“大”汽車 “大”模具---訪中國模具工業(yè)協(xié)會(huì)理事長褚克辛先生

2016-12-12 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

中國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度不可限量,近幾年,汽車模具行業(yè)的發(fā)展也是不能同日而語,在蓬勃發(fā)展、一日千里的“大”汽車時(shí)代,我們?nèi)绾螌⒅袊＞咝袠I(yè)做強(qiáng)?本期請隨記者零距離接觸中國模具工業(yè)協(xié)會(huì)理事長褚克辛先生,傾聽他對(duì)于模具行業(yè)的感悟和見解。

AI:經(jīng)濟(jì)危機(jī)環(huán)境下,中國政府采取的利好措施使得中國汽車產(chǎn)業(yè)逆勢出現(xiàn)很大增長,從而帶動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,您覺得近年來汽車行業(yè)的變化對(duì)模具行業(yè)具體產(chǎn)生了哪些影響?

褚克辛先生:從2008年由美國引發(fā)的金融危機(jī)導(dǎo)致全球經(jīng)濟(jì)的下滑,歐美汽車業(yè)的銷量在2009年銳減了30%~40%。惟有中國汽車業(yè)在政府一系列政策支持下銷量迅猛增長,產(chǎn)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(chǎn)銷量連續(xù)10年平均以百萬輛的基數(shù)增長。中國汽車工業(yè)的快速發(fā)展拉動(dòng)了汽車模具產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步,近10年中國汽車模具的產(chǎn)能也提高了十幾倍。

以沖壓模具企業(yè)為例,目前已由過去的四大國有骨干廠發(fā)展到今天的幾十家大型和超大型的生產(chǎn)企業(yè)。中小模具企業(yè)也如雨后春筍般迅速成長,民營企業(yè)已經(jīng)成為行業(yè)的主力軍。沖壓模具、注塑模具及汽車內(nèi)飾模具的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也由過去只能生產(chǎn)汽車結(jié)構(gòu)件到今天的能夠生產(chǎn)轎車內(nèi)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(fā)制造能力。技術(shù)開發(fā)和軟件應(yīng)用能力大幅度提高。應(yīng)該說,中國模具產(chǎn)業(yè)的水平已經(jīng)基本具備了支撐我國自主汽車發(fā)展的能力。

AI:作為中國模具工業(yè)協(xié)會(huì)理事長,您認(rèn)為我國模具產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)和裝備水平如何?當(dāng)今中國模具企業(yè)的現(xiàn)狀是怎樣的?

褚克辛先生:中國模具企業(yè)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(yè)為例,最多的模具企業(yè)在中國,規(guī)模最大的模具企業(yè)也在中國,最好的裝備也同樣在中國。我國已經(jīng)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(yè)后,無不感到震驚和羨慕。但是我國模具行業(yè)的發(fā)展并不平衡,低端企業(yè)能力過剩,高端產(chǎn)品的開發(fā)制造能力還有很大差距。

AI:合格、先進(jìn)的模具產(chǎn)品需要先進(jìn)的技術(shù)及設(shè)備來保障生產(chǎn),能否請您推薦幾款先進(jìn)、實(shí)用的生產(chǎn)設(shè)備和軟件解決方案?

褚克辛先生:現(xiàn)代模具制造的前提是全程全面數(shù)字工程,這就意味著從模具的前期開發(fā)設(shè)計(jì)、數(shù)控加工制造、模具檢測及模具調(diào)試都離不開相應(yīng)的數(shù)字化開發(fā)控制手段,國內(nèi)模具企業(yè)近年來在這方面的投入也比較大,無論是最終產(chǎn)品質(zhì)量,還是開發(fā)能力方面的收益都非常明顯。

在模具的沖壓工藝開發(fā)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(jìn)行多種工藝方案設(shè)計(jì)及相應(yīng)模面構(gòu)造,并通過虛擬試模分析零件的成形過程及成形質(zhì)量,這部分工作逐漸成為影響沖壓模具產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)周期的核心所在。

