通快(中国)有限公司

在未来的转弯处,柔性生产中的激光焊接

时间:2022-4-11 阅读:134
  “智能化手段的核心不是淘汰人,而是提升生产力,同时还要让人更轻松,更有价值感。”
 
  说出这句话的时候,重庆银河试验仪器的总经理张志贤正在江苏大明精工考察一台激光焊接设备(通快TruLaser Weld 5000,以下简称TLW5000)。彼时,大明的焊接首席技师杜华军正在“慷慨激昂”地分享着这套设备的使用心得。
 
  钣金工厂与产品工厂
 
  “今年工作要坚持稳字当头、稳中求进,面对新的下行压力,要把稳增长放在更加突出的位置”
 
  ——2022年政府工作报告
 
  关于那次考察的行程安排,张志贤只有一句话:我只有两个小时时间,不要接待,不要拖沓,直接带我去现场。
 
  显然,杜华军的“慷慨激昂”感染了张志贤,在半个月后,重庆银河向通快公司订购了一台超大幅面TruLaser Weld 5000。
 
  一个是国内金属加工领域的龙头,一个是环试仪器领域的隐形冠军,看起来完全不沾边的两个企业,却因为一台激光焊接设备发生了微妙的联系。
 
  江苏大明精工的主要业务是高端金属材料加工。大明的业务范围广泛,涉及如新能源,轨交,电梯,食品机械,船舶等各行各业,典型订单批量是几十到几百件。
 
  江苏大明精工:总计6台,包括4台TLW5000设备在内的通快激光焊接工作区(图左)
 
  某锂电产线所需400套镍盒,由TLW5000设备加工,仅4天就完成交付(图右)
 
  重庆银河的主要业务是气候环境可靠性试验设备,业务特色是个性化定制,大多数情况下此类设备的销售订单都是一台或者几台。
 
重庆银河试验仪器:超大幅面TLW5000在银河现场
 
  手持焊还是自动激光焊?
 
  自然界的一切归根到底是辩证地而不是形而上学地发生的。
 
  ——恩格斯,1873-1886,《自然辩证法》
 
  不管是以江苏大明为代表的现代钣金工厂,还是以重庆银河为代表的产品工厂。“专业定制化”的业务核心以及由此带来的“多品种小批量”生产模式,在焊工日趋短缺的当前,都急需一个突破口。看起来,自动激光焊接不太可能成为合适的方案,因为其编程示教相对复杂,方案相对固定,更适合单品种规模化生产。而手持激光焊接则因为较低的技能门槛而备受柔性生产的青睐。
 
  实际上,在最近两年,很多制造型企业的宏观叙事中,激光焊接已然是一个绕不开的关键词。这里面,手持激光焊以年均超100%的复合增长率(数据表明,2021年的手持激光焊接市场容量是40000台套),已然成为柔性生产中缓解焊工短缺压力的最佳工具。
 
  重庆银河试验仪器:张志贤向我们展示首台90%的焊缝由TLW 5000激光焊接加工而成的环试设备
 
  然而,对于手持焊这种看起来最简单的选择,大明和银河却有不一样的看法。
 
  杜华军认为,手持焊的劣势和优势一样突出。手持激光焊将人工操作的柔性优势发挥到了极致,也降低了操作员的门槛,但根本上并没有消除对劳动力短缺的依赖。况且手工操作的不稳定性,最大功率的限制,把手持焊局限在了一些焊接要求不高的应用场景中。
 
重庆银河试验仪器:操作工正在现场示教
 
  而对于重庆银河来说,手持焊并不能缓解劳动密集型产业的痛点,即订单的波动与焊工人数难以精准匹配,订单激增时可能需要20个手持焊工,而在订单走弱时可能两个焊工就足够了。并且,手持激光焊带来的安全问题也不容小觑,激光打在板材表面的能量带来的反射轻则可能灼伤皮肤,重则造成视网膜脱落。
 
