汽車車身焊裝領(lǐng)域機(jī)器人項(xiàng)目管理

1、汽車車身焊裝領(lǐng)域機(jī)器人項(xiàng)目管理 工業(yè)機(jī)器人是一種用程序預(yù)先設(shè)定運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作的機(jī)電一體化數(shù)字化機(jī)械裝備。目前廣泛使用的工業(yè)機(jī)器人都是示教再現(xiàn)型機(jī)器人。進(jìn)入21世紀(jì)，由于國(guó)外汽車巨頭的不斷涌入，工業(yè)機(jī)器人在我國(guó)汽車行業(yè)的應(yīng)用快速增加。國(guó)內(nèi)自主品牌的汽車工廠也開頭逐步采用焊接機(jī)器人用于白車身焊裝生產(chǎn)線。 1項(xiàng)目決策階段 機(jī)器人工程，往往是個(gè)系統(tǒng)工程，機(jī)器人相關(guān)配套的設(shè)備價(jià)格也較高，安全防護(hù)設(shè)施的投資也不低。因此，在設(shè)備工程投資估算時(shí)，不僅僅要估算機(jī)器人本體的投資，還要考慮包括其它設(shè)施的費(fèi)用，項(xiàng)目前期一定要考慮周全，不能漏項(xiàng)缺項(xiàng)。例如，人工弧焊工位改為機(jī)器人弧焊工作站，相應(yīng)的配套設(shè)施的轉(zhuǎn)變可能包括：增加

2、給機(jī)器人掌握系統(tǒng)的一路電源，co2氣體由瓶裝供氣改為集中供氣，需要增加匯流排和供氣管道l焊絲由盤狀改為大桶送絲；焊機(jī)改為機(jī)器人專用；工裝夾具由平凡氣動(dòng)改為程序電控氣動(dòng)，工裝夾具白平凡翻轉(zhuǎn)改為變位機(jī)翻轉(zhuǎn)，增加安全圍欄，增加光柵等安全防護(hù)設(shè)施等。 機(jī)器人工程的投資應(yīng)當(dāng)考慮全壽命周期的費(fèi)用，特殊是項(xiàng)目投產(chǎn)后的機(jī)器人維護(hù)和消耗費(fèi)用。目前機(jī)器人系統(tǒng)的牢靠性已達(dá)到50000h（平均壽命在10年以上），因此維護(hù)費(fèi)用并不高，只是對(duì)焊鉗電極頭等消耗品的要求較高，一般平凡焊鉗的電極頭由于硬度較低等原因不能滿意機(jī)器人系統(tǒng)焊鉗的要求，因此，機(jī)器人焊鉗電極頭的價(jià)格要貴一些。 采用機(jī)器人焊接對(duì)工件（沖壓件）和工裝夾具的精

3、度和穩(wěn)定性要求更高，假如工件搭接不好或空間位置偏差超過2mm，就可能會(huì)影響焊接機(jī)器人的正常使用。這就意味著對(duì)沖壓設(shè)備、沖壓模具和焊接夾具的要求更高，投入更大，對(duì)生產(chǎn)過程的質(zhì)量管理的要求也更嚴(yán)。 雖然有以上條件的限制，但是由丁機(jī)器人及自動(dòng)化成套裝備對(duì)提高汽車制造業(yè)自動(dòng)化水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率、增加企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、改善勞動(dòng)條件等起到了重大的作用，加之機(jī)器人本身近年來(lái)成本大幅度降低、性能快速提高以及汽車行業(yè)整體制造水平的不斷提高，機(jī)器人的使用還是越來(lái)越普及。 采用焊接機(jī)器人焊接與采用人工焊接相比有以下一些優(yōu)點(diǎn)： (1)可以提高焊接質(zhì)量，保證焊接質(zhì)量穩(wěn)定對(duì)于弧焊來(lái)說，焊接順序和焊接參數(shù)如焊接電流

