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密思斌:给模具装上大脑 |《至精至善》

帮宁工作室 2023-01-16 15:15 发文

作者 | 葛帮宁

编辑 | 李国政

出品 | 帮宁工作室(gbngzs)

密思斌,一汽-大众整车制造部天津分公司高级技师,被授予“天津市滨海工匠”称号。

作为第二代一汽人,1990年,密思斌毕业于一汽技校钳工专业,进入一汽车厢厂工装科。1992年,被选拔进入一汽-大众冲压车间从事模具维修工作。

此后30年,他从一名模修工起步,担任班组长17年、工长6年,见证了轿车模具行业的技术发展,从无标准的小学水平到精细标准的大学水平的过程。

密思斌职业生涯发生过3次重要角色转换。第一次是1998年,从一名普通员工成长为一名班组长。第二次是2006年被聘为技师,2010年被聘为高级技师,带领团队解决急难险重问题。第三次是2015年被提拔为工段长,带领团队平均每年攻克模具维修技术难题上千项。

他参与捷达、宝来、奥迪、CC等多个车型的模具验收调试,通过优化流程和工艺,使检修时间由5班次/套缩短为3班次/套,单人模修套数由4套/人提升至6.5套/人,降低劳动强度0.5小时/人。

他带领团队首次实现车身外板模具压料板非金属化,此举开创行业之先河,可缩短整车开发周期10周以上。该项目已在一汽-大众内部推广应用。

他在新车型X78项目上完成奥迪车型模具首次自主调试,实现SOP前冲压件整体1分质量目标。他组织和参与完成的料屑控制、锐棱修复等工艺方法,在一汽-大众各厂广泛应用,其中汽车模具锐棱修复技术获国家级专利。

目前,密思斌创新工作室正在开发实施智能模具项目,给模具装上大脑,让它能够像人一样思考和感知。

我是一名土生土长的一汽子弟。1953年,父亲进入一汽,在长春汽车研究所工作,住在汽研所家属院。小时候,我经常到汽车厂玩耍,那时候只有解放卡车,小孩很好奇,看总装厂、锻造厂、铸造厂、底盘厂,看铁花、机加、轮胎,听机器轰鸣声……

我从小就对汽车感兴趣,喜欢开车,也喜欢造车。如果再给我一次择业机会,我还会选择造汽车,这是发自内心的想法。从一个螺丝到一个铁板,最后形成一辆整车,这里面有很多有意思的事情。

1987年,我进入一汽技校学习钳工专业,学习内容包括基础理论知识、工艺、制图、基础材料处理以及液压机械等。钳工分为机械钳工、模具钳工和工序钳工等几个类型。毕业后,我被分配到一汽车厢厂工装科,这个科负责模具、工装夹具的制造和调试,我主要做模具维修(简称模修)。

▍从6名模具工开始

从事模修工作也是机缘巧合。1990年我毕业,当年9月第11届亚运会在北京举行,我作为自行车特技表演队成员,跟随为亚运会献礼的吉林省队到北京参加表演活动。回到车厢厂已是10月,刚好工装科缺人,我申请到工装科,开始接触模具行业。

刚上班时,我对模具认识不深,感觉液压机械更吸引人。这是两种截然不同的感受,一种是冰冷的铁块按照固有姿态和位置摆放,另一种是能动起来的一套管线,这边一按电钮,那边开始工作。

但沉下心就会发现,模具对自适应操作和立体思维要求更高。铁块要按照应有位置摆放,大了不行,小了不行,偏了也不行。要把它们合成一块,需要非常高的配合精度,基本是以发丝级的尺寸匹配精度来衡量质量。

工装科有100人左右,正好赶上解放CA141垂直换型,不但车身要换,车厢也要换。车厢在车厢厂制造,要把木制厢板换成钢木结合车厢。师傅带着我们到模具公司组装、制造、调控模具,这8个月我边学习、边监制、边验收。

难度很大。我刚开始接触模具,只能按照老师傅们的思路,按照他们教的方法做。工作几乎连轴转,解放CA141换型是一汽的大事,各个分厂、环节都在加班加点促进转产换型。

1992年,一汽-大众成立,要在一汽集团内选拔员工,主要以年轻人为主。能到更先进的企业工作,参与生产制造先进的汽车产品,是每个汽车人的愿望。我报名后,经过几轮考试,被选拔进入一汽-大众从事模具维修工作。

