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修理工装夹具
与风竞速,陆地飞行。驰骋在京津、武广高速铁路客运专线上的时速350公里“和谐号”动车组,已经如电飞驰般地跑出了394公里的时速,超过了飞机起飞的速度,也创造了世界高速列车史上“两车重联”状态下的新记录!
创造这一“中国速度”的是第一代中国高铁工人。有一位37岁的普通中国工人与这一速度紧紧连在了一起——他叫张雪松,唐山轨道客车有限责任公司铝合金分厂数控机床装调维修工,高级技师。
——面对铝合金车体制造难题,他带领工友先后完成项目攻关、技术革新109项,设计、改造、制作工装卡具66套,形成工艺文件和操作指导书72项,为成功试制出首辆铝合金车体和磁悬浮列车车体,以及时速350公里动车组铝合金车体制造技术的引进、消化、吸收、再创新的成功跨越,保证国家级重大项目的成功生产探索了宝贵经验。
——面对国际最先进的数控加工设备,他凭借自己的创新思维和高超技艺,20多次排除各类疑难故障,攻克了铣刀“抬头”机构和60米FOOKE加工中心导轨安装设计隐患等8项难题,其中两项申报了国家专利,解决了德国人没有解决的问题,被工友们称为“洋设备的保健医生”、“中国高铁工人的排头兵”。
——面对全新的课题和复杂的生产工艺,他带领铆钳班16名员工全员学习,集体攻关,如今全部成长为各关键工序独当一面的领军人物,其中4人被任命为工段长,9人到其他班组担任了班长。铆钳班被国务院国资委授予“中央企业学习型红旗班组标杆”光荣称号,2007年又被全国总工会授予 “全国五一劳动奖状”。如今他又带领着19名员工奋战在生产一线。
——面对平凡的工作岗位和工种变换,他不断超越自我,以中技学历的底子,自学了机电一体化专业的大专课程,创新的5项先进技术操作法,被企业和同行纳入工艺规范,被唐山职业技术学院等三所职技学院聘为客座教授;他14次参加全国、省、市职工技能大赛,3次夺得省大赛状元、两次获市竞赛状元,被授予“全国技术能手”荣誉称号;他还先后荣获了“全国五一劳动奖章”、“河北省五一奖章”、“河北省十大金牌工人”、“河北省十大杰出青年”、“中国北车集团十大杰出青年”等十多项荣誉称号。今年2月13日,唐山市委作出了《关于在全市开展向张雪松同志学习活动的决定》,以他的事迹推动企业技术创新和全市经济发展方式的转变。

检修26米FOOKE加工中心
上篇:靠工艺创新寻求技术难题的突破
张雪松不仅一次次解决了被国外专家视为“技术秘笈”的制造难题,而且探索出铝合金车体“中国创造”的技术参数,以普通工人拥有的自主知识产权实现了制造工艺的引进、消化、吸收、再创新的快速跨越!
