隨著新材料、新工藝的發(fā)展，汽車制造業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了新的發(fā)展階段，也給傳統(tǒng)沖壓工藝帶來了挑戰(zhàn)。不過，汽車車身零件尤其是覆蓋件制造采用沖壓方式在我國已有幾十年的歷史了，實(shí)踐證明沖壓工藝的高效率和低成本是其他工藝無法替代的。為了了解沖壓工藝在汽車制造行業(yè)的作用，本刊記者采訪了一汽-大眾捷達(dá)品牌成都分公司沖壓車間(以下簡稱“成都沖壓車間”)的經(jīng)理唐士東，聽他為我們介紹好的橋車怎樣從沖壓開始。

挖掘設(shè)備價(jià)值

成都沖壓車間現(xiàn)有5 條高速?zèng)_壓自動(dòng)化生產(chǎn)線(萬家頓品牌生產(chǎn)線4 條、濟(jì)南二機(jī)床生產(chǎn)線1 條)、5 臺(tái)調(diào)試壓機(jī)、1 條舒勒公司的800t 開卷落料線。此外還有AGV 小車、德瑪克天車若干臺(tái)。沖壓壓力機(jī)作為汽車制造行業(yè)表面件加工的設(shè)備，是具有多工況，變載荷、重載荷的重型設(shè)備，在零件加工過程中需要持續(xù)往復(fù)運(yùn)行。在過去10 年中，一汽-大眾年產(chǎn)量日益攀升，為滿足產(chǎn)量需求，成都沖壓車間基本采用三班持續(xù)生產(chǎn)，年工作日在三百天以上。

唐士東在談到?jīng)_壓設(shè)備時(shí)說道：“沖壓設(shè)備追求的方向永遠(yuǎn)是效率更高，能源消耗更低；沖壓設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)就是集成化、智能化。⑴目前，成都沖壓車間壓力機(jī)的最高節(jié)拍是15 次/分鐘，傳輸方式使用SpeedBar。我們立足現(xiàn)狀，通過自主開發(fā)節(jié)能程序和選用新型節(jié)能工量具等實(shí)現(xiàn)壓力機(jī)能源管控，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)備的能耗，該案例在今年獲得了一汽集團(tuán)節(jié)能大賽一等獎(jiǎng)并將在集團(tuán)內(nèi)沖壓專業(yè)進(jìn)行推廣。⑵外部投資。如線尾的自動(dòng)化裝箱、表面質(zhì)量視覺檢測(cè)、AGV 替代傳統(tǒng)叉車的自動(dòng)化轉(zhuǎn)運(yùn)。成都沖壓車間于2019 年投入了AGV 實(shí)現(xiàn)成品件轉(zhuǎn)運(yùn)，解決叉車作業(yè)和人工裝箱的交叉作業(yè)隱患，提升工作效率和安全性。未來我們會(huì)繼續(xù)探索視覺檢測(cè)、自動(dòng)裝箱等課題。⑶內(nèi)部挖潛。如設(shè)備故障的自我識(shí)別、自我檢測(cè)和自動(dòng)預(yù)警等功能。此外在各種傳感器、機(jī)器視覺在設(shè)備故障監(jiān)控方面，我們新開發(fā)了很多檢測(cè)系統(tǒng)，比如和西安交通大學(xué)合作，通過對(duì)沖壓壓力機(jī)主電機(jī)振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化預(yù)警和趨勢(shì)判斷，便利檢修的同時(shí)規(guī)避了大的設(shè)備故障。”

提高生產(chǎn)效率

傳統(tǒng)的設(shè)備維護(hù)體系中維修人員對(duì)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控主要基于設(shè)備原廠自帶的基礎(chǔ)狀態(tài)監(jiān)控功能(主要包括帶閾值監(jiān)控指標(biāo)的變量，如溫度、壓力、液位等)，點(diǎn)巡檢時(shí)通過目視、溫度測(cè)量、聲音異常等來發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題，并依據(jù)個(gè)人或團(tuán)隊(duì)維修經(jīng)驗(yàn)來作出預(yù)判，從而指導(dǎo)維修工作的開展。

