廣汽本田：挑戰與創新，構筑面向未來的沖壓生產體制

文／代建超

廣汽本田：挑戰與創新，構筑面向未來的沖壓生產體制

文／代建超

伴隨著中國汽車行業近10年來的井噴式發展，汽車主機廠也隨著行業發展的步伐持續不斷的進行了技術升級和革新。廣汽本田汽車有限公司（以下簡稱“廣汽本田”）于1998年7月1日成立，是由廣州汽車集團公司與日本本田技研工業株式會社共同出資組建的合資公司。近年來，廣汽本田車身部通過持續導入新的生產技術及工藝，持續提高生產效率和降低生產成本，逐步構筑起適應新時代的沖壓生產體制，從而更好的應對未來的機遇和挑戰。為此本刊記者采訪了廣汽本田生產本部車身部沖壓二科科長李紹輝。

首先，李紹輝向本刊記者介紹了廣汽本田的基本情況。廣汽本田現有黃埔和增城兩個整車生產基地，各有一個沖壓車間，其中黃埔工廠是修舊利廢車間，增城工廠是新建車間。從1998年公司成立至今，沖壓車間不斷進行技術革新，在自動化改造、新技術導入、自主創新和節能環保等方面取得了令人矚目的成績。沖壓生產線方面，經歷了從最初的手工線逐步改造成全自動生產線，從進口壓力機生產線到國產壓力機生產線、從普通敞開式生產線到全封閉隔音生產線，從普通機械沖壓線到全伺服高速沖壓線；生產工藝方面，零件裝箱從人工裝箱到機器人自動裝箱，模具工藝從普通模具到適應高速化生產的模具，模具工序數從四工序到全面三工序化等，上述一系列的成果，體現了對廣汽本田“創建QCD（質量、成本、交付）體質世界最強的綠色工廠”理念的創新和實踐。為構筑面向未來的沖壓生產體制，更好的迎接挑戰和不斷的進行技術創新，接下來李紹輝介紹了廣汽本田沖壓車間近年來主要的發展情況。

廣汽本田生產本部車身部沖壓二科科長李紹輝

引入高速化全伺服沖壓生產線

為貫徹公司建設“智能集約型環保工廠”的Smart-SSC（智能-小型/簡練/緊湊）的理念，實現沖壓生產的高效率、低成本，減少車間投資和占地面積的目標，2010年，增城工廠沖壓車間率先導入了一條具有世界先進水平的高速化全伺服壓力機生產線，這是本田在海外工廠的首條高速化全伺服壓力機生產線。與傳統機械壓力機生產線相比，新生產線采用了大轉矩伺服電動機直接驅動壓力機滑塊、擺動式伺服搬運裝置以及模式控制器等先進的新型控制技術，最快生產速度能達到每分鐘18次，同時通過伺服控制技術使沖壓件在高速生產過程中保持穩定的成形性能和更高的產品品質。該生產線通過使用高精度伺服定位皮帶機、高精度視覺定位系統和吊具自動調整裝置，實現了自動識別抓取零件，完成了無人工干預的側圍零件自動裝箱，并可逐步擴展至其他零件的自動裝箱，是國內最先進的沖壓生產線之一。

伺服壓力機沖壓線

高速伺服沖壓線由4臺伺服壓力機、5臺伺服搬送裝置、高效拆垛和清洗設備構成，主要特點是壓力機和搬運裝置的主傳動采用伺服控制。生產線具備一套非常智能的整線模式控制系統和成形生產系統，能自動演算設備最優生產模式，控制過程中實現同步控制沖床與搬送裝置的運行時序，實現沖壓成形效果、搬送自由度、搬送速度的最優化，實現了深拉延成形和最高水準生產效率的雙贏。

采用先進的視覺定位機器人自動裝箱系統

隨著經濟水平和生活水平的不斷提高，勞務成本在制造成本中的份額越來越大。如何吸收勞務成本上漲的壓力，是擺在汽車制造廠家面前的重大課題。另外，傳統沖壓零件的裝箱方式采用人工方式，因而降低工人的勞動強度也有極強的現實意義。長遠來看，持續導入自動化生產技術是解決這些課題最為有效的措施之一。

視覺定位機器人自動抓取零件

機器人裝載零件至自動輸送鏈吊具

表1 模具適應高速沖壓在設計方面的優化

廣汽本田沖壓車間在自動裝箱技術方面的探索一直走在行業前列，早在2004年黃埔工廠沖壓車間就率先實現了采用視覺定位技術的側圍零件機器人自動裝箱。視覺定位機器人自動裝箱系統既減輕了工人勞動強度，又確保了安全生產，提高了生產效率和產品質量。在增城工廠沖壓車間的建設之初，與高速線同步導入的沖壓機器人自動裝箱系統就列為了重點項目之一。機器人自動裝箱系統由先進的視覺定位系統、高精度伺服定位皮帶及裝箱機器人組成。通過視覺系統的應用，采用照相機獲取板料圖像并轉換為圖像信號，經過專業軟件處理將圖像信號（如像素分布和亮度、顏色等）轉換為數字信號并獲取板料邊緣位置，相關控制系統根據輸出結果確定板料位置，從而實現機器人的抓料動作。

