閔生 范永欣
(珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519070)
穿墻式空調器是根據建筑結構特點在窗式空調器的基礎上發展而來,是窗式空調結構和功能的升級,兼具了窗式空調器原有的零部件少、價格低、安裝和維修方便、耗電量小等優點[1],而且還避免了普通窗式空調因安裝在窗臺上影響視野和采光,破壞室內的裝飾和美觀。顧名思義,穿墻式空調安裝在專門設置一個空間的建筑物墻中,與普通窗式空調相比,最大的特點在于整機相對較長,即需要的外罩組件相對更長,其長度一般為普通窗式空調的1.5到2倍。整個組件包含外罩、底板以及2個導軌,都由鈑金沖壓加工而成,最后通過電阻點焊連接成整體,重量較重,需要耗費較大的人力、物力,且加工效率非常低下。本文通過對部分零件的結構設計和整個組件的加工工藝進行優化,大大降低了所需投入的人力、物力,并大幅度的提高了組件的生產效率。
目前穿墻式空調外罩組件因整機外觀主要包含2種外罩組件,即一大一小,分別用DWZ和XWZ表示。
圖1為大外罩組件DWZ,包含了外罩2、兩個導軌2、底板2。
根據整機的一般結構,整個組件加工過程需按以下步驟進行:第一步使用臺式點焊機點焊底板2和外罩2兩端中間部分,需要三人操作,2人抬零件、1人操作點焊機點焊,6個焊點平均需工時18秒;第二步使用吊式焊機點焊外罩2與底板2的4個角落位置,需要三人操作,2人抬零件、1人操作吊式機點焊,8個焊點平均需工時55秒;最后使用臺式點焊機點焊左右導軌2,需要三人操作,2人抬零件、1人操作臺式點焊機,6個焊點平均需工時22秒。整個組件加工需9人,工時95秒,投入大、耗時長。通過現場考察和試驗驗證,將組件中的導軌2進行結構設計優化,如圖2、圖3,增加3個工藝槽,為外罩2和底板2的點焊增加3處點焊空間,并優化調整點焊工藝流程。先點焊底板2和導軌2,零件小且重量較輕,只需1人操作臺式點焊機點焊,平均需工時11秒;再點焊底板2和外罩2,需要3人操作,2人抬零件、1人操作臺式點焊機,平均需工時33秒;整個組件加工需4人,工時44秒,相比優化前節省4人、節約工時51秒,大大減少了人力的投入,降低了勞動強度,且生產效率提高116%。

圖1 大外罩組件DWZ

圖2 導軌2優化結構

圖3 導軌2優化后組件結構

圖4 小外罩組件XWZ

圖5 底板優化結構

圖6 底板優化后組件結構
如圖4為小外罩組件XWZ,包含了外罩1、兩個導軌和底板,整個組件重量相對大組件輕約30%。
根據整機一般結構,整個組件加工過程需按以下步驟進行:第一步使用臺式點焊機點焊底板和外罩兩端中間部分,需要2人操作,2人抬零件、其中1人操作點焊機點焊,6個焊點平均需工時19秒;第二步使用吊式焊機點焊外罩與底板4個角落位置,需要2人操作,2人抬零件、其中1人操作,8個焊點平均需工時41秒;最后使用臺式點焊機點焊左右導軌,需要2人操作,2人抬零件、其中1人操作,6個焊點平均需工時22秒。整個組件加工需6人,工時82秒,投入較大、耗時長。因導軌結構不同,不能參考大組件外罩優化方式來進行改善,通過現場考察、模型分析和試驗驗證,將組件中的底板進行結構設計優化,將與外罩點焊的兩端各加高5mm,如圖5、圖6,為外罩和底板的點焊增加足夠的空間,并優化調整點焊工藝流程,仍可達到先點焊底板和導軌的目的。首先只需1人操作臺式點焊機點焊點焊底板和導軌,6個焊點平均需工時8秒;再點焊底板和外罩,平均需工時31秒。整個組件加工需3人,工時39秒,相比優化前節省3人、節約工時43秒,降低了勞動強度,且生產效率提高110%。
穿墻式空調器外罩組件全為鈑金零件,體積較大且笨重,員工操作加工勞動強度大,耗費人力、物力大,很難實現機器人自動化生產,是空調行業鈑金件加工的一道難題?,F通過對生產一線實地考察,與生產一線員工的多方面交流,并結合組件結構設計和加工工藝的分析優化和試驗驗證,一定程度上降低了員工的勞動強度,并取得如下結果:
(1)低制冷量的穿墻式外罩組件即小外罩組件XWZ中的底板結構設計和組件加工工藝優化后,降低了勞動強度,實現減員3人、單件節約工時43秒,且生產效率提高110%。
(2)高制冷量的穿墻式外罩組件即大外罩組件DWZ中的導軌結構設計和組件加工工藝優化后,降低了勞動強度,實現減員4人、單件節約工時51秒,且生產效率提高116%。
[1]劉宗源.窗式空調器的改進設計.全國暖通空調制冷1998年學術年會資料集(1),1986 : 335-338