卡车模具和乘用车模具差别很大。老一辈汽车人曾经做过比喻,造卡车是小学水平,造轿车是大学水平。我从小学直接跳进大学,工作起来有些困难。当时轿车生产在我国刚起步,能找到的轿车模具技术资料很少,大家都没有经验,都在摸索积累。

起初,我参加过一些基础但不专业的技术培训。模具从德国运过来,包括备件都在国外制造。对我们来说,轿车模具还是头一次见到,我们就反复拆解测绘,了解模具结构,遇到问题反复试验整改。

工作第一年没师傅带,只能完全靠自己摸索。那时候没有手机,每拆一步都要对零部件颜色和位置做记录,拆解之后,再小心翼翼地恢复。

刚开始只有6名模具工,是从一汽集团不同单位抽调而来的。我们6个人都是从卡车模具起步,过渡到轿车模具。奥迪100是组装式生产,我们真正学习是从奥迪200模具开始。奥迪公司派来一些专家,我们跟着一起学习。

在学习过程中,我们看到国外模具制造的精度和国外技术人员对模具的理解,感到差距确实很大。其实这种差距与车型有关,卡车和轿车是两种不同等级的汽车,制造、工装、投入不一样,精益程度和制造质量也不一样。

跟国外相比,国内模具的制造加工水平、技术仍相差几十年,主要原因在于国内以制造卡车为主,不要求过于精细。当时国内还没有大规模制造轿车,私家车远没有普及,没有尝试高精度模具的机会,这是处在汽车工业不同发展阶段的差距。

▲密思斌(左五)进行模具着色验收培训

一汽-大众领导要求我们用加速度,去追赶世界汽车工业的先进水平,对此我很有感触。模修工作要想进步,大概分几个渠道:一是,跟身边的外国专家学。二是,跟身边的同行学,比如模具公司和其他同行。三是,一汽-大众派我们到德国向大众公司学习。

每次引进一个新车型,一汽集团会与对方谈一些附加条件,比如包含派多少人到德国代培,既要引进车型,也要引进技术。不仅是模修工作,还包括总装、焊装等各个环节。随着新车型不断推进,每种车型更新换代又带来新技术,通过学习不断进步,这样的积累越来越多,我们逐步具备更高水平的模修技术。

具体来看,一方面,随着不同车型模具引进,不同国外专家到中国调整、交付、整改模具。我们一边验收模具,一边配合他们工作,针对具体问题实施验证。同时,利用这个机会多向他们请教,边干边总结边积累,在实践中提高模具维修技能。

另一方面,一汽-大众也为我们提供到国外学习的机会,参与到国外企业模具维修实践工作中,让我们既掌握了模具维修能力,又验证了之前的很多想法。

通过几十年的学习和积累,我们已经具备先进的模具维修能力。可以说,现在国内模具维修水平不比国外低,某些方面甚至还超过国外水平。

▍第一次角色转变

回归到本源,模具是什么?汽车产品设计出来后,要对产品进行分析:产品如何制造、分割车体、外表件结构、零件样式等。前期模具设计时就要思考模具如何造?能否实现?通过什么模具造?有了思路和方法再设计模具。

在模具设计过程中,还存在实际效果和设计理念之间的偏差。需要考虑按照要求设计出来的模具、根据模具压出来的零件,它们的尺寸是不是都一样?稳定性好不好?生产效率怎么样?能否满足生产环节运转需求等?

效率低下就会制约生产。本来每天生产2000辆(台)车,一个冲压件每批次可能要压三四千件,如果每批次只能压几十件或者几百件就坏了,模具就无法满足装车需求。所以,不但模具的质量、生产效率、稳定性要有保证,安全性也要有保证。

那么,在整个生产制造中,模具究竟占据什么位置?好的轿车从好的冲压开始,好的冲压从好的模具开始,模具就是把一张铁板变成汽车外壳的工具。它在生活中应用非常广泛,我们所能看到的物件都是由模具制造的,包括塑料件、手表和背包等,只不过产品类型不同而已。我们造的是汽车模具。

