蒂姆·波顿缔造的荧幕经典“剪刀手爱德华”,手上不过10把剪刀,而海马汽车发动机本部张珂手中,掌管着500多种刀具。
精密细致的发动机犹如汽车心脏,想在这颗“心脏”上挥舞削铁如泥的刀具,更需要庖丁解牛般的真功夫。工欲善其事,必先利其器,1988年底出生的张珂,就是发动机制造过程中的“操刀手”。
2013年,张珂从武汉工程大学毕业后,进入海马汽车焊装车间实习,一年后进入海马汽车发动机本部生产技术科从事刀具工艺,自此便与刀具结下了不解之缘。
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年轻的“操刀手”
一台发动机的诞生,需要经历缸体、缸盖、曲轴的加工制造,以及其他附件的装配。作为汽车心脏的发动机,其零件制造工艺水平高于其他汽车零部件,而机加工刀具的好坏直接影响产品质量和生产效率,减少刀具成本也是降低生产成本最具潜力、最有效的途径之一。
近年来,随着越来越多的硬质合金刀具、陶瓷刀具、超硬刀具应用在发动机制造工艺中,刀具管理变得越来越复杂。如何不断改善并掌握刀具管理的诀窍,提高机加工效率,延长刀具使用寿命,进一步降低制造成本,不仅是刀具厂商的一大难题,也是汽车发动机制造企业必须克服的挑战。
检查毛刷寻找问题原因
2014年,面对愈发复杂的刀具管理,初生牛犊不怕虎的张珂,成为海马汽车发动机本部的“操刀手”。
“海马的刀具是主流的硬质合金、陶瓷以及CBN(立方氮化硼)、PCD(聚晶金刚石)等材质,想要做得更好,必须建立起更好的管理工具。”张珂明白刀具管理的关键所在。即便如此,改善并不容易。
随着刀具的不断升级,之前的管理办法以及前辈的经验很多已不适用,张珂只得参考其他刀具公司和同行业的管理模式,逐渐摸索适合的管理体系。历时数月,张珂编制形成了《刀具刃磨标准》《刀具报废标准》以及《刀具调整图》等文件,刀具管理逐步进入正轨,张珂得以更加系统化地管理刀具。
流程通了,标准明了,但是张珂明白,这只是开始。
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为1.5T机型铸铁缸体的生产护航
1.5T机型缸体是铸铁材质,在初期生产时频繁断刀,影响生产节拍,也造成了额外的经济损失。
“机加工所使用的刀具形式、刀具参数都由刀具厂家提供,我们对这些数据的由来一无所知。”面对难题,众人一筹莫展,张珂首先怀疑刀具厂家提供的数据有问题。
装试A系列发动机刀具
当时,经验不足的张珂只能在现场摸索刀具参数与加工内容的关系,甚至一个月上班30天,每天都待在现场跟进,生怕漏掉有用的东西。
但是,由于采用柔性生产线,不定期换型生产,1.5T机型的生产时间相对较短,这对本来就困难的验证阶段无疑雪上加霜。
“验证时间短、数据繁杂、影响因素较多,一天工作10个小时是常有的事。”张珂说,为了最后能够解决问题,所有的付出都值得。
经过不断同厂家技术人员优化方案,反复进行刀具试验,张珂以一手数据作为支撑,大胆改进刀具形式和参数,最终将1.5T机型缸体加工刀具优化,大幅度减少断刀比例,为1.5T机型铸铁缸体的生产保驾护航。
断刀少了,效率高了,张珂也逐渐找到自己的节拍。
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“工作就是解决问题的过程”
发动机是汽车上最精密的部件之一,其制造质量直接影响整车性能。然而,发动机关键部位的进口加工刀具,其价格往往让人望而生畏。在保证加工质量的情况下,适当使用国产刀具,可以大幅度降低刀具成本。
但是,由于每一把刀具都承担不同的加工任务,特别是进口刀具,基本是为特殊部位的加工量身订制,其形式和参数都由国外工程师设计拟定,试图更改就要面对失败的风险。
“自主品牌目前都缺乏成熟的刀具设计流程,刀具多元化使用经验较少,想要更改设计只能通过反复大量的试验。”张珂介绍,CBN砂轮降本就是一个比较有代表性的案例。初期为了保证曲轴的磨削质量,一直使用进口砂轮,成本较高。更换国产砂轮后,通过一年多的反复试验和调整,跟踪稳定周期并匹配性能,才最终确定国产刀具使用方案。
核对优化刀具使用过后的尺寸
为保证现场质量成本稳定,过去两年,海马汽车发动机本部生产技术科累计下发试验申请优化及降本刀具90项,成功52项,失败27项,待验证11项。2016年,机加工缸体、缸盖和曲轴线节约刀具成本达5.2元/台。
“理论上提出一次试验就要尽力做到100%,一次试验彻底解决。”面对那些失败的试验,张珂坦言优化和降本是一个长期改善的目标,那些试验失败的项目仍会继续试验,在生产的过程中不断摸索,直到成功为止。
随着A系列发动机的逐步量产,新的刀具问题又会随之而来,但是提及将来需要面对的挑战时,张珂信心满满,“工作就是解决问题的过程,遇到问题不要怕,列出来,逐项解决。”
作为汽车心脏的“操刀手”,张珂有自己的态度——从每一把刀具做起,雕刻海马发动机的精度,为“强动力”注力。