唐山轨道客车有限责任公司是350公里“和谐号”动车组的整车制造商,其制造技术是该领域世界顶尖技术。铝合金车体制造是动车组九大核心技术之一。
2005年5月,张雪松所带的铆钳班担负了铝合金车体的试制任务。铝合金车体与传统碳钢车体结构不同,碳钢车体是框架结构,即每节车厢搭好框架,包上钢板焊接即可。而铝合金车体则是由型材拼接组焊而成。当时没有设备、工装、工具等制造手段,没有相关的技术标准、工艺规程等技术资料,员工没有铝合金车体焊接制造技术经验。对于初次接手铝合金车体试制任务的张雪松他们来说,焊接后产生的变形是常见的事情,而这对于铝合金车体的整体精度是致命的。在多次试验车体侧面的铝合金型材组合拼接过程中,多块型材焊接组合后,整块板材总有一个角会“翘起来”。面对这一技术难题,张雪松从型材固定压紧配重、车间的温度、湿度、焊接保护气等10多项参数入手查找原因,逐项排除,最终通过调整固定装置压紧的力度予以解决。
对于各个部分的铝合金车体焊后容易变形问题,张雪松总是先从一个个小的截面开始进行试验调整。2米、5米、10米,到整辆车的组焊拼接,经过成百上千次的试验后,张雪松积累了“反变形量”、“焊后调修”、“调修加热温度控制”等8种详实的数据,并将铝板焊接“坡口”由进口机器的57.5度,改造成图纸标注角度60度,摸索建立了不同工件的组焊反变形和收缩预留参数,很好地解决了组焊变形的难题。试制进入车体总装阶段,张雪松反复摸索车体侧面、端口面、车顶组装调修的组焊工艺,总结出了“调整装配法”和“夹具压紧点多点支撑”的系列组合焊接工艺方法,保证了车体的各项尺寸精度。这一系列技术攻关为高速动车组批量生产奠定了现场制造技术根基。
张雪松善于在生产现场凭借自己的创新思维,解决复杂工艺技术难题。用于铝合金车体板材下料的美国福禄数控水切割机,其设计结构对薄板卡紧力不足,而本身又没有定位基准,每次使用全凭经验调基准,卡具和刀头极易碰撞,为此,工人们在加工时都要预留出来一段板料,浪费很严重。公司与厂家多次协商解决,对方在材料、人工等方面开出了天价,却没有给出技术改造的方案和实施时间。张雪松和工友们一起反复研究设备原有装卡胎具后,先后设计了3套方案,连续试验15次,效果还不理想。有人断言:这项攻关只能以失败告终。但张雪松不放弃!他结合工友们在德国学习时自己绘制的160张草图,先后查阅了有关数控设备的理论和设备资料,反复计算各项参数,采用在卡具背面安装定位销和弹簧的办法,成功制作出自己设计的卡具夹紧装置。改造后的卡具装卡板料快速准确,不仅装卡时间缩短了一半,加工质量达到“零缺陷”,而且大幅提高了板料的取材率,仅公司生产的第一批动车组,就节省板材近百张。他已将这项技术创新改造后,系统总结成《福禄水切割卡具设计制作》,申报了国家专利。
每列“和谐号”由8节车厢组成,只有实现每节车厢的流线造型,才能保证整个列车的优美流线,这在铝合金车体,特别是“子弹头”车头造型的生产上,就需要由多种定位装置来确定每块型材的基准位置,其中定位装置的精度高低至关重要。对于铝合金大部件车体侧墙即车体侧面焊接的装置定位,德国人提出了工具装置的精度要求,但没有提供检测方法,同时又要求必须定期检测。传统检验方法是先对部件侧墙焊接工装的转台基座进行校准,然后测量各支撑定位块对基准的距离。张雪松制作了侧墙工装样板,确定了检测方法,解决了侧墙工装无法确定定位块精度的难题,同时使侧墙工装停工检测时间缩短了一半以上。2005年9月,经过张雪松和技术工人的共同努力,唐车公司成功试制生产出首辆铝合金车体和磁悬浮列车车体,也为现在生产的时速350公里动车组车体总结摸索了大量科学、实用的技术参数。张雪松也将《铝合金车体大部件侧墙焊接工装标准检测方法及辅助工装设计》项目申报了国家专利。
从2005年引进到2008年4月11日,国产时速350公里 “和谐号”动车组在唐车公司成功下线,只用了三年时间就走完了国外20多年的技术路程,中国由此成为世界上仅有的几个制造时速350公里高速铁路移动装备的国家之一。“中国制造”在国际市场引起了广泛关注,一些发达国家表示出订购中国“动车组”的意向。
2009年6月19日,国务院总理温家宝到唐车公司视察。在铝合金分厂,他蹲下身子仔细查看正在进行焊接加工的铝合金车体车顶的外观和截面,详细询问了时速350公里动车组车体的材质、车体重量、焊接和加工特点等方面的情况。他自豪地说;“你们百年老厂焕发了青春,‘和谐号’不仅是中国的最高水平,也是世界最高水平;不仅是中国最高运营品质,也是世界最高运营品质;不仅要满足中国市场,也要满足世界市场的需求,这是我们的骄傲!”

