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近幾年來，空調產品市場一直處于近飽和狀態，空調市場的競爭已經轉向產品能否改善空氣品質以及減少對環境影響等方面。為了適應這一變化，各生產廠家都在想方設法開發和組織生產新產品，降低從設計到交貨過程中各環節的成本，提高生產效率，FMS技術在其中發揮了重要的作用。 1 FMS對房間空調器制造過程中的作用 市場需求空調器產品的品種越來越多，而且每種產品的批量都越來越小。這種多品種、小批量的需求決定了今后空調生產的主要模式。為了應對這種模式，原有生產產品、剛性自動化生產線已經無法滿足顧客的不同需求，也無法在激烈的市場競爭中占據優勢。FMS機理的應用，能幫助我們較好地解決面臨的困難。 FMS全稱為柔性制造系統(Flexible Manufaeturing System)，它作為一種新的制造技術的代表，不僅應用于零件的加工，而且在加工和裝配的相關領域里也得到越來越廣泛的應用，有關FMS的定義很多。美國國家標準局對FMS的的定義是：“由一個傳輸系統聯系起來的一些設備，傳輸裝置把工件放在其它連結裝置上送到各加工設備，使工件加工準確、迅速和自動化。中央計算機控制機床和傳輸系統，柔性制造系統有時要同時加工幾種不同的零件。”而中國在“中華人民共和國國家采用標準”有關“武器裝備柔性制造系統術語”中的定義是：“柔性制造系統是由數控加工設備、物料儲運裝置和計算機控制系統組成的自動化制造系統，它包括多個柔性制造單元，能根據制造任務或生產環境的變化迅速進行調整，適用于多品種、中小批量生產。”雖然兩種定義的表述不盡相同，但其含義是基本一致的。 我們將FMS機理運用在空調器制造過程中，大大提高了設備利用率，減少了在制品庫存，縮短了生產周期，生產具有柔性，及時響應市場對產品變化的需求并推出了市場需求的新產品和變型產品，給企業帶來了非常可觀的經濟效益。 2 FMS機理在房間空調器設計上的應用 空調器新產品設計開發周期很長，模具投資較大，開發試驗費用也高。我們及時運用FMS技術，開發了適應市場需求的多品種系列產品。在開發設計過程中，將FMS作為設計的指導思想，強調產品設計的柔性化，在新產品的方案設計階段，首先對空調器產品的發展方向、發展趨勢進行分析研究，對未來數年空調器產品在外觀造型、產品性能、功能方面的新賣點、新技術、新工藝進行分析研究，提前做好適應市場變化的準備。在程控電器的設計開發上，應用FMS機理，將準備實施的功能與暫時不準備實施而以后有可能實施的功能全部綜合考慮，按實施方案設計，預留接口，使芯片通用化、柔性化，一旦市場有需求，程控不需重新設計，芯片不需要重新掩膜，直接就可使用。這樣，一方面大大縮短了新產品、新功能的開發周期；另一方面大大減少了芯片的品種，減少了芯片的庫存與積壓。在產品的結構設計上，同樣將一些有可能需要的新功能零部件的安裝空間與安裝結構保留在新產品上，同時盡可能實現安裝結構的統一，保證其互換性。 我們在新品開發上應用FMS機理實現模塊化、參數化設計，將典型結構、典型零部件設計成標準件、通用件，產品實現一體化、系列化設計，大大加快了新產品開發速度，節約了新產品開發投資，使產品由單一品種變化為近百種適合不同用途、不同環境、不同地區的產品族，從而實現對市場需求的快速響應，贏得商機。 3 FMS在空調器生產裝配線上的應用 將FMS技術運用于空調生產裝配線的技術改造，改造后的生產線，不僅生產能力大幅度提高，而且多品種、小批量產品生產的適宜性也得到了保障。 (1)空調器裝配線。原設計為固定間隙、固定節拍運行，設備利用率低，生產效率不高。