目前，我國是全球汽車產(chǎn)銷第一大國，從2013 年以來汽車產(chǎn)銷量一直維持在2000 萬輛以上。近幾年中國汽車生產(chǎn)基地也呈現(xiàn)爆炸式發(fā)展，90%的省份都有汽車企業(yè)的生產(chǎn)基地，而且企業(yè)新增基地數(shù)量在30% 以上，產(chǎn)能陸續(xù)釋放。這其中一個比較重要的特點是：新增基地比較集中，車型較多，這就給所有的配套企業(yè)創(chuàng)造出新的發(fā)展機遇。
這種新的發(fā)展特點，對配套企業(yè)來說，變化是非常大的：
⑴生產(chǎn)車型較多，多家產(chǎn)品共線生產(chǎn)情況突出，對沖壓生產(chǎn)線的兼容性要求增高;
⑵換模更加頻繁，手工線、液壓線越來越無法滿足產(chǎn)能需求;
⑶企業(yè)相對集中也帶來了用工難的問題，沖壓工人流動性變大，配套企業(yè)面臨人工成本增加的巨大壓力。這些日益突出的矛盾是我們要進(jìn)行沖壓車間智能規(guī)劃的動力所在。
智能沖壓車間規(guī)劃的原則和參考因素
在進(jìn)行智能沖壓車間規(guī)劃時的原則和參考要素：
⑴產(chǎn)品種類導(dǎo)入;
⑵產(chǎn)能預(yù)期導(dǎo)入;
⑶投資及回收期導(dǎo)入。
產(chǎn)品種類包括沖壓件的工藝要求、模具適應(yīng)性要求、沖壓件的品種要求。產(chǎn)能預(yù)期要依據(jù)工廠產(chǎn)量測算，月產(chǎn)能(沖次)= 小時產(chǎn)量× 每日工作小時數(shù)× 每月工作日× 模具數(shù)量;月實際產(chǎn)能(沖次)=每分鐘實際沖次×60× 每日工作時間小時數(shù)× 每月工作日× 模具數(shù)量。總投資預(yù)算包括沖壓設(shè)備預(yù)算、模具預(yù)算、廠房預(yù)算、工裝等輔助設(shè)備預(yù)算;年產(chǎn)量預(yù)估、原材料預(yù)估費用、人工成本預(yù)估費用、企業(yè)運行費用、承接產(chǎn)品的預(yù)期。
目前，現(xiàn)階段沖壓生產(chǎn)工藝已經(jīng)日趨完善，沖壓裝備智能化發(fā)展迅速，可供選擇的方案很多。以上三個要素綜合疊加，就能找到一種最適合企業(yè)自身發(fā)展的整體規(guī)劃方案。
智能沖壓規(guī)劃的案例淺析
新建沖壓基地智能沖壓規(guī)劃
⑴大型覆蓋件。壓力機部分需要多連桿四點壓力機(1 臺)+ 偏心四點壓力機(3 ～ 5 臺);自動化部分需要機器人;整線節(jié)拍為8 ～ 12 次/ 分鐘。
⑵中小型沖壓件。雙點快速自動化沖壓線：雙點壓力機(4 ～ 5 臺)+ 機械手，同步控制技術(shù)為15 次/ 分鐘;800 ～ 3200t 多工位自動化沖壓線25 ～ 30 次/ 分鐘;400 ～ 1600t 級進(jìn)模自動化沖壓線30 ～ 60 次/ 分鐘。
⑶板材備料。500 ～ 1250t 開卷落料線。
案例解析
⑴天津某汽配企業(yè)(天津一汽—大眾的配套商)的大型沖壓件解決方案(生產(chǎn)側(cè)圍、四門、兩蓋)。生產(chǎn)線采用整線濕式離合器+ 整線全防護(hù)，傳輸方式為機器人，六臺壓力機：1 臺P4LS-2100+5 臺P4S-1200， 中心距6500mm; 首臺P4LS-2100 為八連桿、八點600t 數(shù)控液壓墊、公稱力行程25mm，后續(xù)P4S-1200 為偏心+ 上氣墊。
壓力機參數(shù)、性能和要求同天津一汽—大眾沖壓線相同，整線節(jié)拍低于主車廠。生產(chǎn)線特點：整線投資相比主車廠可降低30% ～ 50%，可實現(xiàn)大型沖壓件的承制。
