康明斯柴油机制造工艺执行欧美最高生产标准

发布日期:2019-01-09  浏览次数:

 康明斯柴油发电机组驱动所用的G系列直列六缸超高压直喷式柴油机,功率范围覆盖310马力~512马力,峰值转矩2 300N·m,可满足欧Ⅳ、欧Ⅴ、欧Ⅵ及全球非道路第四阶段最高排放标准。vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力

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康明斯F和G系列柴油机工厂拥有按照世界领先的技术标准和质量控制标准设计的柴油机制造系统。车间生产线包括缸体缸盖机加线、装配线、试验线、喷漆线和附装线。设备自动化程度高,预防性防错技术应用广泛。vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力

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3.8L排量的柴油机,由于技术特别成熟,故障率极低,可以保证50万km无大修,在市场受到广泛的欢迎与接受,一年的产量是10万台。4.5L柴油机就是基于3.8L柴油机开发的,排放达到欧Ⅵ标准,现在产量也在逐渐攀升。不仅,包括江淮和奇瑞,也采用康明斯的柴油机,装配他们的载货汽车。《汽车工艺师》一行此次参观的正是3.8L缸体、缸盖生产线。vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力

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质量管控从毛坯开始vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力

当缸体缸盖毛坯运到工厂,康明斯会有专人从每批次里随机抽取一台,用三坐标测量仪检测,如果发现有问题,这一批次的缸体毛坯就都退回。如果是在生产线上发现问题,会全线停机,进行追溯。按照加工顺序每道序追:出问题的缸体是哪天生产的,哪天上的线,同批次的第一台走到哪了,最后一台在哪,确定之后进行隔离下线,其他批次可以继续加工。然后查找发生问题的原因,为什么会这样,直到找到原因才继续生产,否则绝不开工。vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力

生产线自动化程度高vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力

缸体上线是缸体加工的第一道序,一共由三道工序来组成的柔性加工单元,每道工序六台设备,采用德国利勃海尔的机械手完成。组成柴油机的大部分零部件、毛坯及缸体缸盖的粗加工全部来自外协,为保护企业机密,精加工由康明斯自己完成。生产线上每个工序都有相应的编号,比如040、050,060、070……对于不同排量的柴油机缸体而言,在加工内容上基本一样,因此生产线的布局也基本一样,精度要求也一样,不同的是缸径和曲轴直径。vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力

康明斯设计生产线的时候,组建的是柔性加工单元,中间通过德国的利勃海尔机械手上件,自动化程度特别高。整个车间两万多平方米,算上管理人员,一共才82个人。平均每人负责6台设备。而这也是康明斯柴油机生产线最大的优势。大量自动化设备的采用,减少了人工参与程度。比如磨刀和打孔,完全由设备、刀具和机床精度保证,这样的结果就是精度更高,一致性更强。由此带来的好处是,只要首件产品检测合格,后续产品基本不会出现问题。与缸体相比,缸盖加工难度更大。缸盖有16个气门缸孔,两进两排,全部在60工序完成,从上道工序过来进入60工序,到下一道工序,所有16个孔都加工完成,而且位置度、垂直度和平面度,都能满足设计要求。即使其中有一个孔有锥度要求,在1mm以内,也能依靠先进的加工设备得到保证。在如此高效的情况下,2015年的废品率是300ppm(0.03%),而行业普遍在500ppm,这是一件相当了不起的成就。vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力

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多重检测确保精度vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力

在加工线上的每个工位,都有随时的在线检测系统。康明斯的在线检测在设计上,包括检测频次、抽检,都经过精心考虑。每下线60台(缸体/缸盖),就会抽一台拿去人工检验,合格之后马上拿到生产型三坐标测量仪检测,检测时间大概30~40min。与加工相比,每台加工中心加工一台缸体的时间是20min,当检测完成的时候,第二台缸体正在加工,如果发现问题,立刻停机,及时追溯出现问题的原因。通过这种检测设计,康明斯的废品率特别低,保证生产线产能的充分利用。每台缸体上都打有标号,如果出现问题,根据标号就会知道这台缸体是什么时间加工的,哪个操作者负责,哪台设备加工的,这些都能追溯。除了系统自动记录,另外还有一些手工记录,这些记录在康明斯会保留10年。也就是说,如果一台柴油机在10年之内发生问题,在康明斯都能查到其全部信息。vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力

在线检测是出于过程需要,因为我们对曲轴、凸轮轴、活塞、连杆位置度要求很高,利用三坐标测量仪可以充分保证柴油机的加工精度。检测顺序也是有规律的,比如说各地运到这来的工件,通过地面物流运送到检测工位,优先检测需专机加工的工件,然后检测送往CNC的。因为CNC性能很强,C PK可以达到1.67以上,所以其所需的工件检测要靠后,而专机的C PK相对较低,是最后加工的,所以会优先检测专机需要的工件。在检测设备的设计上,3.8L缸体线、2.8L缸体线和缸盖线,每一条线都有两台三坐标测量仪,其精度与计量式三坐标测量仪精度一致。vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力

