文/賈亞莉·FM記者
2015年,政府工作報告中提出我國要實(shí)施“中國制造2025”,加快從“制造大國”向“制造強(qiáng)國”發(fā)展。之后鍛造龍頭企業(yè)逐步開始布局、實(shí)施、應(yīng)用大數(shù)據(jù),推進(jìn)智能制造項目,這一輪技術(shù)革新將會把企業(yè)乃至行業(yè)的生態(tài)鏈推向一個全新的階段,行業(yè)內(nèi)一些企業(yè)迅速抓住機(jī)遇,構(gòu)建自己的智能化工廠。湖北三環(huán)車橋有限公司(以下簡稱“三環(huán)車橋”)在2015年初就開始布局智能制造項目,為了做進(jìn)一步的了解,本刊記者采訪了三環(huán)車橋總工程師張金剛,讓張總帶著我們詳細(xì)了解一下三環(huán)車橋智能制造的方方面面。
三環(huán)車橋總工程師張金剛
三環(huán)車橋于1953年成立,起初生產(chǎn)農(nóng)機(jī)具,1978年研發(fā)出了國內(nèi)首條“汽車前軸成形輥鍛工藝”;1993年研發(fā)出了國內(nèi)首條“汽車前軸輥模鍛復(fù)合工藝”,并首次將工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用到汽車前軸的鍛造工藝中;2009年建成了國內(nèi)首條16000t級全自動化汽車前軸精密鍛造生產(chǎn)線。張金剛1987年進(jìn)入湖北三環(huán)車橋有限公司工作,三十年間從車間工藝員做起,一直到現(xiàn)在任職總工程師。
張金剛滿是自豪地說道:“2006年,我們帶領(lǐng)團(tuán)隊主持研發(fā)出了國內(nèi)首款低地板大型客車專用前軸,填補(bǔ)了國內(nèi)該型產(chǎn)品的空白;2015年帶領(lǐng)團(tuán)隊主持研發(fā)了輕量化高性能鏤空前軸新產(chǎn)品,又填補(bǔ)了國內(nèi)輕量化前軸領(lǐng)域的一個空白,同時研發(fā)建設(shè)了國內(nèi)首條輕量化高性能鏤空前軸鍛造生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)了輕量化高性能鏤空前軸的批量生產(chǎn)?!?/p>
有了過硬的技術(shù)支撐,就會有廣闊的市場,張金剛介紹到,“我公司在1993年就實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)銷雙過億,2009年實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)銷過10億。目前,已具有年產(chǎn)100萬件汽車前軸和40萬臺車橋的生產(chǎn)能力,產(chǎn)品覆蓋國內(nèi)所有的商用車系列。公司的國內(nèi)客戶主要有東風(fēng)、北汽福田、中國重汽、陜西重汽、江鈴汽車、江淮汽車、大運(yùn)汽車等國內(nèi)各商用汽車廠和東風(fēng)德納、漢德車橋、宇通客車精益達(dá)車橋、柳州方盛車橋等各大車橋廠。
2008年,我們生產(chǎn)的前軸產(chǎn)品正式進(jìn)入國際市場,當(dāng)年的出口額是408萬美元。此后,出口國際市場的份額持續(xù)快速發(fā)展,2017年實(shí)現(xiàn)前軸出口2300萬美元,出口數(shù)量11.2萬件。目前,我公司生產(chǎn)的前軸已出口到戴姆勒(美國/德國)、日本日野、印度塔塔/利蘭/艾莎/馬恒達(dá)、韓國岱摩斯、伊朗VAMCO等國外知名商用車廠家,建立起了亞洲、北美、中歐、北歐四大國際市場板塊,‘三環(huán)’牌汽車前軸已馳名國際市場?!?/p>
輕量化鏤空前軸和低地板客車前軸
張金剛在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行交流
汽車前軸智能化鍛造生產(chǎn)線
三環(huán)車橋的智能制造項目于2015年上半年完成立項、設(shè)備調(diào)研等工作,6~12月份完成了土建、水、電、設(shè)備、工藝等方面的設(shè)計工作;2016年1~6月完成了項目廠房建設(shè)、公用工程及設(shè)備招標(biāo)等工作;7~12月完成了設(shè)備基礎(chǔ)和公用配套設(shè)施建設(shè),部分設(shè)備陸續(xù)進(jìn)入項目現(xiàn)場并安裝調(diào)試;2017年1~8月完成了各主體設(shè)備的安裝調(diào)試,目前正在進(jìn)行整線聯(lián)線調(diào)試工作。
張金剛說到,“2015年1月,帶領(lǐng)團(tuán)隊開始主持實(shí)施‘三環(huán)(谷城)高端汽車車橋精密生產(chǎn)基地項目’規(guī)劃調(diào)研工作,規(guī)劃投資25億元,以智能化、數(shù)字化為目標(biāo),劍指國內(nèi)外高端市場,旨在把三環(huán)車橋打造成為世界一流的高端汽車前軸和汽車車橋生產(chǎn)基地。
在建的‘三環(huán)(谷城)高端汽車車橋精密生產(chǎn)基地項目’一期工程包含1條具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的萬噸級數(shù)字化前軸鍛造生產(chǎn)線、1條前軸智能熱處理線和6條前軸數(shù)控機(jī)加工生產(chǎn)線,新增工廠信息網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字化研發(fā)、智能經(jīng)營、智能制造、智能物流與倉儲等軟硬件及生產(chǎn)工藝設(shè)備裝備153臺(套/個),形成年產(chǎn)輕量化高端汽車前軸30萬件的能力?!?/p>