回想起来,我的职业生涯发生过3次重要角色转换。

第一次是1998年,我从一名普通员工成长为一名班组长。转变为管理者角色并不容易,一方面,自身要具备让大家信服的专业技术,按照正确的逻辑和思路安排工作,才可能得到他们的认可。另一方面,还要具备一些管理能力,组织工人倒班,安排他们每天的工作内容。

担任班组长之前,1995年,焊装车间要做部分压合,把车门的外板件和内板件压合到一块,但焊装车间没有压合维修工种,也没有压合维修班组,就把我借调过去。我带着四五个人到焊装车间组建压合维修班组,磨合好后再交给他们,积累了一定的带团队经验。

回到冲压车间后,我开始担任模具维修班长,负责4条线的模具维修,其中50线和70线是大型线。当时一汽-大众生产四五个车型,几乎所有外表面件都在这两条线上生产,印象中有10个侧围和3个顶盖,以及开卷物料线。所谓开卷物料线,就是把钢板从钢厂成卷地采购回来,经模具冲压成不同形状的板料,再压成不同形状的零件。

这4条线有模具工二十七八个,可谓人少压力大。按照大众康采恩标准,工作配置为人均6套模具,而我们当时有260多套模具,已远远超过标准,主要原因是没招到合适的模具维修工。一汽-大众共有50多名模具维修工,分为两个班组,其中一个班组负责10线和20线,更多是内部件。

管理方面,我的原则是己所不欲、勿施于人,自己没有做到前,不要求他们能做到。我那时20多岁,团队里有很多模具维修工年龄都比我大,年龄大的工人对新人不是很信任,如果没有真本事,带团队会很困难。因此,我的做法是凡事走到前面,我能做到,大家才会真正信服我。

担任班长以来,我与老师傅最大的不同,就是把管理的力量和技术的力量结合起来,提高效率。

一是优化模具检修流程,有些不必要的步骤,或者只对一部分模具有用的流程,就从标准流程中移除。二是简化模具检修工艺,很多步骤可以合并一次性完成,没必要反复打开模具。就像做题时合并同类项,但就是这些小事情,后来起到了大作用。

2005-2006年,检修时间由原来的5班次/套缩短为3班次/套。通过提高单人模具维修套数,将大众康采恩标准的人均4套/人提升到6.5套/人。此外,我还自制维修专用工具,改善人机工程,降低劳动强度0.5小时/人。

看似简单的数字变化背后,除了改善管理流程以外,还有很多技术提升工作。首先,要提高团队维修水平,就得人人都有提升的目标。进一步实行标准化操作,谁的方法最好,就成为整个班组的标准动作,这就大大加快了生产效率。

其次,整合场地资源。维修场地是固定的,有一些相对不重要的模具占用了场地,就会耽误维修。通过制定模具维修的优先级,按计划维修,再形成电子分派的方式,人人会操作,这样维修效率提高很明显。

再次,改进优化维修工具。原有的老一代国产维修工具已经不适应最新车型要求。那时候谁有一个外方专家带来的进口工具,是挺荣耀的一件事。比如电动打磨机,功率大,比国内传统风动打磨机效率快很多。

我就带着大家动手改造维修辅助工具,再结合大家的意见,不再订购不合适的工具,集中选择一批高效工具。钱省下来了,干起活来更称手,可谓磨刀不误砍柴工。

以前需要维修的模具由天车调到站内再打开,可能存在资源干涉或者矛盾现象。采取多种措施后,一套模具原来修五六天,现在提高到两个人3天检修一套模具——从打开到拆解,从修复到复装,从涂油清擦到吊回,只需要3天时间,速度更快。

维修小工具我们自己研发,比如最早的模具翻转需要一根铁杠子,碗口粗,1~2米长,穿到模具孔里,吊钢丝绳旋转,劳动强度很大。我们设计了一个抓手,挂到钢丝绳上,卡在铁杠子里吊起来,可以减轻劳动强度。类似这样的小发明还有很多,便于维修和应用。

▍最痛苦、最快乐、最难忘

第二次是2006年我被聘为技师,2010年被聘为高级技师。

作为技师,压力更多体现在技术层面。当班组长时指导大家工作,跟大家一起研讨技术,如果出现判断偏差,不会有太大压力。但作为技师,就要在急难险重问题上发挥作用,大家认为你的决策、方案准确度更高,经济性更好,更容易做好。所以,在制定方案和落地分析方面压力更大。

