浅谈锻造行业自动化实施注意事项

文/王夕锋·诸城市义和车桥有限公司

根据国家统计局最新数据，2022 年末中国人口总规模为141175 万人，比2021 年减少85 万人，自然增长率为-0.60‰。这意味着，中国人口于2021 年达到峰值，从2022 年开始进入了负增长。我们国家的人口红利时代逐渐消失，所以便出现了招工难、人工成本高的问题，很多企业被迫外迁至人力成本更低的东南亚国家，本文就个人了解的部分锻造企业职工现状、产品情况以及工艺情况，自动化的需求和矛盾等方面做一下浅谈。

锻造企业面临的现状

锻造行业本身就是一个“脏乱差”的传统行业，现场工人经受着高温的炙烤，忍受着石墨乳的浸染，承担着较大的劳动强度，工作环境恶劣，所以是特别不受人喜欢的行业。据了解，现在很多企业的锻造线工人平均年龄约52 ～54 岁，55 岁以上的占比不少于30%，45 岁以下的能占到10%，40 岁以下的几乎没有。从这方面看，一线工人后续将会断档，并且再过3 ～5 年，生产线就很难排班生产。当这些人退休后，请他们再回来干，就算是一个月1 万元，他们也不干了，一是也确实干不动了；二是子女都成家立业，家庭相对富足，不需要再这么拼命。据了解，有些企业原来的锻造生产线有二三十条，但是因为没有人，只能轮换着生产，设备在等人，设备的利用率很低。

锻造企业根据客户的需求，往往需要锻造多种产品，且各类需求数量少，并且企业还必须实施订单生产、零库存，这就导致了一条生产线要生产三四十个品种，故需要每班换模三、四套，这样就需要频繁换模，不仅产品没有产量，而且工人还挣不到钱，能源浪费不说，成本居高不下。

企业实施自动化的注意事项

根据上面说的人员情况和产品需求状况，工艺自然是原来的比较陈旧的传统工艺，中频加热→空气锤拔长→冲床压弯(或压扁)→预锻→终锻→切边，空气锤拔长不管粗细、不用换模，虽然拔长比较容易，但对工人的操作技能有较高的要求，还存在着安全隐患，每道工序都是人工操作，一条线上6 ～7 个人。针对以上情况，企业还要生存必须进行破局，故有了自动化的需求，我们公司已经成功上马两条自动化锻造生产线(图1、图2)，下文就企业在实施自动化方面需要注意的事项进行说明。

图2 自动化锻造生产线

⑴要实施自动化，必须先有一个稳定的锻造工艺。锻造工艺的稳定，说起来很简单，就是每道工序没有人为变差，产品状态要稳定一致，这也就要求过程稳定，而像空气锤拔长这种工艺就很难稳定。

⑵要实施自动化，必须使用规范的工装、模具。对模具的设计要标准化，模具实现准确的定位和紧固，带锁扣和上下顶出，保证工件锻打完之后的状态都一致。模具与模座的定位可以用十字定位键定位(图3)、模具侧面定位(图4)、燕尾槽定位等多种结构形式，具体可以查阅相关资料。

图3 十字定位键定位

图4 模具侧面定位

⑶要实施自动化，对产品分类、对一条线上锻打的产品，尽量选择结构形式一致的为一类，这样机器人夹爪的通用性较强，在更换品种时简易调整或者不用调整就可以生产，这样能提高生产的方便性。

⑷要实施自动化，要与自动化厂家做好深入沟通。这个方面，就是要把具体实现自动化产品的清单明确告知，说明锻造过程中的工艺难点，以便自动化厂家有的放矢地解决，尽量减少不必要的麻烦。沟通的越多，方案执行越可靠。

⑸要实施自动化，建议考虑单工序实现。对于没有锻造自动化经验的锻造厂，从单工序实现自动化，这样会减少很多麻烦，激发实施自动化的热情，也能逐渐培养自己的自动化服务人员。

⑹要实施自动化，要有足够的后方服务。实施了锻造的自动化，这是一个系统工程，涉及的方面较多，为了能稳定生产，必须整个过程能力都必须可控，包括工艺的稳定性、模具的寿命、设备故障的排除、电器问题的处理等等，要求综合处理问题能力很强。实施自动化，就是综合能力的提升，自动化执行好了企业的综合实力也就提上来了。

⑺要实施自动化，要有攻坚克难的精神。自动化的实施，不可能像我们想象的那么完美，必须针对我们现场发生的问题去认真分析，不管利用有关厂家也好，还是自行攻关也罢，都要想尽一切办法去解决，这样才能实现稳定生产。就拿模具寿命来说，模具寿命低了，自动线是没有意义的，这就需要我们不断地寻找适合生产现场的工艺和模具材料，追求好的性价比。

企业实施自动化的建议

⑴消除不稳定的工艺，取消空气锤，采用辊锻机、楔横轧机或者冲床等设备来代替。

⑵对生产线采用部分工序实现自动化，不要追求全线的自动化，特别是产品品种比较多的生产线；现在比较成熟的自动化工序，包括中频加热的自动上下料、辊锻机和楔横轧机的制坯、螺旋压力机和热模锻压力机等的预锻和终锻、压力机的切边和冲孔、石墨乳的自动喷涂等。

⑶多了解和调研成功案例，去其糟粕取其精华，借鉴成功经验，提高成功机率。

结束语

曾经跟一位企业老总沟通过锻造自动化，他说“锻造自动化不是为了降低成本，而只是保证在5 年之后还能活下去”，我非常赞同他的观点，上了锻造自动化，设备投入是大的，运行成本和维护成本是高的。鉴于当前的用工形势，锻造自动化势在必行，其实行业内已经有很多条成功的自动化生产线，这都是我们学习的榜样，我们应该想尽办法找到适合于自己企业的自动化。这些只是我的个人看法，不一定正确，仅供参考，还望各位行业同仁批评指正。