符合俄羅斯標準高質量液壓支架產品生產和質量管控

(中煤北京煤礦機械有限責任公司,北京 102400)

1 項目背景

俄羅斯是煤炭總儲量最多的國家之一，預測儲量超過5萬億t，可采儲量2000億t以上，約占世界可采儲量的12%，僅次于美國和中國，居第三位。俄羅斯煤炭種類多樣，如長焰煤、褐煤、煉焦煤等，其中焦煤不僅儲量大且品種齊全，能充分保障鋼鐵工業需求。當前中國原煤進口需求和俄羅斯大力推進的原煤出口戰略不謀而合，形成歷史性的合作機遇。

能源問題關系到一國的政治、經濟和社會發展情況，在一國產業鏈中占據重要位置。所以對于相關配套行業，每個國家一般都會有一些特殊的安全和質量要求。

2 研究的主要問題

在俄羅斯項目執行過程中，充分發揮技術專長和公司生產經營組織優勢，調動各職能部室及生產單位的密切配合，協調設計研究院和工藝研究院進行技術和工藝措施保證，深入現場，梳理生產制造流程，解決生產、物流瓶頸，順利開展各項工作，取得預期成效，保證了俄羅斯項目液壓支架的高質量產出[1]。

2.1 生產組織

與以前國內高端產品生產過程相比，附加工作量最大兩個工序是電焊工、鉚工：

電焊工：為了達到上述質量要求的高質量焊縫，我們在電焊工序增加的工作量達到了過去的2倍左右（由于增加了很多焊縫過程處理和焊后處理工作）。

鉚工：為了保證UT檢測和MT檢測的高通過率，我們嚴格要求的鉚工在組裝關鍵焊縫零件時將焊縫區域打磨除銹（所有蓋板坡口下料過程已進行打磨），增加工作量約130%。

由于焊工所增加的大量工作量會導致結構件生產各工序的相對生態平衡被打破，鉚工組裝的效率高于所對應組次焊工的焊接效率。反應到實際生產就是鉚工組能組出很多零件，但是焊接任務完成不了。

解決這個矛盾點的方法我們從一下幾個方面入手：

2.1.1 護幫、托梁、側護板、伸縮量（無U T、MT檢測）

（1）主要焊縫均由A類機器人完成焊接，B類焊工對零件進行包角補焊工作。

（2）由于該類結構件無需NDT檢測，并且不屬于支架中主要受力易損部件。所以安排B類焊工進行焊接。

（3）該類零件機器人焊接工作量可能為75%左右，為保證優質焊接質量可能會比平常慢一些，但是沒有頂梁、掩護梁、底座對整體生產平衡影響大。

2.1.2 連桿、推移桿（只做MT檢測）

（1）連桿在一步車間連桿機器人焊接，我們對連桿機器人的程序進行了改進，相比小批量和樣機連桿機器人的不焊量會有所減少?，F在安排6人在對機器人焊完的連桿進行補焊。探傷后陸續產出。

（2）推移桿在新焊接中心焊接，主要焊縫均由機器人完成焊接，后續B類、S類焊接人員對該零件進行修補焊接。

2.1.3 頂梁、掩護梁、底座（有U T、MT檢測）

（1）讓機器人承擔更多的焊接工作量：從一次焊的角焊縫、到柱窩墊板、柱窩、最后蓋板、每個組次都把機器人可以保證焊接的焊縫進行了任務安排。通過這個措施，機器人的焊接任務達到了結構件焊接總量的65%左右。

（2）B類電焊工在蓋板次焊接前的主要工作只是把機器人焊完的一些箱體內焊縫的包角出修理，所有不影響蓋板組裝的焊縫都留到最后所有零件。

（3）這樣在組裝到結構件的最后一次蓋板焊縫之前的重要骨架焊縫都由A類機器人完成（箱體內部在焊接質量可以保證），包角修補由B類人員完成（有效利用人員干可以勝任的工作，提高效率）。蓋板等重要焊縫由S類焊工完成（保證探傷通過率、提高結構件整體質量、減少探傷后的返修就是提高整體效率）。

（4）這個方案可以解決三大結構件在組裝到蓋板組次之前的焊接任務的壓力。因為主要任務量都是由機器人完成的。

（5）在最后外露蓋板組裝完成后，A類機器人先進行一部分蓋板的焊接，S類人員進行結構件最后的所有外露重要焊縫的焊接。在這個階段焊工的工作量壓力就會顯現出來（因為三次的結構件是由22名S類焊工完成的，B類焊工將不能進行焊接），這個時候鉚工如果按照原來的生產節奏組裝，每天組出的零件大于焊工每天可以完成焊接的零件，且這個現象將在短期內無法自動消化，會形成組完后的結構件的逐漸在車間堆積[2]。

