鈑金制作行業(yè)“十四五”發(fā)展綱要

文／中國(guó)鍛壓協(xié)會(huì)

連載 三

《鈑金制作行業(yè)“十四五”發(fā)展綱要》（連載二）見(jiàn)《鈑金與制作》2021年第4期

國(guó)寶清乾隆 黃地琺瑯彩鏤空如意八卦紋轉(zhuǎn)心瓶

是將畫(huà)琺瑯技法移植到瓷胎上的一種釉上彩裝飾手法，后人稱(chēng)“古月軒”，國(guó)外稱(chēng)“薔薇彩”。

人才環(huán)境方面的制約

人才是企業(yè)中最為寶貴的財(cái)富，是最具決定意義的資源。企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，歸根到底是人才的競(jìng)爭(zhēng)。企業(yè)如果沒(méi)有一只強(qiáng)大的人才團(tuán)隊(duì)，要想在日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)中占得一席之地，是不可能的。鈑金加工行業(yè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才極為缺乏，多數(shù)鈑金核心技術(shù)都是從國(guó)外引進(jìn)的，行業(yè)缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。主要原因，一是我國(guó)多數(shù)鈑金加工企業(yè)經(jīng)營(yíng)規(guī)模有限，企業(yè)自身對(duì)高端人才的吸引力不夠；二是多數(shù)鈑金加工企業(yè)缺乏人才培養(yǎng)意識(shí)，不注重人才的內(nèi)部培養(yǎng)和外部引進(jìn)。

缺乏規(guī)?；б?/h3>

鈑金加工企業(yè)需要加快自主創(chuàng)新的步伐，努力提升產(chǎn)品質(zhì)量，不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的規(guī)?；?jīng)營(yíng)。西方發(fā)達(dá)國(guó)家的鈑金加工企業(yè)實(shí)現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)化、精細(xì)化生產(chǎn)，鈑金零件質(zhì)量較高，在全球市場(chǎng)上有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)內(nèi)多數(shù)鈑金企業(yè)是小作坊式生產(chǎn)，尚未形成足夠大的經(jīng)營(yíng)規(guī)模，缺乏專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，資金投入也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，難以形成規(guī)模效益。

企業(yè)管理落后

多數(shù)企業(yè)管理落后，主要體現(xiàn)在四個(gè)方面。第一，企業(yè)管理人才培養(yǎng)體制缺失。中小企業(yè)往往采取的是“家族式”管理，從企業(yè)的所有者向企業(yè)職業(yè)管理人轉(zhuǎn)變較難，身兼數(shù)職（制定者、決策者以及實(shí)施者）同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)更難。值得注意的是，這些中小企業(yè)往往重人才的短期使用，而不注重內(nèi)部管理人員的長(zhǎng)期培養(yǎng)。第二，管理水平差。一些企業(yè)的管理僅憑經(jīng)驗(yàn)，缺乏市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)的眼光，不能根據(jù)市場(chǎng)的變化而進(jìn)行自身調(diào)整。第三，管理制度不規(guī)范。多數(shù)企業(yè)沒(méi)有成熟的制度，基本制度不規(guī)范、不健全，難以做到事事有章可循。第四，企業(yè)管理中缺少流程化、時(shí)序化管理理念，難以形成企業(yè)的核心技術(shù)。

與國(guó)際先進(jìn)水平的差距

發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)缀跻呀?jīng)普及自動(dòng)化、數(shù)字化和信息化生產(chǎn)模式，意大利一家公司在1984年就實(shí)現(xiàn)了熄燈工廠，初步實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0。而我國(guó)大多數(shù)的鈑金加工企業(yè)在設(shè)備操作、工件轉(zhuǎn)運(yùn)、產(chǎn)品裝配等各工序仍停留在完全依靠人的層面上。在效率、速度、人員技能、產(chǎn)品質(zhì)量等方面都與國(guó)際先進(jìn)水平存在相當(dāng)大的差距。

