鈑金後處理裝備發展趨勢芻議

問題的提出

如今的中國製造業,無論從體量還是質量上都在朝著製造強國的目標邁進,儘管我們在許多方面堪稱全球製造大國,然而在某些方面特別是高端製造及其裝備領域仍顯任重而道遠。百年未有之大變局下的全球經濟,為中國製造業總體及其重要組成部分的鈑金加工行業提出了更高要求。在此背景下,鈑金行業面臨著整體性的轉型升級與整合,面臨著機遇和挑戰並存的局面。

全球化不斷推進和全球產業鏈體系不斷推演,這為各國製造業及其企業提供了日益開放、透明和廣闊的發展空間和市場機會,同時也對其產品質量體系和指標提出了更高要求。毋庸諱言,目前中國鈑金行業無論是工藝技術手段,還是加工裝備水平,無論是從業人員素質,還是管理理念及體系,從整體上看存在著日益明顯的差異和分化,抑或走專業化、智能化、適應全球產業鏈發展的高端發展之路,抑或止步於錘打手磨的初級加工階段。

然而,作為個體的鈑金加工企業無論處在怎樣的發展階段、擁有怎樣的技術及裝備水平,他們面對的市場機遇都是相同的。隨著市場需求和產品質量等級的逐步提升,鈑金行業同樣面臨整體性的升級和整合,鈑金產品進而面臨全方位的質量提升,這是大勢所趨。這種趨勢勢必對鈑金加工工藝與裝備提出更高的要求,這其中自然包括鈑金後處理工藝及其裝備,即去除板料的各類下料殘損以及表面處理工藝及裝備。

鈑金後處理技術與裝備現狀

上世紀八十年代以來,我國鈑金行業無論在行業規模還是在技術及裝備水平上都取得了長足進步。進入本世紀以來,隨著數字技術的日益成熟和廣泛應用,鈑金加工逐步告別了刀切錘敲手磨的作坊模式,走上了機械化、規模化加工之路。頗具前瞻思維的企業家引進歐洲先進的鈑金加工設備,如激光、等離子等下料機械,衝、剪、折等成形機械,去瑕疵和表面處理等後處理機械,形成了系列化、產業化的綜合加工能力和產量規模。他們代表了我國鈑金加工行業的最高水平和發展方向。

然而,從整體上看,我國的鈑金加工和裝備水平仍然落後於發達國家,總體上還沒有擺脫粗放、低端、隨機、小規模的局面。這體現在產品加工工藝上,也體現在管理理念與模式上,更體現在加工手段和裝備水平上。同時,鈑金行業至今還難以形成一個統一、公認、通行、操作性強的行業標準和質量管理體系。

從目前情況來看,我們仍有一定數量的鈑金加工企業採用傳統、落後的裝備或手段來生產鈑金部品,期間少有專業的加工和品質要求,也鮮有行業化、專業化的生產管理手段和規範標準。正是由於這樣的經營管理模式和加工裝備水平,這樣的鈑金企業一般經營規模都比較小,市場空間有限,一般拘於某個地區或某個行業,其生存和發展很大程度上依賴於外部市場環境和地方性經濟政策,很少具有自主性發展動力以及抗風險和抵禦外部環境壓力的認知與能力。因此,他們在發展目標、發展規模、產品和服務行業定位等方面都具有很大的隨意性和不確定性。

從鈑金後處理裝備的應用情況來看,大多數企業仍舊採用傳統的手工方法或加工處理水平一般的簡單機械加工,而無從談起精密和精度這個鈑金產品也應具備的質量要素。

鈑金後處理裝備的發展趨勢

為應對不斷變化的市場需求且依據國家的產業政策,鈑金後處理裝備應符合精密、綠色、集約的要求。

精密

精密加工和精益化生產是鈑金製品和行業發展的核心與靈魂,鈑金後處理裝備的高水平加工能力是其必要的前提。這種能力主要體現在:⑴板厚控制精度,普通產品的加工控制精度應達到0.1毫米,高端精密產品的加工控制精度應達到0.01毫米,如圖1所示;⑵研磨材料的補償控制精度,這既包含加工性參數的調整,也包括材料尺寸精度的調整和控制;⑶研磨面積的確定和研磨速度的調整,這是精密加工的核心,決定後處理效果的關鍵;⑷穩定精確的控制和操作系統以及大容量加工信息的儲存空間,這是統合整機加工能力和水平、把控產品質量和產量的關鍵要素。

鈑金後處理裝備發展趨勢芻議

圖1 精密的、經過後處理的鈑金樣件

綠色

節能、高效、環保是綠色鈑金的應有之義,也是鈑金後處理裝備必須具備的功能和特性。鈑金後處理裝備應採用低能耗運行模式,以最低的裝機荷載達到最高的產能和效

能,降低工件的單位成本,進而擴展企業的利潤空間;通過量體裁衣式的工位配置和專業的加工磨頭與磨料選擇,實現一機多能、單位時間內的高產出和多種加工目標;節約佔地本身就是環保,緊湊的工位佈局和堅固、小巧的機身應是鈑金後處理裝備的主要設計取向,同時根據不同的加工目的和工藝需求輔以適配性強的除塵或汙水過濾與再利用系統,確保主機在環境友好模式下實現企業利益的最大化。

集約

自動化、流程化生產模式是鈑金後處理裝備“集約”的主要體現。歐洲特別是德國企業的典型案例也說明,鈑金產品的自動化、流程化加工處理應當主要體現在以下方面:首先,是主機的全自動加工功能,它要求機器在處理好上、下料環節有效對接的同時,實現進料、加工、後處理、出料以及其他輔助性處理過程等全流程的無人化生產;其次,是主機加工過程的融入功能,這要求鈑金後處理裝備應具備主機控制系統相對於上下游加工設備的可融入性功能,例如通過統一的控制系統把切割下料、校平、下料後表面處理、折彎、塗裝等環節集成一體化生產車間,鈑金裝備的控制系統可接入其他設備的或中央的控制系統,從而使整個鈑金加工過程實現流程化生產與管控;最後,是鈑金成品的在線檢驗、檢測的自動化及其與一體化生產線的對接。正如應用於國內外中厚板去除熔渣和毛邊、內外邊緣倒圓角的德國利瑪SBM系列綜合加工柔性生產線(圖2),該生產線既能自成一體地實現板材後處理工序的全自動化生產,也可與其他工序裝備連線組成全自動化生產車間。

鈑金後處理裝備發展趨勢芻議

圖2 德國利瑪SBM系列綜合加工柔性生產線

結束語

我國鈑金加工及鈑金裝備製造行業幾十年的發展證明:精密、綠色、集約的鈑金後處理機械可以助力鈑金加工製造產業的升級和提質,進而助力我國相關行業乃至製造業整體的跨越式發展,為我國真正成為製造業大國、強國打下堅實基礎。

——摘自《鈑金與製作》 2020年第2期


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