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三一重机挖掘机制造将因工业机器人而变

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来源:中国挖掘机信息网
发布时间:2012-11-15
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【摘要】就在5年前,三一重机的工人们还视车间里那为数不多的几台机器人为“神秘的庞然大物”,小心翼翼不敢上手去碰。而现在,这些聪明的机器人已经遍布整个生产线,成为他们非常得力的工作好伙伴了

  就在5年前,三一重机的工人们还视车间里那为数不多的几台机器人为“神秘的庞然大物”,小心翼翼不敢上手去碰。而现在,这些聪明的机器人已经遍布整个生产线,成为他们非常得力的工作好伙伴了。

  2003年,三一涉足挖掘机领域,三一重机也由此诞生。到2006年,三一重机大举东进,从长沙搬迁至昆山。次年,两台机器人现身生产线。此后,三一重机翻跟头似的增长。到2011年,其销量已达2万台——是2007年的13倍,成为不折不扣的行业翘楚。

  三一重机的机器人队伍也随之不断壮大。在今年2月刚刚投产的三一重机临港产业园里走一遭,就能看到217台机器人各司其职,在忙着切割、焊接、涂装或者涂胶等工作,它们个个都是以一当五的好手。

  机器人来了

  “使用机器人,源于两个想法:一是提升质量,二是提升管理。实际上,使用机器人本身也是一个挑战。”提到最早引入机器人的初衷,现任三一重机董事长兼总经理俞宏福对记者说。

  在生产车间,工人有熟手和生手之分,他们不但容易疲劳而且会受情绪影响,出活儿有好坏之分。而机器人不存在这些问题,一旦上手齐刷刷地出效率。但是,机器人也同样不像人一样擅于转圜,对零部件以及前道工序标准化的要求相当高,就像拼装积木,倘若零件不合尺寸,这个拼装高手可就无用武之地了。也因此,使用机器人对于企业的管理能力要求甚高,这包括对机器人本身的研究,对整个生产线的综合协调,乃至对原料的选择和把控。

  但是,三一重机接受的就是这个挑战。

  尽管脱胎于鼎鼎有名的三一重工,但是三一重机可并非衔着金钥匙出生的娇儿。其第一台产品就遭遇“难产”,足足用了一年多才研制面世,而且早期试销结果一片惨淡。因为质量不过关,三一的挖掘机基本是卖一台就被退一台,甚至整个2004年没有一分钱的销售进账。但是,继承三一“硬汉”风格的三一重机,仍然做到了:重研发,擅学习,目光瞄得远。

  就在2004年亚洲金融危机之际,他们开始全面学习日本企业,其挖掘机品质得到不小的提升,平均故障时间由几十小时提升到几百小时,终于活了下来。到2006年,考虑到江苏及周边的安徽、山东是挖掘机产业密集地区,人才储备足,配套厂家全,三一重机毅然大迁移,而当年销量也不过600台左右。

  也许正因为这些惨痛教训,三一重机对产品质量的稳定性极为看重,机器人正是他们找准的切入点。那时,虽说国内企业少有使用机器人的,但对同行业的外企来说,机器人生产早已不是新鲜事。“所以我们也去筹划了,别人能做到的事情,我们一定能做到。”俞宏福说。

  2007年3月,三一重机的焊接机器人应用项目进入准备阶段——当然是摸着石头过河。由于之前积极学习日本企业的经验,三一重机积累了不少日本专家和日资企业的人才,没走太多弯路。

  田文胜就是其中的一位。这位曾经的日立干将在2006年入职三一重机,经历了机器人项目从筹划到实现的全程。

  “整个筹划过程就是一个重新调研的过程。经过大量的调研,跟日方专家、机器人的开发企业研究和讨论。讨论会以后,再进一步交流,确定方案。这花了我们半年多时间。”田文胜对记者回忆说。从筹划到机器人交付安装使用,他们和机器人生产厂家沟通了所有能想到的细节因素,包括:时间、效率、使用质量、维护、配件的价格、更换间隔时间、培训成本,等等。

  “最关键的就是事先筹划好。”俞宏福说,“使用机器人最核心的关键点有哪些,它能给我们带来什么,我们需要做哪些变革,心里很明白。”

