柔性化焊接生產(chǎn)線助力汽車產(chǎn)品更新?lián)Q代——訪一汽解放汽車有限公司卡車廠技術(shù)主查、中國焊接協(xié)會汽車專委會秘書長李麗芹

本刊記者 王 穎 張維官

伴隨焊接自動化的快速發(fā)展，焊接產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率大幅提高，然而對于汽車行業(yè)來說，市場對汽車產(chǎn)品的需求已經(jīng)不僅僅拘泥于質(zhì)量和數(shù)量，還包括產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代。為了迎合市場需求，柔性化焊接生產(chǎn)線的作用越發(fā)受到制造企業(yè)的重視，汽車制造業(yè)作為柔性化程度最高的行業(yè)之一，在柔性化制造中具有很強的代表性，因此，本刊記者特別采訪了一汽解放汽車有限公司卡車廠技術(shù)主查、中國焊接協(xié)會汽車專委會秘書長李麗芹女士，為廣大讀者介紹柔性焊接生產(chǎn)線在汽車制造中的應(yīng)用。

柔性化焊接生產(chǎn)線是汽車企業(yè)的首選

2010～2012年，我國汽車產(chǎn)量連續(xù)三年超過1800萬輛，預示著我國汽車工業(yè)已經(jīng)進入總量較高的平穩(wěn)發(fā)展階段，各汽車企業(yè)之間的競爭也隨之變得越發(fā)激烈。而且，市場對汽車產(chǎn)品的需求更加多樣化，消費者對汽車的內(nèi)在性能和外在形式都提出了更高的要求。為此，隨著市場需求的變化，汽車企業(yè)若想在激烈的競爭中脫穎而出，必須加快產(chǎn)品更新?lián)Q代的步伐。

據(jù)李秘書長介紹，汽車企業(yè)是產(chǎn)品類型變換頻繁的行業(yè)之一，產(chǎn)品的更新?lián)Q代，就意味著要對原有焊接生產(chǎn)線進行改造。如果原生產(chǎn)線具有一定的柔性，通過調(diào)換工裝夾具等局部改造就能完成對新車型的生產(chǎn)；反之，則需要對原生產(chǎn)線進行較大改造甚至需新建生產(chǎn)線，這樣就會造成資金的極大浪費，使生產(chǎn)成本提高。因此，實現(xiàn)多品種車型柔性混線生產(chǎn)的焊接生產(chǎn)線是今后發(fā)展的方向。“單一化的焊接生產(chǎn)線對于汽車企業(yè)來說是致命的缺陷，柔性化的焊接生產(chǎn)線才是汽車企業(yè)的首選。”李秘書長如是說。

柔性化焊接生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)

當記者問及實現(xiàn)柔性焊接生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)時，李秘書長說：“機器人技術(shù)是實現(xiàn)柔性化生產(chǎn)的關(guān)鍵，計算機技術(shù)是實現(xiàn)柔性化自動控制的核心。”

焊接設(shè)備是決定焊接生產(chǎn)線柔性程度的主要因素，而焊接機器人是焊接設(shè)備柔性化的最佳選擇。在焊裝生產(chǎn)線上，充分利用工業(yè)機器人多自由度的特點，通過相應(yīng)柔性的焊接設(shè)備，可實現(xiàn)多種車型的共線焊裝。李秘書長以一汽解放汽車有限公司的J6焊裝生產(chǎn)線為例，向本刊記者介紹了機器人在柔性焊裝生產(chǎn)線上的應(yīng)用。J6焊裝生產(chǎn)線有點焊機器人、弧焊機器人、螺柱焊機器人和搬運機器人，共51臺。2011年經(jīng)過J6L小排半技術(shù)改造，實現(xiàn)了7大系列車型的柔性生產(chǎn)制造。在焊裝車間，機器人能獨立完成工件的移動搬運、輸送、組裝夾緊定位，可完成工件的點焊、弧焊、涂膠等工作。

