鈑金噴涂生產(chǎn)模式變革

目前，空調(diào)外機(jī)鈑金件的噴涂自動(dòng)化作業(yè)已經(jīng)屢見不鮮，然而在自動(dòng)化線體的推廣過程中，幾乎以簡單的重復(fù)為主，在原有基礎(chǔ)上的突破升級(jí)較為匱乏。隨著精益生產(chǎn)思想的不斷滲透，各相關(guān)行業(yè)在生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)舊有模式存在巨大的精益改善空間。以空調(diào)鈑金件生產(chǎn)為例，物流生產(chǎn)模式傳統(tǒng)、空調(diào)大殼體的吊掛摘取靠人工操作完成等問題嚴(yán)重制約著效率的增長。本文針對空調(diào)各大殼體零件的吊掛噴涂，通過利用流程分析與工具應(yīng)用及自動(dòng)化等手段，從掛具結(jié)構(gòu)優(yōu)化、一個(gè)流傳輸送線、自動(dòng)掛料與摘料等方式來消除低效與浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)鈑金噴涂生產(chǎn)模式的變革。空調(diào)殼體零件吊掛噴涂介紹由于粉末涂料具備四“E”即Energy（節(jié)能）、Environment（環(huán)保）、Economy（經(jīng)濟(jì)）、Effect（高效）的優(yōu)點(diǎn)，在行業(yè)內(nèi)廣泛使用。其中以熱固性純聚酯粉末涂料最為常用，屬Primid體系環(huán)保粉。自動(dòng)噴涂線如圖1所示，采用電暈放電噴槍，由靜電發(fā)生器產(chǎn)生50～90kV高壓，電極針尖端放電將噴槍口周圍空氣電離，粉末通過時(shí)帶上負(fù)電荷，工件接地，因此粉末通過庫倫力吸附在工件上。而在噴涂前，需要經(jīng)過多環(huán)前處理工序，重點(diǎn)清除鈑金零件表面油污、灰塵，磷化處理能夠提高防腐能力及基材與涂層的附著力。噴涂后還需經(jīng)過熔融、留平、交聯(lián)固化三個(gè)階段才能發(fā)揮其防腐性能。噴涂工藝流程如圖2所示。圖1自動(dòng)噴涂線圖2噴涂工藝流程噴涂生產(chǎn)模式變革的應(yīng)用在舊有噴涂生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)從掛具結(jié)構(gòu)優(yōu)化、后工序精益物流以及自動(dòng)上下料展開對變革工作進(jìn)行敘述。掛具結(jié)構(gòu)優(yōu)化的應(yīng)用及解決方案空調(diào)外機(jī)進(jìn)行噴涂的六類常用零件分別為：底盤，左、右側(cè)板，閥門支架，外罩和頂蓋，需要三種掛具進(jìn)行吊掛噴涂生產(chǎn)。其中，底盤專用一種掛具，左側(cè)板專用一種掛具，右側(cè)板、外罩、頂蓋、閥門支架共用一種掛具，分別如圖3、圖4、圖5所示。由于采用雙線體輪換生產(chǎn)模式，需要頻繁切換掛具、物料及轉(zhuǎn)線換線生產(chǎn)，造成因現(xiàn)場混亂產(chǎn)生的管理浪費(fèi)、頻繁點(diǎn)停產(chǎn)生的產(chǎn)能浪費(fèi)、轉(zhuǎn)線換線產(chǎn)生的等待浪費(fèi)。圖3底盤專用掛具圖4左側(cè)板專用掛具圖5右側(cè)板、外罩等專用掛具空調(diào)各大殼體零件的吊掛噴涂生產(chǎn)模式存在精益改善空間，針對以上問題需進(jìn)行掛具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改善。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出將原來的外罩、右側(cè)板、閥門支架、頂蓋四類零件三齊套的吊掛方式，升級(jí)為外罩，左、右側(cè)板，閥門支架，頂蓋，底盤六類零件兩齊套的吊掛方式。經(jīng)過不斷的現(xiàn)場驗(yàn)證、優(yōu)化調(diào)整，最終完成掛具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)所有殼體零件在通用掛具上的吊掛生產(chǎn)，如圖6所示，有效解決了因頻繁切換掛具、物料及轉(zhuǎn)線換線產(chǎn)生的問題。同時(shí)，結(jié)合新型掛具的尺寸，對噴涂線懸掛鏈進(jìn)行調(diào)整。新型掛具投產(chǎn)后，節(jié)距由原來的0.65m縮短至0.54m，掛點(diǎn)數(shù)由1.5個(gè)/米提高至1.75個(gè)/米，實(shí)現(xiàn)增效17%，節(jié)省水、電、氣等能耗費(fèi)用120萬元/年。圖6通用掛具噴涂前后工序精益物流應(yīng)用及解決方案因噴涂物流生產(chǎn)模式落后，造成前后工序生產(chǎn)不連貫。底盤，左、右側(cè)板，閥門支架，外罩與頂蓋六類零件在各區(qū)生產(chǎn)完成后，首先需要收料裝車進(jìn)入沖壓庫房，然后物控班人員根據(jù)噴涂班生產(chǎn)計(jì)劃配送各零件至噴涂線邊，如圖7所示，再通過牽引車進(jìn)行滿車和空車的往返轉(zhuǎn)運(yùn)。