研发内参
R&D INTERNAL REFERENCE
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2022年2月
主管单位:上海寰宇启东箱厂
主办:研发中心
内部资料,不得外传
封面摄影:范良福
目录
产品开发
40尺折叠箱量产策划 ---------------------------------------------01
双层折叠运车架 ---------------------------------------------------03
船用箱式电源项目进展 ------------------------------------------05
“五小”创新
集装箱防倾覆措施 ------------------------------------------------07
冷箱铝材预涂发泡漆工艺改进 ---------------------------------13
培训提升
专利引领,创新驱动 ---------------------------------------------17
正确认识和形成知识产权专题培训 ---------------------------18
研发中心学习小组
研发中心学习小组成立啦 ---------------------------------------19
各小组学习计划 ---------------------------------------------------21
本月优秀员工 ------------------------------------------------------22
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产品开发
40尺折叠箱量产策划
虎年伊始,启东研发中心组织特箱生产部、品保部、采购部和市场部一同召开了40’HC折叠箱批量订单的生产技术交底会。会上各部门同事结合实际,就如何对批量订单的生产提质增效提出了诸多建议并在会后逐步落实改善,力争打响虎年折叠箱量产的第一枪。
结合前几次生产和设计经验,研发中心对本次折叠箱的结构适当进行了优化。例如在焊接铰链方销位置增加了观察口,方便在箱体总装调试过程中可以清晰地观察到方销位置的配合情况,及时调整配合间隙。此外,折叠箱结构与标准集装箱差异较大,为提高钢材利用率,研发中心提前与采购管理部联系策划,结合本次量产规模,针对折叠箱特殊零件规格订购了相应的钢卷,有效提升了约3%的钢材利用率,同时提前安排外协供应商对上翼板压型模具进行调试,并交付样件检验。
特箱生产部协同设备工程中心、研发中心也提前进行了多次沟通和策划,对前几次生产过程及时进行了系统的梳理和总结,特别针对翻转台架,底侧梁工装、二次总装胎位等逐一讨论优化方案,并及时落实改进,为批量订单的生产做足准备。
折叠箱特殊的结构中,如鞍马槽,焊接铰链孔位等关键结构较为特殊,很多尺寸无法直接用卷尺等测量工具进行测量。针对这类特殊结构的来料和生产检验,研发中心与品保部门讨论后决定用数控切割加工检验模,针对性地利用模具进行检测,不仅可以保证检验的准确性,也提高了检验效率。
在各部门的通力配合下,虎年第一批折叠箱的量产工作正在有序准备中,努力打造令客户满意的高质量产品。
图文:朱勇波
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双层折叠运车架
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现阶段,集装箱运输车辆的方式有两种,第一种方式是采用经过特殊设计的专用集装箱来运输轿车;第二种方式是采用专用的装载支架,配合通用集装箱来运输车辆。
目前,两种集装箱运输车辆方式均在广泛的使用,都存在各自的优缺点。专用集装箱运输车辆方式主要是设计专用的结构来装载车辆,专箱专用,不参与装运其它货物,限制了集装箱的用途。若没有回程车源的话,需要空箱返回,集装箱用途单一、效率较低、运能利用率低、运费支出较大。而通过车架运输车辆的方式,主要是设计、制造专用的装载支架,将车辆固定于支架上运输。专用支架与集装箱并不是一个整体,通过这种方式,采用标准的集装箱就能运输,运输任务完成后,通过折叠、堆叠,将多个支架放置于较少的集装箱内就能运回,同时也不影响其他集装箱装货。这种运输方式能充分利用集装箱的运能,提高了运输效率,降低了运输成本。