  而自动激光焊的困难也是显而易见的——虽然保障了质量稳定性也显著降低劳动密集程度,但在柔性生产中难以快速切换——这也是很多企业家对自动激光焊望而却步的原因。
 
江苏大明精工:首台TLW5000设备在现场
 
  正因如此,在2020年智能工厂投资计划中,对于4台TLW 5000的引入,大明精工总经理周良采取了一套谨慎的对赌策略:即先引入一台标准配置的TLW5000设备,如果在柔性生产中验证可行——主要验证是否能快速切换 ——就执行包括4台TLW5000在内的总计6台通快激光焊接系统的采购计划;如果验证失败,大明有权利退机并取消后续焊接设备的引入计划。
 
  在首台机器到场培训时,通快的培训工程师透露了一个有趣的故事:周良每天都会抽出至少一个小时亲赴现场学习观摩,他难以想象,一个企业的老总会对一台加工设备如此好奇和投入。
 
  如果说大明的决策过程是企业家对新技术的一次审慎尝试,银河的投资更像是一场勇敢的冒险——在此之前,没有人会这么想,更没有人会这么做,在批量小到只有一件的状态下,实现自动激光焊接生产。
 
  创新的着力点
 
  “当景气循环到谷底的同时,也是某些企业家不得不考虑推出市场或是另一些企业家必须要“创新”以求生存的时候。”——熊彼特,1941,《资本主义,社会主义与民主》
 
  企业创新有五个常见的着力点:产品创新,技术创新,市场创新,资源配置创新,组织创新。
 
  庆银河试验仪器:环试设备的“核心”,密封内胆在银河现场采用TLW5000激光焊接
 
  在一次采访中,杜华军介绍了某“取样柜”项目的攻克经验。这个产品在运用激光焊接之前,一直都用传统手工焊,由于品质要求*,整个加工工时需要600多工时,这其中,焊接和后处理占据了相当大的比重。在投入TLW5000设备之后,焊接工艺团队结合激光焊接的特点,对加工工序进行了优化,将原本的“先折再焊”调整为“先焊部件,再折,再满焊”,谁能想到,这么一个看似简单的调整,直接将原本的600个工时压缩到了100个工时。
 
江苏大明精工:杜华军与焊接团队开展激光焊接工艺现场研讨
 
  对于周良来说,投资TLW5000的着力点是技术创新和市场创新。即不止在技术上提升效率和质量,也向市场传达了角色转变的强烈信号:从传统意义上的钣金加工商转换为可以提供包括专业焊接解决方案在内的技术服务供应商,从“切一刀折一刀”到“焊一下”再到“焊别人所不能焊”,“做别人所不能做”,看起来是加工业务拓展的一小步,实际上是价值链延展的一大步。
 
  而张志贤的着力点则在技术创新和组织创新。所谓组织创新即把组织机构比作生物的机体,机体必须随着内外部环境的变化而不断地进行调整和变革,才能顺利地成长、发展,避免老化和死亡。
 
  重庆银河试验仪器:采用激光焊接技术后,环试设备内胆的外观与质量稳定性得到显著提升
 
  在对TLW5000的硬件配置和软件功能深入了解后,张志贤认为这套设备的*功能客观上具备了柔性生产的条件,随即成立了激光焊接投产小组:主要包括在现场执行操作的“示教操作员”,在办公室进行离线编程的“程序员”,钣金工艺优化和工装设计员。并形成了一套*的工作流,简单概括就是:电脑编程,云端下发,现场调整,闭环优化。
 
重庆银河试验仪器:基于TLW5000系统运行逻辑的焊接程序调用指导书
 
  截止目前,这个小小的“组织机体”已经实现了60%的产品焊接工艺转化工作,他们会持续优化直至实现100%的转化率。
 
重庆银河试验仪器:2021年11月,正式推出智能化选型平台
 
  在一条去年11月重庆银河发布的新闻里,我们注意到他们上线了产品智能化选型平台。TLW5000设备在这个智能化转变的节点上贡献了多少我们或许难以判断,但可以确定的是,一切都在朝着张志贤心中的远方坚定前行。

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