工藝總結(jié)報告

磁保持繼電器半自動線工藝總結(jié)(G6階段)郭偉杰中國振華集團(tuán)群英無線電器材廠219項目組貴陽550018摘要：介紹了JMF-219C電能表用磁保持繼電器在項目開發(fā)階段的工藝開發(fā)過程，包括路線規(guī)劃、流程設(shè)計、設(shè)備選型和布局設(shè)計，對小批量試產(chǎn)階段的工藝參數(shù)和遇到的主要問題及對策進(jìn)行總結(jié)。關(guān)鍵詞：磁保持繼電器，工藝，半自動線0、前言此技術(shù)背景下，項目提出以下工藝創(chuàng)新點(diǎn)1)此技術(shù)背景下，項目提出以下工藝創(chuàng)新點(diǎn)1)2)3)高速半自動生產(chǎn)線，人員配置不超過40人，節(jié)拍2.5秒/只，單班產(chǎn)量8000?10000只；不允許人工調(diào)校，參數(shù)檢測分選由設(shè)備自動完成，避免人工失誤；件達(dá)到國外自動測試設(shè)備工作水平4)件達(dá)到國外自動測試設(shè)備工作水平4)5)6)整線設(shè)備加工能力(一致性)達(dá)到或超出國內(nèi)同行水平；兼容多種規(guī)格產(chǎn)品(國網(wǎng)的軟連接\外網(wǎng)的硬連接、負(fù)載60A\80A、單線圈\雙線圈等等),15分鐘快速換型。按汽車行業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)流程APQP來進(jìn)行項目管理，包括工藝開發(fā)；1、工藝開發(fā)的輸入與輸出1、工藝開發(fā)的輸入與輸出輸入：年最大需求300萬只/班；資金預(yù)算W180萬元；人員配置W40名；廠房圖；產(chǎn)品設(shè)計資料：BOM、DFMEA、設(shè)計圖紙、測試規(guī)范以及DV試驗(yàn)報告；其它。輸出：工藝流程圖、SC/CC清單；PFMEA\CONTROLPLAN；MTM、節(jié)拍、瓶頸工序；設(shè)備清單、外形尺寸、技術(shù)規(guī)范驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；工藝布局圖、電/氣需求圖；維護(hù)保養(yǎng)與備件易損件清單；SOP\SIP\SNP等等。2、路線規(guī)劃借鑒國外先進(jìn)的工藝?yán)砟?，結(jié)合219產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及項目條件，對219工藝路線作以下總體規(guī)劃：生產(chǎn)線總體設(shè)計成U型布局，半自動，多工位平衡瓶頸工序，采用成熟的工藝方法如鉚壓、繞線、點(diǎn)焊、點(diǎn)膠、影像系統(tǒng)檢測等，允許最大庫存量40分鐘，節(jié)拍2.5秒/只，單班年最大產(chǎn)能300萬只，過程質(zhì)量管控手段為過程檢驗(yàn)和ppk分析，人員配置37作業(yè)員、1名質(zhì)量巡檢員、1名設(shè)備維護(hù)技師和1名物料員，配備高壓離子靜電吹灰除塵和工業(yè)吸塵器及管道，不允許返工，終檢100%自動，數(shù)據(jù)自動儲存并顯示變化曲線，SPC,3、流程設(shè)計為達(dá)到免人工調(diào)校和人工檢測的目標(biāo)，JMF-219C電表磁保持繼電器的裝配工藝流程和布局設(shè)計上不考慮人工調(diào)校和返工工序，各工序按標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)方法用MTM動作分析法得出各工序的操作循環(huán)時間，再根據(jù)設(shè)計節(jié)拍來匹配各工序的工站數(shù)和人員數(shù)，使整條線的生產(chǎn)節(jié)拍達(dá)到平衡。