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文檔簡介
1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。CO2角焊機(jī)焊接工作研究第五章 CO2角焊機(jī)焊接工作研究CO2角焊機(jī)焊接工作研究1 CO2角焊機(jī)焊接工作現(xiàn)狀描述CO2角焊機(jī)焊接方式其基礎(chǔ)也是CO2氣體保護(hù)焊,只是用小車的自動(dòng)行走代替了人的移動(dòng),用機(jī)構(gòu)的自動(dòng)擺動(dòng)代替了人的操作。它主要用于水平位置角焊縫的焊接工作,根據(jù)各型角焊機(jī)性能的差異,它還能承擔(dān)具有一定坡度或小于一定曲率的近似平角縫的焊接工作。在船舶焊接工作中,各種位置角焊縫的工作量占很大比重。由于實(shí)行模塊化造船,且具備足夠的起重能力,使船廠有能力通過良好的生產(chǎn)設(shè)計(jì)將大量其他位置的角焊縫轉(zhuǎn)換成水平位
2、置角焊縫。這些大量的平角縫如果用CO2焊完成,則既可以手工完成,也可以采用角焊機(jī)完成。在船廠,角焊機(jī)的使用范圍并不廣泛,除了一些專用設(shè)備本身所配套的角焊機(jī)外,只有切割中心的使用CO2角焊機(jī)的T排流水線和曲面中心小組立階段的部分長平角縫。CW-2型角焊機(jī)是使用較多的一種,它使用的是藥芯焊絲,下面將以這型角焊機(jī)為準(zhǔn)介紹角焊機(jī)的焊接作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究。表1是該型焊機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù),會(huì)在后面的作業(yè)研究中用到。表1 CW-2型角焊機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)值焊炬長度(m)4焊炬自然彎曲直徑(m)0.5焊炬單側(cè)控制范圍(m)3.8焊炬控制范圍(m)6.8角焊小車外形尺寸(mm)250×250×280焊接
3、不到區(qū)域(mm)始端100,尾端100角焊小車功率(KW)0.5角焊機(jī)重量(Kg)9T排流水線上,由于工作環(huán)境良好、工作內(nèi)容固定,每人同時(shí)負(fù)責(zé)兩臺(tái)角焊機(jī),如圖1所示。對(duì)于一條T排,首先用兩臺(tái)角焊機(jī)在腹板兩側(cè)同時(shí)施焊,操作人員在焊機(jī)焊接過程中根據(jù)需要移動(dòng)電纜和送絲機(jī),隨時(shí)監(jiān)控焊接情況,并敲渣、檢查焊縫質(zhì)量。在曲面中心,通常由一個(gè)人操作一臺(tái)角焊機(jī)施焊,角焊機(jī)焊接過程中,操作人員負(fù)責(zé)的工作與T排流水線上相同。如發(fā)現(xiàn)缺陷,或焊縫兩端角焊機(jī)無法焊到的部分需要焊接,則必須拆下角焊機(jī),換上手工焊炬,并調(diào)整到相應(yīng)規(guī)范,用手工方式焊接并打磨合格。缺陷部位如需打磨,則必須按要求執(zhí)行。調(diào)查發(fā)現(xiàn),焊接過程經(jīng)常很不穩(wěn)定
4、,主要問題有: 角焊機(jī)移動(dòng)忽快忽慢,致使焊角高度產(chǎn)生波動(dòng); 角焊機(jī)有時(shí)突然停止移動(dòng),致使板件燒穿或形成大顆焊瘤; 焊縫左右擺動(dòng)過大,焊縫幾何尺寸偏離預(yù)定基準(zhǔn)值,產(chǎn)生咬邊未熔合等缺陷; 焊縫產(chǎn)生周期性質(zhì)量波動(dòng); 焊縫出現(xiàn)大量氣孔; 角焊機(jī)送絲異常; 焊機(jī)無響應(yīng)。圖1 現(xiàn)場CO2角焊機(jī)焊接作業(yè)很明顯,問題、是由焊機(jī)性能不良造成的,必須通過對(duì)問題焊機(jī)的徹底檢修,或采購更可靠、性能更高的焊機(jī)得以解決;問題可能是焊炬固定不牢,或?qū)щ娮炷p過巨造成的;問題的產(chǎn)生往往是由于氣體保護(hù)不良造成的,應(yīng)按從焊炬到供氣管網(wǎng)的順序,對(duì)整個(gè)供氣過程所涉及的管道、閥門、接頭進(jìn)行逐一排查,找出問題所在;問題的產(chǎn)生原因在排除了