临近春节,研发中心接到客户询价双层运车架,同时需要在2月底交货。时间紧,任务重,各工程师暂未设计过类似产品,缺乏相关的经验。路没有不弯的,项目负责工程师迎难而上,在接到相关资料后,加班加点熟悉并消化其中难点。在得知兄弟工厂锦州箱厂生产制造过同一型号的运车架,第一时间联系,向兄弟工厂学习相关的经验及知识,确保项目顺利推进,锦州箱厂的同事也倾囊相授,分享技术细节。
在消化资料的同时,研发中心多次组织交流会、评审会等,积极与锦州及启东箱厂各部门沟通设计、生产等方面的难点,保证了项目推进的及时有效。于此同时,通过优化锦州分享的相关资料,逐步推进,优化改进,完善设计,完成了我们研发中心自己的设计,为后续项目的推进及实施提供了可靠的设计依据。
图文:施圣杰
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船用箱式电源项目进展
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船用箱式电源项目在总部和公司领导的关心支持下,在相关人员共同努力下,各项工作正有序推进。本项目已于今年1月10日正式向中国船级社提交了送审设计资料。至今多次与CCS审图中心的审图工程师进行交流。
新年伊始,箱式电源项目又有了新的进展,研发中心相关人员拜访了CCS南京审图中心,双方进行了充分的沟通,并交换了项目进度的意见,共同把项目向前推进。
我们随即对船级社反馈的初审意见进行了仔细地分析,包括结构防火、消防、电气、通风等各个方面。查找分析对应规范,参考船舶设计,对设计进行优化、调整,对调整后的结构重新进行CAE分析,并协调澄瑞电力和其他相关供应商一起完善设计资料,尽全力满足产品规范的要求。
为进一步深入推动项目发展,研发中心相关人员随公司领导前往电池供应商中创新航(原中航锂电)进行了交流学习,参观了他们先进的生产线和实验室。有国内头部电池企业的支持,更坚定了我们造好船用箱式电源的信心。
图文:沈凯磊
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“五小”创新
集装箱防倾覆措施
自新冠疫情以来海运行情回暖,同时作为海运关键运输媒介的集装箱也出现“一箱难求”的火爆景象。集装箱作为货物运输的重要媒介,不管在陆运还是海运都发挥着它独一无二不可替代的作用。中国作为全球最大的集装箱制造国,世界上绝大部分的集装箱都在中国设计生产销售,中国也是名副其实的“集装箱大国”。上海寰宇作为世界第二大集装箱制造企业,不仅拥有丰富的集装箱设计及制造技术,而且积累了宝贵的集装箱物流经验。本文简要介绍了寰宇东方国际集装箱(启东)有限公司(以下简称启东箱厂)针对台风天气下集装箱在堆场待运时发生倾覆事故,事故未造成人员伤亡,但造成一定经济损失,分析事故原因,设计专利产品用以增加集装箱群稳定性。
一、 基本情况
考虑运输便利性,集装箱厂往往建造在沿江沿海地区,而江浙沿海地区夏天多发台风。2018年夏,受台风影响启东箱厂堆场发生集装箱倾覆事故,如下图1所示。事故造成极
图1 集装箱倾覆事故画面
大的经济损失,导致既定交货日期延后。事故发生后,物流管理部积极组织人员排查事故原因,避免事故二次发生。
二、 主要做法
经走访发现,集装箱都是整列倾覆的,因此如何增加集装箱群的刚性和稳定性成为解决本问题的关键点。
根据以往做法,一般七个或八个集装箱叠成一列,上下箱子之间通过连接器进行简单固定,再码放于堆场之上形成集装箱群。一个集装箱群每隔五列将第一列最高处的集装箱的顶角件与第五列最低处的集装箱的底角件通过绑带连接起来,起到增加集装箱群稳定性的作用,绑带位置如下图2所示。
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图2 绑带位置示意图
对本次事故进行分析后认为事故原因主要分为以下三点:
1.绑带长期与集装箱剐蹭,存在明显的磨损痕迹,这导致台风来临时,绑带无法提供足够的力量拉住集装箱;
2.传统绑带连接器,容易脱落,不仅导致堆高机作业效率低下、无法及时抢修,而且存在安全隐患;
3.集装箱群仅仅依靠绑带增加整体稳定性是远远不够的,需要使用新结构,将集装箱列与列之间连接起来,进一步提高整体稳定性。
针对以上问题,物流管理部杨惠民经理主导实施了如下措施提升集装箱群的稳定性:
1.设计一款新型绑带连接器用以避免绑带的剐蹭导致性能下降并且新型绑带连接器还需不易脱落。
2.设计一款新型堆码连接器,将相邻两列集装箱连接起来,提升集装箱群稳定性。
