曲轴

蒲鹰见证高端曲轴的诞生

发布时间:2023/11/28 16:47:05   

经济观察报记者田进从年至年,53岁的蒲鹰见证了桂林福达股份有限公司(简称“福达股份”)三代曲轴制造工厂的蜕变。

最初,他只是第一代生产线上的调试员,虽然那个年代,这样的调试员依旧是一人难求。此后18年间,他一路历任调试室主任、科长、设备专家、智能化工厂自动化运维室主任,成为福达股份高端曲轴生产过程中必不可少的一员,曾获得“广西工匠”等荣誉。

从外形上看,曲轴就像一根歪七扭八的铁棍,规格从1米至十余米不等,但设计和制造工艺相当复杂,技术壁垒较高,被称为发动机的“脊梁骨”。从普通家用汽车到大型船舶乃至核电发电机组,都能见到曲轴的身影。也因为曲轴的重要性,主机厂及内燃机厂在选择曲轴供应商时有着极其严格的评审流程和较长的认证周期。

蒲鹰说:“即使给你同样的曲轴图纸和生产设备,如果没有调试员团队的经验、技术,你就造不出来。这是靠时间和经验沉淀下来的生产工艺。”

这是属于蒲鹰的自信,也是一个企业工业实力的体现。

走进福达股份的曲轴生产基地,从外面看去,生产线上不同类型的高端机床设备连轴运转。蒲鹰说,工厂的技术优势不仅于此。下游主机厂只提供发动机曲轴的成品图,但曲轴制造企业需要根据图纸分解成若干道工序去保证完成度,加工关键工序包括圆角滚压、动平衡、疲劳强度,都需要完美达标。“很多时候,这些核心技术是看不见、摸不着的。这就需要我们去完美调度每一台设备。”

过去18年,蒲鹰经历了福达股份三代曲轴生产线的更新。期间,每一台设备的引进,流程的简化、调整,蒲鹰几乎都了如指掌。在细微处提升产品质量时,他的团队也有灵光一闪的创新想法。但更多时候,采用哪种刀具磨削、以怎么样的方式加工等更多依赖于长年累月的试探、验证,创新也就此诞生。

时至今日,蒲鹰仍有自己的遗憾。现代工业的生产制造,注定让他们的曲轴生产没办法成为独立个体。三代产线更新过程中,蒲鹰仍有一些他不能掌控的因素。

“我们拥有自己的核心制造工艺,但制造设备方面,还需要引进国外高端机床,国内机床设备更多只能满足中低端曲轴的制造。这方面需要上下游企业的共同发力。”蒲鹰表示。

18年、三代产线的蜕变

年,爱迪生在试验了近种材料后,得到了人类第一盏具有广泛实用价值的灯。这样的经历在百年以后成为一个家喻户晓的故事。而类似的技术实验迭代,在当下的制造业工厂,已是屡见不鲜。

在福达股份的曲轴制造工厂,从中低端到中高端,产线工艺也经历了数十年的蜕变。

年,蒲鹰以调试员角色加入福达股份时,制造工厂仅有4台数控设备,大多需要一线工人“三班倒”地手动操控设备进行曲轴的切削等流程,生产效率低且安全性较低。而且在一年时间内,基本所有设备的维修维护、调试都只能由他一人来操作。

也就是在同一年,福达股份开始走上规模加工锻钢曲轴的道路。为此,加工曲轴的机床设备在此后每年几乎成倍增长——年,福达股份引进19台数控机床设备,此后7年,更是引进了余台数控车床、数控专机等各类机床。

但新设备并不直接等同于新产品。在普通生产线上,每一个曲轴加工需要40多道工序,而下游客户只提供曲轴的成品图。要实现这样的产品效果,需要蒲鹰这类调试员进行加工流程图的分解、调试、优化。小到一个机床设备何时更换怎样规格的刀具,都需要他们来决定。

多年前,公司有过的一次经验教训是,调试员在更换完机床的刀具后,一线员工便开始加工曲轴。但对于生产出的首件曲轴规格,调试员和一线员工未认真检查、跟踪,最终检验员在查出问题时,曲轴生产已出现批量型错误。直到现在,这个案例依旧需要被一线工人所铭记。

