冲压装备与工艺创新——驱动汽车制造业发展·创新论坛
2013-06-28王建宏
汽车冲压装备与工艺的创新与发展倍受行业重视与关注。目前,此类装备的创新与发展情况如何,行业发展的趋势是什么,企业竞争力如何增强等问题更是受业内人士所关心,本期论坛特围绕这些问题,邀请行业知名人士畅谈,期望给行业人士以指导与借鉴。
论坛主持 王建宏
冲压、钣金工艺与装备在汽车产业中的地位及发展目标中国汽车工业协会专家委常务副主任 荣惠康
目前,中国汽车市场已进入成长发展期的跃升阶段,在全球地位逐年攀升。中国汽车市场地位已由1999年世界销量排名第9位,跃升为连续两年全球第一,市场规模占全球市场的25%。迄今13年产量增长了10.5倍,平均年增长超过20%。从日本和欧美汽车产业的发展历程来看,我国汽车市场将有40年以上的成长发展期,预计我国汽车产业今后20年将“由大变强”成为全球最具竞争力的产业之一,目前我国汽车保有量约1亿辆,预计2030年将超过美国。
冲压技术是汽车产业发展中的重要支柱,是汽车产业现代化的主要表现之一。汽车车身顶棚、前后底板、车门、左右侧围、左右翼子板、发动机罩、行李箱盖和车架、副车架、桥壳、车轮(货车)、发动机底壳、车厢(货车)、座椅骨架及有关结构部件等都是冲压件。而且任何一个整车企业都必须有一个冲压分厂或冲压车间,也是投资最多的车间之一。冲压件的质量、效率、成本和管理是衡量汽车生产先进性的主要尺度,汽车工业“由大变强”的发展、改造、创新和壮大的变革过程,必然会迎来一个立足于高新技术为基础的现代化冲压产业,来支撑中国的汽车产业现代化。
汽车行业发展将促进冲压技术与装备的发展。冲压工艺设计与选择是以适应不同产品、生产规模、批次、材质及精度要求等条件,为达到较低成本、较高效益而选择最佳方案,并以此来选择设备吨位、生产节奏、设备类型、工序步骤、工艺流程、模具结构、传送装备、生产线布置、厂房结构、起重设备及辅助装置等目标。中国整车制造企业中乘用车67家,商用车82家(2011年1月数据)如此多的厂家比美国、日本、欧洲汽车企业的总和还多,在此规模如此分散的条件下达到经济规模的产品不多,因此冲压工艺的现状也是能适应各类规模的多层次并存的工艺形式,这就是目前的现实。随着汽车市场的快速发展,不断提高生产规模的产品逐步增加,对快节奏、高生产率自动冲压线的需求提上日程,工艺、设备、模具、配套装备及管理等高科技必须有准备地在自主基础上推向市场,且适应中小批量的柔性冲压线也要加强研发。
另外,随着汽车“节能减排、减轻自重”发展目标的实施,铝镁合金及复合材质采用各类液压成形的异形复杂冲压件的生产不断提到日程上来,为适应这些新工艺的要求,各种高新技术的研发必须加速进行。
装备业经过多年发展,一般冲压、锻压设备基本都能满足国内汽车业的需要,所缺少的冲锻设备主要还是大中型多工位冲压设备、大中型多工位锻压设备、大型柔性冲压设备及快速换模装置等,近10年对主要冲锻设备的需求分析如下:①大中型多工位冲压线:主机多工位压力机、配套送料机械手、工件传递装置。②大型柔性冲压机及快速换模装置。③大中型多工位热模锻生产线:大中型多工位主机及工件自动传送装置。④大中型冷、温挤压机、粉末自动压机。⑤各种数控辊锻、辗压成形设备。
模具方面,各类模具及工装尤其是大中型多工位模具是冲压生产现代化的主要表现。近十年各类大中型模具需求为:①大型多工位冲模。②各类型复杂型腔模具。③精密件冲模。④各类模具新材质。⑤各类夹具、检具、辅具。
掌握前沿技术 与国际同行同台竞技济南二机床集团有限公司销售公司副总经理 薛延祥
我来自济南二机床集团有限公司(以下简称“济二”)销售公司,目前分管两大业务,分别为市场研究与新产品的市场定位和推广,以及设备的再制造。我是锻压专业毕业的,先在销售公司工作了十几年,后在售后生产单位分管质量与安装调试、售后服务3~4年,然后又回到销售公司负责目前的业务。
目前,济二主要有三大板块业务:板材冲压设备;金属切削加工大型数控类、龙门铣类设备,其中数控龙门镗铣加工中心系列与汽车行业有关,主要用于模具加工;数控切割机和铸造设备。
随着汽车行业的发展,济二冲压装备技术水平走到了冲压设备制造领域的国际前沿,可以这么说,我们在冲压设备领域已经可与国际同行同台竞技。目前,济二冲压设备,尤其是大型冲压设备,年市场占有率与生产条数在国际上产量比较大,无论是多工位冲压自动技术、串联压力机自动化技术及板材落料剪切,可以说在汽车领域,我们能为汽车行业整个冲压设计规划,提供从板材料片生产到整件生产的全套先进技术装备。
伺服压力机技术方面,济二大型20000kN伺服压力机也已在国内用户中投入使用;串联压力机高速生产线在大型冲压件中也有应用,侧围技术能达到15件/min生产记录;多工位方面,生产节拍已能达到3~4次/min;还有落料线技术、白剪、普通剪切也能最快达到70~80次/min。
加强设备供应商与整车企业的合作中国第一汽集团公司采购部高级工程师 娄树强
