張平秀

摘 ?要：本文介紹了某公司為實現(xiàn)場地空間利用率提升、自動化提升、生產(chǎn)效率提升、固廢減少，導(dǎo)入一種實現(xiàn)兩種軟材組合加熱成形設(shè)備的基本技術(shù)情況，設(shè)備主要具有兩種不同軟材自動上料及對中、自動疊加、自動輸送成形且節(jié)省材料的功能;對設(shè)備安裝調(diào)試過程進(jìn)行了闡述，分析了安裝完成后存在的生產(chǎn)性問題及解決對策，并對本生產(chǎn)線生產(chǎn)效率的提升方法進(jìn)行了歸納和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：自動上料及對中、自動疊加、自動輸送成形、生產(chǎn)效率

某公司成立于2008年，主要生產(chǎn)轎車內(nèi)外軟飾件（地毯、行李箱飾件、輪轂罩等），先后導(dǎo)入了5條加熱成形一體機(jī)生產(chǎn)線，年配套汽車飾件高達(dá)100萬臺套，均為單材料加熱成形，產(chǎn)品單一。近年來汽車市場高速發(fā)展， 隨著汽車內(nèi)飾及乘客噪音體感的發(fā)展需求，雙層材料內(nèi)飾件的需求日益增加， 相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)也得以進(jìn)步。為了適應(yīng)汽車整車廠的需求，公司決定導(dǎo)入一條實現(xiàn)兩種材料組合加熱成形的生產(chǎn)線，豐富產(chǎn)品線，改善場地使用面積，提升車間綜合管理效率。

一、加熱成形一體機(jī)生產(chǎn)線技術(shù)規(guī)格

1.設(shè)備構(gòu)成及工藝設(shè)計思路

本設(shè)備用于生產(chǎn)兩種軟材組合加熱成型的汽車內(nèi)飾件，如地板地毯等內(nèi)飾件。生產(chǎn)線主要由上料對中裝置（上料段）、加熱裝置（加熱段）、自動疊加輸送裝置（輸送段）、成型壓機(jī)（成型段）、冷卻系統(tǒng)及其它輔助裝置組成，預(yù)留自動化下料接口。

工藝設(shè)計思路：上層材料上料至上層上料機(jī)構(gòu)，下層材料至下層上料機(jī)構(gòu)，上層上料機(jī)構(gòu)將材料運送至上層加熱，下層上料機(jī)構(gòu)將材料運送至下層加熱，上下層材料加熱后進(jìn)行材料自動疊加組合，材料組合同時，拋料網(wǎng)伸入至成型壓機(jī)，拋料網(wǎng)進(jìn)入壓機(jī)后進(jìn)行后退并拋料，壓料機(jī)構(gòu)下壓，壓機(jī)進(jìn)行成形冷卻，成形冷卻完畢后人工取件，后期可對取件工序進(jìn)行自動化改造，提升生產(chǎn)效率，降低人工成本。

2.設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)

設(shè)備研發(fā)時需要聯(lián)合產(chǎn)品設(shè)計、 材料開發(fā)及生產(chǎn)技術(shù)人員充分檢證產(chǎn)品性能要求和材料的生技性能條件， 確保設(shè)備的各項工藝參數(shù)能夠符合產(chǎn)品的良品條件。

（1）生產(chǎn)材質(zhì)：麻纖維+PP，廢紡氈+PP，無紡布+PE，無紡布+PE+廢紡氈等，材料厚度5-50mm。

（2）自動上料及對中、加熱、自動疊加、輸送裝置

自動上料裝置：采取針刺+真空吸附，其輸送動作由電機(jī)驅(qū)動上升下降、左右移動，實現(xiàn)自動化;雙料倉上料，換料無停機(jī)時間;可夾持材料幅長1200-2800mm、幅寬1200-1800mm，無級可調(diào)。

自動對中裝置：下層材料吹氣懸浮、電機(jī)驅(qū)動擋板推動對中，上層材料電機(jī)驅(qū)動擋板+毛刷推動對中，對中精度可達(dá)±3mm。

材料加熱裝置：加熱系統(tǒng)主要由上加熱器、下加熱器組成。上加熱器為熱風(fēng)循環(huán)式加熱、下加熱器為遠(yuǎn)紅外式加熱;上加熱器由氣缸動作調(diào)整高度，下加熱高度固定。上加熱器頂部設(shè)置抽風(fēng)罩，并安裝管道式軸流風(fēng)機(jī)，使聚集在加熱爐上部的熱量及產(chǎn)生的有害氣體能排出室外。上熱風(fēng)循環(huán)加熱爐四周及底部需考慮在加熱材料時密閉，防止熱風(fēng)向外部散失。下加熱器加熱面料時要防止面料受熱下垂過于接近加熱器， 溫度過高會使表皮絨毛融化， 影響產(chǎn)品外觀品質(zhì)。下加熱器加熱面料時四周需要設(shè)置機(jī)構(gòu)拉緊， 防止面料受熱收縮，在模壓成型時產(chǎn)生褶皺不良。表皮面料絨毛朝下加熱后輸送至模壓成型工序時， 需要檢討模具的上下模設(shè)計方案，預(yù)防成型問題發(fā)生。