高级技师则更上一层楼。有很多人来请教,需要作决策,这就要求我在技术领域做好引领和突破。如何做到引领?以标准为例,原来可以说“好像、差不多、大概”,但现在,要给出一个准确数字或者一个准确定义,需要指导别人模具的尺寸、配合的间隙以及公差等。

面对这种压力,我需要具备更扎实的专业技术,更大的技术包容性。此外,在自我能力提升的同时,还要培养人才,做好传帮带。

以前,模具维修只是冲压车间下属的一个维修工段。2012年,一汽-大众在长春基地拥有两个30万辆规模的整车工厂(轿车一厂和轿车二厂),每个工厂都有一个冲压车间。后期两个冲压车间整合为一个整体,取名为冲压中心。

同时,单独成立模具车间,一个具有60人的专职维修团队,这也体现出公司对维修技术领域的重视。模具维修分为两部分:一部分是基础模具维修,另一部分专门解决疑难杂症,或者负责新项目,叫新项目质改团队。直到现在,一汽-大众长春基地还有这个团队。

这期间,令我印象深刻的是CC项目。CC号称大众最美车型,我们负责将成型的内外部冲压件,特别是外表面件组合起来,要与设计方案一致。CC项目主要是尾灯与侧围匹配存在间隙不均,要求我们更改侧围尾灯匹配轮廓。

在更改的同时,我们遇到一个新问题——CC升级改款车型要更换尾灯,但侧围不换。一个侧围匹配两种尾灯,而两种尾灯公差又不一样,我们就要把侧围调整到适合两种尾灯的状态,这是难点之一。

侧围是一个封闭的封边结构,这种结构很容易缩进拉裂,把板料变长,产生缩进,使得表面出现聚皮现象,这是难点之二。

针对这两个问题,我们对侧围整改了20多个轮次,每次都要经过烧焊、打磨、调试,之后再次循环,持续近半年时间。

这套模具由德国制造,交给我们时缩进拉裂和生产不稳定性就已经存在。造成问题的原因很多,但又不能马上解决,需要反复调整。我们在生产过程中解决问题时,恰巧又与轮廓整改问题发生冲突。

对我们来说,最困难的是生产线不能停,要克服生产压力,只能在生产间歇中完成整改。做完一批生产件需要3天时间,我们开始进行一轮整改,暂时恢复到能接受的状态维持生产,做出下一批生产件后,再接着整改,这样持续了20多轮。

模具维修工艺相当复杂,烧焊、打磨、研修、调试需要连着做。而且只要一启动模具就不能停,需要工人24小时跟进,直到这个件出来,这轮才算结束。接着再生产一批件,根据新零件反馈问题,再不断地整改。

这是我最痛苦、最快乐,也最难忘的事。为什么说最快乐?模具维修工都有一个兴奋点,这种兴奋程度取决于问题的难易度,问题越难干得越开心。反之,若只是举手之劳,就没什么愉悦可言。经过几轮整改,过程中不断出现新问题,对模具维修工既是考验,又是磨炼。一旦调试成功,那种兴奋感就特别强烈。

第三次是2015年,我被提拔为工段长,管理七八十个人,负责3个班次。团队变大后,承担的责任更重,更考验管理能力。

2015-2017年,担任工段长期间,我基本都在攻克模具维修难题,大多是各车型在初始阶段留下来,之后需要进行质量提升。加班时间很多,2个人一组,4个人一对组,负责一项内容的循环,两三天完成一项内容。有一年写总结时,数字显示我共解决了1500多项问题,自己都感到很惊讶。

▍奥迪Q3的两个改进

奥迪Q3有两个改进令人印象深刻。

第一个改进,是奥迪Q3后盖上有个奥迪标志,与后盖以胶粘接。

因为制件有偏差,件的曲率和标的曲率出现20道缝隙。“道”是1毫米的1%,一根头发丝直径大约6.5道,20道就相当于3根头发丝直径的缝隙。这就可能造成冬天在寒区,胶一凉标志就会开裂的情况发生。