汽車前軸智能鍛造車間廠房外景
三環(huán)車橋以輕量化高端汽車前軸產(chǎn)品為核心,在北京機(jī)電所、北京自動化所、華中科技大學(xué)以及三環(huán)車橋院士工作站的技術(shù)支持下,完成了一個集產(chǎn)、學(xué)、研相給合的樣板工程。智能化工廠的建立影響著鍛造的方方面面,從產(chǎn)品研發(fā)階段來看,企業(yè)借助人工智能及大數(shù)據(jù)進(jìn)行行業(yè)分析、挖掘用戶需求;從產(chǎn)品生產(chǎn)階段來看,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造、信息管理系統(tǒng)、大批量定制以及智能工廠,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,營造自己企業(yè)的“智慧”大腦;從產(chǎn)品流通環(huán)節(jié)來看,實(shí)現(xiàn)智能物流配送、智能倉儲等;從營銷的角度來看,輔助營銷決策,分析客戶,進(jìn)行精準(zhǔn)化營銷,增加用戶粘性,提升營銷效率;服務(wù)方通過智能化平臺對產(chǎn)品進(jìn)行持續(xù)的追蹤、定位,及時反饋產(chǎn)品使用過程中出現(xiàn)的問題,以此來改善生產(chǎn)工藝。
張金剛自豪地說道,“本項目在汽車前軸精密鍛造領(lǐng)域,是國內(nèi)第一個集汽車前軸鍛造、熱處理、機(jī)加工、產(chǎn)品涂裝的全流程數(shù)字化車間。在行業(yè)中推廣應(yīng)用,可以改變鍛造企業(yè)工人作業(yè)勞動強(qiáng)度大、作業(yè)環(huán)境差、人工成本高和生產(chǎn)效率低的局面,實(shí)現(xiàn)真正的‘機(jī)器人換人’,能夠加快促進(jìn)我國精密鍛造行業(yè)和智能化裝備制造業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新,提高我國汽車制造業(yè)智能制造水平和國際市場競爭力。產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)集約化制造工藝、從原材料庫存、下料、鍛造、熱處理、拋丸、探傷、校正、機(jī)加工、涂裝均采用一個流的生產(chǎn)工藝布局,減少物料轉(zhuǎn)運(yùn)與等待,并實(shí)現(xiàn)400℃左右的鍛造余熱利用;以產(chǎn)品流為主線,先進(jìn)的制造與信息技術(shù)深度融合,提質(zhì)增效?!?/p>
智能化車間建成后,將對產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)全生命周期的環(huán)保和職業(yè)健康管理,以產(chǎn)品的輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計為源頭,前軸采用鏤空結(jié)構(gòu)和高強(qiáng)鋼代替結(jié)構(gòu)鋼,在保證相同的強(qiáng)度下,鍛件減重10%~20%。
在研發(fā)層面,根據(jù)鍛造材料的物理性能參數(shù)與鍛造工藝參數(shù),通過數(shù)值模擬、物理模擬和生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的方法,得到鍛件的尺寸、力學(xué)性能及微觀組織等信息大數(shù)據(jù),采用專家系統(tǒng)生成優(yōu)化的精鍛方案及工藝參數(shù),形狀尺寸精度及力學(xué)性能盡可能與零件接近的毛坯的生產(chǎn)工藝,提高材料利用率。
全新的國際領(lǐng)先設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了工藝過程的全自動化管理,大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。生產(chǎn)工藝自動化提高的同時,通過制造執(zhí)行系統(tǒng)的實(shí)施,解決對生產(chǎn)過程、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控的問題,保證先進(jìn)工藝設(shè)備的效率能夠最大的發(fā)揮出來。
整個項目整體規(guī)劃分三步實(shí)施,分別是功能建設(shè)、深入應(yīng)用和系統(tǒng)集成,以數(shù)字化貫通生產(chǎn)經(jīng)營全過程,將使生產(chǎn)效率提高31.5%,運(yùn)營成本降低20.25%,產(chǎn)品升級周期縮短38.5%,產(chǎn)品不良品率降低25%,單位產(chǎn)值能耗降低16%。截止2017年12月份,三環(huán)車橋共完成產(chǎn)值13億多元,完成全年計劃的145%。
作為新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù),智能制造是制造業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動、轉(zhuǎn)型升級的制高點(diǎn)、突破口和主攻方向。三環(huán)車橋多年來堅持走科技創(chuàng)新發(fā)展之路,積極吸納行業(yè)先進(jìn)技術(shù),大力開展技術(shù)改造,不斷提升產(chǎn)品技術(shù)含量,這些都離不開人才的支撐。
