设备功能保全及精度保证是汽车板生产的基础
张继峰+郭文涛
摘要：本文总结了在生产汽车板的过程中，酸轧产线和镀锌产线所存在的主要产品质量缺陷，这些缺陷与设备功能未保全，设备精度未得到保障存在重要的因果联系，从组织管理、技术管理等多角度阐述了保全设备功能和保障设备精度的方法，以消除汽车板生产中的质量问题。
关键词：汽车板；TPM；设备功能精度
1前言 随着我国轿车工业近二十年来的快速发展，汽车板需求量日益增大，质量要求越来越高，尤其是汽车板表面质量要求已达到FD级。然而，汽车板用钢生产线还不能及时地高质量地满足汽车制造需要。如何发挥现代化汽车板用钢生产线装备优势，全面满足客户需求，是当前亟待研究解决的问题。笔者认为首先应解决设备功能保全和精度保证问题，因为该问题是汽车板用钢生产组织、质量控制的基础。
1设备功能精度的诠译 设备功能指为保证产品的种类和质量，设备所必须具备的生产能力和生产效率，其可以通过设备原设计获得，或经修复、改造、改善后获得应具备的功效、作用。 设备精度指为保证产品质量，设备所必须达到的精度，具体到轧钢设备，主要指设备的安装及运行精度和控制系统的控制精度，其可通过设备原设计获得，或经修复、改造、改善后获得必须达到的精确程度。
2汽车板生产中常见的工艺设备突出问题
2.1汽车板的主要质量缺陷 汽车板生产过程中常见的质量缺陷包括： （1）酸轧工序，带钢表面欠酸洗、过酸洗、板形四分之一浪、边浪、带钢表面残油残铁超标、反射率不稳定、带钢边部毛刺、停车斑等； （2）热镀锌工序，带钢表面云纹、边部粘渣、气刀条痕、光整斜纹、性能不合、锌灰、锌层不符、擦伤、针尖黑点、亮点等。 这些质量问题不能根治的一个重要原因是一些关键质量设备部分功能缺失且精度超标。
2.2常见的设备功能得不到保全、精度得不到保证的问题
2.2.1关键质量设备、检测设备部分功能缺失 （1）酸轧产线设备常出现的功能缺失项：自动焊机前后加热功能、活套门辊纠偏功能、酸槽内盐酸流量不稳定、喷嘴堵塞、烘干功能、轧机自动换辊功能、轧机多区冷却功能、乳化液磁过滤功能等； （2）镀锌产线设备常出现的功能缺失项：上卷及穿带对中功能、焊前对中功能、部分刷辊刷洗及挤干辊挤干功能、电导率检测功能、磁过滤功能、炉子烧嘴堵塞、换热器泄漏、锌锅前炉鼻子位置自动调整功能、自动加锌锭功能、锌层自动控制功能、小鼻子内锌渣自动外排功能、电磁稳定功能、镀后冷却喷嘴堵塞、风机过滤功能、转向辊冷却功能、光整机内光整液喷射功能、表检仪功能、切边功能、卷取对中功能等；
2.2.2关键质量设备、检测设备精度超标 （1）酸轧产线设备常出现的精度超标项：切头尾剪剪刃间隙超标、激光焊机焊接间隙超标、对中精度超标、活套带钢张力控制精度超标、辊面形状精度超标、拉矫机矫直精度超标、盐酸温度、浓度控制精度超标、切边剪剪切精度超标、轧机轧制力、弯辊力、张力控制精度超标、轧机辊系精度超标、多区冷却控制精度超标、乳化液温度、流量、成分控制精度超标、板形控制精度超标等； （2）镀锌产线设备常出现的精度超标项：上卷及穿带对中精度超标、焊前对中精度超标、部分刷辊及挤干辊辊形精度超标、电导率检测不准、碱液温度、浓度控制精度超标、炉子烧嘴燃烧系统控制精度超标、换热器换热精度超标、炉子内棍子及外部棍子表面辊形精度超标、锌锅前炉鼻子位置自动调整精度超标、锌层自动控制精度超标、电磁稳定控制精度超标、锌锅铝含量、温度检测仪精度超标、氮气气刀控制精度超标、光整机轧制力自动控制精度超标、表检仪检测精度超标、涂油机涂油自动控制精度超标、切边剪切边精度超标、卷取精度超标等；
2.2.3汽车板生产中操作控制困难 由于大型自动化裝备功能精度的部分缺失，需要操作人员更多地人工干预维持生产，相应带来了诸多生产不稳定因素。如：生产计划的临时调整、生产组织的秩序打乱、生产中工艺参数人工操作控制的精准性难于把握，极易发生产线速度、张力、轧制力、弯辊力、炉子各段温度等重要参数的波动，甚至造成汽车板连续生产的中断。
2.2.4汽车板生产中产品质量缺陷难于控制 常见的有：由于生产中断带来的板带厚度波动、切边剪带来的板带毛边、乳化液系统带来的板带残油残铁超标、多区冷却系统带来的板带浪形超标、炉子系统带来的板带表面亮点、黄斑、脱锌、锌灰，锌锅系统带来的板带表面气刀条痕、云纹、锌层厚度超标、黑点、亮点，光整机系统带来的光整斜纹、水印，卷取机系统带来的成品钢卷错层等。
