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如何打造精密鈑金的產品質量

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文章出處:責任編輯:廖旺作者:晶炬鈑金人氣:-發表時間:2018-01-09 10:25:00

   按照鈑金加工的普通工藝,激光切割精度能控制在0.10mm左右、折彎精度控制在0.20~0.30mm比較正常,焊接精度相對不易控制,一般能控制在0.30~0.50mm就很好了。與之相對應,“精密鈑金加工”對零件尺寸精度和外觀表面處理的美觀度要求較高,折彎尺寸公差為±0.10mm的高精度要求是其較大的特點。如果說數控沖床是鈑金加工的原點,那么數控折彎就是“精密鈑金加工”的原點。一般來說,激光切割機和數控沖床達到±0.10mm的精度不難,但折彎后產品的尺寸精度達到±0.10mm,就不容易實現了。

  激光加工機的發展促進了“精密鈑金加工”技術的飛速發展。在折彎加工中,決定折彎精度的因素有滑塊(折彎機的滑動部分—Y軸:決定角度)的停止位置和后定規/擋料BG(L軸:決定尺寸)的設置,這些加工條件的設定決定了產品的優劣。因此,因材料回彈影響而難以預測加工精度的折彎加工,大多使用數控折彎機,通常是將熟練技能工的技術融合到機器軟件中,來實現“精密折彎加工”。

  產品質量波動的原因分析

  我們不妨從體的工序和產品入手來分析問題,解決鈑金產品的質量波動問題。首先,我們羅列一下鈑金加工的一般工序:⑴下料,剪板、普沖、數沖、激光切割等;⑵壓鉚、拉鉚等鉗工作業;⑶折彎成形;⑷焊接,CO2氣體保護焊、MAG焊、TIG焊、MIG焊、點焊/碰焊、螺柱焊等;⑸表面處理,噴粉、噴油、電鍍、陽極氧化等;⑹組裝及包裝。

  通過工序分析可知,工序質量受5M1E即人、機、料、法、環、測六方面因素的影響,而工作標準化實際上就是要尋求5M1E的標準化。下面就從這六個方面來分析造成鈑金產品質量波動的原因:⑴人(Man),操作者對質量的認識、技術的熟練程度以及身體狀況等;⑵機器(Machine),機器設備、工裝夾的精度和維護保養狀況等;⑶材料(Material),材料的成分、物理性能和化學性能等;⑷方法(Method),包括鈑金加工工藝、焊接工裝選擇以及組裝的操作規程等;⑸測量(Measurement),測量時采取的方法是否標準、正確;⑹環境(Environment),工作場地的溫度、濕度、照明和清潔條件等。

  舉例說明,圖1所示鈑金零件的材質為Al5052,板厚為2.0mm,焊接后安裝面平面度要求不超過0.75mm,在加工時,在制品流轉到焊接工序時會有20%的產品不合縫,焊接間隙過大,影響焊接組對,如圖2所示。如果不消除間隙,焊接后會造成批量不良甚至報廢。通過對問題點進行如表1所示的分析后,找到消除焊接間隙的措施,改善后能夠滿足產品質量要求。

精密鈑金加工示意圖--金炬精工制造(湖南)有限公司  

精密鈑金加工示意圖--金炬精工制造(湖南)有限公司

精密鈑金加工示意圖--金炬精工制造(湖南)有限公司

 

  使用逐步排除法,一步一步進行篩選,尋找產品不良的根源:⑴對人、機、料、法、環、測的初步定性——人/機/料;⑵初步定性后的二次原因查找——人/機;⑶二次原因的查找仍可從人、機、料、法、環、測角度分析——人;⑷二次原因的查找定性后仍需三次定性,即對二次定性結果的原因查找依然可用人、機、料、法、環、測的分析方法——新人沒有按照SOP進行作業,導致折彎尺寸不良,經返工后產品可使用。

  嚴控產品質量的措施

  人——操作人員因素

  凡是操作人員起主導作用的工序所產生的缺陷,一般可以由操作人員控制。造成操作誤差的主要原因有:操作人員質量意識差,操作時粗心大意,不遵守操作規程,操作技能低、技術不熟練,以及由于工作簡單重復而產生厭煩情緒等。相對而言,焊接工序手工操作的問題較多,大多需要工裝來保證。這也是焊接機械手使用越來越多的原因所在。

  防止缺陷產生的可控制措施有:⑴加強“質量第一、用戶第一、下道工序是用戶”的質量意識教育,建立健全質量責任制;⑵編寫明確詳細的操作流程——SOP,加強工序培訓,頒發操作合格證;⑶加強“三檢”工作,適當增加檢驗的頻次(包括自檢);⑷通過工種間的人員調整、工作經驗豐富化等方法(培養多能工),消除操作人員的厭煩情緒;⑸廣泛開展品管圈QCC活動,促進自我提高和增強自我改進能力。

  機——機器因素

  主要控制措施有:⑴加強設備維護和保養,定期檢測設備的關鍵精度和性能項目,并建立設備關鍵部位日點檢制度,對工序質量控制點的設備進行控制;⑵采用首件檢驗制度,核實定位或定量裝置的調整量(如折彎機后擋料BG的一次定位精度補償);⑶盡可能使用數控機床,減少對工人操作可靠性的依賴;⑷逐步建立TPM管理體系,即通過建立一個全系統員工參與的生產維修活動,使設備性能達到優。