我们要把曲率改过来,按照曲率形状重新加工打磨模具,与新曲率保持一致。事情说起来简单,但做起来很复杂,尤其是技术实现有难度。

我们内部也有过探讨,其他部门还做过尝试,或者增加胶的厚度,看能否缓解并避免开裂问题,或者在粘胶之前做个恒温炉子,温度稍高时粘上。但效果都不太好,我们最终决定进行整改,而且用手工改。

如果采用测绘、扫描方式,通过Autoform(快速成型模块)重建模面、重新制造加工数据,工期会非常长。当不具备机加条件时,手工改反而比较快。

在原料的一个曲率上削掉一块,像削苹果一样,再重新打磨。但这样做也有风险,一旦把原来的曲率破坏,就很难再恢复,这对模具维修工打磨,以及控制曲率的水平有很高要求。我们最终做到了。

我认为衡量一名模具维修工的水平主要有两方面:一是解决问题的能力和思维框架,即在具备一定模修知识的基础上,分析问题和解决问题的思路。所谓条条大路通罗马,一个问题可能有多种解决方式,选择简单而且效果好的就是高手。二是实际操作能力,要将想法通过双手来实现。

第二个改进是匹配缝问题。

奥迪Q3门后盖是铝件,回弹性较大,易扭曲,装到车上后,容易出现匹配缝不同。专业人士能识别这种匹配缝,普通消费者一般不会去做对比。

但从技术和质量角度,我们对匹配缝有标准要求。改这个件工艺非常复杂,因为它是一个扭曲状态,类似凹凸铁片,稍微一碰,这边鼓出来,再稍微一碰,那边又鼓出来,总处于一种失衡状态。

如何让它长时间保持稳定状态?这里面涉及的技术很多。先拉延,将一个铁板先拉出一个形状,再切边,形成零件。从第一道工序到最后一道工序,每道工序都通过扫描Autoform,与原始数据进行对比,看到底是哪道工序出现偏差,或者哪个点导致了偏差。

不仅如此,将单个件进行对比往往说明不了问题,需要做几个件甚至几轮对比才能找到某个点,从而改善尺寸状态,或者帮助它稳定在一个状态下。攻克这个问题时间较长。

只要涉及改模具就是复杂问题,更改需要大投入,包括人工、零件、工时、停台、设备等。据我了解,其他跨国公司只要模具做出来后,一般不会改模具,往往是把零件装到整车后不行再处理。与我们理念不一样,我们要求零件制造出来就是好的。

现在造车要求跟以前不同,以前拿锤子这里敲一敲,那里蹭一蹭,喷上漆就可以,现在零件造出来,有些地方不能碰。零件分为十级区,车开起来后,灰尘、粉尘、石头接触到的地方就属于十级区。十级区钢板锌层不能被破坏,这块零件造出来后不允许返修和打磨。

哪怕头发掉到模具里,压出来的制件都会产生表面缺陷。我们要求表面打磨没有缺陷,就要达到这种精度:模具用抹布擦完后,再用手去擦,手上最好要有静电触感;压出来的零件表面没有粉尘,也没有灰尘。

随着汽车行业不断发展,制造要求也越来越高。比如一汽红旗冲压车间是一个负压车间,空气只能往外流,外面灰尘进不来,对冲压件的质量要求越来越高,当然成本也很高。

▍去外面看看

2017年,我调任一汽-大众天津分公司。

到天津工作主要有两个动因。一是去看看外面的世界,一汽-大众五大基地的大多数模修工,都是从我们这里培训出来的,我们经常联系,除探讨技术外,也会唠家常。他们给我的印象是,到公司其他基地发展得也不错,而且机会难得。

另一个是在长春,班长、工长、技师、高级技师这些荣誉我都已经得到。一个模修团队有60人,而技师和高级技师名额有限。当然,工长选拔要经过AC测评,有一套专业而复杂的程序。但倘若我不离开,下面员工机会就很少,没有机会就没有动力,没有动力就可能退步,团队向上拼搏的进取心就会减弱。

说实话,到我这个年龄迈出这一步很不容易。之前,我有很多去外面看看的机会,一汽-大众成都和佛山建厂时,领导都邀请过我。我从1998年当班长,一当就是17年。在团队里我特别肯干,理论和动手能力强。大家都说,“有什么技术难题找密工”。