加工设备世界水平vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力

德国纳格尔(NAGEL)的绗磨机,是目前世界上最先进的绗磨机,也是康明斯公司最贵的设备。在3.8L和2.8L缸体线各一台,总价值1亿元。当初工厂建厂的总投资12亿元,仅两台珩磨机占1亿元。”珩磨机里边有25个工位,一半是备用工位,主要加工位置有8个,目的是实现柔性生产,快速换磨。这台珩磨机大概有二三十万个参数,通过这些参数的设置,可以保证缸体的网纹、夹角等这些参数满足柴油机的要求。vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力
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目前缸体线共有五个关键工位,包括缸孔、曲轴孔、凸轮轴孔、顶面和座圈。如果这些工位的加工出现问题,会影响到整个柴油机的质量。因此这些工位的工艺和设备都是公司的机密,目前有些厂家在模仿康明斯,但也只能流于表面,因为这是一个企业的核心技术,别人想要完全掌握几无可能。除了先进的加工机床,刀具对于加工质量也是非常重要。在康明斯,每台CNC都配有一个刀库,可装100多把刀。在上道工序流到CNC工位的每台缸体,先用探针做一个标记,确保工件的正确位置和姿态,建立一个坐标系,然后通过这个坐标系再去打孔,保证打孔的位置和精度。这个过程完全没有人的参与,全部自动化。在整个车间,所有的机械加工工位上,采用的设备都是国外进口,如美国MAG的CNC和五轴四联动数控加工中心,而在装配工艺要求不是特别高的工位,比如缸盖压装、座圈压装和软硬塞压装,物流设备和清洗设备,采用国产设备。在选用刀具的过程中,郭主任他们做了试验。拿铣顶面来说,用大盘大铣刀,如果用进口品牌,最多可以加工6 000台不用换刀,而且精度都满足要求,而国产刀具最多加工400台甚至更少。综合下来,加工的成本反而更高。vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力

柴油机测试精益求精vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力

当缸体缸盖加工测试合格之后,便会和其他的柴油机零件组装成整机进入测试区。3.8L和2.8L两条生产线的柴油机都要到测试区进行测试。在测试区域,有一个个的小房间,其实每一个房间里面是一台AVL的台架。装配完成的柴油机在运转到测试区后,专门有一个工位自动读取柴油机的信息,判断测试时间是10min、5min,还是30min。待测柴油机到台架之后,系统会自动监测这台柴油机的功率、转矩等参数。如果哪个参数与要求不符,系统会自动停机,自动将这台柴油机送出来,并且记录问题的缺陷,工作人员只需要通过返修工位,直接就能查出来。vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力

现在车间一共有12台AVL台架,10台用于生产,另外2台用于产品测试。测试设备的先进之处在于,12台台架,每一侧6台,也只需要两名操作工来监控。每一台架上面都有显示灯,不同的显示状态表示台架不同的工作状态。操作人员会根据这些提示信息来处理相应的柴油机。测试的内容就是将柴油机起动,对整个功率段、转矩段及渗漏情况等进行检测。如果检测合格,就进入到喷漆工序;如果有异常,问题柴油机就会被送到维修区。通过维修区的电脑就可以查到这台柴油机所有的历史信息,包括从哪条装配线到这里,甚至每一颗螺栓拧紧的力矩,都可以追溯得到。康明斯的拧紧设备来自阿特拉斯,柴油机上每一个螺钉螺母的拧紧力矩,全部自动记录到在线管理软toolsnet系统里面。后期查询只需输入ESN号(柴油机序列号),每台柴油机所有的拧紧信息都能看得到。同样,阿特拉斯是瑞典的品牌,AVL测试台架来自奥地利。另外,为保证柴油机性能,康明斯内部每个月会安装一台柴油机,进行EQA(柴油机质量审核)试验,让柴油机连续运转14h,然后拆开,看内部的磨损有没有异常,装配过程中是否有遗漏项。一旦发现问题,会相应地把问题描述级别定级,然后制定改进措施,指定专人负责,在指定时间内完成。vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力

通过这项工作,康明斯曾经发现了很多问题,比如说瓦有异常磨损,水套里面有锈等,后期得到改进,也保证产品到达用户手里时具有过硬的质量和性能。vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力


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康明斯柴油发电机组中所有的关键组件皆由我们自行制造和装配,因为我们始终认为这是保持供电产品一致性、生产流程控制和现场稳定电源表现的唯一方式。康明斯柴油机、交流发电机、控制系统、涡轮增压器和排放后处理系统组成我们所服务市场中最可行、最可靠的发电机组产品,关键部件包括具有行业最低排放等级的耐用省油的康明斯柴油机;具备卓越过载能力和不惧瞬间冲击电流峰值的斯坦福交流发电机;低排放获得EPA Tier4认证的尾气处理系统。为用户开发的并联系统是集自启动、同步和电源无缝转换的全智能数字控制技术,并具备专业的诊断、测量与统计、异常保护、远程监控和网络连接通讯功能。该系统采用分布式逻辑概念进行构建,能够轻松地将并联控制装置、中低压电源部分、自动转换功能和数字主控器(DMC)实现监控智能自动化。其全自动转换系统采用ATS控制技术以便于操作和获得可靠的高接触力设计,能够承受数千次切换操作周期。通过公共母线排通讯指示,40至4000安培系列产品均可应用于整个发电系统,且可针对独特的项目要求提供定制服务。双电源转换柜通过前置面板显示屏可以查看电源和负载状态、微调整、事件日志和网络状态,产品通过UL1008\IEC\CSA\NFPA\IEEE\IBC和NEMAICS10机构认证。vea康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯电力


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全球品牌 跨国实力
● 康明斯签署有全球范围产品保修服务支持协议,对于康明斯所有出口(包括随OEM配套主机厂设备出口的柴油机),康明斯全球各地服务网络将提供保修服务支持。
● 海外服务基本原则:享受康明斯全球服务系统的支持,服务按属地制原则进行,即柴油机所在地的康明斯分销商/经销商负责柴油机的保修与服务。
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