國(guó)產(chǎn)伺服設(shè)備所使用的核心伺服電機(jī)及控制系統(tǒng)全部依賴進(jìn)口。這些核心技術(shù)掌握在德國(guó)和日本等少數(shù)幾家公司手里，設(shè)備售價(jià)高昂，國(guó)內(nèi)廠家的技術(shù)開(kāi)發(fā)滯后，一直沒(méi)有突破歐美日的技術(shù)壁壘。例如：2018年意大利一家公司制造的鈑金柔性生產(chǎn)線在中國(guó)市場(chǎng)占有率超過(guò)75%，多邊折彎中心中國(guó)市場(chǎng)占有率超過(guò)80%。

國(guó)產(chǎn)設(shè)備在精度方面存在一定的差距，設(shè)備穩(wěn)定性差，在自動(dòng)化集成方面，很多企業(yè)還有不小的差距；高難度產(chǎn)品、高附加值產(chǎn)品被國(guó)外公司控制。國(guó)內(nèi)零部件廠商由于進(jìn)入時(shí)間晚，價(jià)格低，批量小，利潤(rùn)率低，企業(yè)開(kāi)發(fā)和技術(shù)投入意愿不大。

國(guó)內(nèi)折彎設(shè)備的在線角度檢測(cè)自動(dòng)矯正功能較差，板材折彎工作效率較低。2014年意大利一家公司開(kāi)發(fā)的折彎系統(tǒng)、折彎運(yùn)算技術(shù)可以根據(jù)板材特性對(duì)首塊板材的首次折彎進(jìn)行檢測(cè)，0.3秒實(shí)現(xiàn)折彎補(bǔ)償，這是自適應(yīng)技術(shù)和智能制造技術(shù)的最好應(yīng)用。

國(guó)內(nèi)缺少可以提供完整鈑金生產(chǎn)線和設(shè)備、工藝、工模具一體化解決方案的一流企業(yè)，設(shè)備制造廠一般沒(méi)有工藝領(lǐng)域的研究，使其研發(fā)視野受限。2001年國(guó)外設(shè)備制造商就在為鈑金企業(yè)建設(shè)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)等。

鈑金后處理工序的自動(dòng)化水平較低，如打磨、裝箱等，主要以人工作業(yè)為主；工模具材料的性能還需要進(jìn)一步改善。

“十四五”期間市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)

鈑金加工行業(yè)作為供給側(cè)，對(duì)提升機(jī)械制造、通訊電子、汽車(chē)和造船等行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展具有重要作用。相關(guān)領(lǐng)域不斷變化的需求，帶動(dòng)了鈑金加工行業(yè)的快速發(fā)展，培育鈑金加工行業(yè)發(fā)展壯大。

企業(yè)是創(chuàng)新的主體，是推動(dòng)創(chuàng)新和創(chuàng)造的生力軍。要發(fā)揮市場(chǎng)對(duì)技術(shù)研發(fā)方向、路線選擇、要素價(jià)格、各類(lèi)創(chuàng)新要素配置的導(dǎo)向作用，讓市場(chǎng)真正在創(chuàng)新資源配置中起決定性作用。切實(shí)深入堅(jiān)持“自上而下”頂層設(shè)計(jì)與“自下而上”需求征集相結(jié)合的原則，細(xì)分行業(yè)，解析行業(yè)特征，讓細(xì)分行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)切實(shí)參與到產(chǎn)業(yè)鏈強(qiáng)鏈當(dāng)中，從而引領(lǐng)行業(yè)健康發(fā)展。

基于《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年（2016－2020年）規(guī)劃綱要》內(nèi)容，依據(jù)相關(guān)行業(yè)先后推出的“十四五”規(guī)劃或發(fā)展綱要，對(duì)鈑金加工行業(yè)“十四五”市場(chǎng)做如下預(yù)測(cè)。

主要配套市場(chǎng)

新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合，引發(fā)了深刻的產(chǎn)業(yè)變革，形成新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。鈑金加工行業(yè)未來(lái)將向著自動(dòng)化、數(shù)字化、信息化、綠色環(huán)保方向發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)智能制造。