成都沖壓車間從2012 年投產(chǎn)到現(xiàn)在，以JIER 壓機(jī)線為例，單臺(tái)壓機(jī)的沖程數(shù)已超過兩千萬次，這個(gè)沖程數(shù)在成都基地的五條生產(chǎn)線中屬于中等水平。隨著設(shè)備的負(fù)荷不斷增大、使用年限不斷增長，一些大型的機(jī)械故障也因?yàn)槟p、疲勞以及維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)、不徹底等因素而開始出現(xiàn)，且出現(xiàn)頻次逐漸增高。在既有的正常點(diǎn)巡檢和例行檢修保養(yǎng)的前提下，一些故障和問題仍無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)或提前預(yù)判，從而造成了大量的非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間、人工成本、備件成本的投入。

基于大數(shù)據(jù)的設(shè)備維護(hù)體系的建立，一汽-大眾沖壓一直走在行業(yè)前列，唐士東針對(duì)解決數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)處理、趨勢(shì)預(yù)測(cè)分析等問題做了詳細(xì)介紹。

“維修人員通過各種途徑探索了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控工作。⑴通過采集現(xiàn)有的設(shè)備狀態(tài)信號(hào)，自主二次開發(fā)人機(jī)監(jiān)控界面。⑵新增各類傳感器，對(duì)關(guān)注部位進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控等。在故障診斷范疇內(nèi)，佛山分公司沖壓車間于2019 年上線一套設(shè)備預(yù)測(cè)維修項(xiàng)目，通過在主要電機(jī)(主泵、控制泵)、離合器選裝給油裝置等位置安裝了振動(dòng)傳感器，同時(shí)監(jiān)控設(shè)備界面獲取相關(guān)溫度，將巡檢項(xiàng)目從80 項(xiàng)優(yōu)化至14 項(xiàng)。

“成都分公司于2018 年開始進(jìn)行壓機(jī)狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷預(yù)防維修探索，與西安交大、西安因聯(lián)科技一起通過項(xiàng)目立項(xiàng)、校企合作，共同開發(fā)運(yùn)用一套監(jiān)控診斷系統(tǒng)，通過在兩臺(tái)壓機(jī)安裝無線振動(dòng)傳感器，在一臺(tái)壓機(jī)安裝有線振溫一體傳感器，對(duì)壓機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和故障診斷有了一定的理論和案例。積累了大量的數(shù)據(jù)，也成功規(guī)避了多次異常停機(jī)。”

育高素質(zhì)人

捷達(dá)品牌是一汽-大眾的第三個(gè)品牌，2019 年捷達(dá)從一款車發(fā)展到成立品牌后，成都沖壓車間團(tuán)隊(duì)又承擔(dān)了新車型導(dǎo)入、生產(chǎn)爬坡、模具調(diào)試及效率提升等工作，在捷達(dá)品牌成立的創(chuàng)業(yè)過程中，沖壓車間主動(dòng)承接任務(wù)，支援供應(yīng)商質(zhì)量提升，車間人才得到充分鍛煉。近3 年獲評(píng)四川工匠1 人，成都工匠13人，成都市技術(shù)能手2 人，團(tuán)隊(duì)獲得一汽集團(tuán)及一汽-大眾公司級(jí)集體獎(jiǎng)項(xiàng)幾十項(xiàng)。

在介紹成都沖壓車間的工匠文化時(shí)，唐士東如數(shù)家珍：“我們擁有13 名成都工匠，四川工匠、一汽-大眾工匠以及驛都工匠各1 名。工匠數(shù)量之多在一汽-大眾各大基地甚至在國內(nèi)汽車同行里都是獨(dú)此一份。