最大加熱面積：3010mm（縱向）×2070mm（橫向）。

溫控范圍：上層：室溫-250℃，下層：室溫-500℃。

控溫方式：多區(qū)域時間比例發(fā)熱量控制方式。

加熱功率：約250Kw。

自動疊加裝置：采取先檢測材料料頭位置，通過伺服電機(jī)驅(qū)動，匹配上、下層網(wǎng)帶輸送速度進(jìn)行疊加。

自動輸送裝置：輸送系統(tǒng)由貫穿于上料、加熱、成型各段的網(wǎng)帶及傳動裝置組成，網(wǎng)帶間距由伺服電機(jī)驅(qū)動保證整個網(wǎng)帶同步運行。

材料拋送精度：對角線精度≤±5.0mm。

（3）壓力機(jī)參數(shù)

壓力機(jī)合模力為150T，且壓力可在觸摸屏上調(diào)節(jié)，帶有過載保護(hù)功能。壓力機(jī)的液壓及電氣控制系統(tǒng)采用集中控制，具有自動、手動和調(diào)整三種操作模式，每個動作都可以單獨操作。

二、設(shè)備安裝調(diào)試及產(chǎn)生的主要問題

在整個生產(chǎn)線的安裝調(diào)試過程中，根據(jù)生產(chǎn)需求，制訂總控計劃，提出關(guān)鍵節(jié)點，再制訂分項計劃，成立項目小組。為了保證指揮統(tǒng)一，選出項目負(fù)責(zé)人，整理出各項工作的具體內(nèi)容，項目擔(dān)當(dāng)負(fù)責(zé)各分項工作，有序推進(jìn)設(shè)備安裝調(diào)試。在整個過程中應(yīng)注意設(shè)備設(shè)計、設(shè)備基礎(chǔ)、設(shè)備制造、運輸、安裝、調(diào)試、交付使用等關(guān)鍵點，保證項目有序推進(jìn)。

1.成立設(shè)備導(dǎo)入項目小組

項目小組由設(shè)備開發(fā)、生產(chǎn)工藝、設(shè)備保全等組成，成員進(jìn)行具體分工，設(shè)備開發(fā)部門負(fù)責(zé)土建基礎(chǔ)施工監(jiān)督，把握施工質(zhì)量，如基坑結(jié)構(gòu)安裝心寸、水電氣接口，避免工程差錯及進(jìn)度滯后等。生產(chǎn)部門負(fù)責(zé)設(shè)備生產(chǎn)性問題檢討，總結(jié)現(xiàn)有設(shè)備使用過程中的經(jīng)驗，融入到設(shè)計中去，并與設(shè)計人員定期檢討技術(shù)問題，嚴(yán)格審圖環(huán)節(jié)，避免設(shè)備安裝后出現(xiàn)問題，造成修改成本增加。設(shè)備開發(fā)部門及設(shè)備保全部門負(fù)責(zé)設(shè)備設(shè)計、制造、運輸?shù)母M(jìn)，對設(shè)備廠的設(shè)計優(yōu)化進(jìn)行確認(rèn)，跟進(jìn)整個制造過程，保證設(shè)備按期保質(zhì)推進(jìn)。定期召開項目評審會，從設(shè)計、制造、工程施工進(jìn)度等各方面檢討解決出現(xiàn)的問題，制訂對策。設(shè)備到場后，相關(guān)人員要全程跟蹤安裝調(diào)試過程，這也是一個培訓(xùn)的過程，通過與設(shè)備廠技術(shù)人員一起工作，很好地把握設(shè)備可能存在的問題點。后期設(shè)備操作人員、保全人員要經(jīng)過培訓(xùn)，考核合格后上崗。