在模具設(shè)計(jì)階段采用全三維的曲面及實(shí)體設(shè)計(jì),國內(nèi)通常采用的Catia V5及NX等軟件平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)過程中大量采用參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件、標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)方法趨于智能化,設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫的積累也越來越豐富。

模具的加工制造也基本實(shí)現(xiàn)全程數(shù)控化,從泡沫實(shí)型制作、模具結(jié)構(gòu)面加工和模具型面加工,甚至鉆孔攻絲都已全面實(shí)現(xiàn)數(shù)控化。為提高加工效率,企業(yè)越來越多地采用自動(dòng)換刀、自動(dòng)擺角換主軸頭的編程加工方式,這就對(duì)數(shù)控編程的細(xì)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(fā)展很快。如英國DELCAM公司PowerMill軟件,因其編程功能強(qiáng)、計(jì)算效率高、簡單易學(xué)及二次開發(fā)方便等突出特點(diǎn),在國內(nèi)得以廣泛應(yīng)用。

隨著光學(xué)攝影測量技術(shù)的快速發(fā)展,方便、快捷、全面的光學(xué)數(shù)據(jù)采集檢測方式在模具行業(yè)廣泛應(yīng)用。比較典型的是德國GOM公司開發(fā)的Tritop照相測量系統(tǒng)在泡沫實(shí)型檢測、鑄件毛坯余量檢測等方面的應(yīng)用優(yōu)勢明顯,光學(xué)掃描設(shè)備如GOM公司的Atos可以全面可靠地分析模具數(shù)控加工后的綜合精度。另外,類似掃描設(shè)備的應(yīng)用也使降低分析調(diào)試研修工作量、積累調(diào)試經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)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(biāo)準(zhǔn)化等趨勢的發(fā)展同樣使中國模具企業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn),您認(rèn)為我國模具企業(yè)與國外先進(jìn)企業(yè)相比,優(yōu)勢在哪里?差距又是什么?

褚克辛先生:我國模具企業(yè)與國外先進(jìn)企業(yè)相比具有以下優(yōu)勢:

第一,地域優(yōu)勢。國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,為我國的模具企業(yè)帶來了機(jī)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(yè)不斷發(fā)展、創(chuàng)新提供了源動(dòng)力。

第二,中國模具行業(yè)還處在一個(gè)成長期,成本相對(duì)較低,且近10年國家給予行業(yè)中的200多家骨干企業(yè)稅收政策上的支持,使企業(yè)發(fā)展勢頭旺盛。

第三,國內(nèi)車身模具骨干企業(yè)經(jīng)過這幾年的投入,軟/硬件水平有了很大的提高,個(gè)別企業(yè)已躋身亞洲前列,可以和國外的企業(yè)相媲美。

相信隨著我國模具企業(yè)的崛起、自主品牌的增多,國內(nèi)汽車企業(yè)將愿意把一些高端產(chǎn)品的模具裝備交給我們開發(fā)制造。同時(shí),國外的汽車廠商也看好我們產(chǎn)品的性價(jià)比,希望我們能夠提供更多物美價(jià)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(jī)。

但與國外先進(jìn)企業(yè)相比,中國還只是世界模具業(yè)制造大國,而不是強(qiáng)國,大而不強(qiáng)這就是差距。從進(jìn)出口的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看,近些年中國的模具出口迅猛增長,去年達(dá)到了18.43億美元,但是低端產(chǎn)品占了巨大的份額,而高端模具的進(jìn)口卻達(dá)到了19.64億美元。低端大量出口而高端靠進(jìn)口,這是我們行業(yè)的現(xiàn)狀,靠低端產(chǎn)品的大量出口并不是我們的目標(biāo),高附加值的模具出口才是我們的追求。

其中,國內(nèi)的模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率較低。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上,而國內(nèi)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率只有 45%左右。