5、設(shè)備因素之后,應(yīng)將注意力放在定位焊縫對(duì)焊機(jī)質(zhì)量的影響方面。從這些焊接過程中出現(xiàn)問題的分析可以看出,設(shè)備因素是影響角焊機(jī)作業(yè)效率的重要因素,因此,良好的設(shè)備狀態(tài)是進(jìn)行下面工作研究的基礎(chǔ),否則,大量的工作時(shí)間被用來處理設(shè)備問題或設(shè)備問題帶來的額外工作量,所有的標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)化工作沒有任何意義。另外,根據(jù)現(xiàn)場了解的情況,工務(wù)保障工作還有待改進(jìn):不僅缺乏備用角焊機(jī),而且在焊機(jī)故障后,必須由焊工本人攜焊機(jī)到處尋找保障人員,只有在角焊機(jī)修好后才能繼續(xù)工作。生產(chǎn)任務(wù)的壓力使得留給保障人員的修理時(shí)間有限,往往使角焊機(jī)無法得到徹底維修,這樣惡性循環(huán),最終導(dǎo)致角焊機(jī)作業(yè)效率無法提高,角焊機(jī)的推廣應(yīng)用受到很大限制。2
6、角焊機(jī)作業(yè)工作單元提取現(xiàn)在,船廠角焊機(jī)的普遍使用方法是,由一個(gè)人負(fù)責(zé)使用角焊機(jī)焊接、打磨缺陷并使用手工焊炬補(bǔ)焊的全部工作。這種由一人對(duì)整個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量負(fù)責(zé)的管理方式是與船廠現(xiàn)在的管理水平相適應(yīng)的。在其他工作中,往往可以看到,由于工序間缺乏有效的質(zhì)量監(jiān)控措施,上道工序往往降低對(duì)自己的要求,而將問題留給下道工序,增加了下道工序的難度和工作量,這樣產(chǎn)品質(zhì)量往往很難得到保證。就現(xiàn)階段來說,這種一人負(fù)責(zé)整個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)方式還是有其積極意義,改進(jìn)工作可以以這種方式為基礎(chǔ)進(jìn)行。圖2是在船廠曲面中心測到的使用角焊機(jī)工作的情況,圖中表示的是一條焊縫的情況。這批焊縫共6條,每條5m,由于兩次拆換焊炬的時(shí)間屬于需要均
7、攤在這6條焊縫上的公共時(shí)間,因此未將其繪入圖中,但若計(jì)算單條焊縫的作業(yè)時(shí)間,必須將這部分的時(shí)間考慮進(jìn)去。圖2反映的是船廠極具代表性的作業(yè)流程。在這條焊縫的焊接過程中,角焊機(jī)走行穩(wěn)定,焊縫成形規(guī)則,無氣孔類焊接缺陷,只是在原定位焊縫處通常都有咬邊等缺陷產(chǎn)生。選擇這條焊縫作為研究對(duì)象,已將設(shè)備原因造成的焊接工作內(nèi)容或工作量的變化排除在外。從圖2中可以看出,現(xiàn)在采用的角焊機(jī)作業(yè)方法一般包括以下工作步驟: 焊前移動(dòng)送絲機(jī)、角焊機(jī),將角焊機(jī)放在焊縫的起始位置,調(diào)節(jié)焊炬與焊縫的相對(duì)位置; 開始焊接,根據(jù)焊接情況,適當(dāng)調(diào)整焊炬位置以及焊接規(guī)范; 焊中適時(shí)移動(dòng)送絲機(jī); 敲渣; 拆下角焊機(jī),換上手工焊炬; 缺陷
8、手工補(bǔ)焊、打磨; 拆下手工焊炬,換上角焊機(jī)。圖2 角焊機(jī)焊接5m平角縫的作業(yè)程序圖在觀測過程中發(fā)現(xiàn)步驟2雖耗時(shí)不長,但數(shù)值波動(dòng)較大,從十幾秒到幾十秒不等。這個(gè)步驟的作用是將規(guī)范和焊炬位置調(diào)整到要求的狀態(tài)。對(duì)于連續(xù)從事類似焊接工作的角焊機(jī)來說,這些參數(shù)在角焊機(jī)從一條焊縫移動(dòng)到另外一條焊縫后,不應(yīng)該有太大的變化。經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn),角焊機(jī)上的焊炬固定不牢,在人碰到電纜或電纜位置發(fā)生變化時(shí),它的位置會(huì)隨之有明顯移動(dòng)。因此,擰緊焊炬固定螺母,既能減少本步驟的耗時(shí),又能使焊接過程中焊炬相對(duì)于焊縫位置穩(wěn)定,提高焊接質(zhì)量。步驟3中,操作人員要經(jīng)常地移動(dòng)送絲機(jī)。這里的“經(jīng)常”是相對(duì)于焊炬的長度來說的。角焊機(jī)的焊炬短的