國(guó)寶清雍正 墨彩荷塘山水繡墩

明清時(shí)期景德鎮(zhèn)窯的新品種，由宋元釉上加彩的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)。

在5G技術(shù)、智能家居、智慧城市、智能物流、醫(yī)療大健康、新基建、航空航天等新興行業(yè)需求的推動(dòng)下，鈑金加工行業(yè)加工需求依舊旺盛，有較大的市場(chǎng)空間。

高端鈑金市場(chǎng)

高端的鈑金市場(chǎng)一定是與上游客戶密切關(guān)聯(lián)的，能夠利用自身的鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝實(shí)現(xiàn)、電氣集成等技術(shù)優(yōu)勢(shì)幫助客戶解決鈑金件設(shè)計(jì)、加工和裝配問(wèn)題、降低成本、提高效率的，徹底改變以往“我出圖你加工”這一低效模式的市場(chǎng)。

在航空航天裝備中，鈑金加工類(lèi)零件占總零部件數(shù)量、制造工作量均在20%以上，是未來(lái)高端鈑金加工件的重要市場(chǎng)之一。

新技術(shù)發(fā)展方向

激光焊接、三維切割（圖3）、3D打印、自動(dòng)化檢測(cè)、視覺(jué)檢測(cè)、AI智慧編程的引入和大規(guī)模的應(yīng)用，以及ERP系統(tǒng)應(yīng)用對(duì)企業(yè)向高端發(fā)展有著強(qiáng)大推動(dòng)作用。

圖3 三維五軸激光切割機(jī)

逆向開(kāi)發(fā)技術(shù)。傳統(tǒng)的鈑金檢測(cè)技術(shù)是通過(guò)模線、樣板等模擬量的形式將設(shè)計(jì)尺寸信息傳遞到工藝裝備及產(chǎn)品零件上。隨著數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，航空產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、編制工藝開(kāi)始，逐漸將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量傳遞，通過(guò)數(shù)字化的測(cè)量設(shè)備將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與理論三維實(shí)體模型進(jìn)行比對(duì)分析，量值傳遞的精度高，檢測(cè)工作高效，由于減少了大量的工裝和樣板，制造成本得到大幅降低。

目前由于我國(guó)鈑金加工自動(dòng)化生產(chǎn)水平還很低，單機(jī)自動(dòng)化尚未完全做到，因此現(xiàn)在提所謂自動(dòng)化、數(shù)據(jù)化和信息化制造為時(shí)尚早，但應(yīng)鼓勵(lì)“工序自動(dòng)化”，先把同一工序的各個(gè)設(shè)備連接起來(lái)，發(fā)揮各機(jī)位的最大工作效率，再逐步向“工序間自動(dòng)化”過(guò)渡，從而最終形成工廠“自動(dòng)化、數(shù)字化和信息化”。

鈑金加工行業(yè)的信息化與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)，未來(lái)的智能加工技術(shù)正在持續(xù)發(fā)展，國(guó)內(nèi)有較多的公司研發(fā)相應(yīng)的CAD、CAE軟件，引導(dǎo)使用國(guó)內(nèi)正版軟件，減少使用盜版國(guó)外軟件，支持國(guó)內(nèi)鈑金加工行業(yè)軟件健康發(fā)展。

培育鈑金加工行業(yè)的信息化、大數(shù)據(jù)技術(shù)軟件，引導(dǎo)制定鈑金行業(yè)信息化接口標(biāo)準(zhǔn)以適應(yīng)軟硬件設(shè)備多樣化情況下的信息化管理系統(tǒng)的建設(shè)。充分利用信息化帶來(lái)管理模式的變革。

關(guān)鍵材料

“十四五”期間，我國(guó)需重點(diǎn)研發(fā)高分子材料、復(fù)合材料，尤其在基礎(chǔ)材料性能方面要逐步縮小與國(guó)外差距，高端材料要向輕量化、高強(qiáng)度、抗腐蝕性方向發(fā)展。

