“大”汽车 “大”模具---访中国模具工业协会理事长褚克辛先生

2016-12-12 by:CAE仿真在线来源:互联网

中国汽车产业的发展速度不可限量,近几年,汽车模具行业的发展也是不能同日而语,在蓬勃发展、一日千里的“大”汽车时代,我们如何将中国模具行业做强?本期请随记者零距离接触中国模具工业协会理事长褚克辛先生,倾听他对于模具行业的感悟和见解。

AI:经济危机环境下,中国政府采取的利好措施使得中国汽车产业逆势出现很大增长,从而带动了整个产业链的发展,您觉得近年来汽车行业的变化对模具行业具体产生了哪些影响?

褚克辛先生:从2008年由美国引发的金融危机导致全球经济的下滑,欧美汽车业的销量在2009年锐减了30%~40%。惟有中国汽车业在政府一系列政策支持下销量迅猛增长,产销量超过1360万辆,一举成为世界汽车销售第一大国,汽车的产销量连续10年平均以百万辆的基数增长。中国汽车工业的快速发展拉动了汽车模具产业的进步,近10年中国汽车模具的产能也提高了十几倍。

以冲压模具企业为例,目前已由过去的四大国有骨干厂发展到今天的几十家大型和超大型的生产企业。中小模具企业也如雨后春笋般迅速成长,民营企业已经成为行业的主力军。冲压模具、注塑模具及汽车内饰模具的产品结构也由过去只能生产汽车结构件到今天的能够生产轿车内外大型覆盖件乃至完成轿车整车白车身的全套模具的开发制造能力。技术开发和软件应用能力大幅度提高。应该说,中国模具产业的水平已经基本具备了支撑我国自主汽车发展的能力。

AI:作为中国模具工业协会理事长,您认为我国模具产业的特点和装备水平如何?当今中国模具企业的现状是怎样的?

褚克辛先生:中国模具企业之多,如同去年我国汽车销量一样令世人瞩目。以冲压模具企业为例,最多的模具企业在中国,规模最大的模具企业也在中国,最好的装备也同样在中国。我国已经成为世界模具制造大国。几乎所有的欧、美、日同行参观我们的企业后,无不感到震惊和羡慕。但是我国模具行业的发展并不平衡,低端企业能力过剩,高端产品的开发制造能力还有很大差距。

AI:合格、先进的模具产品需要先进的技术及设备来保障生产,能否请您推荐几款先进、实用的生产设备和软件解决方案?

褚克辛先生:现代模具制造的前提是全程全面数字工程,这就意味着从模具的前期开发设计、数控加工制造、模具检测及模具调试都离不开相应的数字化开发控制手段,国内模具企业近年来在这方面的投入也比较大,无论是最终产品质量,还是开发能力方面的收益都非常明显。

在模具的冲压工艺开发阶段,一般采用Autoform、Dynaform等板材成形CAE分析软件。在这类软件中可以快速地进行多种工艺方案设计及相应模面构造,并通过虚拟试模分析零件的成形过程及成形质量,这部分工作逐渐成为影响冲压模具产品质量和生产周期的核心所在。

在模具设计阶段采用全三维的曲面及实体设计,国内通常采用的Catia V5及NX等软件平台进行设计,设计过程中大量采用参数化标准件、标准结构,设计方法趋于智能化,设计经验数据库的积累也越来越丰富。

模具的加工制造也基本实现全程数控化,从泡沫实型制作、模具结构面加工和模具型面加工,甚至钻孔攻丝都已全面实现数控化。为提高加工效率,企业越来越多地采用自动换刀、自动摆角换主轴头的编程加工方式,这就对数控编程的细致化程度、安全程度提出了更高的要求,编程软件在智能化、模板化和安全化方面也发展很快。如英国DELCAM公司PowerMill软件,因其编程功能强、计算效率高、简单易学及二次开发方便等突出特点,在国内得以广泛应用。

随着光学摄影测量技术的快速发展,方便、快捷、全面的光学数据采集检测方式在模具行业广泛应用。比较典型的是德国GOM公司开发的Tritop照相测量系统在泡沫实型检测、铸件毛坯余量检测等方面的应用优势明显,光学扫描设备如GOM公司的Atos可以全面可靠地分析模具数控加工后的综合精度。另外,类似扫描设备的应用也使降低分析调试研修工作量、积累调试经验数据库成为可能。

AI:新车型上市周期的加快使得模具需要有同样的更新速度,国际化、标准化等趋势的发展同样使中国模具企业面临巨大挑战,您认为我国模具企业与国外先进企业相比,优势在哪里?差距又是什么?