通過運用FMS技術進行技改，將裝配輸送線改為柔性裝配線，將固定的線速運行改為線速可靈活調整運行，將線體加長，裝配臺車間距縮短，臺車數量加多加密，這樣，可以根據需要，針對不同大小規格的產品、不同的裝配內容、不同的裝配工作量、不同的產量要求隨時調整線速，特大機組可在裝配線上一臺間隔一臺拉開距離裝配，保證操作空間滿足裝配需求。按FMS機理，改進后的空調器生產裝配線，生產能力由600臺／班·線上升到1200臺／班·線，同樣的廠房，同樣的車間，同樣的裝配臺車，同樣的輸送線，由于裝配線設計采用FMS技術，產品的混線生產成為可能，這不僅提高了生產能力，而且還極大地滿足了市場需求。 (2)空調器抽真空線。原設計也是固定間隙、固定節拍運行，與裝配線同步，但存在兩線經常不同步的現象，造成正在抽真空的兩線連接的機組被拉下線體的情形時有發生。運用FMS機理改進后的抽真空線，具有與裝配線相同的高效率，相同的優點，線速與裝配線同步，可調節。能夠滿足各種機型抽真空的需求。 (3)空調器成品檢測線。原設計也是兩分鐘檢測一臺，存在不同步拉機現象，原檢測線上用于成品檢測的標準機，換熱能力不可調，只能檢測對應的單一品種。按FMS機理改進的檢測線按照裝配線最大的生產能力設計，不僅在線體運行上與裝配線同步，提高了效率，而且將所有檢測用標準機組柔性化改造，全部采用換熱能力范圍大、可調風速與風門開度的標準機組，可通過調節風速與風向條的開閉角度，來調節風量，調節標準機組的匹配能力。對應檢測不同大小、不同型號的各種空調器產品，使標準機組由匹配能力固定、匹配品種單一，變為匹配能力可調、檢測產品品種多樣化。 (4)空調器產品包裝線。通過柔性化改進，將人工推拉改進為自動輸送，增加真空吸盤機、自動打包機、成品上線升降機等，包裝能力隨著裝配能力提高而提高，不僅能進行小機組包裝，也能滿足大機組包裝，既能滿足小批量生產，也能滿足大批量生產。 (5)產品成品輸送線。經過柔性化改造，增加采用了條形碼自動計數器，與電腦聯網，及時準確地統計各種不同產品的數量與產品分類，改變了過去人工上下線費力、效率低的狀況，實現了自動化上線與下線，在一條線有故障的情況下，可以靈活搭橋，通過另一條線輸送，以保證生產正常進行。 4 FMS在空調器生產關鍵設備上的應用 由于空調器生產線的柔性化，也對空調器生產關鍵設備同樣提出了柔性化的要求，否則某些重要設備將會成為空調器柔性化生產的瓶頸，所以在關鍵設備的選型、研制、匹配上同樣需要應用FMS機理。 制冷劑充填設備是保證空調器產品質量的重要設備，充填機的充填精度與充填范嗣必須能夠滿足本廠各種規格、大小、充填量的空調器產品的充填，我們選用的充填設備的充填范圍達到0-5kg，充填精度達到士69，每條生產線均匹配了R22及雙系統環保R407C(R410a)充填設備，既能滿足大機組中小批量的生產，也能滿足中小機組大批量的生產，在制冷劑R407C淘汰后，只需將系統自清即可滿足R410工質要求。 換熱器生產設備：運用FMS機理合理配置，高速沖床可以生產波紋傳熱片、橋片、φ7孔徑傳熱片、φ9孔徑傳熱片、單排傳熱片、雙排傳熱片；脹管機可以脹φ9銅管的換熱器，也可以脹φ7銅管的換熱器，可以脹光管，也可以脹內螺紋管；換熱器檢漏設備采用氦檢，檢測速度快、精度高，滿足各種換熱器檢測。 5 結論 FMS機理運用在房間空調器產品的開發、生產、技改過程中。產品品種擴展了數十倍，節省了大量投資，增創了億計的經濟效益，市場擴展到世界上數十個國家，事實說明柔性制造系統不僅適用于機械加工，同樣適用于家電產品的設計、制造、裝配、生產，特別是在家電產品供大于求的狀下，設計、制造、裝配、生產的柔性化勢在必行。 |
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