JMF-219C電表磁保持繼電器的裝配工藝流程圖如圖2所示：田血?Qrt卄mmETI+JVL-HisrwuMisrii&Q/z楝jl丹■配口弘汕艸由111田血?Qrt卄mmETI+JVL-HisrwuMisrii&Q/z楝jl丹■配口弘汕艸由111輕:整砂ffl—?riwi0—口靱QiS聲.4（鬥寺21灌吃赫電.醴td.撫時圖2.ProcessFlowChart4、設(shè)備簡單的工序、不易實(shí)現(xiàn)自動裝配的部件由多工位的通用設(shè)備配合專用工裝夾具完成，如電動沖床、氣動裝置、點(diǎn)焊機(jī)、充磁機(jī)等設(shè)備。關(guān)鍵工序、易實(shí)現(xiàn)自動化裝配的部件由單工位的半自動設(shè)備完成，比如插針機(jī)、繞線機(jī)、粘錫機(jī)、點(diǎn)膠機(jī)、烘干隧道爐、鉚鐵心機(jī)、中頻并線機(jī)等，參數(shù)檢驗(yàn)為考慮節(jié)拍及避免人工失誤由兩臺設(shè)備完成機(jī)械、電氣參數(shù)的檢測。對設(shè)備供應(yīng)商的選擇，主要根據(jù)：一是之前開發(fā)過類似設(shè)備；二是熟悉磁保持繼電器行業(yè)；三是有長期合作過；四是性價比要高。功能特點(diǎn)自動設(shè)備使用PLC進(jìn)行加工動作控制；電動/氣動沖床用螺栓連接固定在工作臺上，雙按鈕啟動。自動設(shè)備用三色燈顯示運(yùn)行狀態(tài)，并且有安全門保護(hù)；設(shè)備自動統(tǒng)計生產(chǎn)過程信息，包括工作節(jié)拍，生產(chǎn)總數(shù)，合格品數(shù)等，輔助生產(chǎn)管理；使用傳感器對產(chǎn)品部件放置位置、產(chǎn)品加工結(jié)果進(jìn)行檢測和控制，并在連續(xù)發(fā)現(xiàn)不良或設(shè)備故障時停機(jī)報警并顯示故障代碼；檢驗(yàn)工序由設(shè)備自動完成并自動分類排除不良產(chǎn)品，避免人為疏忽；合格品輸出前激光打標(biāo)日期嗎避免不良/合格品的混料；參數(shù)測量儀器提供第三方的校準(zhǔn)證書。設(shè)備性能表1是現(xiàn)階段生產(chǎn)線各設(shè)備的性能狀況，其中設(shè)備節(jié)拍反映的是設(shè)備本身的單循環(huán)周期時間，單位為秒/周期，其不包含人員的上下料及定位時間；設(shè)備加工能力是從被加工產(chǎn)品特性的一致性來反映設(shè)備的穩(wěn)定性，其與設(shè)備的加工精度以及產(chǎn)品特性范圍有關(guān)，一般要求ppk>1.33；MSA稱為測量系統(tǒng)分析，其反映的是整個測量系統(tǒng)，包括測量儀器或設(shè)備的重復(fù)性和再現(xiàn)性是否達(dá)到要求°PPK的計算模板參見《219.FORM.GWJ.024X-R控制圖表格》MSA的計算模板參見《219.FORM.GWJ.026MSA測量系統(tǒng)分析》表1.設(shè)備性能表工序