9、有4m,長的有5m、8m,但在使用過程中操作人員經(jīng)常每隔23m移動(dòng)一次送絲機(jī)。這是因?yàn)樗坪踅呛笝C(jī)的牽引力不夠,如果不及時(shí)移動(dòng),角焊機(jī)的行走速度會(huì)降低,甚至?xí)V?,有一定坡度時(shí)更是如此。因此建議以后添置設(shè)備時(shí)選用有足夠牽引力的角焊機(jī),以減少不必要的人工消耗。但現(xiàn)實(shí)的問題是利用這樣的機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn),所以,這里規(guī)定生產(chǎn)中每2m移動(dòng)一次送絲機(jī),特殊情況下,最長不能超過3m。步驟6是對(duì)焊接缺陷進(jìn)行打磨、修補(bǔ),實(shí)測結(jié)果表明,通常角焊機(jī)修補(bǔ)缺陷的時(shí)間與角焊機(jī)焊接時(shí)間相當(dāng)。圖2所舉的例子就是典型的這種情況。這些缺陷往往在原釘焊焊縫位置上出現(xiàn)。經(jīng)咨詢有關(guān)專家,這是因?yàn)榻呛笝C(jī)缺乏足夠的靈活性,釘焊焊縫位置材料的突然
10、升高,使焊接規(guī)范無法適應(yīng)這個(gè)變換,產(chǎn)生缺陷。而釘焊焊縫的打磨能夠很好地避免這類缺陷的產(chǎn)生,這個(gè)建議已經(jīng)在現(xiàn)場部分焊工的操作中得到證實(shí)。因此建議在焊前打磨釘焊縫。步驟5、7雖然不是焊接時(shí)間,但它是占總作業(yè)時(shí)間很大比重的輔助時(shí)間?,F(xiàn)場多次測量顯示,每拆換一次需要大約10分鐘,這樣在一個(gè)焊接周期中,這兩個(gè)步驟的時(shí)間就是20分鐘,這是個(gè)非常驚人的數(shù)字。但鑒于現(xiàn)在船廠的管理現(xiàn)狀,這種一人負(fù)責(zé)一條完整焊縫的焊接有其現(xiàn)實(shí)必要性,因此,我們目前只能通過較大的工作批量來將它的影響降至盡量低的水平。但批量過大又會(huì)長時(shí)間占用場地,因此,長久來看,在管理上升到一定程度時(shí),應(yīng)徹底消除這兩個(gè)步驟,提高車間場地的利用效率。
11、步驟4,大多數(shù)操作人員選擇在焊接結(jié)束統(tǒng)一敲除,這樣必然增加焊機(jī)的閑置時(shí)間,因此,這個(gè)工作應(yīng)盡量安排在角焊機(jī)焊接過程中完成。另外,和手工CO2焊一樣,同樣沒有人負(fù)責(zé)焊渣的清掃,因此,必須在焊接過程中,敲渣結(jié)束后,清掃焊渣,同時(shí)檢查焊縫,標(biāo)記缺陷。另外,在調(diào)節(jié)焊接規(guī)范、處理導(dǎo)電嘴粘連和更換焊絲盤上存在與手工CO2焊相類似的狀況,這里不再贅述,可以參考前面章節(jié)了解此方面問題。從以上的分析中,我們找出了現(xiàn)行方法中影響生產(chǎn)效率的一些問題,在充分考慮這些情況的基礎(chǔ)上,經(jīng)過對(duì)角焊機(jī)工作過程的多次優(yōu)化,將全部角焊機(jī)作業(yè)內(nèi)容劃分成表2所列的12個(gè)工作單元。表2 CO2角焊機(jī)焊接作業(yè)工作單元列表代號(hào)單元名稱詳細(xì)操
12、作1焊前調(diào)節(jié)規(guī)范預(yù)設(shè)規(guī)范,邊焊邊調(diào)節(jié)規(guī)范至指定值,在刻度面板上貼膠布,用筆標(biāo)記處對(duì)應(yīng)旋鈕位置;這樣,經(jīng)過幾次調(diào)節(jié),將當(dāng)日要用到的規(guī)范全部作好標(biāo)記。2焊前移動(dòng)設(shè)備、工具將垃圾桶、笤帚、砂輪機(jī)、角焊機(jī)等移動(dòng)到焊縫始端,送絲機(jī)移到距始端約3.5m處,與焊縫距離約1m。 3對(duì)準(zhǔn)角焊機(jī)彎腰拎起角焊機(jī)放在焊縫起始位置,調(diào)節(jié)相關(guān)旋鈕使焊炬相對(duì)焊縫處于正確位置,引弧。4焊初調(diào)整如需要,根據(jù)實(shí)際焊接情況對(duì)規(guī)范或焊炬位置作小范圍調(diào)整。5釘焊打磨用砂輪機(jī)將釘焊表面打磨光滑,尤其是焊縫兩端,應(yīng)與無焊縫處平滑過渡。6移動(dòng)送絲機(jī)每焊過約2m焊縫,將送絲機(jī)往焊接方向移動(dòng)約2m。 7敲渣清掃,標(biāo)記缺陷拿起小錘、笤帚,沿焊接方