我经常跟团队强调,做好模修的前提是用心多干活,才能学到技术,高水平不是看来的,一定要动手去干。直到现在,我还保持着动手习惯。一汽-大众有几百名工长,真正深入一线干活的人已经不多。此外,我虽然不再年轻,但我待在现场的时间最长。

要想扎根技术、立足行业,需要实干精神,工匠也只是一个荣誉而已,真正的水平在工作中体现。“别人解决不了的难题我能解决”,这是一名模修工真正的价值所在。

为什么选择天津?与成都、佛山、青岛相比,天津的条件不算太好。但成都分公司招人时,我儿子正面临初中择校,考上了一所不错的中学,我没舍得离开。佛山分公司招人时,儿子刚好中考,考上一所不错的高中,我又没舍得离开。

好不容易等他考上大学,青岛分公司本来有机会,但我和我的主管只能调走一人,当初确定是他,后来他表示不想离开长春。我再报名时,青岛分公司的窗口期已过,这样就到了天津分公司。

2018年11月,天津市滨海新区评选工匠,我有幸被评为“滨海工匠”。工匠的责任之一是打造工匠团队文化,让这些蓝领工人通过双手,通过技术,走出一条不一样的人生道路。

创建以我名字命名的创新工作室正好赶上两个契机。一个是天津分公司产能正爬坡,是一个新工厂,一个新车型以及全新设备,需要团队去攻克SOP过程中出现的问题。

另一个是我带领的这支模修团队,普遍工作年限在3年左右,而具备一定能力的模修工基本要沉淀5~8年时间,所以还是一支非常年轻的团队,需要给他们提供学习环境,带着他们做事。

▲密思斌(左三)在现场解决问题

这个背景下,2019年5月17日,密思斌创新工作室成立。工作室占地190平方米,硬件设备投入超过500万元。

当年11月,工作室升级为(中国一汽)集团级创新工作室。之后,我们依托工作室进行技术攻关和重难点问题研究,解决了很多实际问题。

▍新纪录

在天津分公司,我们首次实现车身外板模具压料板非金属化,这个项目已经在一汽-大众内部推广应用。

压料板是大型外覆盖件模具成型时,用于约束制件变形的部件,是决定冲压件尺寸精度及表面质量的关键。其特点有3个方面:一是应用广泛。除拉延模具外,其他各个功能的模具都需要布置压料板结构,基本占据总模具数量的5/6。

二是材料特殊。压料板按照工况需要具备耐冲击、耐磨损、高强度等特点,当前普遍使用的是合金球磨铸铁或合金铸钢等材料,如德国牌号GGG70L或1.2769S。

三是调试复杂。压料板的调试时间占据新模具制造时间的2/3。金属压料板研合缓慢,消耗大量人力和物力等资源,造成模具开发周期过长。

比如在设计和制造阶段,加工精度要求高,占用时间长,粗加工和精加工平均为18天左右。再比如型面需要设计,普遍加工编程时间需要2周左右。

总结起来,汽车外覆盖件模具传统(钢制)压料板存在的问题主要有:调试周期长,影响整车上市时间。停台时间长,影响生产效率。制件质量缺陷,容易造成制件质量问题。维护及制造成本高。

能否用一种新材料来代替钢制压料板?我们在原有压料板基础上浇铸一层特有复合橡胶。复合橡胶是从20多种材料里挑选而来,满足抗压性、硬度要求、抗冲击性、机加性能、耐磨性和弹性这6项性能,不像钢制压料板那么敏感。

新材料第一次在奥迪Q3 Sportback后门外板上应用,由于结构简单,加工难度低,可节省制造时间2周以上。根据实践,仅后门外板一套模具就可节约成本111万元左右,因此,普遍得到模具厂支持。

车身外板模具压料板非金属化创行业之先河,代表了技术革新。它直接取消了模具调试过程中难度大、周期长、成本高的金属压料板精研制环节,可缩短整车开发周期10周以上。

2020年,这项技术申请专利。后续在探岳及Coupe PA车型中,继续在修边及翻边模具上进行推广。

目前,天津分公司冲压车间的生产效率和产品质量在一汽-大众各工厂里名列前茅。其中,奥迪X78项目打破纪录,首次完成奥迪车型模具自主调试,而且第一次实现SOP前,整车奥迪特1.4的质量目标。

