沖壓生產線市場需求的新動向

文/秦劍、郭世彥、孫厚創·徐州鍛壓機床廠集團有限公司

沖壓生產線市場需求的新動向

文/秦劍、郭世彥、孫厚創·徐州鍛壓機床廠集團有限公司

近幾年隨著社會用工成本的提高、企業轉型升級的加速，單臺壓力機增加機械手形成自動化生產、多臺單工序模壓力機連線、多臺單工序模集中于一臺壓力機形成多工位生產線等構成了沖壓線市場需求的新動向。

本文通過重點介紹多工位取代單工序、自動化上下料、短工序沖壓工藝等一些典型案例，為中國鍛壓行業工廠級解決方案提供借鑒實例。

多工位取代單工序——洗衣機波輪生產線簡介

為提高生產效率，降低制造成本，江陰富仁機件于2016年7月，上馬了國內第一條洗衣機波輪多工位生產線（圖1）。該生產線總投資約1000萬元，自2016年9月進入批量生產階段，截至2017年6月，已完成近160萬件波輪的生產任務，零件合格率超過99.1%。該生產線的正常生產節拍為7.4件/分。

圖1 某型洗衣機波輪多工位生產線

該多工位生產線，屬多臺單工序模集成，如圖2所示。由四道單工序模組成，沖壓工藝路線為：壓型→落料、沖篩孔→篩孔擴孔翻邊→沖側面孔。

圖2 某型洗衣機波輪四道單工序模集成多工位線

該生產線構成，主要由徐鍛的DPS4L-800AE閉式四點伺服多連桿壓力機、三次元機械手和四套單工序模組成。該生產線的特點是初期購置成本較高，但后期使用成本較低。和原單工序模相比，該生產線的生產效率翻番，降低成本也過半。圖3為某型洗衣機波輪沖壓工藝路線。根據實際生產數據統計，該生產線每天運行24小時，可出成品件8000～9000件，原單工序模只能維持在3000～4000件的水平。原生產模式，每道工序需要1臺設備1個操作工、共4個操作工。如每天按3班、12個操作工計，每個操作工月度工資在5000元左右，則月度節省人工成本約6萬，年降低人工成本約72萬元。

圖3 某型洗衣機波輪沖壓工藝路線

由此可見，沖壓廠家購建新廠房設備時，確定是否上馬多工位生產線，單純考察購置成本并不科學，最重要的是評估生產零件的制造成本。

自動化上下料——機器換人案例

目前，中小沖壓企業受制于“用工荒”，希望現有廠房設備不作大的改變，用較小的投資實現“機器換人”的目標，于是沖壓機器人成了市場寵兒。

沖壓機器人，有旋轉伸縮機械臂機器人和多關節機器人兩種，兩種機器人主要構件基本相同，通常豎直升降軸叫1軸、手臂擺動軸叫2軸、手臂伸縮軸為3軸、手臂旋轉軸為4軸、末端旋轉軸為5軸，市場上常見的以三軸和四軸機器人居多。可搬重量是沖壓機器人主參數之一，一般分3公斤、5公斤、10公斤三種規格。沖壓機器人的最快工作頻次，一般不超過15次/分。

沖壓機器人的市場銷售價在7～9萬元左右，稍高于沖壓操作工一年的人工費用。但是沖壓機器人可連續24小時工作，相當于替代3個操作工。折合到零件的制造成本上，生產成本較低。

由于沖壓機器人的人工替代成本優勢，因此在家電行業（圖4）、汽車行業（圖5）、五金件等行業（圖6）的應用越來越廣泛。沖壓機器人受到廣泛推崇的另一個重要原因是：許多沖壓老廠進行設備技改時，原有設備和布局基本不需調整，只要裝上旋轉臂就可實現“機器換人”。

圖4 某型洗衣機離合器端蓋機器人生產線

圖5 汽車內飾件生產線

拓展高速壓力機的應用領域——高速壓力機電容落料線案例

高速壓力機主要應用于電機鐵芯的沖壓疊鉚。常州一家生產電容的客戶，迫于激烈的市場競爭壓力，為降低制造成本想用高速壓力機沖9mm厚的鋁板。在遭到國內大部分高速沖生產廠商的拒絕后，該客戶找到徐鍛。徐鍛2016年正推出全鑄造機身的JF75G-125B高速壓力機，上橫梁、立柱、下橫梁和滑塊，全部采用高強度鑄鐵鑄造，滑塊的公稱力行程超過3mm，機床的剛性超過1/8000，機床的精度保持性顯著優于原先的鋼板焊接機身。

圖6 電飯煲鍋體生產線

客戶拉來卷料和模具等，在徐鍛進行了試驗，結果顯示：9mm厚的鋁板，在F125B高速沖上落料壓型，速度可達180次/分，機床運行平穩，沖壓零件精度優于原工藝。該客戶隨后簽訂了十條生產線訂單。F125B高速沖，用于鋁板電容器的落料工藝，如圖7所示。

圖7 高速壓力機電容落料生產線

該案例給壓力機生產廠商一個啟示：客戶的要求就是市場的未來需求，壓力機廠商在給不同行業客戶推薦產品時，客戶從降低制造成本角度提出的一些個性化需求如得到滿足，在拓展壓力機應用領域的同時，也可給壓力機廠商創造一些意料之外的商機。

結束語

綜上所述，多個案例揭示了一個共同趨勢：降低零件的工序制造成本是許多客戶新投或改造生產線的主要訴求。該種訴求，要求生產線提供商必須向設備系統集成商轉型，對所提供設備和用戶生產工藝應有專業化的了解。真正的系統集成不是“堆積木”，它對技術人才提出了更高要求。系統集成不僅要求集成商的技術人員精通各個供應商的產品和技術、能夠提出系統模式和技術解決方案，而且要對用戶的生產工藝、組織結構等有較好的理解。同時還要能夠運用現代工程學和項目管理的方式，對信息系統各個流程進行統一的進程和質量控制，以便為用戶提供更好的服務。國內只有出現了真正意義上的包含壓力機、模具、送料機、機械手、加熱爐等的設備系統集成商，才能更好地為中國鍛壓行業提供工廠級的解決方案！