袁登國(guó)

安徽艾普智能裝備有限公司 安徽滁州 239066

1 引言

安徽省滁州市，一個(gè)曾經(jīng)在國(guó)內(nèi)都不是很知名的城市，如今卻成為了國(guó)內(nèi)乃至世界范圍內(nèi)頗具影響力的電冰箱生產(chǎn)裝備及模具的生產(chǎn)基地，在電冰箱生產(chǎn)裝備、模具生產(chǎn)方面一枝獨(dú)秀。

從廠區(qū)布局規(guī)劃，到配齊電冰箱廠所需的所有類別的生產(chǎn)裝備和模具，無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外的電冰箱廠家，無(wú)論是計(jì)劃新上或擴(kuò)能，滁州都會(huì)為他們提供一個(gè)電冰箱生產(chǎn)裝備、模具方面交流、考察的平臺(tái)。

可以說(shuō)，如今以電冰箱生產(chǎn)裝備及模具為主要標(biāo)志的智能裝備及模具制造產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為滁州市的一大支柱產(chǎn)業(yè)和滁州市重要的對(duì)外名片之一。

2 中國(guó)電冰箱生產(chǎn)裝備回顧

20世紀(jì)80年代，中國(guó)電冰箱制造行業(yè)開(kāi)始起步。但當(dāng)時(shí)第一代電冰箱基本都是手工作坊式的小規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品缺乏有效的保障，同時(shí)鑒于當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)條件，產(chǎn)能無(wú)法擴(kuò)展。受制于當(dāng)時(shí)國(guó)家整體的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和工業(yè)基礎(chǔ)，只有少數(shù)國(guó)營(yíng)企業(yè)獲得了電冰箱生產(chǎn)裝備的進(jìn)口權(quán)，進(jìn)口了成套冰箱線生產(chǎn)裝備（即便是這些進(jìn)口的成套生產(chǎn)線，也還沒(méi)有PLC控制，而是繼電器控制）。

而當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)冰箱裝備起步艱難，只能設(shè)計(jì)、制造出簡(jiǎn)易裝配生產(chǎn)線，還不具備電冰箱生產(chǎn)必須的幾大類主要設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)，如：鈑金類的輥軋成型線、發(fā)泡類的全自動(dòng)發(fā)泡生產(chǎn)線、真空成型類的全自動(dòng)多工位成型機(jī)等。

揚(yáng)子集團(tuán)宣中光總裁獨(dú)具慧眼，看到了國(guó)內(nèi)冰箱生產(chǎn)裝備的軟肋，于1988年全套引進(jìn)了意大利主要設(shè)備，并于同年花重金委托了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)技術(shù)水平極高的航天部211廠測(cè)繪全套生產(chǎn)線中的所有設(shè)備。以此為基礎(chǔ)，揚(yáng)子設(shè)備模具制造分廠在經(jīng)歷了后續(xù)若干批次年輕技術(shù)人員的消化、吸收、再創(chuàng)新后逐步形成了全套電冰箱生產(chǎn)裝備的設(shè)計(jì)和制作能力。

隨著以揚(yáng)子設(shè)備模具為母體培養(yǎng)出來(lái)的一批又一批電冰箱生產(chǎn)裝備及模具方面人才的創(chuàng)業(yè)，目前滁州已經(jīng)發(fā)展成為了我國(guó)乃至世界范圍內(nèi)很有影響力的電冰箱生產(chǎn)裝備及模具的生產(chǎn)基地。

3 電冰箱生產(chǎn)裝備技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

電冰箱廠必備的四大類生產(chǎn)裝備是鈑金成型類（生產(chǎn)箱體外殼及門板）、真空成型類設(shè)備（生產(chǎn)箱體及門體內(nèi)膽）、發(fā)泡類設(shè)備（生產(chǎn)冰箱箱體及門體）和生產(chǎn)線。其余的零部件（如各類塑料件、小鈑金件、玻璃等等），由于各個(gè)廠家的產(chǎn)能不同，因此大部分廠家都采取標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備制作或配套廠家供貨的方式。

