康明斯柴油機制造工藝執行歐美最高生產標準

 康明斯柴油發電機組驅動所用的G系列直列六缸超高壓直噴式柴油機，功率范圍覆蓋310馬力～512馬力，峰值轉矩2 300N·m，可滿足歐Ⅳ、歐Ⅴ、歐Ⅵ及全球非道路第四階段最高排放標準。

康明斯F和G系列柴油機工廠擁有按照世界領先的技術標準和質量控制標準設計的柴油機制造系統。車間生產線包括缸體缸蓋機加線、裝配線、試驗線、噴漆線和附裝線。設備自動化程度高，預防性防錯技術應用廣泛。

3.8L排量的柴油機，由于技術特別成熟，故障率極低，可以保證50萬km無大修，在市場受到廣泛的歡迎與接受，一年的產量是10萬臺。4.5L柴油機就是基于3.8L柴油機開發的，排放達到歐Ⅵ標準，現在產量也在逐漸攀升。不僅，包括江淮和奇瑞，也采用康明斯的柴油機，裝配他們的載貨汽車?！镀嚬に噹煛芬恍写舜螀⒂^的正是3.8L缸體、缸蓋生產線。

質量管控從毛坯開始

當缸體缸蓋毛坯運到工廠，康明斯會有專人從每批次里隨機抽取一臺，用三坐標測量儀檢測，如果發現有問題，這一批次的缸體毛坯就都退回。如果是在生產線上發現問題，會全線停機，進行追溯。按照加工順序每道序追：出問題的缸體是哪天生產的，哪天上的線，同批次的第一臺走到哪了，最后一臺在哪，確定之后進行隔離下線，其他批次可以繼續加工。然后查找發生問題的原因，為什么會這樣，直到找到原因才繼續生產，否則絕不開工。

生產線自動化程度高

缸體上線是缸體加工的第一道序，一共由三道工序來組成的柔性加工單元，每道工序六臺設備，采用德國利勃海爾的機械手完成。組成柴油機的大部分零部件、毛坯及缸體缸蓋的粗加工全部來自外協，為保護企業機密，精加工由康明斯自己完成。生產線上每個工序都有相應的編號，比如040、050，060、070……對于不同排量的柴油機缸體而言，在加工內容上基本一樣，因此生產線的布局也基本一樣，精度要求也一樣，不同的是缸徑和曲軸直徑。

康明斯設計生產線的時候，組建的是柔性加工單元，中間通過德國的利勃海爾機械手上件，自動化程度特別高。整個車間兩萬多平方米，算上管理人員，一共才82個人。平均每人負責6臺設備。而這也是康明斯柴油機生產線最大的優勢。大量自動化設備的采用，減少了人工參與程度。比如磨刀和打孔，完全由設備、刀具和機床精度保證，這樣的結果就是精度更高，一致性更強。由此帶來的好處是，只要首件產品檢測合格，后續產品基本不會出現問題。與缸體相比，缸蓋加工難度更大。缸蓋有16個氣門缸孔，兩進兩排，全部在60工序完成，從上道工序過來進入60工序，到下一道工序，所有16個孔都加工完成，而且位置度、垂直度和平面度，都能滿足設計要求。即使其中有一個孔有錐度要求，在1mm以內，也能依靠先進的加工設備得到保證。在如此高效的情況下，2015年的廢品率是300ppm（0.03%），而行業普遍在500ppm，這是一件相當了不起的成就。

多重檢測確保精度

在加工線上的每個工位，都有隨時的在線檢測系統?？得魉沟脑诰€檢測在設計上，包括檢測頻次、抽檢，都經過精心考慮。每下線60臺（缸體/缸蓋），就會抽一臺拿去人工檢驗，合格之后馬上拿到生產型三坐標測量儀檢測，檢測時間大概30～40min。與加工相比，每臺加工中心加工一臺缸體的時間是20min，當檢測完成的時候，第二臺缸體正在加工，如果發現問題，立刻停機，及時追溯出現問題的原因。通過這種檢測設計，康明斯的廢品率特別低，保證生產線產能的充分利用。每臺缸體上都打有標號，如果出現問題，根據標號就會知道這臺缸體是什么時間加工的，哪個操作者負責，哪臺設備加工的，這些都能追溯。除了系統自動記錄，另外還有一些手工記錄，這些記錄在康明斯會保留10年。也就是說，如果一臺柴油機在10年之內發生問題，在康明斯都能查到其全部信息。

在線檢測是出于過程需要，因為我們對曲軸、凸輪軸、活塞、連桿位置度要求很高，利用三坐標測量儀可以充分保證柴油機的加工精度。檢測順序也是有規律的，比如說各地運到這來的工件，通過地面物流運送到檢測工位，優先檢測需專機加工的工件，然后檢測送往CNC的。因為CNC性能很強，C PK可以達到1.67以上，所以其所需的工件檢測要靠后，而專機的C PK相對較低，是最后加工的，所以會優先檢測專機需要的工件。在檢測設備的設計上，3.8L缸體線、2.8L缸體線和缸蓋線，每一條線都有兩臺三坐標測量儀，其精度與計量式三坐標測量儀精度一致。

加工設備世界水平

德國納格爾（NAGEL）的絎磨機，是目前世界上最先進的絎磨機，也是康明斯公司最貴的設備。在3.8L和2.8L缸體線各一臺，總價值1億元。當初工廠建廠的總投資12億元，僅兩臺珩磨機占1億元。”珩磨機里邊有25個工位，一半是備用工位，主要加工位置有8個，目的是實現柔性生產，快速換磨。這臺珩磨機大概有二三十萬個參數，通過這些參數的設置，可以保證缸體的網紋、夾角等這些參數滿足柴油機的要求。

