工藝總結報告

磁保持繼電器半自動線工藝總結(G6階段)郭偉杰中國振華集團群英無線電器材廠219項目組貴陽550018摘要：介紹了JMF-219C電能表用磁保持繼電器在項目開發(fā)階段的工藝開發(fā)過程，包括路線規(guī)劃、流程設計、設備選型和布局設計，對小批量試產階段的工藝參數(shù)和遇到的主要問題及對策進行總結。關鍵詞：磁保持繼電器，工藝，半自動線0、前言此技術背景下，項目提出以下工藝創(chuàng)新點1)此技術背景下，項目提出以下工藝創(chuàng)新點1)2)3)高速半自動生產線，人員配置不超過40人，節(jié)拍2.5秒/只，單班產量8000?10000只；不允許人工調校，參數(shù)檢測分選由設備自動完成，避免人工失誤；件達到國外自動測試設備工作水平4)件達到國外自動測試設備工作水平4)5)6)整線設備加工能力(一致性)達到或超出國內同行水平；兼容多種規(guī)格產品(國網的軟連接\外網的硬連接、負載60A\80A、單線圈\雙線圈等等),15分鐘快速換型。按汽車行業(yè)的產品設計開發(fā)流程APQP來進行項目管理，包括工藝開發(fā)；1、工藝開發(fā)的輸入與輸出1、工藝開發(fā)的輸入與輸出輸入：年最大需求300萬只/班；資金預算W180萬元；人員配置W40名；廠房圖；產品設計資料：BOM、DFMEA、設計圖紙、測試規(guī)范以及DV試驗報告；其它。輸出：工藝流程圖、SC/CC清單；PFMEA\CONTROLPLAN；MTM、節(jié)拍、瓶頸工序；設備清單、外形尺寸、技術規(guī)范驗收標準；工藝布局圖、電/氣需求圖；維護保養(yǎng)與備件易損件清單；SOP\SIP\SNP等等。2、路線規(guī)劃借鑒國外先進的工藝理念，結合219產品的結構特點及項目條件，對219工藝路線作以下總體規(guī)劃：生產線總體設計成U型布局，半自動，多工位平衡瓶頸工序，采用成熟的工藝方法如鉚壓、繞線、點焊、點膠、影像系統(tǒng)檢測等，允許最大庫存量40分鐘，節(jié)拍2.5秒/只，單班年最大產能300萬只，過程質量管控手段為過程檢驗和ppk分析，人員配置37作業(yè)員、1名質量巡檢員、1名設備維護技師和1名物料員，配備高壓離子靜電吹灰除塵和工業(yè)吸塵器及管道，不允許返工，終檢100%自動，數(shù)據自動儲存并顯示變化曲線，SPC,3、流程設計為達到免人工調校和人工檢測的目標，JMF-219C電表磁保持繼電器的裝配工藝流程和布局設計上不考慮人工調校和返工工序，各工序按標準作業(yè)方法用MTM動作分析法得出各工序的操作循環(huán)時間，再根據設計節(jié)拍來匹配各工序的工站數(shù)和人員數(shù)，使整條線的生產節(jié)拍達到平衡。JMF-219C電表磁保持繼電器的裝配工藝流程圖如圖2所示：田血?Qrt卄mmETI+JVL-HisrwuMisrii&Q/z楝jl丹■配口弘汕艸由111田血?Qrt卄mmETI+JVL-HisrwuMisrii&Q/z楝jl丹■配口弘汕艸由111輕:整砂ffl—?riwi0—口靱QiS聲.4（鬥寺21灌吃赫電.醴td.撫時圖2.ProcessFlowChart4、設備簡單的工序、不易實現(xiàn)自動裝配的部件由多工位的通用設備配合專用工裝夾具完成，如電動沖床、氣動裝置、點焊機、充磁機等設備。關鍵工序、易實現(xiàn)自動化裝配的部件由單工位的半自動設備完成，比如插針機、繞線機、粘錫機、點膠機、烘干隧道爐、鉚鐵心機、中頻并線機等，參數(shù)檢驗為考慮節(jié)拍及避免人工失誤由兩臺設備完成機械、電氣參數(shù)的檢測。對設備供應商的選擇，主要根據：一是之前開發(fā)過類似設備；二是熟悉磁保持繼電器行業(yè)；三是有長期合作過；四是性價比要高。功能特點自動設備使用PLC進行加工動作控制；電動/氣動沖床用螺栓連接固定在工作臺上，雙按鈕啟動。自動設備用三色燈顯示運行狀態(tài)，并且有安全門保護；設備自動統(tǒng)計生產過程信息，包括工作節(jié)拍，生產總數(shù)，合格品數(shù)等，輔助生產管理；使用傳感器對產品部件放置位置、產品加工結果進行檢測和控制，并在連續(xù)發(fā)現(xiàn)不良或設備故障時停機報警并顯示故障代碼；檢驗工序由設備自動完成并自動分類排除不良產品，避免人為疏忽；合格品輸出前激光打標日期嗎避免不良/合格品的混料；參數(shù)測量儀器提供第三方的校準證書。設備性能表1是現(xiàn)階段生產線各設備的性能狀況，其中設備節(jié)拍反映的是設備本身的單循環(huán)周期時間，單位為秒/周期，其不包含人員的上下料及定位時間；設備加工能力是從被加工產品特性的一致性來反映設備的穩(wěn)定性，其與設備的加工精度以及產品特性范圍有關，一般要求ppk>1.33；MSA稱為測量系統(tǒng)分析，其反映的是整個測量系統(tǒng)，包括測量儀器或設備的重復性和再現(xiàn)性是否達到要求°PPK的計算模板參見《219.FORM.GWJ.024X-R控制圖表格》MSA的計算模板參見《219.FORM.GWJ.026MSA測量系統(tǒng)分析》表1.設備性能表工序