13、向敲除約2m焊渣,放下小錘,再用笤帚反方向清掃焊渣,如有缺陷,掏出石筆作標(biāo)記,最后將焊渣裝入垃圾桶(10s)。8缺陷處理同時(shí)移動(dòng)焊炬和砂輪機(jī)到缺陷位置(如缺陷位置距送絲機(jī)位置超過4m,則還需同時(shí)送絲機(jī)),先用砂輪機(jī)磨除缺陷,補(bǔ)焊后再用砂輪機(jī)打磨至要求尺寸。9手工補(bǔ)焊手工焊接焊縫兩端角焊機(jī)無法焊到的部分。10處理導(dǎo)電嘴粘連拿下角焊機(jī),從角焊機(jī)上拆下焊炬,處理粘連,裝回焊炬,調(diào)節(jié)相關(guān)旋鈕使焊炬處于相對(duì)于焊縫的正確位置。處理粘連的方法:l 如粘連不牢,用尖嘴鉗擰松導(dǎo)電嘴尖端金屬球,送絲露出約10cm,留約1cm,其余剪斷;l 如難以擰松,旋下導(dǎo)電嘴,剪斷焊絲,裝上新導(dǎo)電嘴,送絲露出合適長度。11換焊
14、絲盤松開壓緊輪,盤回送絲管內(nèi)焊絲,拆下空焊絲盤;將之拿到小工作區(qū)內(nèi)的焊絲暫存點(diǎn)換取新焊絲盤;裝上新焊絲盤,拉出焊絲頭,剪斷彎曲部分,裝入送絲機(jī)構(gòu),送絲至露出約1cm。12拆換角焊機(jī)將手工焊炬拆下,換上角焊機(jī);或?qū)⒔呛笝C(jī)拆下,換上手工焊炬。3 工作單元時(shí)間的計(jì)算在確定了角焊機(jī)焊接作業(yè)所包含的獨(dú)立工作單元后,其中的大部分工作單元,或工作單元中的大部分動(dòng)作是固定的,可以由模特法算出,而那些內(nèi)容或出現(xiàn)頻率無法確定的,它們的時(shí)間或是在一定范圍內(nèi)波動(dòng),可以用統(tǒng)計(jì)的方法得出回歸值,或是符合某種規(guī)律,可以給出其計(jì)算公式。表3中,就是在表2的基礎(chǔ)上,用模特法對(duì)各工作單元所包含的動(dòng)作進(jìn)行分析,必要時(shí),結(jié)合實(shí)測結(jié)果
15、的統(tǒng)計(jì)值,給出各工作單元的時(shí)間值或其計(jì)算公式。表3 CO2角焊機(jī)焊接作業(yè)工作單元?jiǎng)幼鞣治霰泶?hào)單元名稱動(dòng)作分析式模特值(MOD)時(shí)間值(s)1焊前調(diào)節(jié)規(guī)范預(yù)設(shè)電流、電壓規(guī)范(B17M4G1M1P2M3 G1M1P2M4P0),拿起焊炬開始試焊(M4G1M4P5M4M2M4P0M1G0),焊中準(zhǔn)確調(diào)節(jié)規(guī)范至指定值(M4G1M1P2D3 M1P2D3M3G1M1P2D3M1P2D3),拿出膠布(M4G3M4P0),撕貼第一塊(R2M1G3 M2M2G1A4M3G1M2M2G1M4P2A4M4P0),撕貼第二塊(R2M1G3M2M2G1A4M3G1M2 M2G1M4P2A4M4P0),用筆標(biāo)標(biāo)記旋鈕
16、位置(M3G1M4P5M2*2M3 P5M2*2M4P2)。 21527.7412焊前移動(dòng)設(shè)備、工具與具體的路徑規(guī)劃有關(guān),不在本文的討論范圍。3對(duì)準(zhǔn)角焊機(jī)彎腰拎起角焊機(jī)放在焊縫起始位置(B17M4P2L2A4),側(cè)移一步下蹲(W5*2B17),調(diào)節(jié)相關(guān)旋鈕使焊炬相對(duì)焊縫處于正確位置(M4G1M2*8D3*2M3G1M2*8 D3*2),引弧(M4G3A4)。12015.484焊初調(diào)整如需要,根據(jù)實(shí)際焊接情況對(duì)規(guī)范或焊炬位置作小范圍調(diào)整。3015釘焊打磨用砂輪機(jī)將釘焊表面打磨光滑,尤其是焊縫兩端,應(yīng)與無焊縫處平滑過渡。86移動(dòng)送絲機(jī)將送絲機(jī)往焊縫末端移動(dòng)約2m(W5*3B17W5*4B17P0L
