“大”汽車 “大”模具---訪中國模具工業協會理事長褚克辛先生

2016-12-12 by:CAE仿真在線來源:互聯網

中國汽車產業的發展速度不可限量,近幾年,汽車模具行業的發展也是不能同日而語,在蓬勃發展、一日千里的“大”汽車時代,我們如何將中國模具行業做強?本期請隨記者零距離接觸中國模具工業協會理事長褚克辛先生,傾聽他對于模具行業的感悟和見解。

AI:經濟危機環境下,中國政府采取的利好措施使得中國汽車產業逆勢出現很大增長,從而帶動了整個產業鏈的發展,您覺得近年來汽車行業的變化對模具行業具體產生了哪些影響?

褚克辛先生:從2008年由美國引發的金融危機導致全球經濟的下滑,歐美汽車業的銷量在2009年銳減了30%~40%。惟有中國汽車業在政府一系列政策支持下銷量迅猛增長,產銷量超過1360萬輛,一舉成為世界汽車銷售第一大國,汽車的產銷量連續10年平均以百萬輛的基數增長。中國汽車工業的快速發展拉動了汽車模具產業的進步,近10年中國汽車模具的產能也提高了十幾倍。

以沖壓模具企業為例,目前已由過去的四大國有骨干廠發展到今天的幾十家大型和超大型的生產企業。中小模具企業也如雨后春筍般迅速成長,民營企業已經成為行業的主力軍。沖壓模具、注塑模具及汽車內飾模具的產品結構也由過去只能生產汽車結構件到今天的能夠生產轎車內外大型覆蓋件乃至完成轎車整車白車身的全套模具的開發制造能力。技術開發和軟件應用能力大幅度提高。應該說,中國模具產業的水平已經基本具備了支撐我國自主汽車發展的能力。

AI:作為中國模具工業協會理事長,您認為我國模具產業的特點和裝備水平如何?當今中國模具企業的現狀是怎樣的?

褚克辛先生:中國模具企業之多,如同去年我國汽車銷量一樣令世人矚目。以沖壓模具企業為例,最多的模具企業在中國,規模最大的模具企業也在中國,最好的裝備也同樣在中國。我國已經成為世界模具制造大國。幾乎所有的歐、美、日同行參觀我們的企業后,無不感到震驚和羨慕。但是我國模具行業的發展并不平衡,低端企業能力過剩,高端產品的開發制造能力還有很大差距。

AI:合格、先進的模具產品需要先進的技術及設備來保障生產,能否請您推薦幾款先進、實用的生產設備和軟件解決方案?

褚克辛先生:現代模具制造的前提是全程全面數字工程,這就意味著從模具的前期開發設計、數控加工制造、模具檢測及模具調試都離不開相應的數字化開發控制手段,國內模具企業近年來在這方面的投入也比較大,無論是最終產品質量,還是開發能力方面的收益都非常明顯。

在模具的沖壓工藝開發階段,一般采用Autoform、Dynaform等板材成形CAE分析軟件。在這類軟件中可以快速地進行多種工藝方案設計及相應模面構造,并通過虛擬試模分析零件的成形過程及成形質量,這部分工作逐漸成為影響沖壓模具產品質量和生產周期的核心所在。

在模具設計階段采用全三維的曲面及實體設計,國內通常采用的Catia V5及NX等軟件平臺進行設計,設計過程中大量采用參數化標準件、標準結構,設計方法趨于智能化,設計經驗數據庫的積累也越來越豐富。

模具的加工制造也基本實現全程數控化,從泡沫實型制作、模具結構面加工和模具型面加工,甚至鉆孔攻絲都已全面實現數控化。為提高加工效率,企業越來越多地采用自動換刀、自動擺角換主軸頭的編程加工方式,這就對數控編程的細致化程度、安全程度提出了更高的要求,編程軟件在智能化、模板化和安全化方面也發展很快。如英國DELCAM公司PowerMill軟件,因其編程功能強、計算效率高、簡單易學及二次開發方便等突出特點,在國內得以廣泛應用。

隨著光學攝影測量技術的快速發展,方便、快捷、全面的光學數據采集檢測方式在模具行業廣泛應用。比較典型的是德國GOM公司開發的Tritop照相測量系統在泡沫實型檢測、鑄件毛坯余量檢測等方面的應用優勢明顯,光學掃描設備如GOM公司的Atos可以全面可靠地分析模具數控加工后的綜合精度。另外,類似掃描設備的應用也使降低分析調試研修工作量、積累調試經驗數據庫成為可能。

AI:新車型上市周期的加快使得模具需要有同樣的更新速度,國際化、標準化等趨勢的發展同樣使中國模具企業面臨巨大挑戰,您認為我國模具企業與國外先進企業相比,優勢在哪里?差距又是什么?

