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活動鏈接：2013年控制網技術專題---中國工業迎來機器人時代

 
                                       
                           ABB機器人部汽車工業-沖壓自動化系統項目經理楊寶劍  
    這是中國首條全自動化重卡沖壓生產線。他誕生在國內重型汽車領域的龍頭企業，年產量超12萬臺，居世界首位的中國重汽集團濟南卡車股份有限公司。這條生產線主要用于生產目前國內技術最先進、品質最高的新一代自主研發重型汽車HOWO-A7。作為中國重汽2009年的主力車型，HOWO-A7已經出口到國際市場。它的投產標志著中國重型卡車生產的一次重大技術飛躍，整車制造水平得到全面提高，進而提升中國重型汽車在海外市場的競爭力。
                                  
                                中國重汽集團濟南卡車有限公司沖壓經理 馬兆嶺
    中國重型汽車集團（ 中國重汽）為了全面提高整車制造水平，為其最先進、品質最高的新一代自主研發重型汽車HOWO-A7搭建國際領先的制造設備生產平臺, 規劃完成了中國首條全自動化重卡沖壓生產線系統。ABB機器人部作為行業領先的沖壓生產線系統集成供應商，根據客戶要求，結合國際最先進沖壓自動化技術，高標準，嚴要求設計、安裝、調試并以最短的項目周期成功實施了該項目。
                                                           
    技術創新—將最先進的技術帶入中國

    建成后的自動化沖壓生產線共分為材料存放區、板料拆垛區、清洗涂油區、位置校正區、沖壓成型區、成品件檢驗區、工藝廢料打包區七大區域。廠房占地面積4000平方米，投資額1.2億元人民幣。整條生產線由7臺瑞典進口ABB IRB6600型機器人、德國SMT公司生產的1臺清洗機和1臺涂油機、5臺壓力機、一條廢料輸送線和一臺打包機組成，由上海ABB工程有限公司采用先進的總線控制技術和DCS的控制理念對生產線的各個單元進行集中控制，充分保證了生產線的可靠性、穩定性。

    該生產線在國內首次應用ABB先進的沖壓視覺對中系統和全線監控系統等最新軟件技術，將原有卡車生產中的人工手動操作提升為全線自動化生產。ABB機器人部汽車工業-沖壓自動化系統項目經理楊寶劍總結說：“該沖壓系統適用任何板材形狀，可提高材料利用率；反應速度快，大幅加快生產節拍，提高生產效率；控制系統更加通用化，且易于維護。”

    作為中國首條全自動化重卡沖壓生產線，該系統實現了眾多技術方面的創新：

    （1）板料自動化拆垛系統
                     
                                 拆垛機器人準備抓取板料
                      
                                   板料位置校正準確被放入壓機
  拆垛系統由兩臺垛料小車和一臺拆垛機器人組成。生產線正常運行時，磁力分張器將垛料小車上的板料自動分離開，拆垛機器人將板料抓起，通用端拾器上的雙料檢測傳感器上確保機器人每次抓取單張板料，機器人將板料放到線首輸送帶上，完成拆垛過程。拆垛結束時，料垛末端的無料檢測裝置動作，拆垛機器人自動切換至另一臺垛料小車。配置兩臺垛料小車保證了生產連續不間斷進行。拆垛機器人攜帶通用端拾器，吸盤數量可以按照程序設定自由選擇，使拆垛系統可以完成對不同大小和形狀板料的拆垛。

    （2）清洗、涂油系統

    清洗、涂油系統是將拆垛后的板料進行清洗和涂油的過程。板料通過傳送帶進入清洗機，經刷洗、擠壓等多道工序，能夠有效清除板料表面的污物及輕微銹蝕，清洗后的板料表面光潔如鏡。涂油機能根據不同產品件的涂油需求，對板料進行雙噴射式涂油。涂油時可以在線編輯產品件的涂油軌跡，根據工藝需要更改噴油強度和噴油位置。

    傳統的沖壓工藝，板料無法清洗，常常因為板料表面不清潔造成產品件硌傷。

    而采用人工涂油方式，浪費時間長，消耗油量大，涂抹不均勻，還易造成板料的二次污染，無法保證產品件的質量。由ABB集成的整線清洗、涂油系統，速度快、成本低、效果佳，極大改善了產品件的外觀質量，并能有效延長模具的使用壽命。

    （3）視覺對中系統
                     
                                      視覺對中控制器
    視覺對中系統對清洗涂油后傳送過來的板料進行位置校準，校準的重復準確性對板料在模具內的精準定位至關重要。中國重汽沖壓生產線首次采用了世界領先的視覺對中系統，具有很高的科技含量。

    清洗涂油后的板料經傳送帶傳送至感應開關，當感應開關檢測到板料到位后，PLC觸發相機拍照，通過視覺處理系統，計算出該板料與標準模板的位置偏差量，通過以太網將偏差數據發送給機器人，機器人收到數據后調整運動姿態，將板料準確無誤的送到模區內（位置定位誤差≤±1mm）。

    與傳統的機械對中系統相比，視覺對中系統具有結構更合理、響應速度快、重復定位精度高、可靠性強等突出優點。

    (4）生產方式的變革實現了產品件質量的跨越式飛躍
                  
                                    自動沖壓系統
                  
                              適用于沖壓領域的ABB IRB6600系列機器人
    全自動的連線沖壓生產方式，實行生產全封閉管理。通過機器人的傳遞實現了板料的轉運，由機器人和壓機互相自動配合完成產品件的沖壓過程，整條生產線除了線首需要人工上料、線尾需要人員裝箱檢驗以外，其它區域基本不需要人員介入，大大解放了勞動力。由于人員不需要介入沖壓作業，大大提高了人員的安全性，降低了安全事故。機器人單個產品件的連續傳送既避免了傳統單工序生產的產品件摞放造成產品件的磕碰劃傷，又減少了中轉工位器具和行車的使用，大幅度提高了生產效率和質量穩定性，降低了廢品率，減輕了一線員工的勞動強度。