號ST00ST01ST02ST10ST20工序

名稱插方絲繞線焊錫鉚動簧

片鉚動觸占八、、設(shè)備名稱自動插針機(jī)HHB-C3016軸繞線機(jī)8站焊錫機(jī)電動沖床及工裝

夾具電動沖床及工裝

夾具數(shù)量設(shè)備

節(jié)拍0.50.5設(shè)備加工能力針腳插入長度Ppk=1.37

繞組直徑Ppk=1.74N/A工序

號ST00ST01ST02ST10ST20工序

名稱插方絲繞線焊錫鉚動簧

片鉚動觸占八、、設(shè)備名稱自動插針機(jī)HHB-C3016軸繞線機(jī)8站焊錫機(jī)電動沖床及工裝

夾具電動沖床及工裝

夾具數(shù)量設(shè)備

節(jié)拍0.50.5設(shè)備加工能力針腳插入長度Ppk=1.37

繞組直徑Ppk=1.74N/AN/A觸點(diǎn)鉚后直徑Ppk=2.16MSAN/AN/AR&R%<30%N/AN/A可否

驗(yàn)收ST30ST40鉚靜觸

占

八、、基座部件裝配ST50點(diǎn)膠電動沖床及工裝

夾具氣動沖床及工裝

夾具

臺式點(diǎn)膠機(jī)

D441-ST60ST70烘干

銜鐵組

件充磁隧道爐充磁機(jī)2.51.0ST80鉚鐵心自動鉚鐵心機(jī)2.3ST90ST100基座部件總裝機(jī)械參數(shù)測試N/AN/AST110ST120ST130ST140罩蓋板

電氣參

數(shù)測試

銅刷線

并線

點(diǎn)焊連接片機(jī)械參數(shù)測試機(jī)TOP-980N/A電氣參數(shù)測試機(jī)TOP-988自動并線機(jī)HZY5880N/A2.2N/A2.22.5N/AST150點(diǎn)焊銅

刷線點(diǎn)焊機(jī)HDN36Q2.3ST160銅導(dǎo)線剝線自動剝線機(jī)2.0ST170點(diǎn)焊

銅導(dǎo)線儲能點(diǎn)焊機(jī)HDR800Q2.1ST180ST190ST200錫焊

銅導(dǎo)線

套熱塑

管包裝電烙鐵焊臺及工

裝夾具N/AN/A2.0N/AN/A觸點(diǎn)鉚后直徑Ppk=2.31N/AN/AN/A

磁通量

Ppk=1.56

軛鐵間距

ST30ST40鉚靜觸

占

八、、基座部件裝配ST50點(diǎn)膠電動沖床及工裝

夾具氣動沖床及工裝

夾具

臺式點(diǎn)膠機(jī)

D441-ST60ST70烘干

銜鐵組

件充磁隧道爐充磁機(jī)2.51.0ST80鉚鐵心自動鉚鐵心機(jī)2.3ST90ST100基座部件總裝機(jī)械參數(shù)測試N/AN/AST110ST120ST130ST140罩蓋板

電氣參

數(shù)測試

銅刷線

并線

點(diǎn)焊連接片機(jī)械參數(shù)測試機(jī)TOP-980N/A電氣參數(shù)測試機(jī)TOP-988自動并線機(jī)HZY5880N/A2.2N/A2.22.5N/AST150點(diǎn)焊銅