4、、電壓，焊槍角度、焊縫位置、焊接速度等對(duì)焊接質(zhì)量起著打算性作用。采用弧焊機(jī)器人焊接時(shí)，我們可以通過反復(fù)試驗(yàn)和示教，選擇最佳的焊接順序和焊接電流、電壓、焊槍角度、焊縫位置、焊接速度等焊接參數(shù)的組合，同時(shí)將其記錄下來(lái)，這樣，每個(gè)工件的焊接過程都是相同的，因此焊接質(zhì)量是穩(wěn)定的。而人工焊接時(shí)，不確定因素太多，因此很難保證焊接質(zhì)量穩(wěn)定。對(duì)丁點(diǎn)焊來(lái)說，雖然人工焊接時(shí)，焊接參數(shù)也已提前設(shè)定，但人工使用手工焊鉗焊接時(shí)，焊點(diǎn)位置、焊鉗角度不同，也會(huì)影響焊接質(zhì)量和焊點(diǎn)勻稱性，有時(shí)還會(huì)錯(cuò)焊、漏焊，焊接空間較小時(shí)，焊鉗臂還易碰列丁件而打火，而采用機(jī)器人焊接則可避免以上缺點(diǎn)。 (2)可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 隨著高速高效焊接

5、技術(shù)和高速機(jī)器人的應(yīng)用，使用機(jī)器人焊接，效率比人工焊接有明顯提高。； (3)改善了工人的勞動(dòng)條件。由下焊接煙塵、弧光、金屬飛濺的存在，焊接的工作環(huán)境特別惡劣。采用機(jī)器人焊接，使工人遠(yuǎn)離了焊接弧光、煙霧和弋濺等，對(duì)于點(diǎn)焊來(lái)說，工人不再手持笨重的手工焊鉗，使工人從大強(qiáng)度的體力勞動(dòng)中解脫出來(lái)。 (4)可縮短產(chǎn)品改型換代的周期，減小相應(yīng)的設(shè)備投資，可實(shí)現(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接自動(dòng)化。機(jī)器人與專機(jī)的最大區(qū)分就是它可以通過修改程序以適應(yīng)不同工件的生產(chǎn)。由于機(jī)器人焊裝生產(chǎn)線的柔性化，實(shí)現(xiàn)了汽車白車身的多車型混流共線生產(chǎn)。 在焊接車間，機(jī)器人除完成弧焊、點(diǎn)焊。縫焊、激光焊工作外，還可以完成搬運(yùn)、滾邊、在線檢測(cè)等工作

6、。 綜上所述，項(xiàng)目決策階段的成功決策是項(xiàng)目成敗的前提。打算是否采用機(jī)器人系統(tǒng)，在我國(guó)目前的發(fā)展階段，除了要考慮設(shè)備投資效益外，重點(diǎn)要考慮產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)水平、技術(shù)因素和生產(chǎn)效率等各種因素，爭(zhēng)取取得景佳綜合效益。 同時(shí)，在項(xiàng)目運(yùn)作開頭階段就要考慮，機(jī)器人的進(jìn)口能否減免關(guān)稅，要留意一些減免關(guān)稅的政策和法規(guī)；假如具備申請(qǐng)減免的條件，就要提前根據(jù)程序向有關(guān)部門申報(bào)，同時(shí)選購(gòu)招標(biāo)一定要采用國(guó)際招標(biāo)的形式，提前預(yù)備清關(guān)材料。 進(jìn)口設(shè)備的合同都是貨到之前，付款達(dá)到90%以或采用信用證付款的形式，因此前期資金支配上，必需要有保障，否則也會(huì)影響合同的順當(dāng)執(zhí)行。 2項(xiàng)目實(shí)施預(yù)備階段 實(shí)施預(yù)備階段即機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、