每天巡检设备
中篇:用管理创新完成由传统生产向现代制造的转变
张雪松从铆钳工“转行”成数控设备管理人员,不仅迅速掌握了20多台国际顶尖数控机器人的工作原理和操作规程,而且探索总结了“三分修七分养”、“ 周期定点养护”等设备维护模式,既摆脱了对“洋维修”的过度依赖,又保证了整套数控生产线的高效运转和正常生产!
在“和谐号”铝合金车体生产过程中,每一道关键工序都是由大型数控设备来完成的。每套数控设备都是不可替代的,一旦其中一个环节发生问题,就有可能造成整条生产线的停产。在技术追求上永不满足的张雪松,在完成了铝合金车体和磁悬浮列车车体试制任务之后,他盯上了更富有挑战的数控设备维修工作。2006年,为了系统地把“洋设备”中国化,根据唐车公司实际需求,他主动请缨,“转行”成了一名数控机床装调维修工。
2008年9月,时速350公里动车组开始大批量生产,用于铝合金车体大部件加工的Fooke加工中心的8把专用机夹铣刀先后损坏,从国外采购成本高且来不及,外包修理没人敢承接,动车组生产线面临停工的危险局面。张雪松查阅了60余份图书资料,对损坏的刀具进行测量、研究和比对分析,终于找到了症结。专用机夹铣刀由10个刀片组成,工作转速高达每分钟8000多转,任何一个刀片的镶嵌面重量稍稍偏大或偏小就会造成刀体工作中产生振动,不仅加快磨损,还危及价值数十万元的电主轴。张雪松仔细研磨刀体上每个刀片的镶嵌面,耐心地一遍又一遍地进行刀体动平衡检测,终于将价值5万多元的8把刀具全部修复,加工使用效果良好,避免了动车组生产全面停产。
数控机床装调维修工负责数控机床的装配、调整和维修,是需要电子、机械、材料等复合知识和技术的新工种。张雪松管理着二十多台、价值3亿多元的进口Fooke加工中心数控设备、克鲁斯焊接机器人、福尼斯焊接专机等大型数控设备。国外设备制造商对这些机器的保养维护只提出了参考性意见。每个Fooke加工中心,有17项30多个加油点,其中刀库直线导轨有4个加油点。对于维护问题,设备提供厂家只规定:刀具每往返行程1000米需加一次润滑脂。“往返行程1000米”,对于唐车公司的维修工人来说,是一个宽泛而不好把握的概念。经过4个月的观察,张雪松根据生产情况和换刀频率,提出“每月加油一次,每个加油点加5克润滑脂”的直观、简便、量化的操作保养方案。而像这样的加油点在张雪松所负责的20多台数控设备中有300多个,经过一年多的摸索,张雪松将所有数控设备的每个加油点的润滑时间、周期、用油种类和数量等,都作出了量化指标和参数,建立了完整的保养维护体系,大大减少了数控设备的故障率,降低了维修成本。
如何延长“洋设备”配件的使用寿命,是张雪松主动发现、提出并攻关的又一个重要课题。2009年3月,由于订单骤增,动车组车体产能需要大幅提升,偏偏在这个节骨眼上,瑞士百超数控水切割机高压缸出口密封圈却损坏了。张雪松在维修中发现,由于生产线超负荷运行过大,承受300MPa压力的高压缸出口一侧缸体严重磨损,单纯更换密封圈难以维持设备正常运转,几天之内还得更换。花费十几万元进口一个高压缸体要一个多月时间,但如果密封圈不换就要停产,损失难以估计。张雪松仔细研究水切割机高压缸的工作原理,发现缸体磨损处属于高压集中区域,他大胆提出缸体翻转使用的方法,得到了公司数控中心专家的认可。高压缸翻转后,出口变进口,缩小了缸体划伤面,大大延长了使用寿命,保证了正常生产。
下篇:以集合创新实现团队技术水平的整体跃升
张雪松不仅用自己的勤奋钻研成为知识型、技能型、创新型的“金牌工人”和“客座教授”,而且以无私传艺的博大胸怀带出了一批批“金蓝领”和“技术创新能手”,成为“和谐班组”、“学习班组”、“人才摇篮”!
