胡志超

（閩南理工學院實踐教學中心，福建石獅 362700）

廈門金龍江申車架有限公司專門生產(chǎn)、銷售汽車車架及相關(guān)的汽車零部件，年產(chǎn)車架量可達一萬多臺。但車間車架系列訂單車型狀態(tài)復(fù)雜，車架鈑金零件多樣化，大部分沖壓零件采用外購形式加工，每年外購成本較高，并且交貨周期長，常因生產(chǎn)負荷、零件無法及時供應(yīng)，導致車架制作效率大幅降低，故如何改善落后的生產(chǎn)技術(shù)、對車架鈑金件加工生產(chǎn)進行技術(shù)改造成為了公司的重點研究項目?？紤]到近年來各種復(fù)合加工設(shè)備得到越來越多機械制造企業(yè)的使用和關(guān)注[1-2]，而目前市面上較為先進的加工機器主要為高速沖割復(fù)合機，其中WHiTnEY-3400XP型號高速沖割復(fù)合機適合應(yīng)用在車架鈑金件生產(chǎn)中。

1 WHiTnEY-3400XP型高速沖割復(fù)合機簡介

WHiTnEY-3400XP型號高速沖割復(fù)合機（以下簡稱復(fù)合機）的主要特點是產(chǎn)能高，精度好，范圍廣，運行成本低，占地少，也是目前車架制造行業(yè)創(chuàng)造最大利潤的優(yōu)選設(shè)備。

目前公司車架鈑金件生產(chǎn)主要包括平板類零件（前后橋、發(fā)動機加強板）、U型無變截面零件（車架橫梁）、L型無變截面零件（大梁連接板）、車架前后、尾縱梁、相關(guān)小零件，大部分都可以經(jīng)由復(fù)合機來進行加工。

2 應(yīng)用復(fù)合機加工優(yōu)缺點對比

2.1 以往流程分析

以往工藝流程，見圖1。從中可看出，工序復(fù)雜，而且存在人員使用多，所需設(shè)備數(shù)量多，占地面積大，耗能高，且吊鉆的鉆孔精度一般在1～2 mm，在保證產(chǎn)品質(zhì)量一致性方面，多次翻轉(zhuǎn)造成重復(fù)裝夾誤差累積[3]，經(jīng)常導致鑄件和相關(guān)配件裝配困難，鉆孔模具較多，維修費用較高。

圖1 以往工藝流程

2.2 導入復(fù)合機流程分析

現(xiàn)在使用工藝流程，見圖2。母材經(jīng)剪板機剪板，定位后送至復(fù)合機設(shè)備進行一次性孔位加工，成型后送至折彎機折彎成型，大大減少加工時間，減少腹面、上下翼面的多次翻轉(zhuǎn)[4]。

圖2 現(xiàn)狀工藝流程

2.3 應(yīng)用復(fù)合機加工優(yōu)缺點對比

通過對比應(yīng)用復(fù)合機前后的制作流程我們可以看出，在導入復(fù)合機后，零件加工一體成型，工件定位準確固定，制作工件精度高，采用等離子高速切割，生產(chǎn)時間斷，效率高；占地面積小，場地的利用率高；投入人員少，工序少，自動化程度高，加工過程無需人為作業(yè)。缺點主要是在初期投入的成本較高。

3 應(yīng)用復(fù)合機的經(jīng)濟可行性分析

3.1 復(fù)合機單位成本

以廠內(nèi)2016年預(yù)估生產(chǎn)大巴2 020臺、中巴862臺、全承載4 127臺、公交車2 799臺，板簧公交約占30%（840臺），結(jié)合設(shè)備提供廠商給定的數(shù)據(jù)和實際生產(chǎn)進行計算，可以得出設(shè)備生產(chǎn)成本，見表1。