下面本文分别介绍新款绑带连接器和新款堆码连接器的设计及功能。下图3展示了新型绑带连接器和旧款绑带连接器。
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图3 两款绑带连接器
下图4展示了新型绑带连接器的工作场景。
下图5展示了旧款绑带连接器的工作场景。
由图4、图5可见,新旧两款绑带连接器,结构形式完全不同,相比旧款,新型绑带连接器具有以下优点:
1.由于把手突出于集装箱表面,尼龙带系在把手上后,不容易与集装箱发生剐蹭导致尼龙带被磨坏,提高尼龙带寿命;
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2.绑带连接器进入角件后,扭转一定角度,可以有效锁定,不容易脱落砸伤操作人员,并且随着把手被绑带拉扯,使其在角件孔中角度固定,更不易脱落。
对于堆码连接器来说,旧款堆码连接器只能对同一列上下两层箱子进行简单连接,而无法进行不同列箱子的连接,而新型堆码列间连接器则可以实现列间连接的功能,下图6展示了旧款堆码连接器的形式,下图7展示了新款堆码连接器的形式。
如图可见,新款堆码连接器在旧款的基础上进行二次设计,主要增加了一个凸起的钩子并调整了连接器锁头角度。
图4 新型绑带连接器工作场景
图5旧款绑带连接器工作场景
图6 旧款堆码连接器
图7新款堆码连接器
下图8和图9展示了新款堆码连接器的工作场景。
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图8堆码列间连接器工作场景(二维)
由图8和图9可见,新款堆码连接器可以同时连接3个角件,将同一列不同层和同一层不同列的三个箱子固定在一起,增加集装箱群刚度,提升集装箱群稳定性,达到抵御大风的作用,并且对于连接器锁头角度的调整,使得在堆高机作业过程中,新款比旧款更不容易脱落。
三、 活动成效
集装箱堆高作业属于劳动强度高的重复性作业,而通过绑带捆绑集装箱和通过堆码连接器固定集装箱也属于常规操作。以上两个设计方案在不改变堆高机操作人员工作习惯的前提下,设计简洁明了,原料采购便捷,加工方式简单,且用料较
图9堆码列间连接器工作场景(三维)
少,经济性好。采用以上两个设计方案后,启东箱厂成功抵御台风侵袭,未再发生集装箱倾覆事故。
目前这两款设计均取得相关知识产权:
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四、 经验启示
在这次设计中,给我们的经验启示一共两点:
1.创新设计需立足生产,服务生产;
2.创新设计需多方考虑,既要考虑其设计加工便捷性,也要考虑量产经济性,还要考虑作业人员操作习惯。
图文:沈赛男
冷箱铝材预涂发泡漆工艺改进
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在上海寰宇“激情自信 协作创新”企业精神引领下和“在否定中创新,在创新中超越”企业创新发展观指导下,以提质、降本、增效为目标,结合此前我厂内顶加强筋预涂发泡漆工艺改进使用情况,研发中心对冷箱顶角封、T地板侧翼、T地板加强筋、后侧连接板、内顶板加强筋等铝型材进行优化,以实现降本增效的管理目标。
一、项目开发背景
冷藏集装箱很多地方都会用到铝合金材料,但是铝材表面附着力较差,且不方便使用打砂工艺来提高粗糙度。为了提高铝材附着力,我们常用的办法是打磨或先喷一道底漆,特别是在铝型材与发泡接触的面预涂发泡漆,这样可以避免铝材与发泡层之间产生分层现象。
但是预涂发泡漆,在工艺冷藏箱全线油改水促环保的背景下,其刺鼻的气味不利于环保。因此需要提出新的工艺来改善工作环境,提高工作效率,并且保证铝型材的表面附着力。
通过现场观察,与领导同事的深入探讨,我们认为铝型材表面太光滑,是其附着力差的主要原因,如果能将其表面直接做粗糙,应该能很大程度上提高铝型材的附着力,从而解决发泡泡体和铝合金容易脱层的问题。由此,我们提出了将铝型材表面直接做出细微波浪(简称拉毛),提高发泡泡体和铝型材的接触面,并造出一定的契合深度。
二、项目开发过程
为了验证方案的可行性,我们必须通过试验来对比,但是铝型材截面做出拉毛,是需要模具的,而在试验阶段是不好让供应商修改模具的,毕竟存在一定的风险。为此,我们
想到先用符合试验要求的铝板代替铝材,起先考虑了用打砂来提高其附着力,但是为了达到预期拉毛铝材的效果,使最终方案更有说服力,我们采用激光切割来割出类似的拉毛效果,经过多次试验失败,我们找到一个合适的契合深度,以达到预期的试验结果。
