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      《中國制造2025》與中國金屬板材加工企業發展

      2017/08/22 08:25
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      中國中高端數控沖床、伺服壓力機等鍛壓機械市場需求不斷增大,國家對中國制造的質量要求也越來越高。2015年5月8日,國發(2015)28號文件,向各省、自治區、直轄市人民政府、國務院各部委、各直屬機構,下發“國務院關于印發《中國制造2025》的通知”,并要求認真貫徹執行,對金屬板材加工行業提出沖壓自動化等智能制造工程等一系列要求。這是我國實施制造強國戰略的第一個十年行動綱領。

       

      美國“再工業化”和德國 “工業4.0”戰略陸續出臺,激發了我國從“工業大國”升級到“工業強國”的堅定決心。

       

      制造業的智能化發展過程和前景

       

      制造業智能化沒有標準模式,全世界都在摸索,初步總結,智能化過程將遵循從智能化裝備向智能化生產線發展,再從智能化生產線向智能化工廠發展,最后實現智能化制造的過程,這個進程正在累積經驗和迭代進步中。其中,互聯網、自動化、傳感器和大數據技術將貫穿智能化的各個環節。

       

      對于智能制造帶來的前景,我有如下判斷:

       

      智能制造將顛覆我們現有制造工廠的概念,留給中小零部件企業的生存空間越來越小, 有可能把世界變成一個地球工廠,企業很可能只保留制造環節,設計、銷售、物流、營銷、售后都會由大一個大的平臺集中提供。

       

      智能化時代,金屬板材加工企業應立足現狀,適時推進智能化進度:及時掌握板材加工行業智能化發展水平,了解同行業企業智能化建設進度,與用戶同步推薦智能化建設。智能化建設的核心就是要把工廠的所有物理設施嵌入傳感器,能夠收集工廠生產的所有信息,在分析現有和歷史信息的基礎上,使生產具有預見性、前瞻性,能夠優化工藝和快速處置生產中產生的各種問題。

       

      金屬成形零部件企業如何轉型升級

       

      金屬板材加工零件是機電設備構成必不可少的重要組成部分,追求高質量、低成本的板材零件是制造業永恒的追求。為此,必須提高板材零件生產的專業化水平,提高板材零件生產的集中度,提高板材加工企業的生產規模,提高板材生產的組織和管理水平,重視人才隊伍的培養和使用,立足創新驅動發展戰略,做精、做強、做大專業化板材加工企業!

       

      零件企業如何應對挑戰

       

      金屬板材加工企業專業化的兩大趨勢:第一,把某類板材零件做成自己的拳頭產品,在整個行業市場具有很高的占有率,具有很強的綜合競爭力。一家企業占領全世界某個單品絕大部分市場,質量更高,成本更低,別的人企業很難與之競爭。

       

      第二,以板材零件為依托,創造自己的品牌產品,延長板材加工的產業鏈,提高自己的綜合附加值。

       

      板材加工企業的管理者需要專業的知識背景、科學的思維和方法、專門的人才隊伍、信息化的管理手段等。只有這樣才有可能管理好一個現代化的板材加工企業。

       

      另外,還要不斷采用現代化科技手段全面推進傳統工藝的改進和升級;對板材零件的可制造性和成形工藝進行快速分析和評估;實現市場預測、訂單下達、成形過程、在線監測、物流搬運、售后服務的智能化管理;提高零件生產的靈活性和柔性化,滿足不斷擴大的多品種、小批量的個性化需求;重視復合化板材成形工藝的研發和利用。

       

      當前,90后、00后逐漸長大成人,逐漸走向工作崗位,他們是移動互聯網時代一代,成長的過程中經濟條件整體不差。他,們更關注職業前景和工作本身的滿足感,而不是為了謀生可以忍受一切。這是全球普遍存在的問題。企業必須要正視新生代員工對自由、健康、快樂等更具個性化的福利需求,發揮出他們的創造力。

