柔性制造成为电力成套设备钣金加工的有效助力

作者:李琳 文章来源:MM《现代制造》 点击数:357 发布时间:2019-11-20
一家企业选择与另外一家企业长期合作的原因是什么?是彼此间的高度信任,还是其中一方极尽专业的技术支持,抑或是其中一方为另一方提供的强大助力?带着这些问题,记者走进了河南森源电气股份有限公司(以下简称:河南森源)的厂区,在工作人员的带领下,参观了意大利萨瓦尼尼公司为河南森源配置的4条钣金柔性加工生产线,希望能够在这里找到答案。
柔性制造成为电力成套设备钣金加工的有效助力

河南森源成立于1992年,主要生产智能型高、中、低压发、输、配电装置以及变压器和其元器件,经过二十多年的发展,河南森源现在已经成为全国电力开关设备制造业的龙头及输配电行业最具代表性的企业,并逐步从单一的电气设备供应商向电气设备总承包商转变。随着订单量的增长,传统的钣金加工方式已经无法满足河南森源的发展,因此建设新的钣金加工系统迫在眉睫,河南森源开始寻找合作伙伴。

萨瓦尼尼公司的成功合作

经过多方走访与调研后,河南森源在2010年第一次决定与萨瓦尼尼公司合作,即引进萨瓦尼尼公司的钣金柔性加工生产线——S4+P4+机器人堆垛+自动化立体仓库,将其用于低压成套设备的钣金加工生产中,以期提高成套设备产品在市场上的竞争力。低压成套设备的特点是电气方案灵活、定制化程度高,可使用多品种、小批量的生产方式。而萨瓦尼尼S4+P4柔性加工生产线可配置在不同的模块解决方案中,包括最简单、最复杂以及高度自动化的配置方案,并能选配从自动化立体仓库上下料的工作步骤,这使得整条流水线的工作变得极富柔性。

经过了实际生产实践后,河南森源的生产效率不断提高且成本持续降低,公司逐步实现了柔性化制造及精益化的生产目标。同时在柔性制造系统的助推下,河南森源在2012年的营业收入同比增长39.47%。基于此,河南森源决定将柔性化制造在更多产品钣金加工方面推广应用,并于同年和萨瓦尼尼公司达成了第二次合作,引进两套萨瓦尼尼机器人折弯单元ROBOformER,形成了第二条萨瓦尼尼钣金柔性加工生产线,即S4+ROBOformER+自动化立体仓库,这一次河南森源的目标是实现中高压成套开关设备的钣金加工柔性化。

图1 萨瓦尼尼数控折弯机E2和B2的折弯模具在对工件进行对边加工时,可以利用翻转装置完成机械手臂自动换位翻转
图1 萨瓦尼尼数控折弯机E2和B2的折弯模具在对工件进行对边加工时,可以利用翻转装置完成机械手臂自动换位翻转

中、高压开关柜作为河南森源的另一主型系列产品,相较低压成套设备来说,工件的体型更大,折弯难度更高,超出了P4折弯中心的加工范围,同时为满足柜体强度要求,其折弯多为双边折弯,这就要求加工精度更高,且必须保证双层折边上孔的同心度,这样才能使折弯后双层折边上的孔对正,而第二条萨瓦尼尼钣金柔性加工线具备的特点恰好符合河南森源的生产要求。ROBOformER和S4集成连线加工,工件从S4加工完成后通过IA分拣中心传送至ROBOformER,机器人自动抓取工件后,开始折弯加工。ROBOformER配有专利技术的七轴机器人,在折弯过程中,可以紧紧吸住工件,避免出现误差与变形问题。

机器人可以实现多轨迹、高精度及零误差的运行定位,保证折弯精度和折弯尺寸,可实现双层边上加工孔的同心度零误差目标,而萨瓦尼尼数控折弯机E2和B2的折弯模具则保证了完美的折弯效果。加工过程中对工件进行对边加工时,可以利用翻转装置完成机械手臂自动换位翻转,在进行同边不同方向加工时,机械手臂可自动翻转完成。

此外,S4冲剪复合系统和ROBOformER的折弯单元都具备自我诊断功能,方便河南森源实施日常维护工作。当河南森源遇到问题时,还可以通过远程服务功能,请萨瓦尼尼公司的售后服务工程师“进入”控制系统中,完成干预、诊断或者修改程序的工作,从而恢复系统正常工作,这样即使工程师不在生产现场,也可以帮助河南森源解决问题,节省时间及人员成本。