2.制訂詳細(xì)的總控計劃及分項計劃

加熱成形一體機(jī)生產(chǎn)線，投資較大、周期長半年以上，能否按生產(chǎn)需求交付對公司影響大，牽涉單位多，如工程施工單位、設(shè)備制造單位、二次水電氣工程安裝單位等。為避免設(shè)備導(dǎo)入過程中由于各單位步調(diào)不一，導(dǎo)致不必要的浪費，必須制訂周密的總控計劃及分項計劃，保證各相關(guān)單位時間節(jié)點協(xié)調(diào)有序。設(shè)備基礎(chǔ)圖關(guān)系到設(shè)備基礎(chǔ)的施工，因此設(shè)備安裝基礎(chǔ)圖需要在工程要求時點給出，以保證工程完工與設(shè)備到廠安裝的時間一致。設(shè)備安裝前還需要進(jìn)行水電氣工程的配合施工，部分一次側(cè)工程可提前完成，二次側(cè)水電氣工程配合設(shè)備進(jìn)度施工，以便于設(shè)備安裝后的調(diào)試。設(shè)備運輸回廠后，項目組與設(shè)備廠人員要制訂安裝調(diào)試方案，編制整體安裝調(diào)試計劃，工作具體到每一天，專人跟進(jìn)，如有不按期完成的，在保證安全的前提下（除大件吊裝），要求設(shè)備廠安排人員加班，搶回滯后的工作。

3.安裝調(diào)試過程中存在的問題及對策

設(shè)備安裝調(diào)試過程中主要存在自動上料裝置材料對中、材料疊加、拋料等問題，具體見下表，經(jīng)過邊調(diào)試邊整改，最終排除了故障。

三、生產(chǎn)效率提升方法

作為新設(shè)備，要達(dá)到設(shè)定生產(chǎn)效率，有一個爬坡過程，主要應(yīng)用了以下方法，最后達(dá)成生產(chǎn)循環(huán)CT≤75秒的目標(biāo)。

1.零容忍安裝調(diào)試過程中的問題

通過成立項目組進(jìn)行全過程跟蹤，把設(shè)備安裝調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題，全部消除。項目組成員要從設(shè)備規(guī)格書編制、招標(biāo)采購、設(shè)計開始就參與，對出現(xiàn)問題做到心中有數(shù)，解決方法了如指掌。通過全過程管理，設(shè)備交付使用時操作人員已經(jīng)得到了充分的培訓(xùn)，并具備了解決具體問題的能力，能夠在生產(chǎn)過程中對設(shè)備進(jìn)行效率提升優(yōu)化。

2.影響生產(chǎn)效率要素分析

在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓力機(jī)以設(shè)定CT運行時，上料對中裝置與自動疊加輸送拋料裝置能否持續(xù)協(xié)調(diào)工作是本生產(chǎn)線保持穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)三大要件制約了生產(chǎn)效率的提升，一是上料材料表面有絨毛導(dǎo)致摩擦不易推動無法對中，針對這個問題，采用通過設(shè)置在對中工位下方的風(fēng)扇/風(fēng)機(jī)向上吹氣使材料懸浮便于對中機(jī)構(gòu)的改善得到解決;二是自動疊加拋料不良會導(dǎo)致產(chǎn)品成型時發(fā)生欠料;最后是材料拋送至模具時為拋物線運動，怎樣保證材料均勻平鋪在模具上等均影響生產(chǎn)效率。通過對每套模具生產(chǎn)特點進(jìn)行要素分析，對個性問題逐步排除，經(jīng)過三個月的持續(xù)改善，完成第一輪的生產(chǎn)性排查，生產(chǎn)過程中的常規(guī)影響因素得以排除。

3.人員培訓(xùn)、持續(xù)改善

操作工在安裝調(diào)試階段同設(shè)備廠技術(shù)人員一道發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，后經(jīng)系統(tǒng)培訓(xùn)，掌握了設(shè)備的操作，通過考試合格后上崗。經(jīng)一個月的上崗操作后再與設(shè)備廠一起檢討操作心得，經(jīng)過反復(fù)，操作員對設(shè)備的認(rèn)識得到了加深，同時也培養(yǎng)了操作員主動思考的習(xí)慣。

通過TPM深入和模具生產(chǎn)性、工人操作模式等的持續(xù)改善，提高了設(shè)備的稼動率，然后制訂換模、上料、取料等作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，生產(chǎn)效率得以進(jìn)一步提高。

4.進(jìn)一步設(shè)備自動化升級

本設(shè)備在導(dǎo)入時考慮到投入成本，暫未在取件工序采用自動化下料，但預(yù)留了接口，后期為進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率及降低人工成本，可增加一臺機(jī)器人取代人工取件，機(jī)器人取件后可直接放入超高壓水切割工序，進(jìn)行下工序加工。

結(jié)束語

本生產(chǎn)線是導(dǎo)入的全新技術(shù)方案的生產(chǎn)線，對比以往生產(chǎn)線實現(xiàn)了場地空間利用率提升、自動化提升、固廢減少的目的，同時實現(xiàn)了兩種軟材組合加熱成形的目的。自2020年5月份投產(chǎn)以來，對比以往生產(chǎn)線，自動化程度提高了，減少了人工投入;雙料倉上料，換料無需停機(jī)，提升了生產(chǎn)效率。

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