2.2 避免焊工和鉚工工作量暫時行失衡方法有以下幾點

（1）拉長整個Y288的整體生產進度，弱化焊工相對任務量大的影響。

（2）在整個Y288生產過程中要一直要有一到兩個有一定噸位的結構件與其一同在線生產，讓他來填充機器人，B類焊工、鉚工在Y288這種框架生產模式中的空缺，并使Y288的生產周期平滑并合理的拉長。盡量保證Y288生產節奏的平滑性。不要在生產過程中出現焊接中只有Y288一個產品在產的現象。

（3）先干掩護梁、底座，并且掩護梁最后蓋板次焊接出活量按4∶1的比例進行。頂梁先盡量少干，在掩護梁整體產出量到達一定量以后，頂梁開始陸續進行。

掩護梁是三大結構件里焊接難度最容易的，探傷位置少，產出率最高，返修率最低的。底座是焊接難度最大，井下使用風險系數最高（鄭煤機給俄羅提供的該型號支架底座大面積穿底），小批量返修率最高的結構件。20名焊工中最優秀的4名人員先焊接底座，其他人焊接掩護梁?？梢员ＷC底座的高質量產出，降低返修率。掩護梁先轉出給車間提供場地。

（4）但現在Y274底座、Y304底座的預組正在進行，近期可以上一次組裝。這兩個結構的加入可以使未來期焊接中心的Y288生產順滑度得到改善。但前期計劃外組裝零件需要一些時間消化。

2.3 工藝執行和質量保證措施

2.3.1 工藝卡片執行

所有結構件的零件組次、頂筋位置，每次焊時要焊哪些區域，接頭怎么留、怎么打磨。我都圍繞機器人焊接和上述生產方案進行了從新的排布。但最終執行方案已和檢驗工藝達成共識且檢驗人員也按調整后的生產工序進行零件的交檢驗收。

2.3.2 鉚工工藝要求和質量控制

鉚工點固焊等基本要素在前期出口項目中已歷練為日常操作者，這次大批量給鉚工技術交底主要強調了以下幾點：

（1）針對小批量探傷過程中蓋板因坡口深度不夠導致UT檢測不過的情況。要求鉚工在組裝蓋板前要檢測蓋板坡口是否滿足圖紙尺寸，不夠的用砂輪打磨增大坡口。

（2）蓋板組裝前要對主筋上對應的焊接區域進行打磨清理。

（3）如蓋板無法組裝優先使用砂輪打磨，如必須切割則切割后用砂輪增大坡口到圖紙尺寸。

（4）由于22小批量時蓋板工藝尺寸控制不好，多蓋板尺寸過大造成很多蓋板批量切割（嚴重影響了最終蓋板UT檢測的合格率）。在大批量投產前我已把所有重要結構件蓋板下料尺寸與劉愛民按小批量結構件焊接變形情況逐一修改，這次大批量所有蓋板均順利組裝無需切割[3]。

2.3.3 電焊工工藝要求和質量控制

（1）如上述所說電焊工在焊接過程中執行的焊接規范及焊縫處理要求均高于日常工藝要求范疇。

（2）如果過程中存在工人執行不到位或超規范作業情況。在MT檢測和UT檢測過的通過率上會有明顯反饋。

（3）每名S類焊工在完成結構件的蓋板焊接任務后，將姓名寫在結構件上，已便發現問題后及時通報和聯系到操作者，督促其改正。

（4）要求電焊檢驗加強對焊工焊接過程中的巡查，提高對Y288零件的焊縫驗收標準。結構完成全部探傷任務后由電焊檢驗與技術室人員一同進行一次焊縫外觀復檢，合格后做好轉出標記。

2.3.4 現場質量管控人員

（1）分廠安排兩名技術人員白班、夜班各一人在現場質量巡查、協調結構件探傷以及問題返修。每天整理探傷過程中出現的問題，并及時在操作者群里通報需要注意的項點。

（2）現場檢驗人員，嚴把質量關并加強現場巡視和焊接過程管控。

（3）項目組長每天現場巡查重點檢查電焊人員的焊接過程執行及層間清理等問題，出現。

（4）通過前期出口項目的歷練，多名A類焊接人員質量意識和操作者技能均達到很高水平，有自己要把出口產品干好的向往和責任心。

3 研究前景展望

經過系統的生產組織和嚴格工藝質量保證措施，我們交出了符合俄羅斯客戶要求的合格產品。實際證明，我國液壓支架制造水平是可以進入高端市場，并和擁有世界先進裝備制造技術的國際大公司進行同臺競爭的，本文以實際項目背景為依托，研究了俄羅斯市場對于液壓支架生產制造的特殊要求，為我國液壓支架產品走出國門進入獨聯體國家市場，對推動企業邁向高質量發展具有指導意義。