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关键词:半自动化,产线改造,变速器壳体,夹具



前壳体这样的重型零件,在设计产线时往往需要综合考虑成本、目标产能等各种因素,而夹具侠的优化专家为此创新性的推出了如下这种“半自动化产线”的独特设计,既解决了普通产线的低效高人工问题,又以低成本达成了自动化线的效果。



产品信息与项目背景

⦿产品:汽车变速器前壳体


材质:ADC12

尺寸:134x391x494

重量:7KG


⦿项目目标:目前有一条年产能4.3万件的生产线,现需要进行产能提升,目标为30W件/年,且要尽可能的降低投入成本。


产线问题与对策分析

针对现有的普通生产线及其工艺设置情况,首先分析存在的问题主要是:夹具结构不足导致的加工效率低下,人工依赖性强,产线中转性差,而且产品人工装卸中时有碰伤严重影响了产品质量,工艺编排也存在可优化的空间。


从以上项目存在的问题分析,解决措施都指向了一个结果——自动化方案。但自动化线资金投入高,周期长这两个特点又与降低投入成本的预期相悖。



因此,存在于普通生产线与自动化产线之间,兼具两者特点,但改造投入成本低的“半自动化”产线成为了最合理的选择,在较少的预算内,能够做到大幅降低人员依赖,并有效提升产能。


半自动化产线实施

整体布局上,改进的半自动化产线每两个单元配置一人,共3人;每个单元4台设备;共24台设备。



通过工艺优化(如图所示将原方案中分两工序加工的侧面以及油道拟合为统一工序,设备换用国产五轴),每个单元的加工能力提升到:5.2万件/年。


半自动化夹具  VS  原夹具方案


-  OP10  -

     

在第一序中,左侧的半自动化夹具方案改进了原夹具中存在的刚性不足,压紧不均匀的问题,实现了自动装夹,效率高且无碰伤风险。


上料机构及自动上料动作说明:



使用如图所示的上料机构,与夹具机构进行对接,来料到来时,人工只需按下一个按钮,即可自动送料和退出。反映到产线上时,人员只需要跟随工件加工,在各工序执行按下实现自动上料送出的操作,如此循环下,1个人即可以控制两个产线单元。


-  OP20  -

     

在第二序中,同样具有上料机构与夹具的对接,夹具同样采用了一面两销式定位(采用涨紧销),具有气密、吹屑等功能。


-  OP30  -

     

OP30工序由原方案的两道序组合而成,用五轴分别加工侧面及油道,与原方案上下料不方便的协作夹具相比,五轴夹具采用多点夹持,避开加工位置,节省工序与切换时间。


-  OP40  -

 

第四序采用立加+四轴设备,原有夹具仅采用简单的一面两销加3个压点,新夹具进行了优化,采用多点夹持,夹持点力量变小,便于精加工。



上下料时,采用如上图所示的形式,翻转后从下方与机构对接取料。


人员、设备、产能、投入对比

综合工序优化、夹具改进、上下料机构设计后,产线的收益从人员、设备、产能、投入对比等方面都能获得大幅改进。


半自动化四道工序需求:0.5人      人员      原方案每5道工序配置:2人

以项目需求30件/年计

半自动化方案对比节省:13人

年人力成本节约109.2万



半自动化单线需求:4台      设备      原方案单线设备配置:5台

半自动线只需6条线,

对比原方案7条线节省:11台

机床一次性投资节省224万



半自动线日产能为185件      日产能      原方案日产能限制为152件

日产能对比提升:约21%



半自动化线成本:78.4万/单元      对比      自动化产线成本约:220万/单元

6条线共节省:

141.6万*3=849.6万

同时项目上线周期更快

只需要一半甚至更少的时间


▲半自动化线的成本优势


现场应用示例与总结

我们从图文视频等来看看这项产线的现场示例。车间布局上,一条产线只需一个人即可完全控制产线:



夹具上下料时的工作方式:




「半自动化方案咨询」进行中

对于现今大部分正在谋求在现有产线上进行逐步改进的企业来说,半自动化线是最优的一种选择。在缸体、缸盖、飞轮壳、变速箱、齿轮箱、阀体后盖等重型零件的加工产线,上述案例中的机构尤其适用,经过简单的非标设计即可应用到多种场景中。

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最后一次编辑于2019-08-08 10:47 点赞 | 1

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