⑵寧波某汽車零部件制造(長安福特、吉利汽車等企業(yè)配套商)的中小型沖壓件解決方案，如圖2所示。線首部分有垛料小車+ 拆垛機械手+ 對中臺+ 上料機械手;壓力機部分為1 臺P2S-1600+1 臺P2S-1000+2 臺P2S-800+1 臺P2S-1000 五臺雙點偏心結(jié)構(gòu)的機械壓力機;傳輸部分為4 套機械手，整線節(jié)拍為15spm;線尾部分為下料機械手+ 傳輸皮帶;整線同步功能;壓力機間距為5500 ～ 6500mm。
生產(chǎn)線特點：可實現(xiàn)兩種生產(chǎn)模式，實現(xiàn)更多沖壓產(chǎn)品工藝要求，既可以滿足4 序生產(chǎn)，也可以滿足5 序生產(chǎn)，如圖3 所示。
生產(chǎn)模式⑴：五臺壓力機自動化生產(chǎn);
生產(chǎn)模式⑵：前四臺壓力機自動化生產(chǎn)，最后一臺壓力機多工位生產(chǎn)。
機械手采用同步生產(chǎn)模式，效率相比手工線提高40% ～ 60%，最快節(jié)拍可達(dá)每分鐘15 次;離合制動器不需要頻繁動作，壽命長，維護(hù)費用低，噪聲低;工件質(zhì)量高，廢品率低;用電量節(jié)省20% 左右，對工廠電網(wǎng)沖擊小;對模具沖擊小，模具壽命長。
⑶無錫某模具制造企業(yè)(奔馳、寶馬等企業(yè)的配套商)多工位沖壓件及模具解決方案，如圖4 所示。壓力機選擇四點多連桿2500t;偏載設(shè)計進(jìn)料端公稱力占60%，出料端公稱力占40%;行程為800mm;工作臺左右尺寸為2500mm×6200mm;采用六連桿傳動形式;最高節(jié)拍為30spm;采取連續(xù)工作模式;氣墊放在第一工位。
生產(chǎn)線特點：可適用至少25 組對稱型沖壓件的多工位生產(chǎn)，產(chǎn)品覆蓋面廣，效率最高可達(dá)30spm;廠房占地面積小;設(shè)備自動化程度高，人工成本低，尤其適用于生產(chǎn)大批量產(chǎn)品。
⑷武漢某汽車零部件企業(yè)(武漢通用、神龍汽車等企業(yè)的配套商)板材落料項目解決方案，如圖5所示。壓力機選擇四點800t 機械式壓力機;行程為300mm;臺面尺寸為2500mm×4600mm;生產(chǎn)節(jié)拍為10 ～ 60spm;自動化設(shè)備有開卷、校平、清洗涂油、伺服送料、擺剪模、電磁碼垛等。
生產(chǎn)線特點：可實現(xiàn)各種板材、異形料片的加工，既可以滿足外板件的高標(biāo)準(zhǔn)要求，也可實現(xiàn)內(nèi)板件的快速落料;可滿足一個生產(chǎn)基地料片的用料需求。
原有沖壓車間智能化升級改造
原有沖壓車間智能化升級改造原則：舊設(shè)備的自動化改造升級，由于受到壓力機本身、場地、投資等條件的限制，不同的方案，效果差異很大;方案實用性更重要。原有沖壓車間智能化升級改造分以下5 種方案。
⑴手工機械壓力機線→機器人自動上下料生產(chǎn)模式。
⑵液壓機串聯(lián)生產(chǎn)線→機械手自動上下料生產(chǎn)模式。
⑶機械壓力機→外掛式多工位自動生產(chǎn)模式。
⑷單臺機械壓力機→機械手自動上下料生產(chǎn)模式。
⑸單臺液壓機→機械手自動上下料生產(chǎn)模式。
案例分析
一汽大眾成都供應(yīng)商液壓線自動化改造項目如圖6 所示。
⑴該車間生產(chǎn)后地板、前縱梁典型件，原設(shè)備為5 臺液壓機組成的生產(chǎn)線，工件靠手工搬運，生產(chǎn)效率3 次/ 分鐘，改造后機械手搬運5 件/ 分鐘，生產(chǎn)效率提高了66.7%。
⑵改造前，每班15 人，
⑶減少了人工搬運工件時對其表面造成的磕碰，沖壓件合格率明顯提高;無人工錯誤操作，液壓機運行平穩(wěn)。
總結(jié)
隨著沖壓工藝的完善、材料的變革，企業(yè)對沖壓車間智能制造的要求越來越高，工廠的智能化程度對企業(yè)利潤的影響越來越大。我們在做規(guī)劃時不僅要考慮現(xiàn)有產(chǎn)品的情況，也要考慮未來3 到5 年企業(yè)的發(fā)展需求。