□刘敏娜 黄鹰/文
更节能,更环保,更高效 被称为“工业缝纫机”的焊机在当今工业发展的过程中起着至关重要的作用,全世界有近一半的金属制品靠焊接完成,同时它也是集装箱制造的主要工艺之一。目前,集装箱的焊接以实芯焊丝二氧化碳气体保护焊及混合气体保护焊为主,使用的焊机主要是Miller及Panasonic等进口焊机。据统计,焊机消耗的电能大约占生产总消耗电能的16.5%,仅去年,按所占比例,焊机所消耗的电能约为8000-9000万度,这个数字相当惊人。 行业高速发展的同时,必然引发新的问题:能源紧张、限电严重、原料涨价、环保压力……节能、环保、高效已经成为行业共同呼声。为了合理利用有限资源,最大限度提高生产效率,国家在“十一五”规划中开始大力倡导发展循环经济、建设节约型社会,温家宝总理在十届全国人大政府工作报告中指出,缓解我国能源资源与社会发展的矛盾,必须立足国内,显著提高能源资源利用效率,大力倡导节约能源、资源的生产方式和消费方式。 中集集团作为一个负责任的行业领导者,正在积极寻求以提高土地资源利用、节约能源、劳动保护、职业安全、环境保护为主题的创造性解决方案,带动整个产业链的技术进步和价值提升。基于这一点,中集将眼光投向了新型焊机——逆变式焊机。与传统焊机相比,逆变式焊机无论是在“效率”、“耗材”还是“自重”方面都有不错的,并且有利于实现焊接自动化(特别是数字化)。在国外,逆变焊机早已发展成一项成熟的技术。在国内,逆变式焊机也已不再是未来的焊机,长期困扰其运用的可靠性差的问题基本得到解决,近年来产销量年以近30%的速度增长,目前逆变式占焊机总数的比例已达到7~9%。 那么,能不能直接将市面上的逆变焊机产品直接移植到我们的集装箱生产中?中集集团很多下属企业已在自发地进行这方面的尝试,基本情况是:进口逆变焊机质量较好但价格昂贵,国产逆变焊机则较难全面满足集装箱生产的严格要求。要让国产焊机真正进入这一领域,难道真是镜中花、水中月?
逆变焊机值得期待 从古到今,世界上任何一个新事物产生,都是从一个愿景开始。怀着推动行业发展这样一个愿景,经过大量的考察,2004年中集和高校签订了合作开发协议,着手研制集装箱专用逆变式MAG焊机。 项目开始大家都还没意识到任务的艰巨,合作方的老师是国内知名的焊接专家,大学里有着设施完善的焊接试验室,包括新型的焊接设备、新型焊接方式及测试仪器。最初研制的逆变焊机经过几次在试验室的仿制台架试验后,项目组信心十足地开始了第一次生产线上线试验。 第一次上线试验是利用中午工人吃饭的半个小时紧张进行的,当大家满头大汗地把机器调试好并焊了数条焊缝以后,失望地发现所焊出的焊缝表面粗糙,渗透性差,远远达不到集装箱焊接工艺的要求,面对着这些焊缝,大家像被泼了一盆冷水。 更困难的是,由于04年形势很好,生产线上任务非常紧张,所有的工人及班、组长都在忙着加班加点完成生产任务,根本抽不出任何时间进行再次的试验,如果无法允许上线试验,此次试验结果等于给该逆变焊机宣判了死刑! 为了在繁忙的生产中给焊机试验开拓一席之地,中集负责这项工作的领导冒着烈日在厂内转了好几圈,终于在寸土寸金的南方中集叉车维修班旁边选定了一间50平米的铁皮房,一个初具实验条件的焊接试验室终于建立起来。尽管这个试验室设施非常简单,功能也不够完善,但对于推动项目进展起到了关键作用。 双方工程师对失败进行了总结,对焊机进行了进一步优化设计。这一次,所有的项目组成员都不敢松懈,在正式上线之前,大家反复在试验室内进行了上百次试验,并编制了试验大纲组织了上线评审,对每个缺陷都不放过。2005年3月,第一台逆变焊机正式安装在了顶板生产线上。令人高兴的是,这台焊机的表现令人满意,同在生产线上,与进口焊机并肩做战,不分上下。 根据生产线实践的经验,逆变焊机又经过了15项较大的设计修改和无数次的微调后,项目组在一条侧板生产线上装上了5台逆变焊机,与另一条侧板线上的5台米勒焊机进行全面的对比。 经过一段时间运行,逆变焊机焊接质量、生产效率和可靠性都没出现什么问题。那么节电效果到底如何呢?虽然项目组已经请了国内权威的测试机构进行焊机性能测试,但为了更真实地比较逆变焊机的节电效果,项目组给两条生产线分别安装了电表。运行一段时间后,通过电表上的数据对比,逆变焊机的生产线比传统焊机生产线节电高达29%,这个结果令人振奋,但也遭到了包括项目组成员自己在内的置疑。为了保证对比的公正,电气工程师进行了反反复复的线路检查,检查结果完全正常。在其后的运行过程中,电表显示的节电效果都在23-30%之间,逆变焊机的节电效果被证实了,并且大大超过了大家的预期。 2005年9月26日,令所有项目成员兴奋的日子,在由广东省科技厅和深圳市科技局主持的技术成果鉴定会上,“集装箱专用逆变焊接系统及其工艺与装备”项目申请的二项技术成果均顺利通过鉴定,并由会议认定达到国际领先水平。 在强调建设资源节约型社会的今天,中集用实践做出了自己独特的贡献。
独乐乐不如众乐乐 在此项目之前,中集也有部分下属企业进行了逆变焊机的尝试,但还未形成一个较为完整和系统的比较分析及数据积累,该项目的经验对于逆变焊机在集团的推动发展有宝贵的借鉴作用。在通过技术成果鉴定后,项目组和南方中集迅速组织了集团内部成果推广会,将技术成果与项目过程的经验毫无保留地与各兄弟企业分享。为了将逆变焊机的优点及带来的巨大经济效益在集团范围能得到最大的体现,在推广会结束之后,项目成果被纳入到“卓越中心”这个平台上,通过“卓越中心”这张协同共享的大网,推动集团焊接技术的升级换代,并进一步起到提升集团整体投入产出的效果。 当然,任何一个新事物的成长必然要经历从小到大、逐步完善的过程,逆变焊机最终的完善和成熟还需要一个探索的过程,通过卓越中心这个协同共享平台,我们相信也期待着集装箱专用逆变焊机会有更精彩的表现。■
数字发现 ◆与传统焊机相比,逆变焊机减少电耗最高可达30%,平均达到15%。若中集干箱厂有一半的焊机采用逆变焊机,在节电节能方面每年约可节省800-1500万度。1500万度电可以让一盏100瓦的灯泡持续亮近2万年;按居民每月150度用电量测算,这些电可以供应1000户居民3000天的生活用电,节约发电燃煤约6000吨标准煤;这些电可以炼钢24000吨,生产化肥10500吨,采掘原煤150万吨。 ◆焊机重量仅为传统焊机的40~50%,可为国家节约大量材料消耗(铜、硅钢片)。 ◆逆变焊机工作效率高,可达80%~90%。
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