關(guān)于焊接沖壓聯(lián)合車間問題探討

王玉梅等

摘 要：目前公司焊接沖壓聯(lián)合車間出現(xiàn)了煙塵多、設(shè)備布置擁擠、操作者操作不方便等問題，這些問題嚴(yán)重影響了操作者的身體健康、降低了操作者工作效率、降低了生產(chǎn)設(shè)備使用壽命以及零部件的加工精度等。針對這些問題，研究分析了國內(nèi)外一些汽車行業(yè)的焊接、沖壓車間布局，并查閱了焊接、沖壓車間布局相關(guān)資料，對公司焊接沖壓聯(lián)合車間工藝布局合理性進(jìn)行探討，并提出合理的工藝布局方案。

關(guān)鍵詞：焊接沖壓；工藝布局；合理性

中圖分類號(hào)：TH181 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1 概述

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

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(cè)工作區(qū)各10米，該車間布置4臺(tái)行車，2臺(tái)10噸雙梁行車、1臺(tái)5噸單梁行車，1臺(tái)3噸單梁行車，2臺(tái)半龍門。

車間現(xiàn)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(cè)是沖壓區(qū)，下側(cè)是焊接區(qū)，中間是通道。圖1中沖壓部分分為下料區(qū)、折彎區(qū)、沖壓區(qū)，盒板和卷板從北門進(jìn)入，盒板直接剪板下料，一部分板件輸送至鈑金區(qū)、駕駛室制作區(qū)，一部分板件輸送至折彎區(qū)，一部分板件輸送至小件沖壓區(qū)，另一部分輸送至大件沖壓區(qū)。圖1中焊接部分分為鈑金區(qū)、駕駛室制作區(qū)。

3 具體工藝流程圖

4 存在的問題

4.1 沖壓區(qū)存在的問題

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

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

4.2 焊接區(qū)存在問題

成型件由沖壓區(qū)運(yùn)送至小件焊接區(qū)相應(yīng)工位進(jìn)行焊接，焊接區(qū)設(shè)有鈑金區(qū)及駕駛室焊接生產(chǎn)線。

鈑金區(qū)布置五個(gè)工位， 4個(gè)工位為二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接工位，布置有8臺(tái)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī)、4臺(tái)空氣等離子切割機(jī)、4臺(tái)磨光機(jī)，另一工位為固定式點(diǎn)焊機(jī)工位。駕駛室焊接生產(chǎn)線分為常規(guī)產(chǎn)品線和新產(chǎn)品線，常規(guī)產(chǎn)品線占地130米長，布置有20臺(tái)二氧化碳保護(hù)焊機(jī)、6臺(tái)空氣等離子切割機(jī)、6臺(tái)磨光機(jī)、8臺(tái)懸掛式點(diǎn)焊機(jī)，新產(chǎn)品線占地20米，該區(qū)域布置有5臺(tái)二氧化碳焊機(jī)、2臺(tái)空氣等離子切割機(jī)、2臺(tái)磨光機(jī)、2臺(tái)懸掛式點(diǎn)焊機(jī)。在相應(yīng)的工位設(shè)有除塵處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括焊接煙塵凈化設(shè)備及焊接工位的吸氣臂及配套立柱，使得工作區(qū)域很擁擠。

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

目前公司焊接區(qū)現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備導(dǎo)致車間有大量的焊接煙塵、氣體、飄揚(yáng)粉塵、打磨產(chǎn)生的粉屑。除塵系統(tǒng)單機(jī)進(jìn)行工位除塵，這種除塵系統(tǒng)的特點(diǎn)是價(jià)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(huì)影響操作者健康、降低液壓機(jī)等設(shè)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(qū)和焊接區(qū)中間是4米寬的通道，沒有隔離帶，沖壓設(shè)備最怕粉塵侵入，加速油缸等性能變差，降低設(shè)備的使用壽命。

（2）該車間承擔(dān)下料成型焊接任務(wù)，包含不銹鋼管子的焊接，不銹鋼管子采用氬氣保護(hù)焊，從安全、統(tǒng)一籌劃角度來說，該車間應(yīng)設(shè)氬氣集中供氣系統(tǒng)。