隨著車身焊裝生產(chǎn)線自動化及柔性化水平的不斷提高，對生產(chǎn)線的自動控制要求也越來越高，不僅要求焊裝生產(chǎn)線具有高效、柔性生產(chǎn)的能力，還要保證車身焊接質(zhì)量的穩(wěn)定。計算機可以實現(xiàn)對生產(chǎn)線及設(shè)備的控制，包括次序邏輯、組合邏輯、位置伺服控制、安全、焊接及其他必要的過程控制；尤其在柔性混線生產(chǎn)過程中，計算機可以實現(xiàn)對車型識別的控制，包括多品種生產(chǎn)的車型識別及相應(yīng)工作程序的改變；對任何生產(chǎn)線所生產(chǎn)的焊接件進行尋址、識別及跟蹤，并把必要的數(shù)據(jù)傳輸給生產(chǎn)控制系統(tǒng)。

優(yōu)勢有目共睹

為了滿足用戶對汽車產(chǎn)品多樣化的需求，各大汽車生產(chǎn)企業(yè)將單一品種、大批量的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗥贩N、小批量生產(chǎn)，柔性化的焊接生產(chǎn)線則應(yīng)運而生。李秘書長告訴記者，“無論是世界上一流的汽車企業(yè)，還是小型的生產(chǎn)廠家，都在用各自的方式實現(xiàn)柔性化生產(chǎn)，其巨大的優(yōu)勢是有目共睹的。”第一，柔性化生產(chǎn)過程中，各種車型基本可在同一設(shè)備、工裝上完成，使整個車間的工藝布局合理緊湊，占用生產(chǎn)面積小。同時，通用的零部件可在同一工裝、設(shè)備上裝焊，工藝流暢，減少不必要的迂回，而且柔性的焊接生產(chǎn)線也具有很大的改造空間。第二，柔性化生產(chǎn)將質(zhì)量控制在單臺以內(nèi)，有效減少漏裝、錯裝的可能性，讓企業(yè)質(zhì)量管理貫徹到生產(chǎn)過程當中。第三，柔性生產(chǎn)線系統(tǒng)一次重新調(diào)整所造成的勞動生產(chǎn)率總損失比專機自動生產(chǎn)線要小，因為個別的柔性生產(chǎn)單元重新調(diào)整后，可立刻投入生產(chǎn)，不需待整個柔性生產(chǎn)系統(tǒng)重新調(diào)整結(jié)束后再投產(chǎn)。

ABB機器人點焊線

柔性化未來將覆蓋企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的全部活動

對于柔性化焊接生產(chǎn)線的未來發(fā)展趨勢，李秘書長主要提到以下幾點：將數(shù)控技術(shù)與焊接機械設(shè)備相結(jié)合，從而提高其柔性化水平和質(zhì)量控制水平；用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)的焊接工藝裝備，從而提高焊接自動化水平；將焊接機器人與專家系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)自動路徑規(guī)劃、自動校正軌跡、自動控制熔深等功能；激光焊接技術(shù)的推廣普及，都將成為柔性化焊接生產(chǎn)未來的發(fā)展趨勢。同時，李秘書長還向本刊記者透露，一汽解放汽車有限公司下一代解放重卡焊裝生產(chǎn)線將大量采用機器人完成焊接、搬運及裝配等工作，在實現(xiàn)多車型柔性化生產(chǎn)的同時，得到較高的駕駛室裝配精度及較好的焊接質(zhì)量，同時依托計算機的生產(chǎn)管理系統(tǒng)實現(xiàn)整個焊裝生產(chǎn)線的先進柔性制造。

在采訪的最后，李秘書長說：“柔性生產(chǎn)是制造業(yè)未來的發(fā)展趨勢，是決定其發(fā)展前途的關(guān)鍵。柔性化將覆蓋企業(yè)從接受訂單到生產(chǎn)、銷售以及管理等全部生產(chǎn)經(jīng)營活動中。”

后記：

近幾年，隨著我國汽車工業(yè)發(fā)展迅速，對車身制造中焊接技術(shù)和焊接裝備的研究也取得了長足的進步，為今后柔性化焊接生產(chǎn)線的推廣普及奠定了堅實的基礎(chǔ)，使汽車產(chǎn)品為順應(yīng)市場需求而進行的快速更新?lián)Q代成為可能。