17、1*4W5*6)。10313.297敲渣清掃,標(biāo)記缺陷拿小錘、笤帚(W5*3B17G1M3G1),沿焊接方向敲除約2m焊渣(4.3s),放下小錘,用笤帚清掃焊渣(5.3s),如有缺陷,掏出石筆作標(biāo)記,將焊渣倒入垃圾桶(10s),最后把垃圾桶等往焊接方向移動(dòng)2m(B17G1W5*4B17P0)。92MOD+19.6s31.4728缺陷處理移動(dòng)送絲機(jī)和砂輪機(jī)到缺陷位置,砂輪機(jī)磨除缺陷,補(bǔ)焊,砂輪機(jī)打磨合格。7539手工補(bǔ)焊手工焊接焊縫兩端角焊機(jī)無法焊到的部分。3410處理導(dǎo)電嘴粘連拿下角焊機(jī)(B17G1M4P2L2),從角焊機(jī)上拆下焊炬(M3G1M2*8M3P0M3G1M3P0M4 P0),處理粘
18、連(243s)4,裝回焊炬(M4P2H M3G1P0M3G1M3P0M2*8A4),調(diào)整焊炬位置(M4G1M2*8D3*2M3G1M2*8 D3*2)。150MOD+243s262.3511換焊絲盤盤回送絲管內(nèi)焊絲(31s),拆下空焊絲盤并固定焊絲頭(8s);將之拿到小工作區(qū)內(nèi)的焊絲暫存點(diǎn)換取新焊絲盤(34s);彎腰裝上新焊絲盤(B9P5A4M3*2,3s),拉出焊絲頭,剪除彎曲部分,將之裝入送絲機(jī)構(gòu)(50s),送絲至露出約1cm(120s);246512拆換角焊機(jī)將手工焊炬拆下,換上角焊機(jī);或?qū)⒔呛笝C(jī)拆下,換上手工焊炬。5135注:1 表中所列為調(diào)節(jié)一組焊接規(guī)范所需的時(shí)間,若每日所需規(guī)范為n
19、組,則本部分工作所需時(shí)間為27.74n秒。2 由于缺陷出現(xiàn)的隨機(jī)性,此時(shí)間值不包括標(biāo)記缺陷的時(shí)間。標(biāo)記缺陷的動(dòng)作分析式為,笤帚換手(M3P0G1),拿出石筆(M4M2G3),標(biāo)記缺陷(M4P0C4*2),放回石筆(M4M2P2),笤帚換手(M4P0G1)??偰L?cái)?shù)為38,時(shí)間為4.90s。經(jīng)統(tǒng)計(jì),經(jīng)過釘焊打磨合格后,缺陷約每5m出現(xiàn)一次,所以缺陷個(gè)數(shù)為l/5+1,總標(biāo)記缺陷時(shí)間為4.9(l/5+1)s。3 這部分的主要時(shí)間由打磨工作決定,而這與缺陷長度、深度有關(guān),因此無法預(yù)先確定每個(gè)缺陷修補(bǔ)的準(zhǔn)確時(shí)間,此數(shù)值為實(shí)測統(tǒng)計(jì)值。這部分時(shí)間可以與上面的標(biāo)記缺陷的時(shí)間一起,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)水平工人在焊接指定
20、位置焊縫時(shí)缺陷出現(xiàn)情況的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),給出每個(gè)工作日用于處理缺陷相關(guān)工作的總時(shí)間。4 此數(shù)據(jù)由表4-3中手工CO2焊作業(yè)的“處理導(dǎo)電嘴粘連”工作單元獲得。5 實(shí)測統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。4 單道焊作業(yè)時(shí)間計(jì)算在對(duì)單道焊作業(yè)時(shí)間進(jìn)行計(jì)算之前,先對(duì)組成整個(gè)工作的工作單元進(jìn)行分類。單元1是每天正式工作前的準(zhǔn)備工作,如果使用同一焊機(jī),焊接與前一天相同的焊縫,則當(dāng)日無需進(jìn)行本單元工作,因此這項(xiàng)單元工作時(shí)間統(tǒng)一從每日的工作時(shí)間中扣除,它并不需要直接計(jì)入每道焊縫的工作時(shí)間。工作單元8、10的出現(xiàn)是隨機(jī)的,單元8與焊接中暫時(shí)無法預(yù)知的影響因素以及釘焊縫的打磨質(zhì)量有關(guān),而單元10的次數(shù)與焊炬位置、焊接電流以及是否有藥膏保護(hù)等因素
21、有關(guān),因此,在相對(duì)穩(wěn)定的工作狀態(tài)下,這兩種工作單元的出現(xiàn)次數(shù)都可以統(tǒng)計(jì)得出,不同的是,單元8出現(xiàn)的頻率相對(duì)較高,應(yīng)計(jì)入單焊道作業(yè)過程,而單元10只需在每天總工作時(shí)間中扣除。單元11的時(shí)間與每天的焊絲消耗量有關(guān),可根據(jù)焊絲消耗統(tǒng)計(jì)將之整體加于每天的工作時(shí)間內(nèi)。工作單元12是這種焊接方式必有的,它包含于一批工作之內(nèi),且時(shí)間很長,必須把它均攤后加在每條焊縫的作業(yè)時(shí)間上。這樣,在每天的工作時(shí)間中扣除各種寬放,以及完成單元1、8、10、11所需的時(shí)間后,就是每天的凈工作時(shí)間,它由其余工作單元構(gòu)成的單道焊作業(yè)時(shí)間組成。圖3是改進(jìn)后的使用CO2角焊機(jī)焊接單道角焊縫的工作程序。由于焊前工作由單元3、5組成,打