7、選購(gòu)階段。 由于機(jī)器人本體的供貨周期較長(zhǎng)，目前從下定單到貨到中國(guó)港口大約需要四個(gè)月時(shí)間，假如再考慮選購(gòu)招標(biāo)和清關(guān)等，時(shí)間就更長(zhǎng)。因此，在進(jìn)度計(jì)劃支配上一般把“機(jī)器人系統(tǒng)”定位為“長(zhǎng)周期供貨商品”，需要提前重點(diǎn)支配選購(gòu)招標(biāo)。在做招標(biāo)文件時(shí)，一定要把技術(shù)方案做好，相關(guān)參數(shù)和要求一定要明確，形成一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)要求，否則，各家的投標(biāo)文件將會(huì)五花八門，技術(shù)和商務(wù)都沒有可比性，無(wú)法評(píng)標(biāo)。在編寫招標(biāo)文件時(shí)要留意以下內(nèi)容： (l)編寫前與項(xiàng)目業(yè)主細(xì)致溝通，明確業(yè)主各方面要求，招標(biāo)書要體現(xiàn)業(yè)主的訴求。 (2)了解各個(gè)機(jī)器人潛在供應(yīng)商的設(shè)備規(guī)格和可供貨苑圍和能力。編寫招標(biāo)文件時(shí)留意技術(shù)細(xì)節(jié)，防止邀標(biāo)后某些供應(yīng)商無(wú)

8、法響應(yīng)標(biāo)書而被廢標(biāo)，使另外的供應(yīng)商“未開標(biāo)就已中標(biāo)”的現(xiàn)象出現(xiàn)。 (3)要明確評(píng)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)化評(píng)標(biāo)規(guī)則。 (4)要明確機(jī)器人的數(shù)量，每個(gè)機(jī)器人的持重、最大操作半徑、軸數(shù)、重復(fù)定位精度、每個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)軸最大運(yùn)動(dòng)范圍，速度；要明確標(biāo)準(zhǔn)配置外，需要增加的非標(biāo)準(zhǔn)配置要求，如部分廠家profi-bus板為非標(biāo)準(zhǔn)配置等。 (5)要依據(jù)機(jī)器人使用環(huán)境條件，明確當(dāng)?shù)厮?，電、氣、環(huán)境溫差、濕度的狀況，明確對(duì)機(jī)器人的特別要求（如在南方高溫地區(qū)，機(jī)器人掌握柜是否要求配置空調(diào)降溫）。 (6)要明確機(jī)器人的安裝方式，是否需要鋼結(jié)構(gòu)（如需要倒掛安裝），有無(wú)底座，機(jī)器人是否需要移動(dòng)，如何移動(dòng)及移動(dòng)范嗣，是否需要變位機(jī)，變位機(jī)的

9、大小，載荷、幾軸和機(jī)器人聯(lián)動(dòng)方式是什么等。 (7)要明確機(jī)器人配套工具的要求，如焊槍、焊鉗的品牌、型號(hào)，規(guī)格和數(shù)量，最好事先確定。焊鉗要明確氣動(dòng)焊鉗還是伺服焊鉗，采用中頻還是工頻焊接；焊槍數(shù)量，工作循環(huán)中是否需要換槍，是否使用工件抓具、工件料架等。明確機(jī)器人工作站配套的電控要求，如電控組件的品牌型號(hào)、規(guī)格。 (8)要明確機(jī)器人配套設(shè)施的要求，安全防護(hù)設(shè)施的要求。珍貴元器件，要統(tǒng)一各個(gè)投標(biāo)單位的品牌、型號(hào)規(guī)格和數(shù)最，如光柵等等。環(huán)境保護(hù)設(shè)施的要求，如弧焊工作站是否考慮抽排煙裝置等。 (9)要明確交貨時(shí)間和地點(diǎn)，安裝調(diào)試工作內(nèi)容、質(zhì)量和進(jìn)度要求。 (10)要明確移交條件、驗(yàn)收條件和質(zhì)保期限的計(jì)算。