我在一汽集团采购部负责设备采购管理工作,针对目前汽车行业提出如何加快应用国内设备的疑问,我非常愿意分享我的一些看法和观点。
采购中存在一定的采购原则,许多供应商非常渴望了解设备应用的需求,以及上下游企业对设备的评价标准和情况。实际上,我们在评价的过程中,很多企业都是投标次数多、中标次数少,有的时候供应商很不理解。第一“当且仅当”原则,如有些企业实力非常雄厚,他给出的方案有些可能针对我们的产品,但我们评标时,就是要求既不能让其功能过剩,也不能买来就被生产所淘汰。第二与“当且仅当”原则相配的“三种人”原则,在“当且仅当”基础上尽量选择第一种人,就是领导市场变,第二种是随着市场变,第三种就是基本不变。可能有些企业设备很便宜,但到一汽投标一直不中,因为他们属于不变型,技术不是我们所要求和期待的。
对中标较多且长期合作的A级供应商,我们也会进行一些测评与了解,他们之所以合作的成功率较高,是因为当我们对方案研讨时,他们就全盘介入,在合作过程中他们采用一种全方位、整合性的思维来处理,也就是我们最新提出的“SKA系统”的概念,从一开始产品设计到设备生产,甚至到零部件生产,他们设备的设计、制造一定程度上对汽车生产设计起到了拉动作用。
因为我们的工艺员是研究汽车的,对压机的研究肯定没有设备企业专业,所以我们的技术人员更希望看到与我们生产工艺所对应的整套装备方案,同时体现领导市场变的思路,功能也不过剩。供应商方案的详细介绍非常重要,不要过于注重方案,而要多顾忌现场工件生产工艺,这也是采购中用户要求的一个重要体现。
专注压力机 走出国内行业恶性竞争怪圈天津市天锻压力机有限公司副总工程师 康连顺
天津市天锻压力机有限公司(以下简称“天锻”)是专业生产压力机的国内排头厂商,近几年专注于压力机包括液压机等,取得了丰硕的成果。我是1965年进厂,如今快接近50年了。近十年,我们企业发展迅速,产值增加了10倍,从原来1亿元到现在10亿元,特别是出口,2013年达到了3亿元。
公司现1000人,研发队伍200多人,目前所有采购人员、销售人员全部大专以上学历,公司领导、高管都是从设计部门出来且职称达到正高工,改制后经过转变,这几年特别是在新产品的开发与自主知识产权技术上,有800多项专利技术,发明专利占150多项。与国外产品开发的合作上,我们已经走出了国内行业恶性竞争的怪圈,我们开发高端的产品,间接或直接(80%以上)都与汽车行业有关,如汽车锻件、冷挤压制件、发动机制件都有新的压力机或专用压力机。我们始终在开发新的工艺、新的技术,如最新的内成形压力机。
在开发的过程中,作为压力机制造企业,压力机设计、制造包括配套的电、气、液,与国外制造商是同等采购,感觉唯一的差距是我们的体制,基本上都是生产单一的压力机设备,而现在用户的要求往往都是需要生产线,包括模具工装,我们设计院200多人,有不同系列、不同专业的复合型人才,还有就是寻找配套的合作伙伴成为行业发展的一个趋势。与国外的技术合作,最大的收获就是员工得到培训,在制造水平方面得到提升,
另外,模具设计是目前成形技术的一个难点,压力机我们肯定没有问题,如汽车A柱、B柱的热成形,模具就是个难点。还有国内普遍的冲压线都需要改造,如压力机升级、加装机械手、自动线。公司也有些成功经验,比如说我们按价格作出不同方案,让用户直接配选。
对应服务 让利于行业用户会田锻压机床(南通)锻压有限公司董事/总经理 凌庆云
随着汽车行业的蓬勃发展,国内客户数量不断扩大,公司产品不能满足中国客户要求,因此AIDA在2002年设立上海公司的基础上于2010年在南通建立新厂,总面积7万m2,现建筑面积1.3万m2,事务所约1000m2(可以完成产品设计、采购、管理等事务),员工总数100人,日本常驻人员12人。
南通工厂也生产通用机,大型机从6000~30000kN,在南通工厂也能进行生产,价格得到下降,这给中国汽车行业及其他领域客户带来了收益。近两年的一些生产线生产,如多工位机壳车身多台联机生产线,第一台25000kN伺服电动机冲压机,第二台18000kN,后面3台12000kN;如广汽本田、天津某公司等的一些装备都是在南通工厂生产;如常熟奇瑞、捷豹、路虎合资的一条生产线25000kN伺服冲压机,年底都会交货。为什么客户如此感兴趣,就是南通工厂的建成无论是服务对应,还是成本下降都更好地适应了中国的竞争市场。
客户服务方面,南通、上海、广州都有对应客户很好的售后服务队伍。工厂生产从焊接开始,数控钢板切割、组装、退火、喷丸,并采用东芝、三菱设备机加后组装形成我们最终的装备产品。
随着劳动力成本的不断上升,发展多工位自动化生产的趋势会越来越明显,主打电动机机壳拉深多工位冲床能做到12个工位。而多工位冲床不仅是多台联机,而是要改变一台设备原来10个员工,实现现在一个员工一台设备解决。根据客户需要,多工位三维搬运送料机从落料片开始经过几个工位加工出最终产品,采用多个伺服电动机操作,交货方面,南通工厂生产通用机后大幅缩短了客户交货期。