    管理創新—以優秀的服務贏得用戶

    由于中國重汽建設的沖壓生產線是國內重卡行業的首條全自動沖壓生產線，缺少項目實施經驗， ABB遵行一貫以客戶為服務焦點的工作準則，在項目伊始就與中國重汽密切接觸，就項目的具體細節問題進行反復研討，并應其要求積極與其它配套廠家（如壓力機生產廠家、廢料線生產廠家等）進行電氣控制方面的接口探討，制定出切實可行的技術方案和工期規劃。

    項目啟動以后，在項目建設前期，最先進行的是土建項目，然后壓力機、廢料線、打包機等廠家陸續進入，做為整個項目控制靈魂的集成者，上海ABB工程有限公司是最后進入施工現場的廠家。但為了保證進入現場后工作的順利開展， ABB的工作人員不等不靠，做了大量的前期鋪墊工作，項目經理和工程師多次到施工現場實地考察工程狀況，了解工程進度，與客戶和其它配套廠家進行現場交流，不斷修訂技術實施方案細節，解答客戶疑問，并將本公司的工作進展情況及時通報給客戶。

    中國重汽沖壓生產線項目于2008年3月20日開始啟動，6月18日完成土建項目，同日開始設備安裝，10月18日初步完成壓力機、廢料線、打包機等配套設備的安裝，10月20日上海ABB工程有限公司正式進入施工現場開始工程施工，12月3日全線調試貫通并生產出第一批產品件，2009年1月20日正式竣工驗收。3個月完成整個項目的全部工作體現了ABB快速高效的工作理念，也獲得了用戶的高度認可。

    中國重汽集團濟南卡車有限公司沖壓經理馬兆嶺給予了這樣的評價：“ABB細致周到的服務體現了這家世界500強企業對于用戶的高度責任感！在項目實施中，我們所提出的任何問題都得到了及時有效地解決，在生產線完成之后，ABB 技術人員為我們進行了3個月的技術培訓，使我們維護人員的技術水平得以大幅度的提高，解決了我們的后顧之憂。”

    采訪中，楊寶劍告訴記者：在此項目實施過程中，因為沖壓車間配套設備的施工拖期，自動化系統的項目安裝日期比原計劃晚了一個月，為了配合用戶的需求，ABB積極與用戶溝通，增加人力，調整工期，最終按計劃完成項目。楊寶劍認為這得益于整個項目實施過程中ABB在管理方面創新性的工作：

    （1）實行項目經理負責制。項目經理全面駕馭整個項目的工程進展、人員調配、客戶協調、服務培訓、項目驗收等方方面面的工作，并與績效掛鉤，充分調動項目經理的工作積極性和責任性。

    （2）與客戶建立良好的溝通平臺。在項目啟動之前就對客戶進行培訓，使客戶對項目充分了解，與客戶建立共同交流的語言，傾聽客戶的心聲，了解客戶的需求，不斷修訂項目實施方案的細節，大幅度降低現場施工中可能出現的返工現象。

    （3）推行項目例會制。進入施工現場后，由客戶牽頭，所有配套廠家參與，每天早晚舉行兩次項目例會，就各個單位每天的工作安排和需要解決的問題進行協調，大幅度降低了現場各個廠家扯皮窩工的現象，有效地保證了施工進度。

    （4）實行現場邊施工邊培訓的服務理念。為了后期讓客戶能夠更快更好地掌握整條生產線的使用并進行簡單的設備維護，在施工過程中，現場工程師邊施工邊對客戶的工程技術人員進行培訓和講解，讓客戶的工程技術人員掌握第一手施工資料，為后續的設備維護打下堅實的基礎。由于施工和培訓統籌進行，同時可以現場解答所有客戶疑難問題，大幅度縮減了后續的培訓時間并取得更好的培訓效果。

    （5）以客戶為中心，重視項目的售后服務工作。項目竣工驗收后，項目經理多次到客戶處進行主動性回訪，了解項目中可能存在的細節問題并以最快的速度進行反饋解決。派駐現場服務工程師對客戶進行陪產，隨時解決生產過程中可能存在的技術問題，解答客戶疑問，培訓客戶員工，幫助客戶進行備品備件的選型，解除了客戶的后顧之憂，贏得客戶的充分信任。

    高效收益—一次成功的合作

    目前該生產線承擔著中國重汽HOWO、HOWO-A7兩種產品系列30余種重要外覆蓋產品件的生產，單班生產工人僅需7名（原為50人），單月產能超過10-12萬件。

    在沒有建設該條沖壓線之前，中國重汽在產能不足的情況下只能通過產品外協生產來保證焊裝生產的需要，此舉不但使成本增加,同時給全面質量控制帶來困難。該條沖壓線的及時建成，中國重汽將影響質量的關鍵外覆蓋件全部有能力安排自己生產加工，2009年投產以后的10個月的時間里，該條沖壓生產線實際完成產品件在85萬件左右，除去輔料消耗、設備維護和人工費用外，實際為該公司創造效益在1500萬元以上。

    “節約人力、提高生產效率、產品質量得以保障、生產環境得以改觀，企業的美譽度也得以提升。”馬兆嶺認為這無疑是一次成功的合作：“項目的實施效果出乎了我們的意料！

    中國重汽自2002年開始與ABB的合作，目前已應用40~50臺ABB機器人產品。ABB可靠的產品質量、先進的服務理念以及實現本地化生產后充足的備品備件，都讓其成為我們越來越信賴的合作伙伴！”

     摘自《自動化博覽》2010年第六期