兩種軟材組合加熱成形設(shè)備安裝調(diào)試及效率提升方法

張平秀

摘 ?要：本文介紹了某公司為實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地空間利用率提升、自動(dòng)化提升、生產(chǎn)效率提升、固廢減少，導(dǎo)入一種實(shí)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(dòng)上料及對(duì)中、自動(dòng)疊加、自動(dòng)輸送成形且節(jié)省材料的功能;對(duì)設(shè)備安裝調(diào)試過(guò)程進(jìn)行了闡述，分析了安裝完成后存在的生產(chǎn)性問(wèn)題及解決對(duì)策，并對(duì)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(dòng)上料及對(duì)中、自動(dòng)疊加、自動(dòng)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(wàn)臺(tái)套，均為單材料加熱成形，產(chǎn)品單一。近年來(lái)汽車市場(chǎng)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(shí)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(chǎng)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(jì)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(duì)中裝置（上料段）、加熱裝置（加熱段）、自動(dòng)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(dòng)化下料接口。

工藝設(shè)計(jì)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(yùn)送至上層加熱，下層上料機(jī)構(gòu)將材料運(yùn)送至下層加熱，上下層材料加熱后進(jìn)行材料自動(dòng)疊加組合，材料組合同時(shí)，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(duì)取件工序進(jìn)行自動(dòng)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(shí)需要聯(lián)合產(chǎn)品設(shè)計(jì)、 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(xiàng)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(wú)紡布+PE，無(wú)紡布+PE+廢紡氈等，材料厚度5-50mm。

（2）自動(dòng)上料及對(duì)中、加熱、自動(dòng)疊加、輸送裝置

自動(dòng)上料裝置：采取針刺+真空吸附，其輸送動(dòng)作由電機(jī)驅(qū)動(dòng)上升下降、左右移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化;雙料倉(cāng)上料，換料無(wú)停機(jī)時(shí)間;可夾持材料幅長(zhǎng)1200-2800mm、幅寬1200-1800mm，無(wú)級(jí)可調(diào)。

自動(dòng)對(duì)中裝置：下層材料吹氣懸浮、電機(jī)驅(qū)動(dòng)擋板推動(dòng)對(duì)中，上層材料電機(jī)驅(qū)動(dòng)擋板+毛刷推動(dòng)對(duì)中，對(duì)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(dòng)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(shí)密閉，防止熱風(fēng)向外部散失。下加熱器加熱面料時(shí)要防止面料受熱下垂過(guò)于接近加熱器， 溫度過(guò)高會(huì)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(shí)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(shí)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(shí)， 需要檢討模具的上下模設(shè)計(jì)方案，預(yù)防成型問(wèn)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(shí)間比例發(fā)熱量控制方式。

加熱功率：約250Kw。

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

自動(dòng)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(dòng)裝置組成，網(wǎng)帶間距由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)保證整個(gè)網(wǎng)帶同步運(yùn)行。

材料拋送精度：對(duì)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(guò)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(dòng)、手動(dòng)和調(diào)整三種操作模式，每個(gè)動(dòng)作都可以單獨(dú)操作。

二、設(shè)備安裝調(diào)試及產(chǎn)生的主要問(wèn)題

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

1.成立設(shè)備導(dǎo)入項(xiàng)目小組

項(xiàng)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(cuò)及進(jìn)度滯后等。生產(chǎn)部門負(fù)責(zé)設(shè)備生產(chǎn)性問(wèn)題檢討，總結(jié)現(xiàn)有設(shè)備使用過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)，融入到設(shè)計(jì)中去，并與設(shè)計(jì)人員定期檢討技術(shù)問(wèn)題，嚴(yán)格審圖環(huán)節(jié)，避免設(shè)備安裝后出現(xiàn)問(wèn)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(jì)、制造、運(yùn)輸?shù)母M(jìn)，對(duì)設(shè)備廠的設(shè)計(jì)優(yōu)化進(jìn)行確認(rèn)，跟進(jìn)整個(gè)制造過(guò)程，保證設(shè)備按期保質(zhì)推進(jìn)。定期召開項(xiàng)目評(píng)審會(huì)，從設(shè)計(jì)、制造、工程施工進(jìn)度等各方面檢討解決出現(xiàn)的問(wèn)題，制訂對(duì)策。設(shè)備到場(chǎng)后，相關(guān)人員要全程跟蹤安裝調(diào)試過(guò)程，這也是一個(gè)培訓(xùn)的過(guò)程，通過(guò)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(wèn)題點(diǎn)。后期設(shè)備操作人員、保全人員要經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，考核合格后上崗。

