李雪琴 朱杭杭 薛文军
西安中车永电捷力风能有限公司 陕西西安 710018
摘 要
本文主要针对定子线圈制造过程中存在的原材料浪费进行探讨和工艺优化方面提出改进提出建议和意见。
关键词 降本 工艺废料
0引言
近年来，风电市场大力发展，陆上风电逐步发展为海上风电，作为风 电电机制造单位，我们生产的直驱、半直驱风电电机已经向 6MW\10MW\12MW 转型，电机功率增大的同时，其中原材料使用量也在不断增加。2021 年， 我们面临着生产订单萎缩、电机价格下调、原材料涨价等一系列变化，降 低电机制造成本已经成了迫在眉睫的事情。
1 问题的提出
线圈作为电机的心脏，其主要用料为电磁线和绝缘材料，其中电磁线资金占用最大，由于线圈作业过程主要以手工和设备混流作业为主，生产制造过程中会存在很多材料浪费，下面我们具体从操作过程进行降本可行性分析。
2 原因分析
线圈制造主要分两部分：成型和绝缘。成型工序以设备为主，其材料 为带绝缘绕包的电磁线。由于电磁线的主材料是铜，风电大兆瓦线圈台用量在5t以上，铜材消耗大，废损也大，生产制造过程中原材料浪费大。绝缘工序主绝缘材料是云母带，线圈直线部分主要是包带机作业，小料剩余不能及时消耗，也会造成大量的材料浪费。下面以这两个工序为主具体分析一下：
2.1 电磁线损耗主要集中在以下两个工序;
（1）梭形绕制工序：电磁线轴重定尺是否准确直接影响整台线圈材料消耗 定额，现场作业发现，同一轴重，不同厂家、不同批次的电磁线，绕制同一产品梭形，剩余工艺料相差 0.3~1.2kg,处理方式全部以废铜价格处理,每公斤差价在30~40元不等。
（2）风电线圈制作过程中不允许焊接，每轴电磁线按设计尺寸绕制后，剩余的工艺料不足一支线圈不能使用，另外，梭形多股线圈绕制时，前后轴张力差异会影响每匝线圈紧密度，线圈每股用电磁线量会有变化，也会造成工艺料发生变化。
（3）成型设备操作：绕线机、涨型机设备参数调试造成线圈尺寸超差浪费。 设备参数调试错误或在设备操作过程中,设备故障造成线圈报废,造成线圈半成品浪费，其产生的物料浪费金额更大。
2.2 绝缘工序材料浪费：
绝缘工序手工作业为主，人员配置最多。其材料消耗主要为人员技能差，迭包度不符合工艺要求造成的返工浪费。
（1）绝缘包扎工序端部和引线头组合全部采用手工作业，各层绝缘迭包度控制是包扎的基本技能要求，技能掌握不熟练，直接影响产品质量，造成绝缘材料废损。绝缘机包直线部位时，如果操作工包带机操作不熟练，起头、收尾搭接不全，线圈搭接部位过稀会造成电机局部绝缘薄弱，过密直接造成线圈直线截面尺寸超差，影响嵌线进槽，严重的还会造成绝缘损伤，影响电机绝缘性能和使用寿命。
（2）线圈防护不到位，造成的绝缘损伤，造成返工浪费。线圈主要由 铜线和绝缘材料组成，现场设备、工装主要为铁、钢为主，其材料硬度都 大于线圈材料硬度，生产过程中，因设备、工装、转运防护不到位，造成 线圈绝缘磕伤，严重的还会造成电磁线磕伤。
（3）机包绝缘料小料剩余，造成的材料浪费。线圈直线绝缘不允许搭接，否则影响电机嵌线的槽满率。
绝缘材料的盘径、米数大小和线圈匹配度差，机包后剩余的小料多，部分会因为包带机拉力会造成绝缘材料分层、脱胶，无法使用，从而造成小料浪费。
2.3辅料消耗浪费
梭形线圈成型时设备张力大，因铜材硬度小，带绝缘的铜导线与设备直接接触会造成线圈绝缘和铜导线损伤，因此在成型前梭形使用保护带进行防护，增加线圈涨形时弹性。涨形后拆除。拆除后的布带90%无损伤，现场造成大量的辅料浪费。
3.采取措施：
3.1 细化产品用料，合理控制电磁线工艺废料。
（1）将电磁线米数与轴重结合，根据线圈设计尺寸计算线圈米数，并结合现场设备绕制实际，确定每支线圈实际使用量，将每轴工艺料控制在3m内，对超出部分使用价格便宜的铁丝替代，绕制最后一支线圈时保证电磁线轴和线圈之间的拉力。
（2）合理进行电磁线轴定尺，采集不同厂家电磁线进行统计，同时进行差异化轴重定尺，确保供应商提供的电磁线轴重的稳定性。
（3）与技术相关部门沟通，修订电磁线采购规范，将电磁线规公差带减小，减小不同批次电磁线波动。
3.2线圈直线用绝缘材料不允许搭接，我们在现场采取以下措施：
（1）机包小料全部回收，全部使用在线圈端部，因线圈端部允许绝缘搭接，现场将物料进行分批次发放。先消耗小料，再发放完整的绝缘料，保证绝颜料无剩余。
（2）现场操作员工进行工位分组配置，建立手工+机包混流作业单元，手工包扎与机包匹配，实现快速切换。将回收的机包小料按工位分批配置，使小料在作业单元内快速消耗。
3.3布带辅料回收二次利用：
我们在现场将拆除的白布带与其它工业垃圾分类放置，对布带进行二次回收。同时投入布带卷包机、缝纫机，建立2条布带绕包生产线。将回收的布带通过分拣、扎带、卷包，按定制尺寸进行绕包，并将布带卷包工序纳入班组管理
入库的布带按产品定额进行分发，抵消新布带投入，降低线圈辅料消耗。通过组建布带卷包工序，同时提供了6个操作岗位，加强了工序内循环作业。全年节约55%新布带的投入。
3.4多方位进行操作技能培训，提高员工综合素质：
(1)加强关键岗位操作技能培训，并制作培训道场，进行单点课培训、熟练 掌握手工操作技能、设备操作技能，并结合上下工序、厂内外质量问题进行综合的理论知识、专业知识培训，使员工真正的融入团队，爱岗、敬畏岗位。
(2)加强关键设备理论知识和设备专业知识培训：员工熟练掌握设备操作技能，并能够进行设备正常维护和保养，掌握专业的设备操作知识，在产品制造过程中勤测量、勤检查、勤维护，才能保证线圈成型尺寸的一致性。
4.结语
通过以上各项具体实施，提高线圈成型、绝缘作业质量，现场管控中利用精益思想进行节拍化生产和物料管理，使线圈的物料废损大幅降低，目前直驱生产线全部按该要求实施，下一步，我们针对半直驱定子线圈特点，进一步严控物料现场作业，并持续进行物料成本控制。
参考文献
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