张雪松1992年从唐山机车车辆厂技工学校毕业进入唐车公司工作,先后从事过机械钳工、工具钳工、车辆钳工等工种,后来又“改行”做了数控机床装调维修工。不论工种和岗位怎么变换,他干一行爱一行、学一行钻一行,在每个平凡的岗位上都做出了不平凡的业绩。当机械钳工,别人需要七八年才能担任主修,而他用4年时间就成为了主修;作工具钳工时,他负责进口松下神钢焊丝制作流水线的调试;担任铆钳班班长后,他更是用自己和团队的创新智慧和技术力量,把“中国工人创造”写在了世界高速列车的发展史上。
这些年,张雪松不仅敢于在技术上与外国人比高低,更勇于挑战自我,长年坚持自学深造,紧跟国际先进生产技术步伐。他中技毕业后,利用业余时间进修了机电一体化专业的大专课程,还不断学习PLC、CAD、英语等相关知识,写下了几万字的读书笔记和学习心得。同时,学习车、铣、磨、焊等工种的相关理论,还先后研读了《液压传动》、《电工基础》、《电力拖动》、《数控机床的原理和维修》、《PLC基础》等大量专业书籍,不断为自己“充电”,提高理论水平和创新能力,这些都为他担任“师傅”、“客座教授”、“竞赛状元”打下了坚实的基础。
张雪松常说:“一列‘和谐号’动车组由八节车厢组成,只有全部动力同时发动,整个列车才能跑出风一般的速度。”他深知个人力量再大也是有限的,只有更多的职工掌握了新技术,才能推动企业的技术不断进步。在担任铆钳班班长时,张雪松就注重发挥团队的力量,他通过实践琢磨出的点子,都拿出来与工友们交流,在技术上取得的每一个突破,总要向自己的团队传授,变成大家共同的知识和本领。张雪松在实践中积累了不少“绝活儿”,他把自己是怎么干的,其中有什么失误和心得、怎么干才又快又好,都一一记录在本子上。几年下来,他积累了十多万字的“工作日志”。对于这些“宝贝”,张雪松没有藏着掖着,他毫无保留地把本子借给工友们看,或是贴在网上,让所有的人看,如今铆钳班16名员工人人都有自己的“工作法”。青年工人李玉路跟着张雪松学习工作不到两年,不仅在省市各项技术比赛中屡获名次,夺得“全国技术能手”称号,而且在高速列车车体生产中创造了“李玉路耐心打磨法”。
张雪松现在带领着一个19名员工组成的数控设备维修班,他仍然十分注重传帮带,与大家一起提高设备管理和维修水平。动车组生产使用的天车和焊接变位机等全部采用PLC可编程序控制器控制,一般的电工排除不了其中的故障。铝合金车体空调框焊接工序的变位机,使用后一直有问题,头架和尾架升降不同步。张雪松运用自学掌握的PLC知识,接上笔记本电脑,现场监控程序运行,经分析找到了故障原因。张雪松修改控制程序排除故障后,立即把修改后的程序交给数控中心的专家们分析,使优化后的PLC控制程序推广到所有的同类变位机中,提高了这些设备的工作效率。为了帮助维修班数控组的6名维修电工都能掌握PLC知识,张雪松利用旧配件亲手组装了一个PLC故障诊断试验台,向工友们演示PLC工作原理、程序编制、简单程序故障发现和排除等技能,并指导他们动手操作,使他们都能发现和排除简单的PLC故障,很快提高了大家的维修能力和水平。王迪2007年进厂来到张雪松班组工作,经过张雪松的严格要求和手把手传授,仅仅四个月时间,他就能够独立处理一些日常的数控机床故障,并在张雪松的指导下参加并夺得了唐山市第十二届职工职业技能大赛钳工组第四名的优异成绩。
“我愿做一颗永远发光的螺丝钉,镶嵌在高速动车组上,畅游中华大地;我愿做一个优秀的高铁工人,做一个有志气有能力为中国争气的好工人”,这是张雪松在一篇日记中写下的话。是的,正是因为有了千千万万个“张雪松式的工人”和千千万万个“张雪松班组”,才有了实现“中国速度”的梦想,那一条条飞驰的“和谐号”“银龙”,已经成为这个伟大民族复兴的一个贴切图腾。
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