（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(jīng)驗(yàn)角度來說此種繁重程度60米布置一臺(tái)行車，布置三至四臺(tái)行車合適，其中一臺(tái)10噸行車負(fù)責(zé)將卷板、盒板從運(yùn)輸車吊放至存放區(qū)、負(fù)責(zé)將下線的駕駛室吊放至存放區(qū)，另一臺(tái)10噸行車負(fù)責(zé)吊放大型液壓機(jī)模具，5噸行車負(fù)責(zé)小型折彎機(jī)及液壓機(jī)上下件，3噸行車負(fù)責(zé)將小噸位折彎機(jī)及液壓機(jī)成型件運(yùn)至鈑金區(qū)、還負(fù)責(zé)將駕駛室常規(guī)生產(chǎn)線中的左右側(cè)圍吊至整體拼裝工位、將駕駛室新產(chǎn)品線的各部件安裝及駕駛室下線吊運(yùn)。行車使用頻率不高，符合經(jīng)驗(yàn)值，但焊接區(qū)放置兩臺(tái)半龍門就會(huì)造成生產(chǎn)能力過剩，設(shè)備過多操作不便。

5 優(yōu)化后的焊接沖壓聯(lián)合車間工藝布局方案

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

與原方案區(qū)別： 首先將焊接區(qū)與沖壓區(qū)最大程度地區(qū)分開并用隔板隔開最大化減少?zèng)_壓區(qū)工作的工人和設(shè)備受到粉塵、煙霧、氣體等的傷害；其次占地面積：沖壓區(qū)原來占地10米×210米，現(xiàn)在92米×20米，沒有橫向通道占空間，縮短了開卷矯平區(qū)的面積，有效地利用了空間及占地，設(shè)備間距未變，不會(huì)對操作有影響；焊接區(qū)原占地37米×10米，現(xiàn)占地：100米×20米，其中鈑金區(qū)占地19米×20米，工作區(qū)間更連貫，操作起來更舒適；駕駛室生產(chǎn)區(qū)原占地面積157米×10米，現(xiàn)占地面積76米×24米，中間為總體拼裝工位，兩側(cè)為分總成焊接工位，駕駛室焊接區(qū)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(qū)寬為24米，長為76米，其中常規(guī)駕駛室生成區(qū)占60米，新產(chǎn)品生產(chǎn)區(qū)占15米。常規(guī)駕駛室生產(chǎn)區(qū)：中間布置駕駛室總體拼裝焊接工位，中間共有10 個(gè)工位，工位長度3米，工位間距2米，兩側(cè)布置駕駛室各分總成焊接工位，兩側(cè)區(qū)域?yàn)轳{駛室存放區(qū)。該布局工作區(qū)間寬松，操作時(shí)操作者不會(huì)有擁擠感，各個(gè)工位布局也整齊。

結(jié)語

綜上所述，優(yōu)化后的焊接沖壓聯(lián)合車間工藝布局方案更適于實(shí)際生產(chǎn)，該方案最大限度的降低了焊接產(chǎn)生的污染物對操作者及沖壓設(shè)備的損害，該布局操作空間也更為舒適。在進(jìn)行車間布局規(guī)劃時(shí)，在滿足生產(chǎn)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(dāng)造成對操作者身體健康的損害。在車間布局規(guī)劃時(shí)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(shè)備避免因沉浸在氣體、粉塵、煙霧中而降低使用壽命，應(yīng)將沖壓區(qū)域與焊接區(qū)域分開，從而確保操作者身體健康及設(shè)備使用壽命長從而給公司降低了運(yùn)營成本。

參考文獻(xiàn)

[1]楊握銓，汽車裝焊技術(shù)及夾具設(shè)計(jì)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，1996：143-145，150-156.

[2]柳小桐.某重型卡車車身沖壓車間的工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型[J].鍛壓裝備與制造技術(shù)，2010（03）：12-14.

[3]海心河.生產(chǎn)物流-從訂劃到出廠，工廠布置與物流技術(shù)[J].1996（03）：44-46.

[4]中國安全生產(chǎn)協(xié)會(huì)注冊安全工程師工作委員會(huì).中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院組織[M].中國大百科全書出版社，2001（22）：41-42.