鑒于上述情況，下文就電冰箱廠必備的四大類主要生產(chǎn)裝備的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)要的說(shuō)明。

3.1 鈑金成型類裝備

此類裝備主要用于電冰箱的外殼、門板、背板等大鈑金件的成型生產(chǎn)。早期主要采用的是如：沖床、壓機(jī)、折彎?rùn)C(jī)等常規(guī)設(shè)備加工配合模具成型等來(lái)實(shí)現(xiàn)，但這種方法存在工序多、用人多、質(zhì)量一致性差等缺陷。如果采用全自動(dòng)生產(chǎn)線來(lái)制作就可以很好地避免這些問(wèn)題。

如冰箱的外殼（U型殼體或側(cè)板）通常包含有U型成型迷宮形狀，最簡(jiǎn)潔的辦法是采用輥軋成型的方式來(lái)替代5～6次的人工轉(zhuǎn)運(yùn)、人工折彎等工序。

該類產(chǎn)品的全自動(dòng)成型線通常包含了自動(dòng)上料、沖切、輥軋、各種類型的折彎成型等工序。

隨著環(huán)保要求的提升，預(yù)涂板得到了廣泛的應(yīng)用，考慮到生產(chǎn)過(guò)程中要盡量避免劃傷板料的彩面等問(wèn)題，增設(shè)了180°翻轉(zhuǎn)以及后續(xù)的U型殼體頂部角部的“打Z”等工序。早期的設(shè)備為了降低造價(jià)成本，在產(chǎn)品換型時(shí)采用的是人工調(diào)整的方式，帶來(lái)了換型時(shí)間長(zhǎng)、換型后需重新調(diào)試產(chǎn)品，效率低、損耗大等問(wèn)題。為改善這些缺陷，冰箱生產(chǎn)廠商在生產(chǎn)線上增加了快速定位功能，繼而發(fā)展成采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)、按設(shè)定好的數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)取調(diào)整的全自動(dòng)生產(chǎn)線。

3.2 真空成型類裝備

此類裝備主要用來(lái)生產(chǎn)電冰箱的箱體及門體內(nèi)膽。通過(guò)加熱將待成型的板材軟化，達(dá)到可以實(shí)現(xiàn)真空吸附成型的溫度，再配合成型模具，實(shí)現(xiàn)箱體及門體內(nèi)膽的成型，最后通過(guò)冷卻定型獲得制品。

由于成型工藝復(fù)雜，該類裝備需要實(shí)現(xiàn)的各類功能的結(jié)構(gòu)、控制等要求較高。在最初階段，國(guó)內(nèi)只能生產(chǎn)簡(jiǎn)易控制的單工位成型設(shè)備，成型過(guò)程中，由人工根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)掌控并調(diào)整各類參數(shù)（如溫度、時(shí)間、吹泡及抽真空速度、脫模氣量等），制品的合格率相當(dāng)?shù)停a(chǎn)效率低下、浪費(fèi)嚴(yán)重、成本過(guò)高。

后期，通過(guò)不斷的吃透工藝、對(duì)設(shè)備的相關(guān)結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及自動(dòng)控制方面的長(zhǎng)足進(jìn)步，真空成型裝備目前已經(jīng)發(fā)展成了集機(jī)械、電氣、液壓、伺服、光控以及比例控制為一體的高度智能化的全自動(dòng)真空成型生產(chǎn)線，極大地提升了生產(chǎn)效率、降低了能耗和不良品率。

3.3 發(fā)泡類裝備

此類裝備主要用于完成電冰箱箱體及門體的發(fā)泡、定型生產(chǎn)。將預(yù)裝好的箱體或門體部件，放入到相應(yīng)的夾具及模具中，注入充分混合的預(yù)混白料（多元醇+環(huán)戊烷等）、黑料（異氰酸酯），讓它們之間充分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而使箱體或門體內(nèi)腔充滿致密的多孔發(fā)泡組織，達(dá)到使箱體或門體定型并具備足夠的強(qiáng)度、絕熱性能的目的。