號ST00ST01ST02ST10ST20工序

名稱插方絲繞線焊錫鉚動簧

片鉚動觸占八、、設備名稱自動插針機HHB-C3016軸繞線機8站焊錫機電動沖床及工裝

夾具電動沖床及工裝

夾具數(shù)量設備

節(jié)拍0.50.5設備加工能力針腳插入長度Ppk=1.37

繞組直徑Ppk=1.74N/A工序

號ST00ST01ST02ST10ST20工序

名稱插方絲繞線焊錫鉚動簧

片鉚動觸占八、、設備名稱自動插針機HHB-C3016軸繞線機8站焊錫機電動沖床及工裝

夾具電動沖床及工裝

夾具數(shù)量設備

節(jié)拍0.50.5設備加工能力針腳插入長度Ppk=1.37

繞組直徑Ppk=1.74N/AN/A觸點鉚后直徑Ppk=2.16MSAN/AN/AR&R%<30%N/AN/A可否

驗收ST30ST40鉚靜觸

占

八、、基座部件裝配ST50點膠電動沖床及工裝

夾具氣動沖床及工裝

夾具

臺式點膠機

D441-ST60ST70烘干

銜鐵組

件充磁隧道爐充磁機2.51.0ST80鉚鐵心自動鉚鐵心機2.3ST90ST100基座部件總裝機械參數(shù)測試N/AN/AST110ST120ST130ST140罩蓋板

電氣參

數(shù)測試

銅刷線

并線

點焊連接片機械參數(shù)測試機TOP-980N/A電氣參數(shù)測試機TOP-988自動并線機HZY5880N/A2.2N/A2.22.5N/AST150點焊銅

刷線點焊機HDN36Q2.3ST160銅導線剝線自動剝線機2.0ST170點焊

銅導線儲能點焊機HDR800Q2.1ST180ST190ST200錫焊

銅導線

套熱塑

管包裝電烙鐵焊臺及工

裝夾具N/AN/A2.0N/AN/A觸點鉚后直徑Ppk=2.31N/AN/AN/A

磁通量

Ppk=1.56

軛鐵間距

ST30ST40鉚靜觸

占

八、、基座部件裝配ST50點膠電動沖床及工裝

夾具氣動沖床及工裝

夾具

臺式點膠機

D441-ST60ST70烘干

銜鐵組

件充磁隧道爐充磁機2.51.0ST80鉚鐵心自動鉚鐵心機2.3ST90ST100基座部件總裝機械參數(shù)測試N/AN/AST110ST120ST130ST140罩蓋板

電氣參

數(shù)測試

銅刷線

并線

點焊連接片機械參數(shù)測試機TOP-980N/A電氣參數(shù)測試機TOP-988自動并線機HZY5880N/A2.2N/A2.22.5N/AST150點焊銅

刷線點焊機HDN36Q2.3ST160銅導線剝線自動剝線機2.0ST170點焊

銅導線儲能點焊機HDR800Q2.1ST180ST190ST200錫焊

銅導線

套熱塑

管包裝電烙鐵焊臺及工

裝夾具N/AN/A2.0N/AN/A觸點鉚后直徑Ppk=2.31N/AN/AN/A

磁通量

Ppk=1.56

軛鐵間距

Ppk=1.34N/AN/AN/AN/AN/AN/A焊接拉拔

力〉5Kg,Ppk=1.44N/A焊接拉拔力〉2Kg,Ppk=2.32N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/AN/AN/AN/AR&R%<30%N/AR&R%<30%N/AN/AN/AN/AN/AN/AN/AN/AN/AMSA標準1） 選定分析的測量系統(tǒng)，包括以下5個參數(shù)的測量系統(tǒng)：①觸點間隙、②觸點壓力、③線圈電阻、④吸合電壓、⑤釋放電壓。2） 針對每項測量系統(tǒng),各選定10只代表參數(shù)變化的產品；3） 由買方和賣方各提供1名操作人員；4） 每位操作人員各針對一個產品重復測量2?3次，并記錄在MSA模板表格內:5） 計算出R&R結果，包括AV（人員的變異）、EV（儀器的變異）、PV（產品的變異）、TV（總變異）、R&R%（重復性和再現(xiàn)性所占的比例）:6） 判定標準：

