隨之而來，新能源汽車的生產制造工藝及其裝備也發生了很大變化。以純電動新能源汽車為例，動力電池系統的制造及其工藝與裝備方面出現了新的需求。例如，對于動力電池生產來說，有下列設備需求：(1)真空行星攪拌機：將各種電池材料均勻攪拌成漿狀；(2)電極涂布機(圖2)：將攪拌后的漿料均勻涂抹在金屬箔片上；(3)卷繞機：將制造好的極片卷繞成電池；(4)注液機：保證在流水化生產中，高精度地將電解液真空注入電池包裝材料內；(5)化成測試設備：將做好的電池充電活化，產生電壓，同時測試電池容量等，這一系列生產設備最終將組成一條動力電池生產線。毫無疑問，這套全自動化生產線的快速組建，離不開大量高精度加工的管型材。由此市場對管型材智能制造設備的需求不斷擴大，隨之而來的是高精度管型材加工市場也日漸龐大。
圖1 近三年新能源汽車月度銷量走勢
(數據來源：中國汽車工業協會)
圖2 動力電池涂布機
另一方面，隨著市場競爭加劇，各行各業都在追求極致的用戶體驗。對產品進行個性化設計，并要求每個供應商都要為自身產品提供特定的零部件級服務。最終用戶需求個性化的結果就是我們客戶獲得的訂單批次越來越多，批量越來越小，甚至會接到單件訂單。為了應對市場變化，很多企業開始對制造體系進行升級改造，制造柔性化、智能化、少人化已經成為制造業發展的方向。面對客戶定制化需求，柔性化智能生產設備正在成為越來越多制造企業的選擇。
馬扎克公司敏銳地預見到激光設備在自動化領域及新能源汽車市場的廣闊前景。在過去的2017年，日本山崎馬扎克株式會社以“DONE IN ONE”理念最新開發出3D FABRI GEAR 400 III機型（圖3），將管型材激光加工的智能制造推向了一個全新高度。
圖3 3D FABRI GEAR 400 III
眾所周知，自動化生產線是自動化技術在制造業中廣泛應用的標志性產物,為制造業帶來了空前生產力。組成自動化生產線的最基本元素就是常見的大量管型材。顯而易見，自動化生產線已為制造業帶來了空前的生產效率、質量的提高和相應的人力、原材料等資源消耗的減少。相比之下，位于自動化生產線前序的管材加工行業經過這么多年的發展，從整體上看仍然處于原始的鋸—鉆—擴—鉸—銑—攻等初級階段。在彌補原始的材料供給方式與自動化制造技術之間巨大的技術落差上，MAZAK復合型管型材全自動激光加工機在新的工業化進程中發揮了重要的作用。
擁有32軸11聯動的MAZAK復合型管型材全自動激光加工機（圖4），從管材搬運開始至加工結束的整個過程均實現了高度自動化生產。
圖4 3D FABRI GEAR 400 III自動化管型材生產方式
在勞動力成本急速上升、勞動力缺口逐漸增大的今天，“招工難，用工荒”將成為一種常態，迫切需要企業進行生產方式的轉型升級。而提高生產方式的自動化程度，可以有效減少企業對勞動力的需求。MAZAK新的生產理念使加工工序集約化（圖5），將以往多工序的加工方式整合為一個加工工序，在一定程度上降低了生產企業的人力成本。
圖5 新生產理念的應用對比
馬扎克公司緊跟市場需求，設計開發的緊湊型三維激光切割頭（圖6）具有全方位無死角加工、360°防撞及復位能力，尖端的設計幾乎可以完成任何復雜工件的加工，尤其擅長解決自動化生產線上對于坡口、榫卯等復雜組裝工藝要求管件的批量生產加工。圖7中所示坡口、榫卯結構的使用使得框架結構無需焊接即可組裝成形，并使后續焊接、組裝等工序更加省時省力。在滿足管材自身制造自動化的同時，也更容易使后道生產工序實現自動化。
該機床裝載了自動攻絲單元(圖8)，從3D激光加工到自動攻絲加工都可以在一臺機器上一次性加工完成，使管型材加工工序高度集中，實現了管型材加工的自動化。該功能在提高生產效率的同時，還有效解決了以往鉆孔和攻絲工序流轉的場地占用問題。通過強大的數據庫及刀具壽命管理系統可以有效避免在組裝環節出現由人工攻絲造成漏攻和亂牙的不良情況，極大提高了自動化生產線的裝配精度與裝配速度。
機床獨具一格的結構設計，使MAZAK 3D FABRI GEAR III不僅擁有強大的管材、型材加工能力，更具有減少材料浪費和提高效率的無尾料加工模式。MAZAK首創的四卡盤設計結構（圖9），在實際生產中可以對應2～15m的管型材加工，并可將余料及廢料降到最低程度，甚至可以實現長管材的無尾料加工。
圖6 高精度的三維激光切割頭
圖7 坡口、榫卯結構的組裝工藝
圖8 自動攻絲單元的應用
圖9 四卡盤設計結構與兩卡盤的對比
新能源汽車制造產業正在經歷技術升級、產業變革與制造升級，而激光加工制造技術已經廣泛應用到汽車制造的各個領域。隨著我國新能源汽車產業步入調整期，隨之而來的將是新一輪高速發展。這期間技術升級、智能制造成為產業發展路徑中的關鍵因素。
面對日趨激烈的行業競爭環境，在行業發展的關鍵時期，采用先進的智能化生產設備已成為企業獲得競爭優勢的重要手段。馬扎克公司提供的FG自動化生產設備正在解決自動化生產線制造過程中的諸多問題。并在縮短產品交貨周期、簡化后道工序、改善生產與裝配模式、提供復雜產品的生產解決方案等方面處于行業領先地位。在為客戶帶來更多競爭力的同時，也為新能源汽車生產供應鏈環節的技術升級之路提供優化的解決方案。
——節選自《鈑金與制作》 2018年第3期
轉載請注明出處。
相關文章
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