在起步階段，受制于當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)及工藝條件，某些廠家使用簡(jiǎn)易夾具甚至木模來(lái)生產(chǎn)。隨著對(duì)此類裝備的不斷消化、吸收、再改進(jìn)，目前箱體發(fā)泡實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化生產(chǎn)的模式，即從預(yù)裝箱體自動(dòng)輸送進(jìn)發(fā)泡夾具→發(fā)泡模具自動(dòng)合?！詣?dòng)注料→自動(dòng)堵泡→固化成型→自動(dòng)脫模→箱體自動(dòng)輸送出，進(jìn)入總裝線體，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)、不需人工干預(yù)的全自動(dòng)化生產(chǎn)。

3.4 生產(chǎn)線主要是指裝配流水線部分

這部分主要負(fù)責(zé)將數(shù)以千計(jì)的零部件，按照確定的工藝、一步一步將它們組裝完成，通過(guò)發(fā)泡定型、后續(xù)總裝，成為完整的電冰箱產(chǎn)品，并通過(guò)抽真空、冷媒灌注、封口以及各類檢測(cè)、包裝成為最終成品所需使用的各類線體、專機(jī)等。

圖1 旋轉(zhuǎn)式門體發(fā)泡線

圖2 直線式箱體發(fā)泡線

在上世紀(jì)80年代，受制于當(dāng)時(shí)的中國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)水平，我國(guó)的電冰箱生產(chǎn)廠家只能制作一些簡(jiǎn)易線，大部分采用手動(dòng)線體再加上人工轉(zhuǎn)運(yùn)的方式。

隨著國(guó)內(nèi)近30年的經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的騰飛，特別是中國(guó)制造的崛起，從使用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、到材料的豐富，該類生產(chǎn)線所需的各類線體及專機(jī)技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。作為電冰箱行業(yè)也不例外，目前基本可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從預(yù)裝、與發(fā)泡裝備的自動(dòng)銜接、發(fā)泡后進(jìn)入總裝線、自動(dòng)抽真空線、后續(xù)的性能測(cè)試線，直到最終的自動(dòng)包裝線，通過(guò)電氣控制，基本實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)的運(yùn)行，不再需要人工的搬運(yùn)。

4 電冰箱生產(chǎn)裝備技術(shù)發(fā)展展望

隨著中國(guó)裝備制造業(yè)的強(qiáng)勁發(fā)展、大工業(yè)生產(chǎn)對(duì)于裝備制造業(yè)的需求的提升，以及電冰箱產(chǎn)品個(gè)性化需求的不斷延伸，電冰箱生產(chǎn)裝備不斷地發(fā)展，作為中國(guó)制造2025的一類裝備制造，電冰箱生產(chǎn)裝備的發(fā)展將會(huì)呈現(xiàn)有機(jī)器人大量取代傳統(tǒng)人工作業(yè)等幾大特點(diǎn)。

圖3 生產(chǎn)線抽真空部分

4.1 機(jī)器人大量取代傳統(tǒng)的人工作業(yè)

目前，機(jī)器人已經(jīng)在冰箱裝備的鈑金成型生產(chǎn)線、裝配生產(chǎn)線等類別的線體工位中，一些繁重的、對(duì)精度要求較高的工序中取得了應(yīng)用。未來(lái)，隨著中國(guó)老齡化的臨近，人力資源的短缺以及機(jī)器人工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人將會(huì)在電冰箱生產(chǎn)裝備領(lǐng)域得到更為廣泛的應(yīng)用。

4.2 柔性化發(fā)展方向

目前，伺服控制技術(shù)、比例控制技術(shù)、光電控制技術(shù)、溫度控制技術(shù)等柔性控制技術(shù)的不斷涌現(xiàn)并在各類生產(chǎn)裝備中得到應(yīng)用，一些個(gè)性化需求方面在生產(chǎn)中的難題已經(jīng)得到了很好的處理。相信伴隨著這些柔性控制技術(shù)方面的發(fā)展和升華，它們勢(shì)必也將融入到未來(lái)的電冰箱生產(chǎn)裝備中。

4.3 高度智能化方面得到體現(xiàn)