2.2.5汽车板生产中工艺操作标准的固化及优化困难 由于产线设备功能精度达标稳定性的波动，在汽车板生产中工艺操作标准需要频繁的调整、修正。常见的有：焊机自动焊接状态的不稳定，需要人工手动按照经验焊接参数焊接；测张辊引起的板带张力波动，需要人工手动按照经验值控制张力；轧机索尼磁尺的不稳定引起轧制力的波动，需要人工手动按照经验值控制轧制力；钢卷穿带对中精度超差，需要人工手动对中；表检仪精度超差，需要人工按照经验值对产品判级；涂油机精度超差，需要人工按照经验调整板带涂油量等。这样，严重影响工艺操作标准的固化及优化。
2.2.6汽车板生产中产品升级进程慢 没有设备功能保全和精度保证为基础，生产过程质量控制难以保证，升级产品的质量缺陷原因复杂、分析困难，措施针对性差。会严重影响汽车高档板产品研发进程。
3以上问题的主要原因分析
3.1对设备功能保全和精度保证是汽车板生产的必要条件以及汽车板与传统建材板生产的过程控制水平区别认识不足，精益化、标准化的生产组织模式没有建立；
3.2TPM管理标准、质量设备管理标准没有达到适合汽车板生产要求的管理标准；
3.3对现代化汽车板生产装备潜能的释放、技术的消化吸收、升级产品工艺技术的研发、大型装备的维护保养技术等方面还存在差距；
3.4汽车板产线设备的点检、维护、检修方法不能满足高档汽车板生产的高标准要求。如：对关键质量设备及关键质量部位、重要测量设备及仪表、产线的稳定运行及工艺参数的波动等没有通过科学有效的设备点检、维修手段实现精准控制。
4解决问题的措施
4.1全员培训，树立与汽车钢“零缺陷”产品相适应的设备功能精度可靠性保障的新理念 针对现代汽车制造工业对汽车用钢尤其是FD级用钢的质量要求及特殊技术要求，汽车用钢产线生产工艺要求，以及汽车用钢生产线设备功能精度可靠性保障要求，对全体参与汽车钢生产的管理、技术、操作、设备维修人员进行专题培训，统一认识达成共识。为做到汽车钢产品‘零缺陷”首先在TPM实践中做到关键质量设备的功能保全及设备本身精度、运行精度、控制精度的可靠性保障；
4.2开展与先进汽车钢产线设备功能精度管理指标的对标活动，找出差距，制定针对性改进措施
4.3聘请国内外汽车钢生产技术专家，共同对产线存在问题及原因进行分析诊断，制定以设备功能精度可靠性保障为基础的解决方案
4.4建立汽车钢生产特点的设备维修管理新模式 建立以设备点检定修为原则的以可靠性为中心的动态设备维修管理新模式（Reliability CenteredMaintenance，RCM），实现汽车钢生产中设备功能精度的可靠性保障。该模式实践中应做好：定量的风险评估、采集大量可靠性数据、维修数据、运行数据等；
4.5引入设备功能精度管理评估新方法 在汽车钢产线设备功能精度管理中，导入设备功能投入率和设备精度保持率的评估管理方法，如：设备功能精度不能及时恢复时，应及时在机、电、操人员之间信息传递、编写紧急处理手顺书、应急处理措施、分级管理、动态管理、对产品各项指标可能产生的影响评估及预防措施等。通过PDCA管理，促进指标的提升。公式如下： 设备功能投入率公式：G={1-A/B}*100% A……每月未投入设备功能项目总数 B……每月列入的设备功能项目总数 设备精度保持率公式：J={1-F*C/[B。（D-E）*100% B……每月列入的设备功能精度项目总数 C……每月设备精度项目不达标总小时数 D……每月总小时数 E……每月定修及更换工艺辊总小时数 F……每月设备精度不达标项目数
5結语 我国汽车工业迅猛发展的态势，必然对汽车用钢的需求日益激增，如何满足这种需求，在激烈的市场竞争中抢占先机，对每一个汽车用钢生产企业都是一种挑战和机遇。 汽车用钢生产线面临高端FD级面板及超高强用钢的生产，设备功能精度的保障是产品升级研发的基础，如何夯实基础，需要打破传统的思维模式，需要有严谨的科学态度、方法和手段，需要持之以恒的管理和技术创新，从而极大地发挥现代装备的优势，有效地缩短汽车钢高端产品升级研发的进程。
