關于焊接沖壓聯合車間問題探討

王玉梅 曹 剛 孫金輝

（泰安航天特種車有限公司，山東 泰安 271000）

1 概述

本公司焊接沖壓聯合車間承擔承擔駕駛室、保險杠、工具箱、擋泥板、各種排氣管子的焊接以及相應零部件的沖壓成型。焊接設備主要有二氧化碳焊機、氬弧焊機、氣焊等手工焊接設備，焊接較為簡單；切割設備主要有剪板機、空氣等離子切割機、砂輪鋸床、氣割設備等；沖壓成型設備主要是液壓機及機械壓力機；除塵設備主要布置在焊接及鈑金區。

2 車間工藝布局

該車間寬24米，長210米，大門5米×4.8米，通道4米，兩側工作區各10米，該車間布置4臺行車，2臺10噸雙梁行車、1臺5噸單梁行車，1臺3噸單梁行車，2臺半龍門。

車間現場工藝布局如下圖1所示，該圖將車間橫向分為三部分：上側是沖壓區，下側是焊接區，中間是通道。圖1中沖壓部分分為下料區、折彎區、沖壓區，盒板和卷板從北門進入，盒板直接剪板下料，一部分板件輸送至鈑金區、駕駛室制作區，一部分板件輸送至折彎區，一部分板件輸送至小件沖壓區，另一部分輸送至大件沖壓區。圖1中焊接部分分為鈑金區、駕駛室制作區。

3 具體工藝流程圖

4 存在的問題

4.1 沖壓區存在的問題

（1）板料上料架與矯平機中心距離5米，矯平機與剪板機中心距離10米，板料經輸送輥道進行輸送。卷料架距離矯平機距離過遠，該布局使得操作不方便且浪費空間。

（2）工人操作矯平機、剪板機、折彎機、雙動液壓機、大噸位機械壓力機設備時站在設備北側，物流方向由北向南；操作小機械壓力機區設備時，站在設備西側面向東，操作者站在過道側，和過道的運輸車輛會有一定的隱藏危機，從安全角度來說不合理；操作小液壓機區設備時，操作者站在設備南側面向北，該布局中操作者的操作方向不一致，較雜亂。設備外端參差不齊，從車間一側往另一側看，不美觀。布局原則：在保證操作安全可靠前提下，設備布局應美觀、一致，設備外端靠近過道側應對齊。

4.2 焊接區存在問題

成型件由沖壓區運送至小件焊接區相應工位進行焊接，焊接區設有鈑金區及駕駛室焊接生產線。

鈑金區布置五個工位， 4個工位為二氧化碳氣體保護焊接工位，布置有8臺二氧化碳氣體保護焊機、4臺空氣等離子切割機、4臺磨光機，另一工位為固定式點焊機工位。駕駛室焊接生產線分為常規產品線和新產品線，常規產品線占地130米長，布置有20臺二氧化碳保護焊機、6臺空氣等離子切割機、6臺磨光機、8臺懸掛式點焊機，新產品線占地20米，該區域布置有5臺二氧化碳焊機、2臺空氣等離子切割機、2臺磨光機、2臺懸掛式點焊機。在相應的工位設有除塵處理系統，該系統包括焊接煙塵凈化設備及焊接工位的吸氣臂及配套立柱，使得工作區域很擁擠。

駕駛室生產線中分總成在南，總體拼裝焊接在北，裝焊時要將各分總成由南挪至北側，需大范圍輸送，操作空間狹窄。

目前公司焊接區現有的生產設備導致車間有大量的焊接煙塵、氣體、飄揚粉塵、打磨產生的粉屑。除塵系統單機進行工位除塵，這種除塵系統的特點是價格低，作用小，只能吸附一小部分的污染物，不能完全消除煙塵等污染物，仍有大量的雜物充斥著車間，這些污染物會影響操作者健康、降低液壓機等設備的零部件精度及使用壽命。

4.3 車間整體存在的其它問題

（1）沖壓區和焊接區中間是4米寬的通道，沒有隔離帶，沖壓設備最怕粉塵侵入，加速油缸等性能變差，降低設備的使用壽命。

圖1 車間現場工藝布局圖

圖2 工藝流程圖

（2）該車間承擔下料成型焊接任務，包含不銹鋼管子的焊接，不銹鋼管子采用氬氣保護焊，從安全、統一籌劃角度來說，該車間應設氬氣集中供氣系統。

（3）該車間長210米，寬24米，行車的使用繁重程度屬于中等級，A5級，從經驗角度來說此種繁重程度60米布置一臺行車，布置三至四臺行車合適，其中一臺10噸行車負責將卷板、盒板從運輸車吊放至存放區、負責將下線的駕駛室吊放至存放區，另一臺10噸行車負責吊放大型液壓機模具，5噸行車負責小型折彎機及液壓機上下件，3噸行車負責將小噸位折彎機及液壓機成型件運至鈑金區、還負責將駕駛室常規生產線中的左右側圍吊至整體拼裝工位、將駕駛室新產品線的各部件安裝及駕駛室下線吊運。行車使用頻率不高，符合經驗值，但焊接區放置兩臺半龍門就會造成生產能力過剩，設備過多操作不便。

5 優化后的焊接沖壓聯合車間工藝布局方案

將車間縱向分為三部分，一側是沖壓區，一側是焊接區，中間是4米通道，在通道兩側用隔板隔開，隔板從廠房屋頂至地面整體覆蓋，在焊接區靠近通道的工位布置有固定式點焊機。

圖3 優化后的工藝布局圖

與原方案區別： 首先將焊接區與沖壓區最大程度地區分開并用隔板隔開最大化減少沖壓區工作的工人和設備受到粉塵、煙霧、氣體等的傷害；其次占地面積：沖壓區原來占地10米×210米，現在92米×20米，沒有橫向通道占空間，縮短了開卷矯平區的面積，有效地利用了空間及占地，設備間距未變，不會對操作有影響；焊接區原占地37米×10米，現占地：100米×20米，其中鈑金區占地19米×20米，工作區間更連貫，操作起來更舒適；駕駛室生產區原占地面積157米×10米，現占地面積76米×24米，中間為總體拼裝工位，兩側為分總成焊接工位，駕駛室焊接區占地面積變大，工人操作空間變大，可提高工作效率。

駕駛室焊接區寬為24米，長為76米，其中常規駕駛室生成區占60米，新產品生產區占15米。常規駕駛室生產區：中間布置駕駛室總體拼裝焊接工位，中間共有10 個工位，工位長度3米，工位間距2米，兩側布置駕駛室各分總成焊接工位，兩側區域為駕駛室存放區。該布局工作區間寬松，操作時操作者不會有擁擠感，各個工位布局也整齊。

結語

綜上所述，優化后的焊接沖壓聯合車間工藝布局方案更適于實際生產，該方案最大限度的降低了焊接產生的污染物對操作者及沖壓設備的損害，該布局操作空間也更為舒適。在進行車間布局規劃時，在滿足生產需求的情況下，必須保證物流暢通、操作空間寬松，必須最大程度的降低由于車間布局不當造成對操作者身體健康的損害。在車間布局規劃時為保證操作者盡量少的受到有害氣體、粉塵、煙霧的傷害，保證精密設備避免因沉浸在氣體、粉塵、煙霧中而降低使用壽命，應將沖壓區域與焊接區域分開，從而確保操作者身體健康及設備使用壽命長從而給公司降低了運營成本。

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