“這樣的成果既與時(shí)代要求呼應(yīng)，也離不開公司對(duì)技能人才的重視和提供良好的培育平臺(tái)。以沖壓件為例，我們對(duì)沖壓件的質(zhì)量要求十分嚴(yán)苛，尺寸標(biāo)準(zhǔn)±0.5mm 甚至±0.2mm，而表面不僅僅通過油石評(píng)價(jià)，還有手摸甚至光影等方法。以至于模具的研修或間隙量都用到0.01mm 級(jí)別，并且有一個(gè)模修內(nèi)部專用量詞單位‘道’。而我們的沖壓設(shè)備同樣如此，精度要求高，節(jié)拍每分鐘15 次，噸位更是高達(dá)2100t，還得面臨三班連續(xù)24 小時(shí)工作的巨大挑戰(zhàn)。面對(duì)如此嚴(yán)格的質(zhì)量要求和惡劣的工作條件，我們的一線技工們從未放松質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、也從未對(duì)工作條件提出抱怨，而是在實(shí)戰(zhàn)中苦練手上功夫，練就一身本領(lǐng)。

“建廠十年，沖壓車間一直堅(jiān)持理論結(jié)合實(shí)踐的培訓(xùn)理念，車間模修、維修等技術(shù)工種，堅(jiān)持每周一次理論培訓(xùn)、每兩月一次實(shí)操考試，讓頭腦更加充實(shí)、讓手上活更加精細(xì)，并且逢訓(xùn)必考，培訓(xùn)考核結(jié)果作為后續(xù)評(píng)優(yōu)推優(yōu)或推薦參加比賽的重要依據(jù)，以保障培訓(xùn)效果以及員工重視度。

“此外，每年我們都會(huì)組織員工參加各個(gè)級(jí)別的多種類技能大賽，從車間級(jí)、分公司級(jí)、公司級(jí)、集團(tuán)級(jí)到龍泉驛級(jí)、成都市級(jí)甚至省級(jí)，從模具維修大賽到鉗工大賽，員工們?cè)诒荣愔械玫教嵘耐瑫r(shí)，取得的良好成績又激勵(lì)他們不斷地打磨自己的手藝。在技工的績效評(píng)價(jià)體系中，能力和貢獻(xiàn)都需要考核。與此同時(shí)，車間在2018 年籌建并獲評(píng)四川省級(jí)創(chuàng)新工作室，通過創(chuàng)新工作室、專家工作站多維度給員工搭建了創(chuàng)新、創(chuàng)變的平臺(tái)，鼓勵(lì)員工大膽突破、創(chuàng)先爭優(yōu)的同時(shí)，可以互相啟發(fā)和相互促進(jìn)。也是通過這些工作室平臺(tái)，立項(xiàng)攻關(guān)、攻堅(jiān)克難的同時(shí)，鼓勵(lì)沖壓員工把成果總結(jié)成論文發(fā)表或申請(qǐng)專利。我們的13位工匠基本都同時(shí)擁有論文和專利，或者在市級(jí)以上的技能大賽上拿到過獎(jiǎng)項(xiàng)。”

造高品質(zhì)車

一汽-大眾制造高品質(zhì)汽車的理念深入人心，在成都生產(chǎn)的大眾速騰車和捷達(dá)車在各自細(xì)分市場(chǎng)銷量遙遙領(lǐng)先，主要競爭力就體現(xiàn)在質(zhì)量卓越方面。

首先是質(zhì)量至上的觀念深入沖壓人心里；通過對(duì)沖壓件尺寸0.5mm 精度的保證，來保障車身間隙和平度均勻和穩(wěn)定，從而在降低風(fēng)噪、風(fēng)阻的同時(shí)，車身的目視效果也較好；通過沖壓模具微米級(jí)的光滑表面實(shí)現(xiàn)完美沖壓件表面質(zhì)量尤其是光影下質(zhì)量的持續(xù)提升，從而使車身目視精美且經(jīng)久不衰。

其次是不斷提升生產(chǎn)效率。持續(xù)提升設(shè)備的開動(dòng)率、降低不良品率，從而不斷降低產(chǎn)品的制造成本，提升產(chǎn)品競爭力。具體開展方式很多，譬如促進(jìn)質(zhì)量優(yōu)化的工廠級(jí)FAP、TOP-Q 等、促進(jìn)質(zhì)量成本優(yōu)化的TOP-C、制造C-Day 以及專注改進(jìn)的合理化建議、KVP2、QC 活動(dòng)等。