目前廣汽本田的自動裝箱系統已實現了側圍零件最快生產節拍12SPM（每分鐘沖程次數），大大提升了生產的速度和效率，大幅削減了人員的勞動強度。側圍零件高速自動裝箱系統的實現，為廣汽本田自動裝箱技術應用奠定了堅實的基礎，作為未來發展方向，我們還將繼續挑戰，進一步擴展零件自動裝箱的技術，持續改善生產體制。

優化模具設計和制造工藝

高速化全伺服沖壓生產線具有高生產性、高品質性和節能降耗等優點，最高生產速度可達到18SPM，能帶來良好的經濟效益。同時高速化的生產也會給模具高速沖壓性能帶來一系列問題，為適應高速化生產的需要，對模具設計提出了更高的要求。為此在模具設計時需要從各方面充分考慮，對模具高速化生產時可能出現的問題進行一系列改善，并采取針對性的優化，如模具材質的優化、模具結構強度的優化、增加斜楔鑲塊復位傳感器、上模自動化氣源的導入等，保證在高速生產狀態下，安全、高效地制造出穩定、高品質的沖壓零件。為適應高速沖壓，部分模具設計優化見表1。

創新零件制造工藝，推廣模具三工序化

目前主流汽車廠家的模具工序數大多分為拉延、修邊、整形、沖孔等四工序成形，如側圍、翼子板、頂篷、車門內板等較為復雜零件均為四工序成形，少數造型較為簡單的零件通常采用三工序或二工序成形。為最大幅度的降低成本，節約模具及設備投資，同時達到節能減排的目的，復雜零件模具三工序化在現實中也存在較強的優越性和挑戰性。模具四工序變三工序的優點見表2。

表2 模具四工序變三工序的優點

表3 模具三工序化的主要難點

從2014年開始，廣汽本田逐漸開始推進全車型模具三工序化工作，包括側圍、翼子板、頂篷等成形復雜零件的模具。四工序模具三工序化，最主要變化點在后工序，通過采用大量的鑲塊化結構，合理分配各工序的工藝內容，從而將四工序工藝縮減為三工序。三工序化的模具一般是將原來第四工序的大量沖孔轉移到了第二和第三工序進行；第二工序的修邊基本上一步到位，減少了后工序修邊的工作量；原來第四工序的翻邊則主要轉移到了第三工序。四工序模具三工序化帶來優點的同時，也面臨著一些困難和挑戰，需要在后續的設計方面進一步完善與規范，從而達到更好的效果。模具三工序化的主要難點見表3。

廣汽本田目前已經在兩款車型上成功實現全車型模具三工序化，為后續三工序化的全面推進奠定了基礎，將來也會繼續推廣其他更多的車型實現沖壓模具三工序化。

精益化的生產管理體制

高速化沖壓生產對設備的硬件軟件等提出了更高的要求，同時也對生產過程的管理提出了更高的要求。因此，高速化的生產除了要有先進的生產設備，也離不開精益化的生產管理體制。

影響高速化沖壓生產穩定實現的因素很多，例如工藝復雜程度高、生產批量小、模具變化點多等。對于這些因素的管理不到位，很可能就會造成生產效率低下，無法達成生產的目標。廣汽本田沖壓車間在生產管理中全面開展FOG(Future Operation Growth）活動。通過對全員開展圍繞效率向上、品質向上、安全生產、節能減排等為主題的生產改善活動，形成以管理者和各領域擔當組成的精益生產管理體制，持續改善生產過程中存在的問題，持續穩定和提升生產效率，創造最大的經濟效益。只有持續不斷的推進這種全員參與的精益生產管理活動，才能充分發揮高速伺服沖壓線的最大效益，實現穩定化生產。

結束語

面對國內汽車市場的增速放緩和汽車行業競爭的日趨激烈，為應對未來的機遇和挑戰，作為汽車制造四大工藝之首的沖壓工藝而言，必須不斷挑戰與創新，持續提高生產效率及降低生產成本，快速高效生產出高品質沖壓產品。廣汽本田沖壓車間將伴隨公司的“二次騰飛”的企業戰略繼續前行，構筑面向未來的沖壓生產體制，為實現公司“快速、低價、低碳地提供超越顧客期待的商品，到2020年成為產銷100萬臺的環保先驅企業”的愿景不懈努力。