鈑金設(shè)備

經(jīng)歷多年的發(fā)展以及制造技術(shù)的不斷提升，精益生產(chǎn)及柔性生產(chǎn)系統(tǒng)在中國(guó)得到較快發(fā)展和廣泛應(yīng)用，鈑金加工朝著自動(dòng)化、精益化和多樣化的方向發(fā)展，在“十四五”期間，如果要占領(lǐng)高端市場(chǎng)，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，自動(dòng)化、數(shù)字化和信息化鈑金柔性加工生產(chǎn)線將會(huì)成為企業(yè)需要選擇的配置，逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。

⑴鈑金加工行業(yè)帶動(dòng)柔性打磨拋光機(jī)器人需求。傳統(tǒng)鈑金加工企業(yè)打磨環(huán)境惡劣，耗費(fèi)大量人力，且人工操作易出現(xiàn)遺漏，造成產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。柔性的打磨拋光機(jī)器人能適應(yīng)各種形狀和曲面的產(chǎn)品，減少企業(yè)的用人壓力，提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

⑵數(shù)控沖自動(dòng)化和數(shù)字化產(chǎn)品線越來(lái)越多，數(shù)控沖的上下料裝置、料庫(kù)等使用越來(lái)越廣泛，產(chǎn)品行業(yè)細(xì)分越來(lái)越明顯。隨著人工成本的升高和通貨膨脹的影響，設(shè)備使用方一定會(huì)把更多的關(guān)注點(diǎn)放在自動(dòng)化和數(shù)字化設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不停機(jī)生產(chǎn)，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人化生產(chǎn)。

數(shù)控沖發(fā)展空間廣闊。在國(guó)家自主創(chuàng)新扶持政策的引導(dǎo)下，鼓勵(lì)企業(yè)開(kāi)發(fā)并使用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的控制系統(tǒng)，打破國(guó)外壟斷，讓設(shè)備配件材料、加工工藝、技術(shù)不受制于人，才能創(chuàng)造民族品牌。

⑶小噸位全電伺服折彎?rùn)C(jī)市場(chǎng)份額逐漸擴(kuò)大。全電伺服折彎?rùn)C(jī)在能耗、生產(chǎn)速度、穩(wěn)定性和維護(hù)成本上有著傳統(tǒng)電液折彎?rùn)C(jī)無(wú)法比擬的性能優(yōu)勢(shì)。隨著國(guó)產(chǎn)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)更加成熟，打破了折彎?rùn)C(jī)伺服化的技術(shù)壁壘；加上國(guó)產(chǎn)折彎?rùn)C(jī)用數(shù)控系統(tǒng)功能日趨完善、性能逐漸穩(wěn)定，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)解決方案多樣化，助推伺服折彎?rùn)C(jī)開(kāi)花結(jié)果，尤其是100t以下的中小噸位折彎?rùn)C(jī)，將會(huì)快速占據(jù)一定的市場(chǎng)份額。

⑷大噸位折彎?rùn)C(jī)（圖4）普遍采用油電混合技術(shù)。油電混合技術(shù)在“十三五”期間得到了大力的發(fā)展，技術(shù)愈發(fā)趨向成熟，采用油電混合技術(shù)更能體現(xiàn)節(jié)能和省油的優(yōu)勢(shì)。

圖4 PB大噸位數(shù)控折彎?rùn)C(jī)

⑸折彎中心替代部分傳統(tǒng)折彎?rùn)C(jī)市場(chǎng)份額。折彎中心精度高，操作簡(jiǎn)單省力，綜合生產(chǎn)效率能夠達(dá)到傳統(tǒng)折彎的2～3倍。這一技術(shù)一直被意大利幾家公司壟斷，市場(chǎng)價(jià)格居高不下，只有少數(shù)高端鈑金加工企業(yè)在使用。近年來(lái)國(guó)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型折彎中心的出現(xiàn)打破了這種現(xiàn)象，目前，這種設(shè)備國(guó)內(nèi)在研發(fā)或者投入市場(chǎng)的生產(chǎn)企業(yè)多達(dá)8家以上，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的充分競(jìng)爭(zhēng)，折彎中心產(chǎn)品體系會(huì)更好地服務(wù)于鈑金加工企業(yè)，在一些行業(yè)推廣應(yīng)用，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的折彎?rùn)C(jī)。