表1 單位成本計算表

3.2 自制件導入復(fù)合機加工分析

目前車架自制工件主要有車架橫梁和尾縱梁。橫梁制作主要包括剪板機剪材、仿形割外形、搖臂鉆鉆孔，其單件加工成本為10.67元，而復(fù)合機加工單件成本為7.7元，每件可節(jié)省2.97元。尾縱梁加工主要由剪板機剪材、吊鉆鉆孔，單件加工成本為12.61元，而復(fù)合機加工單件成本為7.88元，每件可節(jié)省4.74元。以2016年為例，導入復(fù)合機后，加工效率提升86%，每年節(jié)省金額69 470元，具體數(shù)據(jù)，見表2。

表2 自制工件導入復(fù)合機加工效率

3.3 外購件回收導入復(fù)合機加工分析

目前外購零件可經(jīng)由復(fù)合機進行自制加工零件，主要是全承載發(fā)動機外側(cè)墻板、全承載前后橋外側(cè)墻板、車架外購橫梁以及車架縱梁與上片連接板，分別表示為零件1～零件4，成本數(shù)據(jù)，見表3。外側(cè)墻板為大中巴、公交全承載常用件，后兩者為大中巴后裝底盤及公交常用橫梁、連接板，其需求數(shù)量多，價格較高，經(jīng)復(fù)合機自制加工可節(jié)約大量成本。

表3 外購零件轉(zhuǎn)復(fù)合機自制成本及節(jié)省收益

3.4 材料利用率提高加工分析

通過應(yīng)用高速沖割復(fù)合機對板材的排版進行了優(yōu)化，由排8個零件增加至9個零件，提高了利用率；以往采用剪板機切割制作，多余的物料多用于制作封口板，成本高，利潤低，仿形切割機零件切除的余料均無法利用，而復(fù)合機加工后零件間隙及周邊均可利用，追加布置外購回收零件（墊板、閥類支架燈），提高廢料利用率又降低了外購成本，利潤更高。對于等離子切割板材的邊距預(yù)留量大，使板材利用率提高。綜合應(yīng)用復(fù)合機后余料利用率達到了97.8%，比以往工藝余料利用率提高了12.5%。利潤變化，見表4。

表4 導入復(fù)合機可節(jié)省成本及效率提升表

3.5 設(shè)備導入有形及無形效益

綜合上述各項，得到采用新工藝后生產(chǎn)成本變化情況，見表5。

表5 新工藝生產(chǎn)成本變化情況

（1）有形效益：項目導入后每年可節(jié)省2 506 079元，按折現(xiàn)率10%計算，2年4個月可以回收設(shè)備購置成本。若折現(xiàn)率8 %約可再縮短1個月，即2年3個月。因此，達到降低成本的目的。

（2）無形效益：項目導入后及自制效率提高86%，改善生產(chǎn)流程和效益，透過有效管理以達最大效益。

可見，高速沖割復(fù)合機導入后，不僅降低了制造成本，而且提高了生產(chǎn)效率。

4 結(jié)語

通過引進高速沖割復(fù)合機可解決目前物料供應(yīng)不及時的瓶頸問題，并提高廠內(nèi)自制生產(chǎn)力，提高生產(chǎn)效率，降低外購、自制成本，在中厚板沖孔效益尤為突出，可以輕松實現(xiàn)大梁和模治具（工裝）的加工，而且自動化程度高，柔性加工能力強，性能可靠，操作方便，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，運行成本低，完全滿足多品種、批量生產(chǎn)的要求[5]，更有利于將來工廠主要業(yè)務(wù)的拓展。復(fù)合機在工藝實用性，設(shè)備的適用性，設(shè)備的長期使用性，技術(shù)的突破性，在較長一段時間內(nèi)的技術(shù)儲備性，都具有很大的優(yōu)勢，和現(xiàn)有加工配套的激光機協(xié)調(diào)互補使用，會使工廠在業(yè)務(wù)及影響力在同行內(nèi)得到較大的提振，使得廠商的核心競爭力得到大幅提高。