的設(shè)備贷洲,這些工序中都可以應(yīng)用System3R基準系統(tǒng)。
在生產(chǎn)過程中采用System3R基準系統(tǒng)后议幻,工具或工件在各工序不同機床之間交換時诀次,不必找正,總能保持必要的定位薯荷,精度在1~2 mm左右凳慈。該系統(tǒng)也能在機外預(yù)裝。
System3R系統(tǒng)的概念是在所有機床上建立統(tǒng)一工件電極基準系統(tǒng)戒舆,使每個工件或電極在每道工序的機床上實現(xiàn)“一分鐘換裝”氨缅,并且達到微米級的定位精度。
自動化
當今制造工業(yè)面臨的情況與短短數(shù)年前相比脓脸,已大不相同腹痹。
客戶永遠在要求更短的交付周期,生產(chǎn)過程日益縮短辐椎,產(chǎn)品精度要求日益提高下伙, 價格持續(xù)下跌, 競爭日趨全球化恰岳。所有這些要求都必須通過更大的靈活性吗浩、更高的品質(zhì)和更高的生產(chǎn)率來滿足建芙。從長遠觀點來看,可維持的解決方案只有一個——自動化懂扼!
自動化將車間中的熟練技工從單調(diào)耗時的常規(guī)作業(yè)中解放出來禁荸,轉(zhuǎn)而專注于需要高級技能的更具挑戰(zhàn)性的工作。自動化可保持全年365天日夜不停地進行生產(chǎn)阀湿。
您可以選擇一臺機床的簡單托盤自動更換赶熟,或選擇兩臺機床之間工件或工具的自動更換,例如銑床和磨床或者所有機床陷嘴。無論您選擇何種方法映砖,都將是一項富有遠見卓識的投資。
無論自動化的程度如何灾挨,System 3R的自動化系統(tǒng)始終是方便用戶使用的邑退。隨之而來的結(jié)果是, 操作者誤差更少了劳澄、壓力更小了地技,繼而獲得了更高的質(zhì)量保證。
WorkShopManager 根據(jù)不同工廠的需求而建立和管理訂單秒拔,加工圖紙和組件質(zhì)料墅纲。WorkShopManager能完整將預(yù)先完成的加工程式傳送到機床上。一臺WorkMaster能對三臺或以上不同的機床如高速銑削恐呢,放電加工穿互,線切割機及測量儀器等等。
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