  配套变革

  采用机器人生产,绝不是单一的替代,而是整个生产体系的调整。

  为了使用好机器人,三一重机对生产线进行了改善,尤其在机器人的前道工序上下了大功夫。因为,一旦前道工序的加工部件不能保证一致性,机器人就无法适应生产流程。

  比如:在切割设备方面,采用激光切割机和精细等离子切割机,为的是最大程度地减少下料变形。而在成型工序上,则推广数控成型设备,以保证成型精度。

  事实上,三一重机对改善配套设备的投入,远远大于对机器人本身的投入,“(前者是后者的)可能六到七倍吧。”田文胜说。

  更大的改变在于,这其实是一场管理模式的变革。作为如今三一重机的一把手,俞宏福感受颇深:“所有的过程必须标准化,要受控。管理思维定式要改变。”

  在以往的采购上,同一种零配件可能来自于不同厂家,而且价格是主导考虑因素。但是,因为机器人对零配件的一致性要求极高,三一重机开始要求供应商提供自己指定的材料。而这一点也直接反映到管理制度中,在材料的选择上,一致性成为首要指标。

  其实,伴随2008年三一重机第一批4台焊接机器人和2台切割机器人应用成功,三一集团的精益生产也轰轰烈烈地展开。机器人配套设备和生产流程的改善正得益于此。当然,机器人的推广又反过来推进了三一精益生产的深入,“使用机器人,在很多方面不想精细都不行。”俞宏福说。

  2008年以后,机器人开始大规模在三一重机推广。此举大大提升了产品的稳定性,其挖掘机的使用寿命大约翻了两番,售后问题下降了四分之三。“而且一个焊接机器人的效率大约相当于四五个焊工,大大提升了效率。由于规范了管理,又进一步提升了整个生产体系的效率。”俞宏福欣慰地说。不但如此,机器人的使用减少了工人数量,管理模式的重心从原来的管人转移到了管理设备上,相对而言,管理设备要容易很多。

  当然,尽管机器人和人不一样,但机器人对管理者的要求依旧很高。也就是说,机器人每天不知疲倦地工作在生产线上,也要把这些无生命的设备看成是有生命的,如同维护我们的健康,不生病或少生病。这就对维护提出更高的要求。

  田文胜直言不讳地说:“如果没有机器人,挖掘机上不来。我们专做挖掘机产业的现代化管理就没有质量保障系数。”

  从点到系统

  虽然扩大了规模,但早几年三一重机对于机器人的使用,仍然停留在点上,而非系统化集成应用。到2010年,三一重机已经实现销售12000台,成为首家产销过万台的民族挖掘机企业。次年起,他们开始更多地发挥机器人的智能,让这些“战将”真正规模化,成为一个体系。

  以在三一重机占主体的焊接机器人为例,焊接结构件的机器人使用率已达80%。它们被加装了站点控制器,作为生产车间的一个单元,通过无线网络和其它站点保持联系。所谓其它站点,还包括车间其它设备,比如:数控加工中心,AGV(即自动导引车)。

  而整个生产线的控制等级分为三级:基础级的站点控制器、处在同一功能区内的设备以及一个中间级的区域控制器,最后还有一个最高级的生产线控制器,实现生产线的信息交换和状态监控。通过三个层级的控制系统,AGV小车自动完成工件在焊接、机加工等工位间按工艺流程的移动。

  换言之,这些机器人真正像人一样,形成小组,紧密配合,集体作战。从进料到出料,流程严谨。一旦某台机器人出现故障,后道工序的机器人会自动停止工作。

  现在,从第一道工序到最后,三一重机的整个生产流程几乎处处可见机器人的身影。人,既是指挥者,又是协作员,比如:工件上机器人的焊枪无法触及到的拐角处,就需要人工补焊;还有一些特殊工艺,也需要工人亲力亲为。

  机器人纵然再强大,风险依然会有。“产品的一致性,既包括一致的好,也包括一致的坏。怎么避免一致的坏,做到一致的好,这是关键。”俞宏福说,“如果使用不当,机器人对企业的伤害也是巨大的。”

 

  即便如此,他仍然坚信,在中国人口红利减弱的背景下,中国工业化要创造新的竞争力,必须进行变革,企业对机器人的使用一定会越来越多。但是,“机器人不是单一机器的概念,它是一个体系,需要我们事先去筹划,需要改变我们的思路和管理方式。”俞宏福强调。
(来源:慧聪工程机械网)

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