22、磨釘焊縫太多會(huì)使角焊機(jī)待工時(shí)間增加,而僅打磨一個(gè),容易在下面的打磨中影響焊機(jī)焊接,且打磨時(shí)離焊機(jī)太近不安全,因此,先打磨兩個(gè)。角焊機(jī)開始焊接后,根據(jù)設(shè)備現(xiàn)狀對(duì)移動(dòng)送絲機(jī)的要求,每2m移動(dòng)一次送絲機(jī),這樣,先打磨5個(gè)釘焊縫(通常約每40cm一個(gè)),再移動(dòng)送絲機(jī),然后進(jìn)行工作單元7,這樣一直到焊縫末端,這是周期性工作。在角焊機(jī)焊接過程中圖3 CO2角焊機(jī)單道焊工作程序圖有可能出現(xiàn)單元10、11這兩個(gè)隨機(jī)出現(xiàn)的工作,它們都造成焊接過程的中斷,且以在日工作時(shí)間中集中扣除,因此其時(shí)間不算入本次單道焊作業(yè)時(shí)間。在角焊機(jī)到達(dá)焊接行程終點(diǎn)后,關(guān)機(jī),最后是工作單元7掃尾。剩下的工作就是工作單元8、9,它們需要更
23、換成手工焊炬后才能進(jìn)行,因此要等一批焊縫焊完后,換上手工焊炬,在輪到該條焊縫時(shí)再進(jìn)行這兩個(gè)單元的工作。由于單元12不屬于任何一道焊縫,因此沒在圖3中表示出來。這樣,焊前耗時(shí)T焊前為工作單元3、5的時(shí)間構(gòu)成: (1)設(shè)此焊縫長度為l(m),規(guī)定的焊接速度為v(cpm),則焊中的耗時(shí)T焊中為: (2)焊后耗時(shí)T焊后為工作單元7、8、9所耗時(shí)間之和,即: (3)所以,單道焊縫的作業(yè)時(shí)間為: (4)5 工作效率的實(shí)例比較在圖2所舉的例子中,如果焊縫按圖3所示的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)方式工作,其具體的人機(jī)操作安排見圖4。在圖4中,打磨釘焊縫的處理方式與標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)方式略有區(qū)別,在開始焊接后,沒有把釘焊縫的打磨工作分開與工
24、作單元6、7一起,而是在工作單元4焊初調(diào)整之后一次性打磨完畢,這是因?yàn)樵谝苿?dòng)送絲機(jī)之前有足夠的時(shí)間打磨所有的釘焊縫,這樣可以節(jié)省來回走動(dòng)和彎腰拿起、放下打磨機(jī)的時(shí)間,減少勞動(dòng)量。從圖4中可知,按標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)方式工作,此焊縫的焊接作業(yè)周程時(shí)間為863.49s,人的工作時(shí)間為354.70s,時(shí)間利用率為41.08,焊機(jī)的時(shí)間利用率為82.03。而原作業(yè)過程的周程時(shí)間為1478.22s,人的工作時(shí)間為862.78s,時(shí)間利用率為58.37,焊機(jī)時(shí)間利用率為47.92。表4 角焊機(jī)作業(yè)方法改進(jìn)前后的效果對(duì)比周程時(shí)間(s)人的工作時(shí)間(s)人的時(shí)間利用率()焊機(jī)時(shí)間利用率()改進(jìn)前1478.22862.78
25、58.3747.92改進(jìn)后863.49354.7041.0882.03效果降低了41.59降低了58.89降低了29.62提高了71.18從表4上可以看出,與原作業(yè)方法相比,改進(jìn)后的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)方法在總周程時(shí)間上降低了41.59,大大提高了生產(chǎn)效率;人的工作時(shí)間降低了58.89,更可喜的是與此同時(shí)人的時(shí)間利用率也降低了29.62,這不僅實(shí)實(shí)在在地降低了人的勞動(dòng)量,而且為進(jìn)一步改進(jìn)作業(yè)方法爭取了空間。此外,焊機(jī)時(shí)間利用率更提高達(dá)71.18,顯著降低了焊機(jī)待工所引起的浪費(fèi),降低了焊縫作業(yè)成本。圖4 改進(jìn)后5m角焊機(jī)焊接作業(yè)人機(jī)程序圖6 角焊機(jī)作業(yè)單人多機(jī)方式探討在圖4中可以看到,雖然采用了經(jīng)過優(yōu)化的作