10、 (11)要明確培訓(xùn)的人數(shù)，時(shí)間和地點(diǎn)。 (12)要明確備件的品種，規(guī)格和數(shù)量。 (13)要明確合同的主要內(nèi)容、付款方式和條件。 (14)最終，由于目前市場(chǎng)上，歐美供應(yīng)商的整體價(jià)格要比口系的價(jià)格要高，對(duì)于一般的工業(yè)行業(yè)，通常都能滿意要求，因此，在選擇潛在供應(yīng)商的時(shí)候，假如有日系的品牌參與投標(biāo)，一般會(huì)拉低歐美供應(yīng)商的投標(biāo)價(jià)格，當(dāng)然，最好能夠邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)的系統(tǒng)供應(yīng)商，為招標(biāo)創(chuàng)造更加良好的環(huán)境，不要人為設(shè)置門檻。目前在我國(guó)應(yīng)用的機(jī)器人主要分口系，歐系和國(guó)產(chǎn)三種?？谙抵兄饕邪泊?，otc、松下、fanuc川崎等公司的產(chǎn)品；歐系中主要有德國(guó)的kuka，瑞典的abb、意大利的comau；國(guó)產(chǎn)機(jī)器人主要是沈陽(yáng)新

11、松機(jī)器人公司產(chǎn)品。 總之，事先招標(biāo)文件考慮得細(xì)一些，會(huì)為后期的談判、合同簽定、合同履行都會(huì)帶來(lái)很大便利。否則，假如事后變更，那么很可能就要付費(fèi)了。 為了加快工程進(jìn)度，確定中標(biāo)供應(yīng)商后，我們往往先把合同簽定并生效，使機(jī)器人本體開頭生產(chǎn)，然后再開頭機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)。機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)是項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵。這一階段項(xiàng)目管理工作的重點(diǎn)是，協(xié)調(diào)各個(gè)設(shè)計(jì)單位的接口和工作，使信息能夠更加快速、精確、有效地在項(xiàng)目各方之間傳遞，做好設(shè)計(jì)方案評(píng)審，專心審查設(shè)計(jì)圖樣，使設(shè)計(jì)能夠優(yōu)化、按時(shí)、保質(zhì)完成。 機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)是由機(jī)器人系統(tǒng)供應(yīng)商先開頭進(jìn)行機(jī)器人工怍站細(xì)化設(shè)計(jì)：通過系統(tǒng)仿真模擬，確定機(jī)器人平面坐標(biāo)安裝位置，機(jī)器人底座高度

12、和傾斜角度、以及工作站系統(tǒng)的具體沒計(jì)（包括焊裝夾具設(shè)計(jì)、焊鉗具體設(shè)計(jì)、工件輸送線設(shè)計(jì)、電氣掌握設(shè)計(jì)等等），然后機(jī)器人系統(tǒng)供應(yīng)商再開頭這些部分的選購(gòu)和制造。在這一階段，機(jī)器人系統(tǒng)供應(yīng)商還需要向土建和公用工程設(shè)計(jì)單位供應(yīng)工藝資料。土建要留意基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，滿意機(jī)器人的要求，防止機(jī)器人高速運(yùn)動(dòng)時(shí)抖動(dòng)和傾覆。公用專業(yè)特殊要留意電氣設(shè)計(jì)，由于焊接車間給焊機(jī)供電的線路一般電壓波動(dòng)比較大，因此，機(jī)器人掌握柜都另外采用電壓波動(dòng)比較小的一路線路供電，而機(jī)器人焊機(jī)仍采用車間焊機(jī)供電線路。采用這樣的進(jìn)度掌握措施，可以大大縮短總進(jìn)度周期，惟一的風(fēng)險(xiǎn)是在細(xì)化設(shè)計(jì)階段發(fā)覺機(jī)器人選型錯(cuò)誤，但一般機(jī)器人制造商事先都會(huì)很慎重的選擇，