一汽-大眾捷達(dá)品牌的車型更新?lián)Q代策略是年年有“煥新”。2021 年就推出了熊貓版、黑鋒版、大運(yùn)版等貼近用戶需求和市場(chǎng)潮流的車型。年型車涉及到?jīng)_壓工藝的主要是翼子板、發(fā)罩內(nèi)外板以及行李廂內(nèi)外板。全新車是全部覆蓋件都要更替。

早在新車型的開發(fā)階段，沖壓專業(yè)就會(huì)通過DFM或EPA 等途徑，將現(xiàn)生產(chǎn)車型存在的工藝問題或優(yōu)化建議提供給產(chǎn)品開發(fā)部門，從而在設(shè)計(jì)階段就避免問題的產(chǎn)生或者在設(shè)計(jì)階段就能將成本或質(zhì)量控制住。此外，沖壓專業(yè)會(huì)聯(lián)合技術(shù)開發(fā)部門開展沖壓自制件的可制造性分析工作，從傳統(tǒng)沖壓工藝角度對(duì)覆蓋件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷優(yōu)化。沖壓模具開發(fā)制造周期是新車型更新?lián)Q代周期的重要瓶頸，沖壓專業(yè)會(huì)聯(lián)合技術(shù)開發(fā)部門、質(zhì)保部門、模具廠家等通過流程優(yōu)化、模具監(jiān)制、協(xié)助調(diào)試等方式共同壓縮模具開發(fā)制造調(diào)試周期，從而加速產(chǎn)品更新的速度，盡早上市。

以質(zhì)量環(huán)節(jié)為例，沖壓車間堅(jiān)持質(zhì)量至上的原則，通過持續(xù)的產(chǎn)品和過程質(zhì)量提升活動(dòng)、引入數(shù)字化系統(tǒng)，提升質(zhì)量分析及驗(yàn)證的效率，實(shí)現(xiàn)比競品更高質(zhì)量的溢價(jià)，來提升生產(chǎn)環(huán)節(jié)的價(jià)值。

具體實(shí)踐如通過質(zhì)量體系的搭建以及持續(xù)開展的質(zhì)量體系審核，保障沖壓件質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性，進(jìn)而保障車身的間隙和平度均勻且合理。通過對(duì)沖壓件光影問題的解決從而保障車身外觀的精美和經(jīng)久不衰。

⑴在保障沖壓件質(zhì)量和準(zhǔn)時(shí)供件的同時(shí)，通過廢品率優(yōu)化、返修率優(yōu)化、停機(jī)率優(yōu)化等降低加工浪費(fèi)；⑵通過板料性能提升、排樣進(jìn)距優(yōu)化等方式不斷優(yōu)化原材料；⑶通過模具工序優(yōu)化、壓縮新模具調(diào)試周期、延長模具壽命等優(yōu)化工裝成本；⑷通過管理系統(tǒng)提升效率減少人員加班，進(jìn)行工時(shí)管控，從而優(yōu)化用人經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)結(jié)合生產(chǎn)車間的多年經(jīng)驗(yàn)，對(duì)新產(chǎn)品的造型、結(jié)構(gòu)等提出建議，從而提升新產(chǎn)品的可制造性。

結(jié)束語

近幾年來，不斷出現(xiàn)的新材料、新工藝等對(duì)行業(yè)的沖擊不斷加大。可以預(yù)見的方面有以下三種：⑴出于成本的考量，行業(yè)主流的量產(chǎn)品牌主機(jī)廠還將繼續(xù)采用外表面覆蓋件沖壓加工方式。⑵出于輕量化的考慮，豪華品牌和電動(dòng)新能源車企在不斷增加鋁材的用量，個(gè)別品牌嘗試碳纖維等新材料。⑶新技術(shù)方面。壓鑄工藝的提升引起底盤類零件加工方式大變革，主機(jī)廠的底盤零件部門從研發(fā)、工藝、制造、質(zhì)保、供應(yīng)鏈甚至安全管理方式都會(huì)重構(gòu)，汽車零部件廠商沖焊兩個(gè)工藝將不斷被壓縮，相應(yīng)壓鑄類研發(fā)、設(shè)備等投入增加，份額也將提升。