26、業(yè)方式,而且與現(xiàn)有的作業(yè)方法相比,各項(xiàng)指標(biāo)都有大幅度提高,但人的時(shí)間利用率只有41.08,如果不考慮焊后的工作單元8、9,則人的時(shí)間利用率還會(huì)更低,這就使我們看到了使用多機(jī)同時(shí)作業(yè)的方式,來提高人的利用率,提高生產(chǎn)效率。多機(jī)同時(shí)作業(yè),如果安排得當(dāng)可以幾乎不降低單臺(tái)設(shè)備的利用率,而人也能夠輕松地從一臺(tái)到另一臺(tái)流水操作,人、機(jī)的利用率能夠同時(shí)得到保證,生產(chǎn)效率可比單人單機(jī)作業(yè)方式提高幾倍。然而工作緊湊、時(shí)間利用率高的另一面就是靈活性差、對(duì)錯(cuò)誤敏感度高,這就對(duì)焊接過程中工作的節(jié)奏性和準(zhǔn)時(shí)性提出了很高的要求。但現(xiàn)實(shí)是機(jī)器頻繁故障,得不到及時(shí)修理,且無備用設(shè)備。另外多機(jī)流水操作對(duì)工作加工對(duì)象、工作環(huán)境要
27、求嚴(yán)格,工作量相差很大的焊縫無法在一批中用多機(jī)同時(shí)焊接,這就對(duì)零部件的分類、運(yùn)輸、擺放的質(zhì)量提出了很高的要求,這些目前也無法保證。單人單機(jī)作業(yè)方式的最突出的缺點(diǎn)是拆換角焊機(jī)的時(shí)間太長,且在使用手工焊炬時(shí)造成角焊機(jī)的等工浪費(fèi)。其實(shí)如果能一人用角焊機(jī)焊接,而工作單元8、9的工作交給一個(gè)專門的人做,至少節(jié)省了頻繁“換線”(拆換角焊機(jī))的時(shí)間,而且由于能與角焊機(jī)焊接工作并行進(jìn)行,能大大降低待焊件在工位停留的時(shí)間,提高場地利用率,因而,生產(chǎn)效率也會(huì)提高不少。但這屬于協(xié)同工作或銜接工作,由于企業(yè)工序間缺乏有效的質(zhì)量手段,銜接工作容易出現(xiàn)質(zhì)量問題,而且問題出現(xiàn)后難以追究。這在生產(chǎn)中屢見不鮮,經(jīng)??梢园l(fā)現(xiàn),前
28、道工序?yàn)榱吮WC自己的產(chǎn)量,而降低了自己生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量要求,給下道工序增加了比自己節(jié)省下的高得多的工作量,造成不必要的浪費(fèi)。所以,只有的當(dāng)企業(yè)管理水平、保障能力上升到一定層次,企業(yè)具備能夠真正有效的質(zhì)量保證體系,員工的質(zhì)量意識(shí)和維護(hù)質(zhì)量自覺性達(dá)到足夠高的程度時(shí),才可以發(fā)揮包括單人多機(jī)焊接生產(chǎn)在內(nèi)的,所有需要很強(qiáng)協(xié)同能力的工作。這時(shí)可以將本來由一個(gè)人完成的工作,作進(jìn)一步專業(yè)化分工。拿角焊機(jī)來說,焊前打磨釘焊縫、和焊后的補(bǔ)焊和處理缺陷等工作都分別由專人負(fù)責(zé),角焊機(jī)操作者只負(fù)責(zé)用幾臺(tái)角焊機(jī),進(jìn)行連續(xù)的自動(dòng)角焊縫焊接,并在焊中負(fù)責(zé)敲渣清掃、標(biāo)記缺陷的工作。這樣所有人、機(jī)都能達(dá)到合理的時(shí)間利用率水平。為