R&R%V10%,可接受測量系統(tǒng)；10%VR&R%V30%，可有條件驗收測量系統(tǒng)；有條件驗收條款：賣方給出儀器變異的可能原因及改善對策,買方可以接受驗收R&R%>30%,不可以接受；4.3設備使用情況表2所列的是生產線設備的維修改造記錄，詳見《219.FORM.GWJ.019設備檔案卡》表2.設備維修改造記錄設備日期維修/改造原因維修/改造內容結果點膠機2011-11-20D4加熱管不加熱更換加熱管備件，并增加導熱膏OK2011-12-03基座與點膠模板間隙太大，基座定位不準，導致頻繁撞針取A模板，右側加0.2mm，上側加0.4mm墊片OK2011-12-05連接片由軟連接變硬連接，與點膠模板干涉取A模板，銑出硬連接片讓位槽OK2012-02-19基座外形尺寸變大，與點膠模板配合太緊，影響放置效率取B模板，右側加0.1mm，上側加0.3mm墊片，并銑出硬連接片讓位槽OK2012-04-02D4出膠閥堵塞，不出膠清洗或更換出膠閥（待處理）待繞線機2011-12-17繞線機人工上下料慢，節(jié)拍慢供應商來售后服務，更改程序為C219UP，使產品卸料是針腳向上，省去人工翻轉動作時間。OK2011-12-1714#張力器掛不住線，無法調張力供應商來售后服務，調整張力器的彈簧旋鈕，并培訓類似故障處理方法。OK焊錫機2011-12-10出料皮帶跑偏。供應商寄送備件更換。OK2011-12-17自動加錫不加錫，設備無狀態(tài)提示。供應商來售后服務，更改程序，增加自動加錫有無功能。OK2012-02-21八工位芯軸高度不一致，導致沾錫不足和燙傷的不良多。第4工位的D軸和第5工位的CD軸，拆下、調整芯軸定位板的高度。OK2012-02-21針腳預彎時，線圈始端纏頭繃緊滑落，使得沾錫不足不良多。將第2工位預彎機構的氣缸關閉，不進行預彎，直接沾錫。同時調整繞線機程序，升高始端纏頭高度。OK2012-02-21沾錫后針腳打彎，電阻測試不良多。調整第6工位的折彎機構的底板位置，使折彎圓桿讓開針腳。OK鉚鐵心機2012-02-11因撥叉橫移卡料，人為敲擊，導致軛鐵定位模條斷裂供應商寄送備件更換“鉚壓料道中”O(jiān)K2012-03-30線圈分料卡料頻繁供應商過來售后維護，線圈上下分料塊，拆下，氬弧焊加料，并銑出定位臺階，加高，拋光。OK2012-03-31線圈架毛邊大，導致鐵心機撥叉橫移卡料，故障報警頻繁供應商過來售后維護，撥叉拆下，單邊各線切割0.1mm讓位。OK機械參數(shù)測試機2012-02-25設備掉氣后重啟動，導致力傳感器探頭被橫移撥叉撞斷供應商寄送備件，更換力傳感器LVS-1KA，并重新用砝碼校準OK電氣參數(shù)測試機2012-02-22錳銅電阻測試結果在電腦顯示不出來供應商寄送一臺微歐計更換，并通過網絡遠程控制，更改程序和串口號。OK2012-02-22測試出來時觸點是斷開狀態(tài)，而客戶要求產品交貨時觸點狀態(tài)是吸合供應商通過網絡遠程控制，更改程序，使測試合格的產品觸點狀態(tài)改為吸合。OK