       

      汽車的輕量化趨勢和新能源汽車行業的發展,一些傳統產品根本不需要,新的工藝會產生出來。同樣,高速鐵路、航空航天、新能源設備和網絡通訊設備制造行業,都會提供新的產品市場。

       

      板材加工企業應注重新工藝和特種工藝的應用:輥壓成形技術、旋壓成形技術、板鍛成形技術、電磁成形技術、激光成形技術、多點成形技術、漸進成形技術、無鉚連接技術,以及不可小視的3D打印等。

       

      材料從鋼材向鋁、鎂、鈦合金及復合材料方向發展。鋼板從低強度向高強度發展,熱軋向冷軋方向發展,非涂層向涂層鋼板方向發展。材料的多樣性發展,會催生一批工藝先進的新型板材加工企業,同時,淘汰一批缺乏創新能力,工藝水平低,靠低價競爭取勝的中小板材加工企業。

       

      沖壓模具將向大型化、復雜化、精密化、標準化和模塊化方向發展。采用CAD/CAM/CAE一體化技術,特別是沖壓成形的計算機模擬分析和優化技術,從而縮短沖壓模具的開發和制造周期。采用模內測量、監控技術,提高模具和設備使用壽命,降低沖壓件的不合格率;采用沖壓、切割和連接復合模具技術,提高生產效率和產品精度。采用各種精密、專用工裝夾具和檢具量具等輔助裝置,提高效率、保證質量;采用數控沖裁與成形復合模具,柔性和多功能模具,從而減少后續的折彎加工等。

       

      鈑金行業的發展方向判斷

       

      各種大功率激光切割/焊接設備將得到廣泛應用,特別是光纖激光切割/焊接機。據中國鍛壓協會不完全統計:2015年我國生產的大功率激光切割機中60%以上采用光纖激光技術。

       

      數控沖床將向機械伺服直驅方向發展,不僅更加節能、降低震動和噪音;而且還會大大提高數控沖床的適應性,不僅僅可以用于沖裁,而且還可以實現更多的板材成形,同時提高沖模的使用壽面,加強自身與激光切割相比的工藝優勢。據中國鍛壓協會不完全統計:2015年機械伺服沖床已成為我國數控沖床的主流產品。

       

      數控折彎機也將向伺服/混合驅動方式發展,設備不僅環保節能,而且設備工藝性好,便于實現自動化、智能化生產。為了實現小批量,多品種、高混合生產,自動換刀裝置、上料工作臺、在線監測裝置都將是智能化折彎機不可或缺的組成部分。

       

      各種數控沖剪中心、數控激光切割中心、數控折彎中心和自動化焊接單元都會得到迅速發展。有些主機廠甚至還采用了落料、成形和焊接智能化生產線。自動化沖剪中心,配備自動上料,零件的出料和分揀系統,可提高生產效率100%,節省原材料10%。自動化激光切割單元,不僅可以提高效率,而且大大提高生產能力。自動化折彎中心,不僅提高了生產能力,產品質量和重復精度,而且可以替代80%以上的折彎生產。

       

      現在所推崇的數字化鈑金車間,最終將發展為智能化鈑金工廠。如果將沖剪、切割和折彎自動化系統,用機器人有機結合,并配備晚間材料管理系統,可以實現24小時不停機工作,將生產效率提高一倍,并大大提高產品質量的穩定性。同時還將改善車間物流狀況。

       

      所有的切割、沖裁、折彎、焊機、涂裝和檢測設備都必須為實現智能化工廠留有可能性,否則,未來只有死路一條。未來的發展方向:在線監測、MES和ERP系統的有機結合,實現生產過程的實時控制。

       

      沖壓行業的發展方向

       

      沖壓模具、伺服壓力機等沖壓裝備將向大型化、高速化、精密化、智能化方向發展。采用大型高速緊湊型機械式壓力機生產線和多工位壓力機,配備專用、高效的上下和傳送料以及快速換模裝置。

