几台机械手紧密配合,压机设备低沉轰鸣,不到15秒,两个手掌大小的金属锻件制造完成,被机械手送下产线。
这个金属锻件叫做内星轮,是等速万向节重要的组成部分,是汽车重要的传动件,也是纳铁福传动系统产品的重要零件,性能优劣直接影响汽车传动的安全性和可靠性。在这样一个需要精密加工的金属锻件上,纳铁福的工程师改进工艺、优化设计,在2023年实现了产能提升26%,挖掘出了上百万元的降本增效。
国产化推动大需求产品降本
作为汽车重要的传动件,整车厂对内星轮的质量与性能有较高要求。凭借新的款式与出色的品质,纳铁福及其外方母公司吉凯恩生产的SX节型内星轮在市场上颇受欢迎,客户包括大众、奔驰、宝马、比亚迪、特斯拉等诸多品牌。
“一辆车要用到4个内星轮,因此这一产品需求量非常大。但在去年年初,按照纳铁福现有设备的产能设计上限,距离满足客户需求存在很大缺口。”纳铁福锻造主管工程师沈建龙告诉记者,“面对供给与需求的缺口,要么让客户采用高成本的欧洲进口件,要么我们斥巨资多建一条生产线,二者都不太符合‘内卷’大环境中的降本需求,不是理想的方案。”
据纳铁福计算,进口SX节型内星轮的成本大约比国产内星轮成本高13%,考虑到巨大的市场需求量,13%的成本提升会成为一笔巨大的成本负担。并且,由于俄乌冲突、红海局势等因素,欧洲进口件的供货不稳定,价格波动也较大,成本有可能进一步上升。
进口与增投产线两套方案都不尽如人意,纳铁福的工程师想出了第三个选项,对现有产线进行双工位改造,在不追加巨大投资的前提下,从快速换型、工艺改进、设备保障、节拍优化四个方面推进产能提升,增加国产件产量,实现降本。
数字化工具助力改型
如何让现有设备的产能突破上限?最大的变化在于工艺的改进,这也是内星轮双工位改造的核心部分。
“按照原来的设计,我们设备的成型压力只能一次压一个毛坯,也就是说,同一时间内只能产出一个内星轮。”沈建龙表示,“所以我们对毛坯外形进行了改进,减小毛坯成型时所需的成型压力,使原设备压力能同时满足两件毛坯成型。”
不过,毛坯件的外形怎么改,也是一门学问。过去常用的方法是由工程师根据实际生产经验绘制图纸,开模并进行试制。但是,开一次模具的成本很高,如果试制的结果未能达到要求,可能还要重新开模。
现在,通过应用CAE数字化工具,工程师可以很快调整好毛坯件的外形,并对机械抓手的运行工序和定位精度加以改进,完成双工位改造,大幅压缩了模具费用的同时,也让内星轮的产能提升了一大截。
精益工具应用优化工艺
除了双工位改造,纳铁福的工程师还在设备换型时间、维修保养、生产节拍优化等方面做文章。
“我们对操作工给设备换型步骤进行持续优化,将一次换型所需时间从97分钟缩短到63分钟,还降低了工人的劳动强度,体现了精益改善工具‘SMED’快速换模的应用。”沈建龙说。工程师秉承“ECRS”改善法则,对生产步骤进行拆分优化,对每一个动作加以分析,找到两个可以优化的动作,每小时产量提升超过20件。
此外,工程师还充分发挥数据的价值,通过MES(生产执行系统)实时监测设备健康度,提前设定备件更换及保养计划,扎实推进预防性维护,有效减少了意外故障造成的停工时间。
以华域精益降本为引领,秉承公司统一管理理念,未来,纳铁福计划以三工位改造、旧产线改造等形式进一步提升产能,力争以自产满足客户对内星轮更高的产能需求,实现SX节型内星轮全面国产化。
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