三、项目开发成果
根据此优化方案,研发中心联合品质管理部对拉毛型材分别做了附着力试验以及泡块拉力试验,试验结果都优于试验标准要求。
四、项目推广成果
冷藏集装箱内顶板加强筋、顶角封、T地板侧翼、T地板加强筋、后侧连接板等铝型材与发泡接触的面都需要预涂发泡漆。优化方案取消预涂发泡漆,而在以上铝型材表面挤压拉出过程中,就拉出波浪面,增加与泡体的接触面来提高其附着力。取消预涂发泡漆,减少发泡漆的污染和员工劳动强度,并提升了生产效率,改善了员工的作业环境。实现了降本增效的管理目标。而且铝型材上采用的细微波浪,也节约了自身的材料费用。
以FLORENS 40’RH箱为例,各部件优化前后对比如下:
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备注:以上铝材单价取2021年平均值,单箱原材料成本节省95.6元。
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备注:以上铝材单价取2021年平均值。
启东箱厂从2021年3月份全面开始使用此项目成果,青岛箱厂从2021年5月份开始使用此项目成果,合计已经节约材料成本约404万元。以每年4万台冷藏箱订单计算,预计每年可以节约材料成本380万元。
图文:陆豪杰
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培训提升
专利引领,创新驱动
为加强专利实务人才队伍培养,增强自主创新能力,提升企业核心竞争力,启东箱厂研发中心副主任陈健昭、项目经理朱春锋等参加了上海寰宇组织的《高价值专利培育专业技术人员研修班》课程。
该课程包含高价值专利挖掘、专利布局、专利申请文件的撰写、专利筛选与评估、专利运营等诸多方面,讲师们运用大量生动、详实的案例,深入浅出的讲解如何发现身边专利,帮助大家挖掘或提炼日常研发过程中可能形成专利的观点或方案。此次培训,有效解决了技术人员在专利申报中遇到的各类困惑,打开了技术人员申报专利的新思路,提升了启东箱厂研发人员的综合能力,为公司提质增效保驾护航。
未来,研发中心将积极参与到知识产权保护工作中来,发挥研发创新驱动作用,解放思想,开拓创新,持续为启东箱厂高质量健康发展贡献智慧与力量!
图文:陆敏
正确认识和形成知识产权专题培训
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2月18日下午,上海寰宇启东箱厂研发中心与设备工程中心的工程师们参与了中国远洋海运集团组织的《正确认识和形成知识产权专题培训》,该培训特邀北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司总经理张涛主讲。
培训课上,张总从专利申请程序、专利撰写、专利质量的提升等方面进行详细讲解,同时,结合实际案例分析企业专利失败的教训及成功的原因。此次培训,开拓了工程师们知识产权的视野,拓宽了技术研发的思路,进一步提升了工程师们在日常工作中发现和挖掘专利的能力,有力推动了公司技术力量的发展和核心竞争力的提升。
未来,启东箱厂将进一步加强公司核心技术的成果转化工作,敢于突破,勇于创新,为公司的蓬勃发展保驾护航。
图文:陆敏
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研发中心学习小组
研发中心学习小组成立啦
启东箱厂研发中心深入贯彻上海寰宇“勤于学习,勇于实践,善于反思,乐于分享”的学习分享观,为工程师们创造共同学习、共同进步,凝聚智慧、共享卓越的氛围,提升研发创新能力,研发中心根据发展需要,成立了三个学习小组。
自百合花项目以来,研发中心始终致力于打造学习型的研发团队,互帮互助、共同提升。2021年4月至今,研发中心工程师们在陈建军总经理的建议下,前往生产一线兼职,收效斐然。通过向一线资深员工学习生产工艺及方法,弥补了工程师实践能力的不足,使理论与实践得到了有效结合,提升了工程师们的研发设计水平。此次研发中心学习小组的成立,旨在激发创新思维,三个学习小组通过交叉学习,互相借鉴、取长补短,更加熟练地掌握本职工作技能,同时提升其他专业领域的知识储备,努力打造复合型人才队伍。
学有所思、学有所悟、学有所得。研发中心将发挥学习小组的优势,相互交流,共同探索,不断丰富专业知识结构,建立具有独立研发创新能力的团队,为公司卓越发展奠定坚实的技术基础!