  料——材料的因素

  主要控制措施有:⑴在原材料采購合同中明確規定質量要求;⑵加強原材料的進廠檢驗IQC和廠內自制零部件的工序檢驗IPQC和成品檢驗OQC;⑶合理選擇供應商(包括“外協廠”);⑷搞好協作廠間的協作關系,SQE督促、幫助供應商做好質量控制和質量保障工作。

  法——鈑金加工工藝

  工藝方法包括工藝流程的安排、工藝之間的銜接、工序加工手段的選擇(如加工環境條件的選擇、工藝裝備配置的選擇、工藝參數的選擇)和工序加工指導文件的編制(如工藝流程卡、機床操作規程、作業指導書、工序質量分析表等),工藝方法對工序質量的影響主要來自三個方面:一是制定加工方法,選擇的工藝參數和工藝裝備等的正確性和合理性;二是貫徹執行工藝方法的嚴肅性;三是部門間監督工藝的執行。

  工藝方法構成了產品的技術含量,合理的工藝會降低產品成本,提高合格率,可以說合理的工藝加上正確的生產操作過程構成了合格的產品。簡單來說,工藝方法包括作業指導方法SOP、檢驗指導方法SIP、機器作業方法/機床操作規程等。

  數控機床工藝方法的防誤和控制措施:⑴保證定位裝置的準確性,嚴格執行首件檢驗,并保證加工原點準確,防止產生批量不良;⑵加強技術業務培訓,使操作人員熟悉數控機床的調整方法,提高機床的OEE;⑶加強數控刀或刃的刃磨和管理,實行強制更換制度;⑷嚴肅工藝紀律,對貫徹執行操作規程進行檢查和監督;⑸加強工工裝和計量器管理,切實做好工裝模的周期檢查和計量器的周期校準工作。

  測——測量的因素

  主要控制措施包括:⑴確定測量任務及所要求的準確度,選擇適用的、有所需準確度和精密度能力的測試設備;⑵定期對所有測量和試驗設備進行確認、校準和調整;⑶規定必要的校準規程,其內容包括設備類型、編號、地點、校驗周期、校驗方法、驗收方法、驗收標準,以及發生問題時應采取的措施;⑷保存校準的記錄;⑸發現測量和試驗設備未處于校準狀態時,立即評定以前測量和試驗結果的有效性,并記入有關文件。

  環——環境的因素

  所謂環境,一般指生產現場的溫度、濕度、噪聲干擾、振動、照明、室內凈化和現場污染程度等。在確保產品對環境條件的特殊要求外,還要做好現場的整理、整頓和清掃工作,大力搞好文明生產,為持久地生產優良產品創造條件。它分為兩個方面:

  一方面是生產環境,也可以理解為5S。工廠生產環境能夠影響到操作者的工作效率,如果操作者工作臺附近沒有擺放工的固定區域,作業工都是隨手亂放,生產效率自然會下降,不良品也易產生。日本企業是5S發展的鼻祖,歐美企業目前也對5S管理很重視,我國中小企業的5S管理整體上執行的差,他們認為這與生產無關。不難看出,我國中小企業在管理上甚至是觀念上與國外發達國家企業之間仍存在很大差距。

  另一方面是輔助工。對于企業來說,產品生產的輔助工可以分為輔助設備和輔助材料。輔助材料屬于原材料還是間接材料,要看輔助材料的用途,如果是用于生產,可以歸集到某項產品的成本上時,就可以看作原材料。如果是其他部門領用、損耗等,不可以歸集到某項產品上,那么就作為間接材料。生產上的輔助設備包括配件等,有些中小企業經常會因為機器缺少更換的配件而導致停工。

  在5MIE這六個因素中,“人”是生產管理中較大的難點,也是目前所有管理理論中討論的,圍繞“人”的因素,不同的企業有不同的管理方法。人的性格特點不一樣,那么生產的進度,對待工作的態度,對產品質量的理解就不一樣。有的人溫和,做事慢、仔細,對待事情認真;有的人性格急躁,做事只講效率,缺乏質量意識,但工作效率高;有的人內向,有了困難不講給班組長聽,對新知識、新事物不易接受;有的人性格外向,做事積極主動,但是好動,喜歡在工作場所講閑話。那么,作為他們的領導者,就不能用同樣的態度或方法去領導所有人。應當區別對待(公平的前提下),對不同性格的人用不同的方法,使他們能“人盡其才”。發掘員工性格特點的優勢,削弱性格特點的劣勢,即要善于用人。如何提高生產效率,就首先從現有的人員中去發掘,盡可能的發揮他們的特點,激發員工的工作熱情,提高工作的積極性。簡單的說,人員管理就是生產管理中為復雜、難理解和運用的一種形式。

  如果我們切實做好以上這些工作,就不會做不出高品質的鈑金產品。

  ——節選自《鈑金與制作》2017年第12期

 

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