面向大批量生產的麻花針連接器智能生產線

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模型背景

基于科研生產“四個兩”2.0,提出推進智能化改造,提升工序自動化水平,補充柔性制造能力,推進新型生產線升級制造模式。

航天電器麻花針連接器產品占國內75%左右市場份額。產品生產能力和產品質量不僅在國內第一,在國際上也能保持領先水準。產品曾經通過美國哈里伯頓石油公司在新加坡實驗室進行產品鑒定,產品質量領先于美國的最大相類產品生產企業ITT公司。

為了提升麻花針質量一致性水平、提高生產合格率、解決人員雖不斷補充卻仍然難以滿足產能需要的現狀,提升公司主業產品市場競爭力,催生了公司麻花針自動化生產線建設的決心。

模型內容/技術路線

作為產品最為關鍵的部件——麻花針由10根以上的銅線繞制而成,生產工序有繞線、校直、切斷、點焊、沖胖、合件壓接、合件校直、合件胖點調校、尺寸檢測等10多道工序組成,由于產品體積小,質量要求高,人工生產難度極大,且效率低下。由于產品小,人工操作無法手工拿持產品,需要用鑷子逐只夾持裝卸、加工,并在顯微鏡下逐只目檢,操作不便、工作量大,也因此造成一致性比率不高,過程剔除比例大,合格率僅80%。在實施自動化之前50人的生產線每天產量僅4.5萬只。而當時麻花針的日需求量達到10萬只,隨著近兩年業務進一步增長,日需求量更是陡增到20萬只。

面向大批量生產的麻花針連接器智能生產線

麻花針生產線通過研制自動化設備保障提升工序制造能力,在研制麻花針生產線設備時合并了人工生產時的多道加工工序來提升效率,同時在不降低效率的前提下增加多道檢測工序以確保質量,累計投入設備50臺套,經費1000余萬元。

面向大批量生產的麻花針連接器智能生產線

自動化生產線設備能夠在加工零件的同時實時對零件的各項參數進行檢測、記錄并進行統計分析。設備主要的檢測內容有麻花針針頭長度、鼓包直徑、針頭鼓包是否反向、是否有明顯的散絲/無焊點、無針頭、壓扁、針頭同軸度等。通過CCD旋轉成像22個角度,得到22組長度、胖度、焊點處直徑、壓接尾端直徑、胖點位置比例、針頭偏心等數據,檢測精度達±0.01mm,并按照系統設置的判定準則,將相關零件自動分選到合格(綠色)、偏胖(白色)、偏瘦(偏瘦)、廢品(紅色)等接料盒中。

實施效果
產線取得了如下成效:
全工序自動化生產
全工序自動化生產
生產產品規格從φ0.4mm- φ0.7mm基本實現了全工序自動化生產,自動化率達90%以上;
提高質量合格率
提高質量合格率
φ0.4mm- φ0.7mm規格麻花針質量合格率從80%提高到95%。而且國際上公認體積最小,開發難度最大的φ0.2mm麻花針工序生產自動化率也達到了70%以上。
降低人員成本
人員從65人減到28人;
提高產能
產能日產從4.5萬只提高到20萬只以上;
提升智能制造水平
通過自動化項目的實施,帶動智能制造產業的發展,航天電器年研發自動化設備能力達到200臺套,每年為航天電器在機器換人“減員增效”累計減少130人次,支撐經濟效益12億元。

目前航天電器在智能制造業務范圍內能夠提供機器人應用集成、機器數據采集、物流倉儲系統、機器視覺等項目的實施,在電子元器件智能化改造業務水平處于國內領先地位。智能制造生產線改造集成水平得到西門子高層和中國元器件協會專家的高度評價,為航天電器在2015年獲批貴州省智能制造試點示范企業、2016年獲批工信部智能制造綜合標準化和新模式應用項目、2017年獲批工信部中德合作試點示范企業,同時成為科工集團1+10+N智能化改造團隊中的二層級10個單位之一做出了重要支撐。