褚克辛先生:我国模具企业与国外先进企业相比具有以下优势:

第一,地域优势。国内汽车产业的蓬勃发展,为我国的模具企业带来了机遇。大量的换型改造以及中高档自主品牌汽车的崛起,都为我们的模具企业不断发展、创新提供了源动力。

第二,中国模具行业还处在一个成长期,成本相对较低,且近10年国家给予行业中的200多家骨干企业税收政策上的支持,使企业发展势头旺盛。

第三,国内车身模具骨干企业经过这几年的投入,软/硬件水平有了很大的提高,个别企业已跻身亚洲前列,可以和国外的企业相媲美。

相信随着我国模具企业的崛起、自主品牌的增多,国内汽车企业将愿意把一些高端产品的模具装备交给我们开发制造。同时,国外的汽车厂商也看好我们产品的性价比,希望我们能够提供更多物美价廉的模具,以降低采购成本。所有这些都将给我们带来巨大的商机。

但与国外先进企业相比,中国还只是世界模具业制造大国,而不是强国,大而不强这就是差距。从进出口的产品结构看,近些年中国的模具出口迅猛增长,去年达到了18.43亿美元,但是低端产品占了巨大的份额,而高端模具的进口却达到了19.64亿美元。低端大量出口而高端靠进口,这是我们行业的现状,靠低端产品的大量出口并不是我们的目标,高附加值的模具出口才是我们的追求。

其中,国内的模具标准化水平和模具标准件使用覆盖率较低。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达 70%以上,而国内模具标准件使用覆盖率只有 45%左右。

模具的质量、寿命和制造成本往往取决于材料的性能、质量和品种等多方面因素。如国产模具钢与国外进口钢相比,无论是质量还是品种规格,都有较大差距。国产模具多采用7CrSiMnMoV,而国外则采用专用模具材料1.2382,其综合机械性能,耐磨、淬火性能均明显优于国产材料。这也从根本上影响了国产模具的外观质量和使用寿命。

模具就其本质而言属于工装,生产出合格产品才是最终目的。因此,模具的质量、性能依赖试模结果检验。国内模具企业因交货期短、调试模设备局限及用户急于供件等因素,往往在模具尚未完全调试到最佳状态就运送到用户处,易给用户造成大量的损失和浪费。而且由于模具修改受时间和场地设备限制,往往难以调试出最佳状态。在调试技术经验的积累方面,国外一些发展较好的企业不但拥有自己的试模场所和专门的调试设备,冲压工艺CAE分析结果也更为精确,结合非常规范、严格的管理,可以模拟用户的工作条件调试模具,所以能在最短的时限内达到很好的效果,以便于在今后的设计中加以改善,形成良性循环。

目前,国内先进的企业正在逐步改变完全依赖个人经验的传统调试方法,建立调试记录卡,冲压工艺设计人员将CAE模拟分析结果记录到卡上,并填写分析结论与调试建议,调试工人依据CAE分析结果进行调试,取得了显著效果。

AI:在当前的经济形式和众多挑战并存的情况下,中国模具企业要想做大做强,当务之急的功课是什么?

褚克辛先生:金融危机还没有完全过去,这场席卷全球的金融风暴无疑给制造业带来了严重打击,模具行业也不例外。随着模具行业整体能力和技术的提升,客户的要求也会越来越高。汽车市场的竞争越演越烈,一定会表现在产品开发前期的装备制造上。因此,模具行业内部的竞争也会更加激烈。挑战与机遇同在,成功与失败并存,这是中国模具产业不可回避的现实。

以我之见,中国的模具企业不是要做大,因为我们已经够大了,而是要做强。我们的模具企业要敢于迎接挑战,抓住我国汽车工业大发展的机遇,把企业做强。当务之急是要继续快速提升技术开发能力,从而缩短与先进国家的差距,满足中国自主汽车产业发展的需要。同时解决我们管理水平低下、效率不高及现有资源发挥不足的问题。针对模具产业技术密集型的特点,使管理和技术两个轮子同步运转,把企业载入一个更高的层次。

AI:您曾提到过“模具企业联盟”的概念,能为大家解释一下吗?您觉得这种联盟的优点是什么?怎么适合我国现状?