褚克辛先生:我國模具企業與國外先進企業相比具有以下優勢:

第一,地域優勢。國內汽車產業的蓬勃發展,為我國的模具企業帶來了機遇。大量的換型改造以及中高檔自主品牌汽車的崛起,都為我們的模具企業不斷發展、創新提供了源動力。

第二,中國模具行業還處在一個成長期,成本相對較低,且近10年國家給予行業中的200多家骨干企業稅收政策上的支持,使企業發展勢頭旺盛。

第三,國內車身模具骨干企業經過這幾年的投入,軟/硬件水平有了很大的提高,個別企業已躋身亞洲前列,可以和國外的企業相媲美。

相信隨著我國模具企業的崛起、自主品牌的增多,國內汽車企業將愿意把一些高端產品的模具裝備交給我們開發制造。同時,國外的汽車廠商也看好我們產品的性價比,希望我們能夠提供更多物美價廉的模具,以降低采購成本。所有這些都將給我們帶來巨大的商機。

但與國外先進企業相比,中國還只是世界模具業制造大國,而不是強國,大而不強這就是差距。從進出口的產品結構看,近些年中國的模具出口迅猛增長,去年達到了18.43億美元,但是低端產品占了巨大的份額,而高端模具的進口卻達到了19.64億美元。低端大量出口而高端靠進口,這是我們行業的現狀,靠低端產品的大量出口并不是我們的目標,高附加值的模具出口才是我們的追求。

其中,國內的模具標準化水平和模具標準件使用覆蓋率較低。國外先進國家模具標準件使用覆蓋率達 70%以上,而國內模具標準件使用覆蓋率只有 45%左右。

模具的質量、壽命和制造成本往往取決于材料的性能、質量和品種等多方面因素。如國產模具鋼與國外進口鋼相比,無論是質量還是品種規格,都有較大差距。國產模具多采用7CrSiMnMoV,而國外則采用專用模具材料1.2382,其綜合機械性能,耐磨、淬火性能均明顯優于國產材料。這也從根本上影響了國產模具的外觀質量和使用壽命。

模具就其本質而言屬于工裝,生產出合格產品才是最終目的。因此,模具的質量、性能依賴試模結果檢驗。國內模具企業因交貨期短、調試模設備局限及用戶急于供件等因素,往往在模具尚未完全調試到最佳狀態就運送到用戶處,易給用戶造成大量的損失和浪費。而且由于模具修改受時間和場地設備限制,往往難以調試出最佳狀態。在調試技術經驗的積累方面,國外一些發展較好的企業不但擁有自己的試模場所和專門的調試設備,沖壓工藝CAE分析結果也更為精確,結合非常規范、嚴格的管理,可以模擬用戶的工作條件調試模具,所以能在最短的時限內達到很好的效果,以便于在今后的設計中加以改善,形成良性循環。

目前,國內先進的企業正在逐步改變完全依賴個人經驗的傳統調試方法,建立調試記錄卡,沖壓工藝設計人員將CAE模擬分析結果記錄到卡上,并填寫分析結論與調試建議,調試工人依據CAE分析結果進行調試,取得了顯著效果。

AI:在當前的經濟形式和眾多挑戰并存的情況下,中國模具企業要想做大做強,當務之急的功課是什么?

褚克辛先生:金融危機還沒有完全過去,這場席卷全球的金融風暴無疑給制造業帶來了嚴重打擊,模具行業也不例外。隨著模具行業整體能力和技術的提升,客戶的要求也會越來越高。汽車市場的競爭越演越烈,一定會表現在產品開發前期的裝備制造上。因此,模具行業內部的競爭也會更加激烈。挑戰與機遇同在,成功與失敗并存,這是中國模具產業不可回避的現實。

以我之見,中國的模具企業不是要做大,因為我們已經夠大了,而是要做強。我們的模具企業要敢于迎接挑戰,抓住我國汽車工業大發展的機遇,把企業做強。當務之急是要繼續快速提升技術開發能力,從而縮短與先進國家的差距,滿足中國自主汽車產業發展的需要。同時解決我們管理水平低下、效率不高及現有資源發揮不足的問題。針對模具產業技術密集型的特點,使管理和技術兩個輪子同步運轉,把企業載入一個更高的層次。

AI:您曾提到過“模具企業聯盟”的概念,能為大家解釋一下嗎?您覺得這種聯盟的優點是什么?怎么適合我國現狀?