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

模具就其本質(zhì)而言屬于工裝,生產(chǎn)出合格產(chǎn)品才是最終目的。因此,模具的質(zhì)量、性能依賴試模結(jié)果檢驗(yàn)。國內(nèi)模具企業(yè)因交貨期短、調(diào)試模設(shè)備局限及用戶急于供件等因素,往往在模具尚未完全調(diào)試到最佳狀態(tài)就運(yùn)送到用戶處,易給用戶造成大量的損失和浪費(fèi)。而且由于模具修改受時(shí)間和場地設(shè)備限制,往往難以調(diào)試出最佳狀態(tài)。在調(diào)試技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的積累方面,國外一些發(fā)展較好的企業(yè)不但擁有自己的試模場所和專門的調(diào)試設(shè)備,沖壓工藝CAE分析結(jié)果也更為精確,結(jié)合非常規(guī)范、嚴(yán)格的管理,可以模擬用戶的工作條件調(diào)試模具,所以能在最短的時(shí)限內(nèi)達(dá)到很好的效果,以便于在今后的設(shè)計(jì)中加以改善,形成良性循環(huán)。

目前,國內(nèi)先進(jìn)的企業(yè)正在逐步改變完全依賴個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的傳統(tǒng)調(diào)試方法,建立調(diào)試記錄卡,沖壓工藝設(shè)計(jì)人員將CAE模擬分析結(jié)果記錄到卡上,并填寫分析結(jié)論與調(diào)試建議,調(diào)試工人依據(jù)CAE分析結(jié)果進(jìn)行調(diào)試,取得了顯著效果。

AI:在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形式和眾多挑戰(zhàn)并存的情況下,中國模具企業(yè)要想做大做強(qiáng),當(dāng)務(wù)之急的功課是什么?

褚克辛先生:金融危機(jī)還沒有完全過去,這場席卷全球的金融風(fēng)暴無疑給制造業(yè)帶來了嚴(yán)重打擊,模具行業(yè)也不例外。隨著模具行業(yè)整體能力和技術(shù)的提升,客戶的要求也會(huì)越來越高。汽車市場的競爭越演越烈,一定會(huì)表現(xiàn)在產(chǎn)品開發(fā)前期的裝備制造上。因此,模具行業(yè)內(nèi)部的競爭也會(huì)更加激烈。挑戰(zhàn)與機(jī)遇同在,成功與失敗并存,這是中國模具產(chǎn)業(yè)不可回避的現(xiàn)實(shí)。

以我之見,中國的模具企業(yè)不是要做大,因?yàn)槲覀円呀?jīng)夠大了,而是要做強(qiáng)。我們的模具企業(yè)要敢于迎接挑戰(zhàn),抓住我國汽車工業(yè)大發(fā)展的機(jī)遇,把企業(yè)做強(qiáng)。當(dāng)務(wù)之急是要繼續(xù)快速提升技術(shù)開發(fā)能力,從而縮短與先進(jìn)國家的差距,滿足中國自主汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。同時(shí)解決我們管理水平低下、效率不高及現(xiàn)有資源發(fā)揮不足的問題。針對(duì)模具產(chǎn)業(yè)技術(shù)密集型的特點(diǎn),使管理和技術(shù)兩個(gè)輪子同步運(yùn)轉(zhuǎn),把企業(yè)載入一個(gè)更高的層次。

AI:您曾提到過“模具企業(yè)聯(lián)盟”的概念,能為大家解釋一下嗎?您覺得這種聯(lián)盟的優(yōu)點(diǎn)是什么?怎么適合我國現(xiàn)狀?