奥迪模具历来都在国外制造完成后再交给我们,德方安排工程师进行调试。奥迪X78项目引进时,奥迪模具厂恰好没有产能,对我们来说,这正好是一次机会。

一汽模具公司承接了这个项目。这是奥迪模具第一次在国内进行设计并制造,也是第一款从设计到制造都在中国的奥迪车型。

为共建奥迪X78项目,我们和一汽模具公司组成20多人的联合项目组。2020年春节期间,奥迪X78项目调试的关键时刻,疫情导致一些调试人员不能按时返厂,但项目节点临近,时间不等人。

我在工段内组织先期返厂的近20人,全部参与到奥迪X78项目调试中。经过56天连续奋战,奥迪X78项目提前SOP,树立了一汽-大众新项目冲压工作典范。

这是我们第一次实现奥迪模具自主调试,虽然面临困难很多,包括尺寸、表面、匹配问题等,以往都是SOP后才能得到全部尺寸。整车质量尺寸评价分两部分,一部分是尺寸必须合格后才能装车,或者装完后才能下线,另一部分是尺寸不影响功能装车,可以随质量提升再优化。

奥迪X78项目是一汽-大众所有车型中,第一款SOP前标准全部达到1的产品,这是一个新纪录。奥迪特1.4的质量标准是我们的前期目标,最终目标是达到奥迪特1.1,质量分阶段提升。

▍攻克行业难题

冲压行业存在的最大安全隐患是,压机的安全锁定问题。当人进到设备里操作压机时,由于外面不知道里面是否有人,可能由于误操作启动设备。粗略统计,每年发生十几万次进出压机人员忘记挂锁情况。设备一旦启动,因吨位大,压机人员往往非死即伤。

我们也有一些处理方式,比如进设备后锁上安全锁。但这又会带来一个新问题,当人员要去另一台压机时,需要走出来摘锁关门,进入另一台压机后,再次摘锁关门,非常耽误时间。

能否让压机判断人员是否在里面?我们研究出一个办法,相当于给压机装上眼睛和大脑。当人从门进入时会有识别,一是通过图像识别建模,识别人员的面部特征,或者一个脑袋和两个肩膀的立体特征。二是通过电子围栏技术,识别人员进出压机的方向。三是只有当进入压机的人员数量,等于从压机出来的人员数量时,设备才允许启动。

这就是双目系统创新,主要利用技术手段解决人员进入压机忘记挂安全锁的风险,以彻底消除安全锁隐患。这个项目获得一汽-大众2019年QC(质量控制)改进一等奖和中国质量协会优秀QC成果奖。

此外,我还带领团队攻克汽车模具锐棱修复这一行业难题,多次组织完成汽车模具锐棱修复项目,总结提炼车身锐棱修复方法,获得“汽车模具锐棱修复技术”国家级专利。“锐棱修复”“料屑控制”等工艺方法后来被推广到一汽-大众各厂广泛应用。

锐棱修复项目由团队共同完成。相比其他汽车品牌,大众品牌和奥迪品牌的汽车外表锐利,棱角清晰,对模具技术要求很高,但这恰恰就是产品的卖点。

锐棱损坏之后,国外的维修做法是再加工一次,但国内做不到,因为缺乏加工数据。我们就研发用手工修复,这是行业顶尖技术,对维修工曲线操作精密度的把控水平、焊接过程的把控,以及焊接水平和焊接能力的考验都非常高。

“料屑控制”就是通过使用吹气装置消除料屑带来的质量问题。由于模具工艺结构原因,现有调试手段无法有效减少料屑。以探岳翼子板为例,存在的问题包括:效率方面,停台30分钟/千件左右;质量方面,垫料屑导致制件压痕,返修率15%~20%;成本方面,板料脱锌现象严重。

我们的思路是,在不改变工艺结构基础上,在料屑产生时就让它脱离零件及模具。具体实施分为3步:第一步,在模具上的模型腔内布置气源,与压机实现自动连接。换模时吹气装置自动接入系统,每冲程均可实现吹气。