2.制訂詳細(xì)的總控計(jì)劃及分項(xiàng)計(jì)劃

加熱成形一體機(jī)生產(chǎn)線，投資較大、周期長(zhǎng)半年以上，能否按生產(chǎn)需求交付對(duì)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(guò)程中由于各單位步調(diào)不一，導(dǎo)致不必要的浪費(fèi)，必須制訂周密的總控計(jì)劃及分項(xiàng)計(jì)劃，保證各相關(guān)單位時(shí)間節(jié)點(diǎn)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(shí)點(diǎn)給出，以保證工程完工與設(shè)備到廠安裝的時(shí)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(yùn)輸回廠后，項(xiàng)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(jì)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(guò)程中存在的問(wèn)題及對(duì)策

設(shè)備安裝調(diào)試過(guò)程中主要存在自動(dòng)上料裝置材料對(duì)中、材料疊加、拋料等問(wèn)題，具體見(jiàn)下表，經(jīng)過(guò)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(gè)爬坡過(guò)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(guò)程中的問(wèn)題

通過(guò)成立項(xiàng)目組進(jìn)行全過(guò)程跟蹤，把設(shè)備安裝調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，全部消除。項(xiàng)目組成員要從設(shè)備規(guī)格書編制、招標(biāo)采購(gòu)、設(shè)計(jì)開始就參與，對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題做到心中有數(shù)，解決方法了如指掌。通過(guò)全過(guò)程管理，設(shè)備交付使用時(shí)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(wèn)題的能力，能夠在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)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(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓力機(jī)以設(shè)定CT運(yùn)行時(shí)，上料對(duì)中裝置與自動(dòng)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(guò)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(dòng)無(wú)法對(duì)中，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，采用通過(guò)設(shè)置在對(duì)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(duì)中機(jī)構(gòu)的改善得到解決;二是自動(dòng)疊加拋料不良會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品成型時(shí)發(fā)生欠料;最后是材料拋送至模具時(shí)為拋物線運(yùn)動(dòng)，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(guò)對(duì)每套模具生產(chǎn)特點(diǎn)進(jìn)行要素分析，對(duì)個(gè)性問(wèn)題逐步排除，經(jīng)過(guò)三個(gè)月的持續(xù)改善，完成第一輪的生產(chǎn)性排查，生產(chǎn)過(guò)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(wèn)題、解決問(wèn)題，后經(jīng)系統(tǒng)培訓(xùn)，掌握了設(shè)備的操作，通過(guò)考試合格后上崗。經(jīng)一個(gè)月的上崗操作后再與設(shè)備廠一起檢討操作心得，經(jīng)過(guò)反復(fù)，操作員對(duì)設(shè)備的認(rèn)識(shí)得到了加深，同時(shí)也培養(yǎng)了操作員主動(dòng)思考的習(xí)慣。

通過(guò)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(dòng)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(dòng)化升級(jí)

本設(shè)備在導(dǎo)入時(shí)考慮到投入成本，暫未在取件工序采用自動(dòng)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(tái)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(yǔ)

本生產(chǎn)線是導(dǎo)入的全新技術(shù)方案的生產(chǎn)線，對(duì)比以往生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)地空間利用率提升、自動(dòng)化提升、固廢減少的目的，同時(shí)實(shí)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(lái)，對(duì)比以往生產(chǎn)線，自動(dòng)化程度提高了，減少了人工投入;雙料倉(cāng)上料，換料無(wú)需停機(jī)，提升了生產(chǎn)效率。

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