目前缸體線共有五個關鍵工位，包括缸孔、曲軸孔、凸輪軸孔、頂面和座圈。如果這些工位的加工出現問題，會影響到整個柴油機的質量。因此這些工位的工藝和設備都是公司的機密，目前有些廠家在模仿康明斯，但也只能流于表面，因為這是一個企業的核心技術，別人想要完全掌握幾無可能。除了先進的加工機床，刀具對于加工質量也是非常重要。在康明斯，每臺CNC都配有一個刀庫，可裝100多把刀。在上道工序流到CNC工位的每臺缸體，先用探針做一個標記，確保工件的正確位置和姿態，建立一個坐標系，然后通過這個坐標系再去打孔，保證打孔的位置和精度。這個過程完全沒有人的參與，全部自動化。在整個車間，所有的機械加工工位上，采用的設備都是國外進口，如美國MAG的CNC和五軸四聯動數控加工中心，而在裝配工藝要求不是特別高的工位，比如缸蓋壓裝、座圈壓裝和軟硬塞壓裝，物流設備和清洗設備，采用國產設備。在選用刀具的過程中，郭主任他們做了試驗。拿銑頂面來說，用大盤大銑刀，如果用進口品牌，最多可以加工6 000臺不用換刀，而且精度都滿足要求，而國產刀具最多加工400臺甚至更少。綜合下來，加工的成本反而更高。

柴油機測試精益求精

當缸體缸蓋加工測試合格之后，便會和其他的柴油機零件組裝成整機進入測試區。3.8L和2.8L兩條生產線的柴油機都要到測試區進行測試。在測試區域，有一個個的小房間，其實每一個房間里面是一臺AVL的臺架。裝配完成的柴油機在運轉到測試區后，專門有一個工位自動讀取柴油機的信息，判斷測試時間是10min、5min，還是30min。待測柴油機到臺架之后，系統會自動監測這臺柴油機的功率、轉矩等參數。如果哪個參數與要求不符，系統會自動停機，自動將這臺柴油機送出來，并且記錄問題的缺陷，工作人員只需要通過返修工位，直接就能查出來。

現在車間一共有12臺AVL臺架，10臺用于生產，另外2臺用于產品測試。測試設備的先進之處在于，12臺臺架，每一側6臺，也只需要兩名操作工來監控。每一臺架上面都有顯示燈，不同的顯示狀態表示臺架不同的工作狀態。操作人員會根據這些提示信息來處理相應的柴油機。測試的內容就是將柴油機起動，對整個功率段、轉矩段及滲漏情況等進行檢測。如果檢測合格，就進入到噴漆工序；如果有異常，問題柴油機就會被送到維修區。通過維修區的電腦就可以查到這臺柴油機所有的歷史信息，包括從哪條裝配線到這里，甚至每一顆螺栓擰緊的力矩，都可以追溯得到?？得魉沟臄Q緊設備來自阿特拉斯，柴油機上每一個螺釘螺母的擰緊力矩，全部自動記錄到在線管理軟toolsnet系統里面。后期查詢只需輸入ESN號（柴油機序列號），每臺柴油機所有的擰緊信息都能看得到。同樣，阿特拉斯是瑞典的品牌，AVL測試臺架來自奧地利。另外，為保證柴油機性能，康明斯內部每個月會安裝一臺柴油機，進行EQA（柴油機質量審核）試驗，讓柴油機連續運轉14h，然后拆開，看內部的磨損有沒有異常，裝配過程中是否有遺漏項。一旦發現問題，會相應地把問題描述級別定級，然后制定改進措施，指定專人負責，在指定時間內完成。

通過這項工作，康明斯曾經發現了很多問題，比如說瓦有異常磨損，水套里面有銹等，后期得到改進，也保證產品到達用戶手里時具有過硬的質量和性能。

康明斯柴油發電機組中所有的關鍵組件皆由我們自行制造和裝配，因為我們始終認為這是保持供電產品一致性、生產流程控制和現場穩定電源表現的唯一方式?？得魉共裼蜋C、交流發電機、控制系統、渦輪增壓器和排放后處理系統組成我們所服務市場中最可行、最可靠的發電機組產品，關鍵部件包括具有行業最低排放等級的耐用省油的康明斯柴油機；具備卓越過載能力和不懼瞬間沖擊電流峰值的斯坦福交流發電機；低排放獲得EPA Tier4認證的尾氣處理系統。為用戶開發的并聯系統是集自啟動、同步和電源無縫轉換的全智能數字控制技術，并具備專業的診斷、測量與統計、異常保護、遠程監控和網絡連接通訊功能。該系統采用分布式邏輯概念進行構建，能夠輕松地將并聯控制裝置、中低壓電源部分、自動轉換功能和數字主控器（DMC）實現監控智能自動化。其全自動轉換系統采用ATS控制技術以便于操作和獲得可靠的高接觸力設計，能夠承受數千次切換操作周期。通過公共母線排通訊指示，40至4000安培系列產品均可應用于整個發電系統，且可針對獨特的項目要求提供定制服務。雙電源轉換柜通過前置面板顯示屏可以查看電源和負載狀態、微調整、事件日志和網絡狀態，產品通過UL1008\IEC\CSA\NFPA\IEEE\IBC和NEMAICS10機構認證。