褚克辛先生:“模具企業聯盟”的概念是在2003年中國模具發展論談上提出的,當時中國的汽車模具業正處在一個發展時期,企業的規模和能力與今天比較,差距是很大的。且當時各模具企業的發展也不平衡,單獨一個企業完成整車模具的能力不足。為了跟上汽車產業發展的需求,我們提出了模具企業以地域、專業化為劃分依據進行聯合,發揮企業的各自優勢,實現優勢互補,形成合力,從而實現短周期、高質量、低成本的模具開發能力。許多企業進行了嘗試和實踐,對產能和技術的提升起到了非常重要的作用。

隨著模具行業的不斷進步,模具企業的能力不斷增強,單個企業開發整車的能力也大大加強。一些企業通過兼并整合的方式,按照產品的專業化,建立了以分公司的經營方式來實現整車的開發能力。更有企業在整體規劃的開始,就按照整車開發的能力進行建廠。比如,天津汽車模具、比亞迪模具等企業。所以,今天講的“企業聯盟”與當年所提出的“企業聯盟”在概念上有所不同。我們應該用“與時俱進”的思想來看待這個問題。行業發展到今天,我們還是要在行業中去倡導以專業化分工為基礎,以及企業之間合作的方式,來滿足汽車開發對模具的需求。

AI:作為中國大型重點模具企業之一的“一汽模具”,近年來發展情況怎樣?參與了哪些大型項目?以您的經驗及行業洞察力,中國模具行業將是怎樣的發展趨勢?

褚克辛先生:一汽模具是中國最早的車身沖壓模具企業,按照一汽集團的整體戰略規劃,近幾年有了快速的發展。我們公司致力于建立轎車白車身全部裝備的開發能力,實現模夾一體化(全套模具和焊裝生產線)。去年我們開始建設一汽模具公司第二工廠,工廠的占地面積超過10萬m2,目的是要將焊夾做大做強,全面實現以機器人為主體的自動化焊接生產線的開發和制造能力,擴大大型模具的調試能力,縮短汽車白車身的開發周期。

近幾年,一汽模具的產品研發能力大大增強,我們完成了上海大眾斯柯達轎車側圍的整體開發和制造。先后完成了一汽轎車的奔騰,一汽大眾的速騰、邁騰、新寶來及高爾夫A6的重要內外覆蓋件模具的制造,這些高端的模具產品過去全部是依賴進口。我們還為天津夏利、安徽華菱、上海華普、奇瑞H13、吉利金剛和青年汽車等提供全套的焊接裝備。最近我們還承接了一汽大眾NCS和一汽轎車年產20萬輛以上綱領的兩個平臺、5個品種共線的白車身自動化柔性高速焊裝線。該生產線分別由48臺機器人組成,代表了當今世界最先進的技術水平。它是模具公司在實現模夾一體化的進程中又一個新的里程碑。

一汽模具制造有限公司10年來共進行了3次大的技術改造,目前已經具備了年生產4款轎車白車身全套模具和自動化焊裝生產線的開發和制造能力。這幾年我們通過不斷的學習、實踐、總結和積累,在技術上取得了很大的進步。前不久我們已經實現B級、中級轎車整體側圍模具的開發,現在我們公司已經承攬了國家 “高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項課題——“C級轎車覆蓋件整體側圍、翼子板和新型環保材料內飾件沖壓成形模具”的項目研發,向汽車模具的巔峰發起了沖擊。

中國的模具行業進入一個快速的發展階段,它在中國仍然是一個朝陽產業,它一定會伴隨著中國汽車制造業的發展而快速進步,隨著經驗的不斷積累,技術水平會迅速提高,我們要在汽車產業和國家政策的支持下,用比較短的時間達到或者超過先進國家的水平。現在中國模具行業企業都在共同努力把中國的模具制造大國變成強國,我們模具行業要率先實現把中國制造變成中國創造。

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