刷線點(diǎn)焊機(jī)HDN36Q2.3ST160銅導(dǎo)線剝線自動剝線機(jī)2.0ST170點(diǎn)焊

銅導(dǎo)線儲能點(diǎn)焊機(jī)HDR800Q2.1ST180ST190ST200錫焊

銅導(dǎo)線

套熱塑

管包裝電烙鐵焊臺及工

裝夾具N/AN/A2.0N/AN/A觸點(diǎn)鉚后直徑Ppk=2.31N/AN/AN/A

磁通量

Ppk=1.56

軛鐵間距

Ppk=1.34N/AN/AN/AN/AN/AN/A焊接拉拔

力〉5Kg,Ppk=1.44N/A焊接拉拔力〉2Kg,Ppk=2.32N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/AN/AN/AN/AR&R%<30%N/AR&R%<30%N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/AN/AN/AMSA標(biāo)準(zhǔn)1） 選定分析的測量系統(tǒng)，包括以下5個參數(shù)的測量系統(tǒng)：①觸點(diǎn)間隙、②觸點(diǎn)壓力、③線圈電阻、④吸合電壓、⑤釋放電壓。2） 針對每項測量系統(tǒng),各選定10只代表參數(shù)變化的產(chǎn)品；3） 由買方和賣方各提供1名操作人員；4） 每位操作人員各針對一個產(chǎn)品重復(fù)測量2?3次，并記錄在MSA模板表格內(nèi):5） 計算出R&R結(jié)果，包括AV（人員的變異）、EV（儀器的變異）、PV（產(chǎn)品的變異）、TV（總變異）、R&R%（重復(fù)性和再現(xiàn)性所占的比例）:6） 判定標(biāo)準(zhǔn)：

R&R%V10%,可接受測量系統(tǒng)；10%VR&R%V30%，可有條件驗(yàn)收測量系統(tǒng)；有條件驗(yàn)收條款：賣方給出儀器變異的可能原因及改善對策,買方可以接受驗(yàn)收R&R%>30%,不可以接受；4.3設(shè)備使用情況表2所列的是生產(chǎn)線設(shè)備的維修改造記錄，詳見《219.FORM.GWJ.019設(shè)備檔案卡》表2.設(shè)備維修改造記錄設(shè)備日期維修/改造原因維修/改造內(nèi)容結(jié)果點(diǎn)膠機(jī)2011-11-20D4加熱管不加熱更換加熱管備件，并增加導(dǎo)熱膏OK2011-12-03基座與點(diǎn)膠模板間隙太大，基座定位不準(zhǔn)，導(dǎo)致頻繁撞針取A模板，右側(cè)加0.2mm，上側(cè)加0.4mm墊片OK2011-12-05連接片由軟連接變硬連接，與點(diǎn)膠模板干涉取A模板，銑出硬連接片讓位槽OK2012-02-19基座外形尺寸變大，與點(diǎn)膠模板配合太緊，影響放置效率取B模板，右側(cè)加0.1mm，上側(cè)加0.3mm墊片，并銑出硬連接片讓位槽OK2012-04-02D4出膠閥堵塞，不出膠清洗或更換出膠閥（待處理）待繞線機(jī)2011-12-17繞線機(jī)人工上下料慢，節(jié)拍慢供應(yīng)商來售后服務(wù)，更改程序?yàn)镃219UP，使產(chǎn)品卸料是針腳向上，省去人工翻轉(zhuǎn)動作時間。OK2011-12-1714#張力器掛不住線，無法調(diào)張力供應(yīng)商來售后服務(wù)，調(diào)整張力器的彈簧旋鈕，并培訓(xùn)類似故障處理方法。OK焊錫機(jī)2011-12-10出料皮帶跑偏。供應(yīng)商寄送備件更換。OK2011-12-17自動加錫不加錫，設(shè)備無狀態(tài)提示。供應(yīng)商來售后服務(wù)，更改程序，增加自動加錫有無功能。OK2012-02-21八工位芯軸高度不一致，導(dǎo)致沾錫不足和燙傷的不良多。第4工位的D軸和第5工位的CD軸，拆下、調(diào)整芯軸定位板的高度。OK2012-02-21針腳預(yù)彎時，線圈始端纏頭繃緊滑落，使得沾錫不足不良多。將第2工位預(yù)彎機(jī)構(gòu)的氣缸關(guān)閉，不進(jìn)行預(yù)彎，直接沾錫。同時調(diào)整繞線機(jī)程序，升高始端纏頭高度。OK2012-02-21沾錫后針腳打彎，電阻測試不良多。調(diào)整第6工位的折彎機(jī)構(gòu)的底板位置，使折彎圓桿讓開針腳。OK鉚鐵心機(jī)2012-02-11因撥叉橫移卡料，人為敲擊，導(dǎo)致軛鐵定位模條斷裂供應(yīng)商寄送備件更換“鉚壓料道中”O(jiān)K2012-03-30線圈分料卡料頻繁供應(yīng)商過來售后維護(hù)，線圈上下分料塊，拆下，氬弧焊加料，并銑出定位臺階，加高，拋光。OK2012-03-31線圈架毛邊大，導(dǎo)致鐵心機(jī)撥叉橫移卡料，故障報警頻繁供應(yīng)商過來售后維護(hù)，撥叉拆下，單邊各線切割0.1mm讓位。OK機(jī)械參數(shù)測試機(jī)2012-02-25設(shè)備掉氣后重啟動，導(dǎo)致力傳感器探頭被橫移撥叉撞斷供應(yīng)商寄送備件，更換力傳感器LVS-1KA，并重新用砝碼校準(zhǔn)OK電氣參數(shù)測試機(jī)2012-02-22錳銅電阻測試結(jié)果在電腦顯示不出來供應(yīng)商寄送一臺微歐計更換，并通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制，更改程序和串口號。OK2012-02-22測試出來時觸點(diǎn)是斷開狀態(tài)，而客戶要求產(chǎn)品交貨時觸點(diǎn)狀態(tài)是吸合供應(yīng)商通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制，更改程序，使測試合格的產(chǎn)品觸點(diǎn)狀態(tài)改為吸合。OK