蒲鹰说,现在的智能化生产线,基本每两分钟就会诞生一根曲轴产品,因此一点错误都不能犯。

一开始,蒲鹰也不完全清楚复杂的工艺流程。他所能做的就是,参与每一台设备的引进、改造与反复调整,数次与设备厂商沟通,最终实现效率与质量的双重配合。因为设备引进量的暴增,公司也在5年成立了数控调试室。蒲鹰以数控调试室主任的角色调配团队成员进行数控设备的系列问题处理。

蒲鹰说:“从那时开始流传下来的设备掌控经验、技术成为产线迭代过程中的理论基础,这是生产线背后的核心力量。设备可复刻,但创新的经验没办法轻易复刻。”

一个自下而上的创新是,两台专门用于生产A类型曲轴的进口数控专机,因下游客户需求调整,更多需要B类型曲轴,导致这两台价值不菲的设备开始闲置。蒲鹰也咨询过设备商关于数控专机的改造,但一番交流下来,发现改造价格不仅高且时间周期少则半年以上。

于是,蒲鹰开始主导拆卸、重装这两台设备。蒲鹰表示:“为了能让这两台设备也能生产B类型曲轴,我们需要重新编写其多软件系统的程序,然后重新配套各种适宜的零部件,再将其唤醒运转。得益于一步步摸索、创新,现在这类数控专机,我们基本都能自主调整维修,保证了设备灵活性。”

更多时候,福达股份的创新是自上而下。

从年开始,福达股份在手工操控工厂、数字化工厂的基础上,开始迈向智能化工厂阶段。期间三项最明显的外在变化是:新建生产基地、引进全新的国外高端设备、生产线工人身影消失。

蒲鹰说,工厂希望把人简化出来,靠智能系统来保证产品质量,排除人为误差。现在的智能化工厂,细微到产品的抓取、装料等都已经被机械手替代,员工只需要出现在每个抽检环节,并且只需把抽检结果通过手持设备上传到系统中,系统可自动判别是否可以进入下一环节生产。

年,福达股份开始推进MES系统(制造执行系统)的广泛运用。会议室里装上了几乎覆盖一面墙的屏幕,通过MES系统,生产过程的所有信息(生产指令、故障信息、加工的时间点等)可随时在系统中查阅并呈现在大屏幕中。而十几年前的方式是:一线员工发现问题后,大声呼叫调试员检查问题并形成文字版逐层上报。

蒲鹰表示:“现在故障信息能通过系统直接传递给具体的调试员,并提醒其在30分钟处理。如果处理不了,再把问题往上汇报。这样的管理方式创新,在多年前根本想象不到。”

用户推动的创新改变

近期,为了深入推进与宝马的曲轴项目合作、沟通,蒲鹰比以往更加繁忙。

年6月,福达股份首次与宝马合作。宝马是第一次尝试把曲轴这样发动机的关键零件交给外部供应商制造,因此双方对此合作十分重视,据了解,为获得宝马的合作订单,福达股份经历了非常漫长的审核认证。虽然正式签约是在年,但至今还在做量产前的审核。一直以来,国际高端客户对曲轴制造企业设置的门槛非常高,要求具备完整软硬件方面的条件。因此,近几年,福达股份持续投入高额资金建设智能化生产线。也是在这期间,蒲鹰感受到了来自下游客户不一样的创新推动力。

蒲鹰表示:“接触到宝马以后,我们的思维、认知与观念,真的发生了许多改变,很多举措是在以前都没遇到过的。”

首先是宝马提出的近乎严苛的设备建设进展计划。蒲鹰介绍,刚开始与宝马接触时,生产曲轴的设备还未新建,宝马就在和企业沟通的基础上,把工厂半年乃至一年的建设计划定了下来。为此,每天蒲鹰的团队都需要向上汇报计划进展;在设备改造、项目洽谈、合同签订等细节上,福达股份至少每周需要和宝马团队开一次会议沟通进展。

蒲鹰说,每一天的进度完成量,都需要做到达标且可追溯。每天的工作量,也都需要做到细致分解。

其次,宝马团队也会分享曲轴产品制造线上所有可能的试错方式。每一个工艺方面的尺寸,都需要有严格的检测方式。“一些中低端曲轴的生产制造,可能对曲轴的微小毛刺不太

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