而噴涂生產(chǎn)成品經(jīng)下料裝車后首先進(jìn)入噴涂庫房，物控班人員再根據(jù)總裝計(jì)劃備料至配發(fā)區(qū)，如圖8所示。其中，底盤、外罩、頂蓋三類零件體積大、定容少、占空間，頻繁轉(zhuǎn)運(yùn)倒車作業(yè)時(shí)操作不便；左、右側(cè)板、閥門支架三類零件體積小、定容大、重量大，頻繁轉(zhuǎn)運(yùn)倒車作業(yè)時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。同時(shí)，整個(gè)生產(chǎn)流程中存在重復(fù)搬運(yùn)、周轉(zhuǎn)作業(yè)，搬運(yùn)浪費(fèi)明顯。另外，落后的物流轉(zhuǎn)運(yùn)模式導(dǎo)致現(xiàn)場存在大量周轉(zhuǎn)工裝車，造成現(xiàn)場混亂，管理浪費(fèi)。圖7底盤點(diǎn)焊到噴涂圖8底盤噴涂到總裝現(xiàn)存物流生產(chǎn)模式存在較多浪費(fèi)，針對以上問題需進(jìn)行噴涂前后工序精益化物流改善。為滿足空間要求，首先，對一樓噴涂線進(jìn)行延長改造，如圖9所示，即將噴涂環(huán)線北移14m，提供更大的空間進(jìn)行上下料作業(yè)；其次，對二樓噴涂線進(jìn)行加高改造，如圖10所示，使噴涂線內(nèi)側(cè)下料后的零件可以順皮帶線有序流出。圖9一樓延長噴涂線圖10二樓加高噴涂線在噴涂線改造的基礎(chǔ)上，規(guī)劃前后工序精益化物流改善項(xiàng)目。首先，結(jié)合車間整體布局，進(jìn)行噴涂前工序即沖壓、點(diǎn)焊線體位置調(diào)整，規(guī)劃皮帶線一個(gè)流線路。噴涂前工序包括三類大殼體零件從沖壓、點(diǎn)焊到噴涂一個(gè)流不落地傳輸，分別是外罩三次元及機(jī)械手線沖壓到噴涂皮帶線一個(gè)流（圖11、圖12）、頂蓋沖壓到噴涂皮帶線一個(gè)流、底盤點(diǎn)焊到噴涂皮帶線一個(gè)流。圖11外罩三次元線沖壓到噴涂圖12外罩機(jī)械手線沖壓到噴涂然后，規(guī)劃噴涂后工序五類大殼體零件由噴涂下線到總裝的一個(gè)流線路。噴涂后工序包括底盤噴涂到總裝線邊一個(gè)流（圖13），外罩噴涂到總裝吊籃一個(gè)流，左、右側(cè)板噴涂預(yù)裝到總裝吊籃一個(gè)流，頂蓋噴涂預(yù)裝到總裝吊籃一個(gè)流。圖13底盤噴涂到總裝通過完成三類大殼體零件的沖壓、點(diǎn)焊到噴涂上線的一個(gè)流，五類大殼體零件由噴涂下線到總裝的一個(gè)流的生產(chǎn)模式，取代了原始的人工反復(fù)周轉(zhuǎn)的作業(yè)方式，消除物流斷點(diǎn)，減少搬運(yùn)、庫存浪費(fèi)。自動(dòng)化上下料的應(yīng)用及解決方案空調(diào)各大殼體零件的吊掛、摘取均由人工操作完成。由于掛具長期使用易變形、掛針噴涂次數(shù)增加變粗、噴涂線線速高、運(yùn)行過程零件晃動(dòng)等因素，需要人工進(jìn)行吊掛摘取，如圖14、圖15所示，一直未實(shí)現(xiàn)各零件的自動(dòng)上下料，噴涂上下料崗位也成為最為密集的作業(yè)崗位之一。噴涂線每班產(chǎn)量達(dá)8000件以上，需要工人頻繁轉(zhuǎn)身彎腰作業(yè)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，易疲勞。圖14頂蓋人工上料圖15右側(cè)板人工下線現(xiàn)存上下料生產(chǎn)模式人工投入成本高、勞動(dòng)強(qiáng)度大，針對此問題需進(jìn)行自動(dòng)化革新改善，最終突破攻關(guān)噴涂線自動(dòng)掛料與摘料。另外，前期掛具結(jié)構(gòu)的更改也為實(shí)施噴涂零件自動(dòng)上下線提供了一定基礎(chǔ)，新型掛具結(jié)構(gòu)兩齊套吊掛方式相比三齊套吊掛方式摘料難度降低。頂蓋的吊掛取消了傳統(tǒng)的掛針吊掛方式，使得對頂蓋吊掛、摘取操作的精度要求降低，有效減少了影響因素，提高了自動(dòng)化作業(yè)的穩(wěn)定性。同時(shí)基于前期一個(gè)流生產(chǎn)模式的建立，對接開展噴涂零件自動(dòng)上下線項(xiàng)目，其中包含頂蓋沖壓到噴涂一個(gè)流皮帶線末端機(jī)器人自動(dòng)抓取上線，底盤噴涂到總裝線邊一個(gè)流皮帶線前端機(jī)器人自動(dòng)抓取下線，左右側(cè)板、外罩、頂蓋噴涂到總裝吊籃一個(gè)流皮帶線前端機(jī)器人自動(dòng)抓取下線，取代噴涂線人工上下料崗位6個(gè)，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，消除四高崗位，如圖16所示。圖16底盤自動(dòng)下料結(jié)束