為滿足最大設(shè)計產(chǎn)能，對瓶頸工序需增加設(shè)備來平衡整條線的生產(chǎn)節(jié)拍，對于自動化程度高的單工位設(shè)備，其設(shè)備節(jié)拍就應(yīng)達(dá)到生產(chǎn)線的節(jié)拍，比如繞線機(jī)；而自動化程度不高的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備比如點(diǎn)焊機(jī)，就得根據(jù)訂單需求量的增大而靈活增加。故現(xiàn)階段的設(shè)備及人員是不足以滿足設(shè)計產(chǎn)能的，從各工序的節(jié)拍分析可得出現(xiàn)階段生產(chǎn)線的最大單班產(chǎn)能是4000至4500只，當(dāng)訂單量超過時就需要增加部分設(shè)備及人員，如表3所示。表3.滿足設(shè)計產(chǎn)能需增加的設(shè)備工序號/工序名稱設(shè)備名稱設(shè)計工位現(xiàn)有設(shè)備數(shù)量不足數(shù)量ST140點(diǎn)焊連接片點(diǎn)焊機(jī)HDN36Q及電極夾具202ST150點(diǎn)焊銅刷線點(diǎn)焊機(jī)HDN36Q及電極夾具211ST170點(diǎn)焊銅導(dǎo)線儲能點(diǎn)焊機(jī)HDR800Q及電極夾具312吹灰除塵工業(yè)吸塵器及吸塵管道101從圖3可看出，現(xiàn)階段ST03動簧尾部整形和ST04動簧整體整形工序并不在工藝布局圖內(nèi)，這兩個額外工序是為了彌補(bǔ)動簧設(shè)計上的不足而臨時增加的，當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計定型后通過供應(yīng)商的沖壓模具來獲得預(yù)定的動簧角度，故此兩工序待產(chǎn)品設(shè)計定型后應(yīng)取消。人行通道人行通道5、布局設(shè)計由各工序的操作時間和整條線的節(jié)拍可計算出各工序的設(shè)備及人員數(shù)，根據(jù)選用設(shè)備的外形尺寸、額定功率、耗氣量可定出設(shè)備的擺放以及電/氣布置圖，再綜合考慮各工序的庫存量、物料搬運(yùn)周轉(zhuǎn)距離、人員移動等，將生產(chǎn)線的工位桌、設(shè)備、人員、物料、通道、電氣源等生產(chǎn)要素按照周轉(zhuǎn)距離最短、人員移動最小、安裝成本最低、空間占用最少等最優(yōu)原則組成一條U型生產(chǎn)線，219生產(chǎn)線工藝布局如圖3所示。