褚克辛先生:“模具企业联盟”的概念是在2003年中国模具发展论谈上提出的,当时中国的汽车模具业正处在一个发展时期,企业的规模和能力与今天比较,差距是很大的。且当时各模具企业的发展也不平衡,单独一个企业完成整车模具的能力不足。为了跟上汽车产业发展的需求,我们提出了模具企业以地域、专业化为划分依据进行联合,发挥企业的各自优势,实现优势互补,形成合力,从而实现短周期、高质量、低成本的模具开发能力。许多企业进行了尝试和实践,对产能和技术的提升起到了非常重要的作用。

随着模具行业的不断进步,模具企业的能力不断增强,单个企业开发整车的能力也大大加强。一些企业通过兼并整合的方式,按照产品的专业化,建立了以分公司的经营方式来实现整车的开发能力。更有企业在整体规划的开始,就按照整车开发的能力进行建厂。比如,天津汽车模具、比亚迪模具等企业。所以,今天讲的“企业联盟”与当年所提出的“企业联盟”在概念上有所不同。我们应该用“与时俱进”的思想来看待这个问题。行业发展到今天,我们还是要在行业中去倡导以专业化分工为基础,以及企业之间合作的方式,来满足汽车开发对模具的需求。

AI:作为中国大型重点模具企业之一的“一汽模具”,近年来发展情况怎样?参与了哪些大型项目?以您的经验及行业洞察力,中国模具行业将是怎样的发展趋势?

褚克辛先生:一汽模具是中国最早的车身冲压模具企业,按照一汽集团的整体战略规划,近几年有了快速的发展。我们公司致力于建立轿车白车身全部装备的开发能力,实现模夹一体化(全套模具和焊装生产线)。去年我们开始建设一汽模具公司第二工厂,工厂的占地面积超过10万m2,目的是要将焊夹做大做强,全面实现以机器人为主体的自动化焊接生产线的开发和制造能力,扩大大型模具的调试能力,缩短汽车白车身的开发周期。

近几年,一汽模具的产品研发能力大大增强,我们完成了上海大众斯柯达轿车侧围的整体开发和制造。先后完成了一汽轿车的奔腾,一汽大众的速腾、迈腾、新宝来及高尔夫A6的重要内外覆盖件模具的制造,这些高端的模具产品过去全部是依赖进口。我们还为天津夏利、安徽华菱、上海华普、奇瑞H13、吉利金刚和青年汽车等提供全套的焊接装备。最近我们还承接了一汽大众NCS和一汽轿车年产20万辆以上纲领的两个平台、5个品种共线的白车身自动化柔性高速焊装线。该生产线分别由48台机器人组成,代表了当今世界最先进的技术水平。它是模具公司在实现模夹一体化的进程中又一个新的里程碑。

一汽模具制造有限公司10年来共进行了3次大的技术改造,目前已经具备了年生产4款轿车白车身全套模具和自动化焊装生产线的开发和制造能力。这几年我们通过不断的学习、实践、总结和积累,在技术上取得了很大的进步。前不久我们已经实现B级、中级轿车整体侧围模具的开发,现在我们公司已经承揽了国家 “高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题——“C级轿车覆盖件整体侧围、翼子板和新型环保材料内饰件冲压成形模具”的项目研发,向汽车模具的巅峰发起了冲击。

中国的模具行业进入一个快速的发展阶段,它在中国仍然是一个朝阳产业,它一定会伴随着中国汽车制造业的发展而快速进步,随着经验的不断积累,技术水平会迅速提高,我们要在汽车产业和国家政策的支持下,用比较短的时间达到或者超过先进国家的水平。现在中国模具行业企业都在共同努力把中国的模具制造大国变成强国,我们模具行业要率先实现把中国制造变成中国创造。

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