關(guān)于人才培養(yǎng)
企業(yè)參與市場競爭的核心就是人才競爭。三環(huán)車橋擁有一支實(shí)力較雄厚的技術(shù)團(tuán)隊,通過有計劃、有步驟地引進(jìn)人才,組織好全員培訓(xùn),在目前的基礎(chǔ)上使企業(yè)職工素質(zhì)進(jìn)一步提高。優(yōu)秀的技術(shù)團(tuán)隊幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)了汽車前軸生產(chǎn)全流程自動化、半自動化和精益化生產(chǎn),安全可控的高性能數(shù)控鍛壓機(jī)、數(shù)控加工機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用水平高于國內(nèi)同行業(yè)企業(yè)、工廠設(shè)備數(shù)控化率達(dá)50%以上;實(shí)現(xiàn)ERP/PLM/OA/CAD/CAM/CAPP/CAE等管理軟件和三維設(shè)計軟件的應(yīng)用,ERP與PLM已集成上線運(yùn)行;開展兩化融合的貫標(biāo)工作,實(shí)現(xiàn)了精益化生產(chǎn)。
關(guān)于ERP/PLM的集成
三環(huán)車橋現(xiàn)已應(yīng)用了ERP系統(tǒng)主要模塊軟件,正在與PLM集成上線運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)企業(yè)的采購、生產(chǎn)、銷售、財務(wù)、物料清單(BOM)等有效管理。張金剛以ERP/PLM的集成為例介紹了三環(huán)車橋管理軟件的使用情況。
張金剛說到,“我公司應(yīng)用了ERP系統(tǒng),進(jìn)一步整合和優(yōu)化企業(yè)銷售、計劃、采購、生產(chǎn)、庫存、財務(wù)等全價值鏈上的業(yè)務(wù)流程,實(shí)現(xiàn)物流、資金流和信息流的‘三流合一’,使三環(huán)車橋能適應(yīng)國內(nèi)外各大主機(jī)廠的體系要求,同時比競爭對手能更快、更敏捷地響應(yīng)客戶及市場的需求,全面提升企業(yè)的智能經(jīng)營管控水平,進(jìn)而增強(qiáng)參與國際市場的競爭能力。
PLM系統(tǒng)功能將覆蓋三環(huán)車橋供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié),將PDM擴(kuò)展成模塊化、可裁剪、可擴(kuò)展的PLM平臺,各模塊基于統(tǒng)一業(yè)務(wù)模型架構(gòu)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)一基礎(chǔ)組件,整合現(xiàn)有的平臺,以達(dá)到支持智能研發(fā)的協(xié)同管理。下一步將結(jié)合企業(yè)MES系統(tǒng)工程的建設(shè),對計劃管理、倉儲物流管理等方面進(jìn)行深化運(yùn)用,并實(shí)現(xiàn)ERP/PLM/MES系統(tǒng)的高度集成?!?/p>
張金剛說:“從全球來看,鍛造行業(yè)未來的主攻方向就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和智能制造。未來五年是中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級關(guān)鍵時期,面對數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展的大趨勢,制造業(yè)要在‘三化’上下功夫、勇于改革創(chuàng)新,同時還要具有以下七點(diǎn)思維。
(1)要堅持創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略,強(qiáng)化科技創(chuàng)新意識。
(2)要了解技術(shù)變革的趨勢走向,加強(qiáng)對經(jīng)濟(jì)以及行業(yè)大趨勢的預(yù)判。
(3)要有決心和能力進(jìn)行結(jié)構(gòu)性調(diào)整。
(4)要注重先進(jìn)的流程管理體系建設(shè)工作,提升企業(yè)規(guī)避風(fēng)險、應(yīng)對各種環(huán)境的能力。
(5)要積極開展國際合作、開拓國際市場,市場大了,發(fā)展的空間就大。
(6)要有開放共贏的意識,積極營造跨界環(huán)境,聚天下英才為己用。
(7)要增強(qiáng)自信,勇于面對挑戰(zhàn),敢爭第一?!?/p>
未來3~5年行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)一定會共享相關(guān)數(shù)據(jù)、看到上下游終端信息;無法共享信息的企業(yè)就缺乏對全球相關(guān)資源情況、市場發(fā)展趨勢、企業(yè)運(yùn)行狀況等諸多方面的掌握,結(jié)果無法成為核心供應(yīng)商、也就無法進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈,最終被逐漸淘汰。智能制造是一個全新時代,不僅是技術(shù)的變革,而是思維方式、工作模式、生產(chǎn)模式、商務(wù)模式、經(jīng)濟(jì)體系、生活方式的變化,智能制造對“中國鍛造業(yè)”的顛覆、再造和融合才剛剛開始!