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图文:陆敏
各小组学习计划
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为了为进一步扩展研发人员在数字化设计领域的视野和技能,提升每位工程师的研发创新能力,研发中心根据业务发展需要,成立三个学习小组。
结构学习小组,旨在巩固研究机械结构的基础,掌握机构学和机器动力学的基本的理论、知识和技能,学会各种常用基本机构的分析和综合方法,培养机械传动系统方案设计的能力。内容如下:
1. 基础知识学习,包括机械原理、理论力学、材料力学等。采用集中授课的方式,每周三13:30,每次约45分钟。
2. 每月15日左右进行一次考试。
3. 根据工作中碰到的问题,提炼课题并进行研讨。
结构学习小组
电气学习小组,旨在掌握电气布置的工艺和原则,凭借自身结构设计方面的优势,结合实际生产工令,合理排布电气设备的位置和电路走向,优化特种箱产品。并且通过专业细分领域的学习,为各类涉及到电气设计、安装的特箱产品提前做好专业技术的储备。内容如下:
1. 基础知识学习,包括电路基础知识、交流配电及常用电气元件知识、电气设备的安装工艺及布置设计原则等。采用先自学后集中解疑的方式,每两周择期举行一次,每次约45分钟。
2. 根据工作中碰到的问题,提炼课题并进行研讨。
3. 对每个阶段的学习进行不定期考核。
电气学习小组
CAE学习小组,以兴趣班的形式为有进一步提升需求的技术人员“开小灶”。
教学模式上,CAE学习小组将以学术沙龙和开放性课题实践两方面入手。以实现理论、练习、应用三位一体教学。
学术沙龙模块,包含理论学习、案例练习和横向行业CAE应用讲座,第一是为组员打下扎实的理论基础,第二是让组员获得跨行业的技术视野,横向触类旁通。理论学习和练习案例将来自美国ANSYS大学原版英文教材,通过翻译后对组员进行教学。横向行业CAE应用讲座,包含汽车、航空、新能源、钢铁、压力容器、医疗器械、家电等各行业的CAE应用,及相关行业龙头内部CAE技术标准,帮助大家扩展技术视野。
开放性课题实践模块,是让组员学以致用,用所学知识去探索和解决实际的工程问题。在解决问题的过程中,知行合一,获得应用能力。组员将在箱角轮结构优化设计、生产车间吊具瞬时加速度动力学解析等实际工程问题上做出探索,给出自己的解决方案。
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CAE学习小组
学习小组的建立,是研发中心探索人才培养模式方面又一次有益探索,为技术人员提供了更多的资源来帮助他们不断提升,相信随着相关学习活动的开展,人才培养工作必能不断结出硕果。
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本月优秀员工
研发中心特箱组工程师汤健,作为集装箱式电源的总体方案及结构设计负责人,从最初的设计标准研读、设计方案讨论、生产工艺可行性研究,与相关合作单位人员积极探讨,并主动与船级社联系沟通,根据审查部门意见进行方案修改优化,目前设计方案已基本完成。下一步公司计划第二季度进行样箱制造,汤健定会参与到整个项目的生产制造跟踪全过程中,让自己研发设计的全新产品真正能从图纸到实物的转变。
为实现研发中心图纸标准化和规范化,以适应设计、生产的需要,提高工作效率,姚飞敢为人先,结合其丰富的特箱工艺策划和现场跟踪服务经验,加班加点,在极短时间内编制出研发中心技术图纸管理规定,为提高图纸质量和图纸规范化奠定基础。
在日常的工作中,乐于分享,用他丰富的理论知识和实践经验给予工程师各种技术支持,解决他们在图纸、报价、标准化等工作中遇到的问题,充分体现寰宇人开明睿智,诚信博爱,开发包容,卓越共享的精神。
姚飞
汤健
本期《研发内参》编委会
顾 问: 鲍 骅 陈 建 军
总 编: 陆 宏
副总编: 范 军
责 编: 许 小 敏 陆 敏 陆 豪 杰 沈 赛 男
沈 凯 磊 施 圣 杰 沈 彦 杰 朱 勇 波
姚 飞 汤 健 范 军
封底摄影:章敬华