為滿足最大設計產能，對瓶頸工序需增加設備來平衡整條線的生產節(jié)拍，對于自動化程度高的單工位設備，其設備節(jié)拍就應達到生產線的節(jié)拍，比如繞線機；而自動化程度不高的標準設備比如點焊機，就得根據訂單需求量的增大而靈活增加。故現(xiàn)階段的設備及人員是不足以滿足設計產能的，從各工序的節(jié)拍分析可得出現(xiàn)階段生產線的最大單班產能是4000至4500只，當訂單量超過時就需要增加部分設備及人員，如表3所示。表3.滿足設計產能需增加的設備工序號/工序名稱設備名稱設計工位現(xiàn)有設備數(shù)量不足數(shù)量ST140點焊連接片點焊機HDN36Q及電極夾具202ST150點焊銅刷線點焊機HDN36Q及電極夾具211ST170點焊銅導線儲能點焊機HDR800Q及電極夾具312吹灰除塵工業(yè)吸塵器及吸塵管道101從圖3可看出，現(xiàn)階段ST03動簧尾部整形和ST04動簧整體整形工序并不在工藝布局圖內，這兩個額外工序是為了彌補動簧設計上的不足而臨時增加的，當產品設計定型后通過供應商的沖壓模具來獲得預定的動簧角度，故此兩工序待產品設計定型后應取消。人行通道人行通道5、布局設計由各工序的操作時間和整條線的節(jié)拍可計算出各工序的設備及人員數(shù)，根據選用設備的外形尺寸、額定功率、耗氣量可定出設備的擺放以及電/氣布置圖，再綜合考慮各工序的庫存量、物料搬運周轉距離、人員移動等，將生產線的工位桌、設備、人員、物料、通道、電氣源等生產要素按照周轉距離最短、人員移動最小、安裝成本最低、空間占用最少等最優(yōu)原則組成一條U型生產線，219生產線工藝布局如圖3所示。

6、工藝參數(shù)的固化為主動保證產品質量提前做好預防，設備工藝參數(shù)固化受控并使專人對其管控十分必要故規(guī)定已固化的工藝參數(shù)由技師在開班前確認，頻次為1次/班，記錄表格為《219.FORM.GWJ.015換單檢查表-工藝點檢》，若發(fā)現(xiàn)參數(shù)不在規(guī)范內須及時調整；設備工藝參數(shù)須由培訓考核過的技師或有權限的工程師來調整；219磁保持繼電器半自動線工藝參數(shù)見表4：表4.工藝參數(shù)表序號工序號/工序名稱工藝參數(shù)規(guī)范1ST01繞線繞線工作程序C219UP2繞線張力80?120g3助焊劑高度助焊劑液面高于升降槽，沾到針腳但不高于線圈架4針腳預熱位置13.0?13.25針腳沾錫位置20.0?20.36ST02焊錫針腳預熱時間0.2?0.3秒7沾錫停留時間2.0?2.5秒8助焊劑停留時間1.5?2.0秒9沾錫溫度360?400°C10線圈電阻上下限72?88Q11ST03動簧尾部整形057動簧尾部高度0.70?0.90mm12ST04動簧整體整形初始觸點間隙0.35?0.5mm13ST40基座部件裝配氣缸壓力0.4?0.6MPa14氣缸延時0.5?1.0秒15膠的貯存條件2C?8C，使用前必須恢復到室溫16ST50點膠點膠氣壓0.4?0.6MPa17點膠頭預熱溫度35C?45C18點膠程序號01#19ST60烘干烘干速度0.11?0.1520烘干溫度115C?125C21ST70銜鐵組件充磁充電電壓400?500V22ST80鉚鐵心氣缸氣壓0.4?0.6MPa23ST100機械參數(shù)檢驗測試電壓9.0?9.2VDC24測試程序JMF-219C

25觸點間隙0.6?0.9mm26觸點壓力250?850cN27測試電壓9.0?9.2VDC28測試程序JMF-219C29微歐計量程2mQ30取樣電阻285?315|jQ31絕緣電阻4000Vr.m.s,1s32ST120電氣參數(shù)檢驗介質耐電壓1500Vrms,1s33線圈電阻72?88Q34吸合電壓2.4?6.0VDC35釋放電壓2.4?6.0VDC36接觸壓降<30mV37吸合回跳時間<2.0ms38焊接規(guī)范239預壓時間0.6秒40ST130銅刷線并線保壓時間0.3秒41剪切長度39.0毫米42前進/后退速度99.0毫米/秒43焊接規(guī)范0144ST140-150點焊連接片保壓時間6?7CYCLE45焊接電流7.5?8.5KA%46上下電極最小間距3.5?4.0mm47ST160銅導線剝線全長紅黑125mm或白綠藍150mm48前后端剝皮5mm49焊接電壓175?225V50ST170點焊銅導線預壓時間0.1?0.3秒51氣缸氣壓0.3?0.4MPa52ST180錫焊銅導線電烙鐵溫度檔400?450°C53ST190套熱塑管熱風槍調溫檔6-7檔

7、主要工藝問題點及對策從2012年3月開始的小批量試產情況看，遇到主要設備問題及措施參見《219.FORM.GWJ.019設備檔案卡》，而工藝問題集中體現(xiàn)在部分工序的節(jié)拍不匹配和部分模號的產品終檢一次合格率低。7.