⑹高端折彎?rùn)C(jī)數(shù)控系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化率提高。折彎?rùn)C(jī)數(shù)控系統(tǒng)的供應(yīng)一直由三家外國(guó)公司所掌控，由于電液數(shù)控折彎?rùn)C(jī)市場(chǎng)銷(xiāo)量相對(duì)不多，Y軸液壓比例閥控制難度高，加上折彎工藝多樣，導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)公司不愿意投入開(kāi)發(fā)，隨著全電伺服折彎?rùn)C(jī)出現(xiàn)，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)可以繞開(kāi)電液比例閥控制難點(diǎn)，目前市場(chǎng)已經(jīng)出現(xiàn)多家國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，為行業(yè)提供了更好的選擇和發(fā)展機(jī)會(huì)。

⑺折彎在線角度檢測(cè)自動(dòng)矯正功能需求增加。在板材折彎加工的過(guò)程中，板材厚度、材料的力學(xué)特性、板材軋制方向、機(jī)床及模具變形等因素都會(huì)影響板材折彎精度，這些因素?zé)o法完全通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算進(jìn)行一次設(shè)定，需要進(jìn)行多次調(diào)校，從而導(dǎo)致零件加工時(shí)間延長(zhǎng)，降低機(jī)器工作效率。特別是機(jī)械手折彎，過(guò)程控制顯得非常重要，折彎?rùn)C(jī)角度檢查和自動(dòng)矯正功能需求予以配置。目前主流檢測(cè)產(chǎn)品均由國(guó)外提供，在市場(chǎng)需求擴(kuò)大的情況下，國(guó)內(nèi)應(yīng)有企業(yè)積極參與研發(fā)生產(chǎn)。

⑻機(jī)械手自動(dòng)折彎更加成熟，從而適應(yīng)高柔性、多品種、小批量生產(chǎn)的需要。機(jī)械手替代人工，特別是在厚板折彎、大幅面板料折彎等方面顯得更有優(yōu)勢(shì)，機(jī)械手自動(dòng)折彎對(duì)企業(yè)積極應(yīng)對(duì)招工難，降低人工成本等難題具有重要作用。機(jī)械手折彎在多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)景中還無(wú)法得到很好運(yùn)用，隨著機(jī)械手離線編程軟件和角度檢測(cè)實(shí)時(shí)矯正功能逐漸成熟，機(jī)械手折彎單元變得更加靈活，運(yùn)用范圍應(yīng)該會(huì)更加寬廣。

⑼MES等生產(chǎn)管理軟件綜合應(yīng)用，打破傳統(tǒng)設(shè)備管理的設(shè)計(jì)理念與方法。MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備綜合利用率管理，涉及設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)維修、異常監(jiān)控處理、產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)和利用率統(tǒng)計(jì)等功能，MES系統(tǒng)與系統(tǒng)管理功能相結(jié)合來(lái)采集設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備各方面的可視化管理，全面實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)監(jiān)控管理，打造企業(yè)內(nèi)部設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)。企業(yè)和車(chē)間可實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)集中管理，提高設(shè)備利用率，是幫助企業(yè)提升管理能力、提高利潤(rùn)、降低成本的一個(gè)重要途徑。

國(guó)寶清乾隆 茶葉末釉描金蝙蝠紋帶葫蘆瓶

在豆青、祭藍(lán)等顏色釉瓷器上描金加彩，是陶瓷的裝飾技法之一。

[執(zhí)筆人：中電科技（三河）精密制造有限責(zé)任公司總經(jīng)理李前、中國(guó)鍛壓協(xié)會(huì)行業(yè)研究室主管吳順達(dá)]

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