密切合作 再创佳绩

经过4年的深入合作,萨瓦尼尼公司的柔性加工生产线为河南森源扩大生产的目标提供了更多的信心,因此河南森源于2014年继续选择了萨瓦尼尼SL4冲激复合中心、P4多边折弯中心和ROBOformER机器人折弯单元,形成了河南森源的第三条钣金柔性加工生产线。同时河南森源建设形成了一整套智能化、自动化的钣金柔性焊接制造系统,该系统已于2015年建成投产。新增的SL4冲激复合中心集复合冲压和光纤激光切割系统,在保留原有冲头库特点的基础上,新增加的激光切割功能又让加工更多形状的工件成为了可能,这样既能保证产品零部件的精确,又能保证零部件边缘没有毛刺,兼顾了低成本和高速度的特性,尤其是加工特殊形状零件时,例如尖角形状的下料加工,该系统的优势尤为明显。原有的冲剪方式在加工狭长的尖角时会造成弯曲,SL4冲激复合中心集复合冲压和光纤激光切割系统的加入,可以有效避免此类问题的发生。而P4加工精度/加工范围更高,折弯高度可达250mm,在适应产品多样性的同时,确保了焊接工序的精确度。高度智能化、自动化的制造系统为河南森源的生产提供了有效助力,帮助其顺利实现了2016年汇流箱产品订单量437%的增长目标。

图2 河南森源为进一步推广精益生产,实现对公司产品的全面柔性制造,在其工厂中增加了萨瓦尼尼L3光纤激光切割机和一套ROBOformER机器人折弯单元
图2 河南森源为进一步推广精益生产,实现对公司产品的全面柔性制造,在其工厂中增加了萨瓦尼尼L3光纤激光切割机和一套ROBOformER机器人折弯单元

为进一步推广精益生产,实现对公司产品的全面柔性制造,河南森源于2015年和萨瓦尼尼公司达成了第四次合作,在工厂中增加了萨瓦尼尼L3光纤激光切割机和一套ROBOformER机器人折弯单元。同样的,这套系统也与机器人组装、焊接生产线集成,形成了一套高科技GIS充气柜智能生产系统。GIS气体绝缘金属封闭开关设备是成套电气设备的发展方向,它将高压元件密封在充有较低压力压缩气体的密封气箱内,能够在严酷的条件下可靠运行,是先进的元器件与高新制造技术相结合的新型配电装置。同时,对于产品结构的密封性及稳定性要求极高,气箱的装配必须在封闭的无尘车间内进行,而对于设备钣金加工的要求也同样严格。

GIS充气柜气箱壳体为不锈钢材质,L3是专为光纤激光所设计的激光切割机,简单易用,拥有较高的切割速度和较低的设备运行成本,能按顺序依次加工不同的材料和厚度,而无需中断生产和调整准备。气箱箱体所需的不锈钢板材经L3激光切割、ROBOformER机器人折弯单元加工完成后后传送至焊接生产线,由机器人自动抓取焊接加强筋、螺柱等零件,箱体拼装完成后使用激光焊接成型,最后经超声波清洗装置清洗,堆垛入库。

至此,河南森源主型成套电气设备产品族——低压成套设备、中置柜、中高压成套设备、光伏产品、GIS充气柜的钣金加工已全部实现柔性化制造,得益于萨瓦尼尼公司提供的柔性系统,产品的生产成本和运行成本得到了显著降低。

随着河南森源“大电气”战略的实施,公司接到的合作订单不断增多,目前已建成的4条柔性生产加工线的产能几乎无法满足公司的生产需求,为补充前4条生产线的加工,河南森源计划建设第5条萨瓦尼尼柔性钣金生产线,据记者了解,目前河南森源已经与萨瓦尼尼公司就第5次合作拟定了部分协议,并计划于2019年年底对设备进行调试,为河南森源大电气战略的实施保驾护航。

记者手记:

河南森源与萨瓦尼尼公司的合作近十年,正是萨瓦尼尼公司提供的专业技术与服务,让河南森源选择与其达成长期合作协议,这无疑是对萨瓦尼尼公司最好的肯定。这也是记者的第二次萨瓦尼尼公司案例采写,比第一次的采访感受更加震撼,这家来自意大利的制造钣金柔性加工系统制造厂商,其专业度始终保持在最高水准,他们一如既往地为中国客户提供着专业的产品及技术。在详细了解客户的实际生产需求后,为客户提供专业且适用的产品和技术,以及周密细致的服务。因为萨瓦尼尼公司相信,为客户提供高品质且符合其生产需求的产品及技术,是萨瓦尼尼始终要遵循的原则。