第二步,在机械手上布置吹气嘴,利用机械手可控气源实现定向吹气。与模具内吹气配合,实现料屑问题的综合治理。

第三步,吹下的料屑利用模具检修及设备TPM(全员生产维修)集中清理。

通过料屑控制,直接成本收益(考虑停台及返修)方面每年可节省约23万元,间接成本收益(考虑电镀锌板料)方面每年可节省约138万元。

生产线上经常会有突发事件,但我现在更关注的不是解决问题的难易程度,而是研究问题产生的根源,能否采取更好的办法避免问题再次发生,这是思维上的转变。

另外,我考虑更多的是团队发展。我们团队有优势也有劣势,优势是大家年轻好学,劣势是具有5年以上模修经验的只有十几人,剩下的都是3年左右经验,还有一些是学徒。

模具维修中遇到很多问题,需要团队配合整体协调完成。因此,团队技术能力是解决问题的关键。提升团队技术能力,一方面要打造工匠文化氛围,调动员工积极性。另一方面组织专项培训,利用技师大讲堂、传帮带、工匠在身边等培训方式,开展趣味比武、以赛代练活动。

▍让模具思考

单从技术角度,中国的模具水平与国外模具基本相当,无论是制造、后期、使用、调试,还是维修,都不比国外差。我个人认为,主要差距在创新和新技术投入方面。

密思斌创新工作室现有近50人,其中,高级技师2人、技师6人。通过梳理生产、设备、模具等环节,我们建立了技术攻关、技术创新资料库,涉及数字化和智能制造的有100多项。通过分工分组,工作室同时开展多项技术攻关和技术创新工作。

我带领的小组正在开发和实施智能模具项目,这方面的理念已经形成,可以说走在行业前列。上文提到的双目系统是给设备装上“大脑”,让它与人一样会思考。让模具思考,让它感知零件尺寸的变化,感知生产环境的变化,感知生产出来的零件质量是否存在缺陷。

通过让智能模具感知识别问题,具备自我分析能力,之后进行精准调整,从而使产品质量更稳定,生产效率进一步提高,生产成本进一步降低。

例如一个钢板压成型后,边缘轮廓需要划进去,如果划进去的距离一样,说明产品质量稳定,多了或少了说明产品发生了变化,这种变化要通过视觉系统来识别。接着,根据变化产生的原因进行调整,至于是调整设备压力,还是调整平衡块高低,让设备与模具形成对话。

所谓智能模具,就是让模具自我感知产品质量、生产环境、生产条件变化,并进行自我调节,或者与设备对话,让设备帮助它改变状态。我们所能想到的识别系统,包括图像识别、视觉识别、温控识别、温度识别,以及对零件的判定检验识别等。

这些智能模具项目,一汽模具厂已经开始尝试开发,在大众下一个车型上就会有产出。

目前,一汽-大众正在进行转型。为跟上时代步伐,转型势在必行,而且谁转得快,谁先占据市场,谁就有优势。

虽然模具行业短时间内不会消亡,纯电动汽车和氢燃料电池都需要外壳,需要模具,但我们的工作内容会发生变化。以纯电动汽车为例,能耗和轻量化是关键。如何在保证强度的前提下把车做轻?新材料就会派上用场。

铝板、碳纤维、工程塑料等,将来都有可能成为造车的主要材料。模具就要随着这些需求而改变。现在奥迪汽车已经开始匹配铝板件,铝板模具维修与钢铁不同,硬化后比铁还硬。因此,我们需要为将来做些准备。

智能化的目的是什么?降低成本,提高生产稳定性。只有把整车质量提高,把整车成本降下来,产品才有竞争力。汽车转型不仅仅是从油发动机换成电发动机,每个相关技术都需要升级换代,包括模具技术。

迄今我已从事模修工作31年,担任班组长17年、工长6年。我特别感恩一汽-大众,虽然有很多企业许诺给我高工资,但我一直不为所动,因为是一汽-大众将我从普通员工,锻炼为模修行业独当一面的工长。从生活上,我感恩企业;从技能上,我也感恩企业,它给我提供了一个学习平台。

回想这30年的工作经历,其实也很普通,就是一个年轻人在一汽-大众走过30年的过程。这其中,经历了车型换代,经历了工作场地变化,经历了角色转化,并没有什么轰轰烈烈的宏大故事。

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