       

      機械壓力機的伺服驅動技術將逐步替代傳統的電機驅動技術,從而完成沖壓技術的一次革命。2014年AIDA:全球1600臺/北美200臺;80t開式壓力機-3000t級進模/多工位壓力機,2000年起步銷售,2010年開始爆發式增長。汽車市場是發展的動力引擎,發展順序是主機廠,一級供應商、二級供應商;醫療、航空精密沖壓行業已經接受伺服技術,另外電氣和其它行業也在逐漸引入伺服沖壓技術。Komatsu 雙伺服驅動,兩個伺服系統單獨控制; Schuler 雙伺服,采用下傳動,結構緊湊,降低了廠房高度,大大降低了噪音。Schuler: 一套沖壓模具在普通壓力機上實現12-15次/分鐘,在伺服壓力機上可實現30次/分鐘。

       

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      液壓機的伺服驅動技術也將推動液壓機的技術變革,從而拓寬液壓機的應用領:LASCO/Schuler:液壓伺服多工位壓力機。降低了能耗,提高了沖次,進一步提升了液壓機的市場競爭力。

       

      多種專用、高效的壓力成形設備和裝置將更加廣泛試用,如:精沖壓力機、熱沖壓壓力機、內高壓管材成形壓力機、漸進成形機床、輥壓成形設備和無模多點成形壓力機等等。

       

      沖壓裝備對自身安全、生產精度和工作狀態要具有更加智能化的自我監測能力。模內和在線監測、控制技術。所有沖壓裝備必須滿足未來發展智能化沖壓工廠的可能性,否則將面臨淘汰。所以無論設備制造商還是采購商,都必須重視這一問題。

       

      未來對金屬成形零件質量需求

       

      隨著金屬板材加工零件大型化、復雜化、精密化的發展,派生出各種各項、形形色色的周邊設備和裝置,從而才能保證板材零件加工順利進行,并生產出高質量的零件。其中,包括板材及其加工零件的矯平設備,去毛刺設備等。

       

      為了提高板材加工零件的平面度和內在質量,減少后續加工或提高后續加工精度,有些特殊用途的零件必須進行零件矯平,進行去毛刺處理。如:精沖零件。而且矯平和去毛刺的精度以及加工可靠性要求也越來越高。

       

      上述金屬板材加工的發展趨勢,不僅會催生許多周邊設備企業,而且還會推動各項加工技術自身的自動化、信息化和智能化發展。

       

      廣泛合作與交流來應對挑戰

       

      我國板材加工企業當下急需要做的兩項工作:

       

        一、出去看看,開闊視野:國外多走走、國內多轉轉,考察行業、參觀企業、了解管理、工藝、技術和設備,學習人才培養和協作精神,盡快補上我們工業革命初級發展這一課。

       

        二、加強合作,協同發展:雖然企業上下游之間是利益關系,同行之間是競爭關系,都有你多我少,甚至是你死我活的利益沖突;但是,任何產品都需要上下游之間的合作才能實現,任何行業平臺都需要同行之間共同努力才能搭建,沒有競爭和協同就沒有強大的板材加工行業。

       

      相聚九月金屬成形展,展望行業未來

       

      2016年,是值得慶祝的一年,中國鍛壓協會成立30年來,陪伴中國金屬板材加工行業取得了舉世矚目的成就。為此,今年9月21-24日,中國鍛壓協會在舉辦中國國際金屬成形展覽會期間,將舉辦中國鍛壓30年成就展示活動,它不僅展示30年來沖壓自動化、光纖激光、沖壓模具、數控沖床、伺服壓力機等金屬板材加工行業在工藝、設備、模具和材料方面取得的驕人戰績,而且更加著眼未來,探索智能化時代,我國金屬板材加工企業的發展模式!

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