29、了調(diào)動(dòng)各方的積極性,保證焊縫質(zhì)量,必須采取一些管理手段。這里有兩種方法設(shè)想。一種管理方式是,對(duì)于角焊機(jī)的焊接缺陷,角焊機(jī)操作人員自己對(duì)缺陷位置作標(biāo)記,并貼上能夠識(shí)別焊工身份的標(biāo)簽。修補(bǔ)人員根據(jù)操作人員所作的標(biāo)記進(jìn)行修補(bǔ),并回收標(biāo)簽。管理人員根據(jù)上交的標(biāo)簽作好統(tǒng)計(jì)。如果作過標(biāo)記的缺陷處,修補(bǔ)人員沒有修補(bǔ)合格,追究修補(bǔ)人員責(zé)任;而如果未作標(biāo)記處,后經(jīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)缺陷,則追究角焊機(jī)操作人員責(zé)任,另外如果統(tǒng)計(jì)的缺陷總數(shù)超過標(biāo)準(zhǔn)容許的范圍,同樣對(duì)角焊機(jī)操作人員進(jìn)行相應(yīng)的處罰。角焊機(jī)操作人員對(duì)其每天的工作量負(fù)責(zé)。工務(wù)保障部門對(duì)角焊機(jī)的使用效果負(fù)責(zé),必須保證有足夠的角焊機(jī)實(shí)現(xiàn)故障設(shè)備的快速更換。另一種管理方式是
30、:角焊機(jī)操作人員與修補(bǔ)人員屬于同一組,這兩種工作由大家輪流承擔(dān)。角焊機(jī)操作人員負(fù)責(zé)標(biāo)記缺陷位置,修補(bǔ)人員根據(jù)操作人員所作的標(biāo)記進(jìn)行修補(bǔ)。有標(biāo)記未修補(bǔ)的,追究修補(bǔ)人員責(zé)任;無標(biāo)記的缺陷追究角焊機(jī)操作人員責(zé)任。這樣可以減少管理部門的管理責(zé)任,降低管理成本。這種方式的關(guān)鍵是,每組的人員數(shù)不能太多,最好10人以內(nèi),并且能夠保證人員的相對(duì)穩(wěn)定。在有了這些管理、設(shè)備方面的保證后,就可以進(jìn)行角焊機(jī)的單人多機(jī)生產(chǎn)。由于單人多機(jī)對(duì)加工對(duì)象的相似性要求高,下面以在胎架上焊接T排為例說明這種工作方式的過程。在角焊機(jī)的單人多機(jī)作業(yè)方式中,由于焊前打磨釘焊縫、和焊后的補(bǔ)焊和處理缺陷等工作都分別由專人負(fù)責(zé),去除這些工作,
31、剩下的就單機(jī)多人方式的工作單元,由于工作內(nèi)容的變化,在對(duì)工作過程進(jìn)行分析優(yōu)化后,對(duì)原工作單元的詳細(xì)操作做了一些調(diào)整,這樣,角焊機(jī)單人多機(jī)作業(yè)方式的工作單元就如表5所列。單元?jiǎng)幼鞣治黾皶r(shí)間值見表6。表5 角焊機(jī)單人多機(jī)作業(yè)方式工作單元列表代號(hào)單元名稱詳細(xì)操作1焊前移動(dòng)送絲機(jī)、角焊機(jī)將送絲機(jī)移到距始端約3.5m、與焊縫距離約1m處,移動(dòng)到焊縫始端。 2對(duì)準(zhǔn)角焊機(jī)彎腰拎起角焊機(jī)放在焊縫起始位置,調(diào)節(jié)相關(guān)旋鈕使焊炬相對(duì)焊縫處于正確位置,引弧。3焊初調(diào)整如需要,根據(jù)實(shí)際焊接情況對(duì)規(guī)范或焊炬位置作小范圍調(diào)整。4移動(dòng)送絲機(jī)每焊過約2m焊縫,將送絲機(jī)往焊接方向移動(dòng)約2m。 5敲渣清掃,標(biāo)記缺陷拿起小錘、笤帚,
32、沿焊接方向敲除約2m焊渣,放下小錘,再用笤帚反方向清掃焊渣,如有缺陷,掏出石筆作標(biāo)記,最后將焊渣裝入垃圾桶(10s)。6處理焊接中斷不論何種原因,一旦出現(xiàn),立即通知工務(wù)送備用焊機(jī),可以在輪到操作該焊機(jī)的時(shí)間段內(nèi)檢查焊機(jī)。7換焊絲盤松開壓緊輪,盤回送絲管內(nèi)焊絲,拆下空焊絲盤;將之拿到小工作區(qū)內(nèi)的焊絲暫存點(diǎn)換取新焊絲盤;裝上新焊絲盤,拉出焊絲頭,剪斷彎曲部分,裝入送絲機(jī)構(gòu),送絲至露出約1cm。在單人多機(jī)工作方式中,有兩個(gè)重要的周期性宏工作。宏工作一,是每條焊縫能夠順利開始焊接,并不延誤下個(gè)即將結(jié)束焊接的角焊機(jī)關(guān)機(jī)的最緊湊工作,它從一條焊縫焊接結(jié)束一刻開始,包括敲渣清掃(17.05s),移動(dòng)送絲機(jī)、角焊機(jī)到下一工作位置(11.74+0.92l+2n/2),對(duì)準(zhǔn)焊炬(8.90s),焊初調(diào)整(10s),走到即將結(jié)束焊接的下一條焊縫(11.74+0.
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