CO2角焊機(jī)焊接工作研究

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.