13、目前還沒有這樣的狀況出現(xiàn)。當(dāng)然了，簽定合同時(shí)，也可以要求機(jī)器人系統(tǒng)供應(yīng)商擔(dān)當(dāng)此風(fēng)險(xiǎn)。 質(zhì)量掌握應(yīng)把重點(diǎn)放在工作站細(xì)化設(shè)計(jì)階段。利用cad及仿真系統(tǒng)等多種高新技術(shù)和設(shè)計(jì)手段，快速設(shè)計(jì)并進(jìn)行數(shù)字化仿真驗(yàn)證。如附圖所示機(jī)器人系統(tǒng)仿真模擬。在工作站細(xì)化設(shè)計(jì)階段的系統(tǒng)仿真模擬時(shí)，一定要精確、細(xì)化。精確，就是要在仿真模擬中，圖形修改后，隨時(shí)更新，隨時(shí)仿真；細(xì)化，就是要在仿真模擬時(shí)，全過程仿真每一個(gè)工作位置、工作狀態(tài)，做到與實(shí)際狀況全都。 3項(xiàng)目實(shí)施階段 實(shí)施預(yù)備階段包括機(jī)器人系統(tǒng)的制造、安裝調(diào)試，試生產(chǎn)和驗(yàn)收階段。 機(jī)器人制造商都是國(guó)際聞名的大公司，他們的信譽(yù)比較高，注意自己的品牌形象，機(jī)器人本體的質(zhì)量都

14、是特別好的。因此，質(zhì)量的掌握應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)在工作站安裝調(diào)試階段。這一階段項(xiàng)目管理工作的重點(diǎn)是，協(xié)調(diào)好機(jī)器人系統(tǒng)供應(yīng)商與各個(gè)施工單位和工件（沖壓件）供應(yīng)商的接口和工作，做好安裝、調(diào)試計(jì)劃；組織好試生產(chǎn)和驗(yàn)收評(píng)審，專心審查竣i資料，完成項(xiàng)目驗(yàn)收工作。 假如制造時(shí)對(duì)圖樣進(jìn)行了修改，要隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新和新的仿真模擬驗(yàn)證。在t作站安裝嘲試前，最好畿要求機(jī)器人系統(tǒng)供應(yīng)商作好離線編程，這樣可以提高調(diào)試速度，更好地保證調(diào)試質(zhì)量。 由于機(jī)器人設(shè)備比較昂貴，計(jì)環(huán)境的要求也比較高，因此，只有現(xiàn)場(chǎng)具備安裝條件了，才能讓機(jī)器人進(jìn)場(chǎng)安裝。避免提前進(jìn)場(chǎng)，增加機(jī)器人的保管費(fèi)用。 安裝調(diào)試前要提前做好人員培訓(xùn)工作，這樣，在安裝調(diào)試時(shí)

15、，用戶就會(huì)有把握一定學(xué)問的技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)陪伴，同時(shí)這些人員也可以受到更進(jìn)一步的培訓(xùn)。 安裝調(diào)試階段由于必要的安全保護(hù)還未完成，機(jī)器人的運(yùn)劫軌跡也沒有調(diào)試好。因此，在該階段要特殊留意安全，包括人員安全和設(shè)備安全。要防止其它施工對(duì)機(jī)器人可能的損傷。假如在機(jī)器人上方施工，要采取必要的防護(hù)措施。新建項(xiàng)目要對(duì)供給機(jī)器人的水、電，氣進(jìn)行檢查，合格后才能供應(yīng)機(jī)器人使用。 要提前組織好調(diào)試用工件（沖壓件），要對(duì)調(diào)試用工件（沖壓件）質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，不合格的工件不能使用。要先對(duì)相應(yīng)的工裝夾具進(jìn)行檢查，工裝夾具精度達(dá)到要求且與工件（沖壓件）匹協(xié)作格后，再開頭機(jī)器人系統(tǒng)的調(diào)試工作，以削減不必要的返工。要組織好塒調(diào)試試焊件的評(píng)審，準(zhǔn)時(shí)發(fā)覺問題，反饋業(yè)主的要求，使調(diào)試工作能夠快速、有序進(jìn)行，使焊接質(zhì)量滿意要求。 在試生產(chǎn)階段，重點(diǎn)做好系統(tǒng)優(yōu)化，程序優(yōu)化，提高系統(tǒng)運(yùn)行速度，滿意項(xiàng)目節(jié)拍要求。 驗(yàn)收階段，重點(diǎn)從以下幾個(gè)方而，檢查系統(tǒng)工程是否滿意要求，做好項(xiàng)目驗(yàn)收工作。 (1)安全性要求。 (2)質(zhì)量要求。 (3)節(jié)拍要求。