6、工藝參數(shù)的固化為主動保證產(chǎn)品質(zhì)量提前做好預(yù)防，設(shè)備工藝參數(shù)固化受控并使專人對其管控十分必要故規(guī)定已固化的工藝參數(shù)由技師在開班前確認(rèn)，頻次為1次/班，記錄表格為《219.FORM.GWJ.015換單檢查表-工藝點(diǎn)檢》，若發(fā)現(xiàn)參數(shù)不在規(guī)范內(nèi)須及時調(diào)整；設(shè)備工藝參數(shù)須由培訓(xùn)考核過的技師或有權(quán)限的工程師來調(diào)整；219磁保持繼電器半自動線工藝參數(shù)見表4：表4.工藝參數(shù)表序號工序號/工序名稱工藝參數(shù)規(guī)范1ST01繞線繞線工作程序C219UP2繞線張力80?120g3助焊劑高度助焊劑液面高于升降槽，沾到針腳但不高于線圈架4針腳預(yù)熱位置13.0?13.25針腳沾錫位置20.0?20.36ST02焊錫針腳預(yù)熱時間0.2?0.3秒7沾錫停留時間2.0?2.5秒8助焊劑停留時間1.5?2.0秒9沾錫溫度360?400°C10線圈電阻上下限72?88Q11ST03動簧尾部整形057動簧尾部高度0.70?0.90mm12ST04動簧整體整形初始觸點(diǎn)間隙0.35?0.5mm13ST40基座部件裝配氣缸壓力0.4?0.6MPa14氣缸延時0.5?1.0秒15膠的貯存條件2C?8C，使用前必須恢復(fù)到室溫16ST50點(diǎn)膠點(diǎn)膠氣壓0.4?0.6MPa17點(diǎn)膠頭預(yù)熱溫度35C?45C18點(diǎn)膠程序號01#19ST60烘干烘干速度0.11?0.1520烘干溫度115C?125C21ST70銜鐵組件充磁充電電壓400?500V22ST80鉚鐵心氣缸氣壓0.4?0.6MPa23ST100機(jī)械參數(shù)檢驗(yàn)測試電壓9.0?9.2VDC24測試程序JMF-219C

25觸點(diǎn)間隙0.6?0.9mm26觸點(diǎn)壓力250?850cN27測試電壓9.0?9.2VDC28測試程序JMF-219C29微歐計量程2mQ30取樣電阻285?315|jQ31絕緣電阻4000Vr.m.s,1s32ST120電氣參數(shù)檢驗(yàn)介質(zhì)耐電壓1500Vrms,1s33線圈電阻72?88Q34吸合電壓2.4?6.0VDC35釋放電壓2.4?6.0VDC36接觸壓降<30mV37吸合回跳時間<2.0ms38焊接規(guī)范239預(yù)壓時間0.6秒40ST130銅刷線并線保壓時間0.3秒41剪切長度39.0毫米42前進(jìn)/后退速度99.0毫米/秒43焊接規(guī)范0144ST140-150點(diǎn)焊連接片保壓時間6?7CYCLE45焊接電流7.5?8.5KA%46上下電極最小間距3.5?4.0mm47ST160銅導(dǎo)線剝線全長紅黑125mm或白綠藍(lán)150mm48前后端剝皮5mm49焊接電壓175?225V50ST170點(diǎn)焊銅導(dǎo)線預(yù)壓時間0.1?0.3秒51氣缸氣壓0.3?0.4MPa52ST180錫焊銅導(dǎo)線電烙鐵溫度檔400?450°C53ST190套熱塑管熱風(fēng)槍調(diào)溫檔6-7檔

7、主要工藝問題點(diǎn)及對策從2012年3月開始的小批量試產(chǎn)情況看，遇到主要設(shè)備問題及措施參見《219.FORM.GWJ.019設(shè)備檔案卡》，而工藝問題集中體現(xiàn)在部分工序的節(jié)拍不匹配和部分模號的產(chǎn)品終檢一次合格率低。7.