未來(lái)的電冰箱生產(chǎn)裝備中，受到各類自然因素而產(chǎn)生的設(shè)備停機(jī)等因素，將會(huì)因?yàn)檠b備智能化方面的發(fā)展得以解決。比如真空成型設(shè)備在成型生產(chǎn)過(guò)程中，比較容易受到外界溫度、風(fēng)力等變化的影響，在實(shí)現(xiàn)了控制智能化以后，就可以通過(guò)自身的控制系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)，從而很好的解決該方面的問(wèn)題。

4.4 與其他行業(yè)生產(chǎn)裝備的融合

在電冰箱生產(chǎn)的主要四大類裝備中，與其他行業(yè)的相同類別的設(shè)備在生產(chǎn)制品時(shí)的工藝過(guò)程基本一致，相應(yīng)引入其他行業(yè)的一些設(shè)備的長(zhǎng)處以及一些特定功能，將會(huì)給未來(lái)的新型電冰箱提供工藝方面的支撐。例如，一旦我們把在汽車行業(yè)中的真空覆膜成型技術(shù)引入，就可以改變電冰箱內(nèi)膽目前一貫使用的ABS或HIPS板材真空吸塑成型的樣式，給電冰箱產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供一些新思路。

4.5 生產(chǎn)效率將得到極大提升

隨著前述種種技術(shù)的引入及發(fā)展，對(duì)于電冰箱生產(chǎn)裝備自身會(huì)有很大的改進(jìn)和提升。這種改進(jìn)和提升的體現(xiàn)之一，就是未來(lái)的全自動(dòng)電冰箱生產(chǎn)裝備的生產(chǎn)效率可以得到極大的提升，并且可以更好地滿足大工業(yè)方面的生產(chǎn)需求。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著中國(guó)制造的電冰箱生產(chǎn)裝備的能力及技術(shù)水平的提升，目前已經(jīng)可以為客戶提供從整體工廠的設(shè)計(jì)規(guī)劃到生產(chǎn)出最終成品的全套低生產(chǎn)裝備及生產(chǎn)線。近些年，在滿足國(guó)內(nèi)電冰箱裝備市場(chǎng)大規(guī)模的需求以外，也已經(jīng)逐步為第三世界的一些國(guó)家（如南亞、中東、北非、南美等地國(guó)家）提供了全套的電冰箱生產(chǎn)裝備及生產(chǎn)線。

與此同時(shí)，我們也應(yīng)看到，目前我國(guó)制造的高度智能化的多工位成型機(jī)、鈑金成型線、高壓發(fā)泡機(jī)等產(chǎn)品在穩(wěn)定性、可靠性等方面距離德國(guó)、意大利等國(guó)知名公司的一些高端生產(chǎn)線還存在較大差距。

隨著國(guó)內(nèi)電冰箱企業(yè)大品牌集中度的增加，對(duì)于減少用人、提升產(chǎn)品質(zhì)量、進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)規(guī)模化效益，對(duì)生產(chǎn)裝備及生產(chǎn)線的自動(dòng)化及智能化的水平需求的進(jìn)一步提升，電冰箱裝備的制造技術(shù)水平仍需不斷提升、進(jìn)步。

總體而言，我國(guó)的電冰箱生產(chǎn)裝備制造業(yè)也還有很長(zhǎng)的路要走，任重道遠(yuǎn)。

[1] 熊振琦, 西歐電冰箱生產(chǎn)工藝的特點(diǎn). 機(jī)械工廠設(shè)計(jì), 1989,6.

[2] 高丕文，淺談電冰箱行業(yè)中的板金冷沖壓. 鍛壓機(jī)械, 1993,1.

[3] 崔偉, 電冰箱高效在線制冷檢測(cè)方法探討. 日用電器, 2010,7.

[4] 趙升噸, 趙承偉， 王君峰. 林文捷. 現(xiàn)代旋壓設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)的探討. 中國(guó)機(jī)械工程, 2012,10.

[5] 劉鑫，中國(guó)工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì). 航天控制, 2004,4.[6] http://ah.anhuinews.com/qmt/system/2011/03/23/003867898.shtml 六大支柱產(chǎn)業(yè)“給力”滁州發(fā)展, 中安在線, 楊楊,2011,3.23.