空调配管一体化成型节省人工的研究报告

周波

一、目前問题描述

目前空调配管加工所采用的传统工序流程主要是：开料-物流-端末-物流-打点-物流-弯管，采用单功能设备（指开料机、端末机、打点机，弯管机等）分别完成各道工序。

此种生产方式主要存在如下缺点：1.设备种类繁杂、数量多、占地广；2.操作人员多，人工成本高；3.在制品多，增加场地空间需求；4.生产断点多，存在多次搬运，增加生产成本以及品质隐患。5.自动化程度低，影响企业参观形象。

二、项目前景

1.精益要求：配管一体化生产。只需要一台设备即可完成所有成型工序，总占地空间可节约1/2；同时减少生产断点以及在制品库存，节约多次物流中转，消除周转过程造成的品质缺陷和不良报废，大大提高了整个生产效率和物流效率，缩短产品制造周期，保证产品品质。

2.人工效益：相对于传统单机台的1人1机生产模式。配管一体化生产可1人5机，相当于0.2人1机。投入1台一体机，可合计节省开料0.2人，打点0.3人，端末0.5人，弯管1人，中转0.2人，合计2.2人，减去操作员0.2人，则最终合计节省2人。按7万元，年，人，相当于每年节省14万元，效益非常可观。

三、目前现状

目前我司仅有4台一体机，分别做9.52、12.7、16、19产品，一体化生产比例占比极少。绝大部分作业仍是传统的单机台生产模式。人员、设备、在制品、工序断点、中转次数都很多。生产成本高；同时多次周转容易导致品质不良。增加铜管报废率。铜管作为一种稀缺的有色金属，近几年来，价格一直高居不下；而人工成本逐步上升，空调制造行业利润又逐年下降。成本压力逐步提高。

四、方案利定

（一）传统生产模式：

（二）新式一体化生产模式

功能：集开料、打点、前后端末、弯管、卸料为一体，一次性完成成型工序。

经过项目小组多次调研，结合现场及商用空调产品的特点，开料打点前后端末弯管一体机为当前的最佳选择。本次项目拟投入5台。

（三）一体机要求

1.开料机构要求

（1）料架要求：铜管来料为盘料，≤φ9.52的铜管盘料放置地面，采用内抽式被动送料，胶管内必须安装滑轮，胶管必须耐磨，不可打折。≥φ12.7的铜管盘料放在料架上，采用主动式放料，放料架可绕主轴旋转360°。（2）校直单元：校直单元采用整块基板安装方式。方便规格变换。铜管通过一对校圆辗轮，消除局部截面微变形，铜管经过的水平面和垂面分别设置5道校直轮，同时可以根据铜管软、硬态不同，分别调整校直变形量。每个校直轮表面光滑并装有两个轴承，有效保证校直精度及稳定性。（3）缺料自动报警。（4）送料动力采用伺服系统控制，滚珠丝杆传动；送料座夹模、固定夹模、刀头切割中心及拉断模中心直线度公差0.05mm；各导柱的中心线平行度公差为0.05mm。（5）切割刀头：切割刀头进退自如、平稳可调，铜管在切割中径向跳动公差小于0.10mm，进刀量可微调，铜管切割预拉断时无滑动，刀片无崩刃。（6）喷油装置：配有间歇式刀片润滑喷油装置。挥发油储液罐中油量不足自动报警。

2.打点机构要求

（1）打点方式为打凸点，定位点高度为0.5～1mm，大小为SR1～1.2。（2）打点后产品管口无开裂、褶皱、起皱、裂痕、打穿等现象，管口无变形，能任意角度顺畅插入翻边孔。

3.端末机构要求

（1）端末采用热旋方式，具备前后旋转端末两种功能，可单独操作。（2）产品经扩、缩口后，外表光滑，无线痕或螺纹痕，扩、缩口端无起台阶、变形、扭曲等现象，尺寸符合图纸要求。（3）模具更换、调整方便，定位精度高且装夹可靠，夹模重复定位精度小于0.15mm。

4.弯管机构要求

（1）弯制后产品外观无夹伤、划痕、变形、拉裂、皱折等现象。尺寸符合图纸要求，压扁率≤15%。（2）机头为整体式箱型结构，弯曲臂采用精密齿形链或齿轮传动，输出轴两端均有支撑轴承，链条调整方式为调整螺栓张紧或对接式双螺旋结构：旋转轴则采用增力精密行星伺服减速机传动。并分别由独立的伺服系统完成送料、弯曲、旋转的控制要求。（3）弯管模具（指圆模、夹模、靠模）采用分体式模具。要求三模配合精度高，且各机构运动灵活，平稳，传动无间隙，不易磨损。模具采用锁模机构进行安装。（4）夹紧机构为平行四边形运动方式（四支铰链传动机构），过对角线锁模，确保足够的夹持力且避免夹伤铜管，所有的关节均用自润滑轴承，靠模采用滑块连杆结构，有半退及全退两段行程，料夹采用三瓣式卡盘结构，确保有足够的夹持力、机械强度及使用寿命：抽芯具有快速定位及防转装置。

五、效益分析

投入5台一体机，每台一体机可节省开料、打点、端末、弯管、过程中转合计2人，5台最终节省10人。按人17万元，年计算，项目收益高达70万/年。

六、后期展望

后期设备配套远程控制、自动排程、自动转产等，打造更加智能化、更加少人化的生产模式。