褚克辛先生:“模具企業(yè)聯(lián)盟”的概念是在2003年中國模具發(fā)展論談上提出的,當(dāng)時(shí)中國的汽車模具業(yè)正處在一個(gè)發(fā)展時(shí)期,企業(yè)的規(guī)模和能力與今天比較,差距是很大的。且當(dāng)時(shí)各模具企業(yè)的發(fā)展也不平衡,單獨(dú)一個(gè)企業(yè)完成整車模具的能力不足。為了跟上汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求,我們提出了模具企業(yè)以地域、專業(yè)化為劃分依據(jù)進(jìn)行聯(lián)合,發(fā)揮企業(yè)的各自優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ),形成合力,從而實(shí)現(xiàn)短周期、高質(zhì)量、低成本的模具開發(fā)能力。許多企業(yè)進(jìn)行了嘗試和實(shí)踐,對(duì)產(chǎn)能和技術(shù)的提升起到了非常重要的作用。

隨著模具行業(yè)的不斷進(jìn)步,模具企業(yè)的能力不斷增強(qiáng),單個(gè)企業(yè)開發(fā)整車的能力也大大加強(qiáng)。一些企業(yè)通過兼并整合的方式,按照產(chǎn)品的專業(yè)化,建立了以分公司的經(jīng)營方式來實(shí)現(xiàn)整車的開發(fā)能力。更有企業(yè)在整體規(guī)劃的開始,就按照整車開發(fā)的能力進(jìn)行建廠。比如,天津汽車模具、比亞迪模具等企業(yè)。所以,今天講的“企業(yè)聯(lián)盟”與當(dāng)年所提出的“企業(yè)聯(lián)盟”在概念上有所不同。我們應(yīng)該用“與時(shí)俱進(jìn)”的思想來看待這個(gè)問題。行業(yè)發(fā)展到今天,我們還是要在行業(yè)中去倡導(dǎo)以專業(yè)化分工為基礎(chǔ),以及企業(yè)之間合作的方式,來滿足汽車開發(fā)對(duì)模具的需求。

AI:作為中國大型重點(diǎn)模具企業(yè)之一的“一汽模具”,近年來發(fā)展情況怎樣?參與了哪些大型項(xiàng)目?以您的經(jīng)驗(yàn)及行業(yè)洞察力,中國模具行業(yè)將是怎樣的發(fā)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(yè),按照一汽集團(tuán)的整體戰(zhàn)略規(guī)劃,近幾年有了快速的發(fā)展。我們公司致力于建立轎車白車身全部裝備的開發(fā)能力,實(shí)現(xiàn)模夾一體化(全套模具和焊裝生產(chǎn)線)。去年我們開始建設(shè)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(qiáng),全面實(shí)現(xiàn)以機(jī)器人為主體的自動(dòng)化焊接生產(chǎn)線的開發(fā)和制造能力,擴(kuò)大大型模具的調(diào)試能力,縮短汽車白車身的開發(fā)周期。

近幾年,一汽模具的產(chǎn)品研發(fā)能力大大增強(qiáng),我們完成了上海大眾斯柯達(dá)轎車側(cè)圍的整體開發(fā)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(nèi)外覆蓋件模具的制造,這些高端的模具產(chǎn)品過去全部是依賴進(jìn)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(chǎn)20萬輛以上綱領(lǐng)的兩個(gè)平臺(tái)、5個(gè)品種共線的白車身自動(dòng)化柔性高速焊裝線。該生產(chǎn)線分別由48臺(tái)機(jī)器人組成,代表了當(dāng)今世界最先進(jìn)的技術(shù)水平。它是模具公司在實(shí)現(xiàn)模夾一體化的進(jìn)程中又一個(gè)新的里程碑。

一汽模具制造有限公司10年來共進(jìn)行了3次大的技術(shù)改造,目前已經(jīng)具備了年生產(chǎn)4款轎車白車身全套模具和自動(dòng)化焊裝生產(chǎn)線的開發(fā)和制造能力。這幾年我們通過不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐、總結(jié)和積累,在技術(shù)上取得了很大的進(jìn)步。前不久我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)B級(jí)、中級(jí)轎車整體側(cè)圍模具的開發(fā),現(xiàn)在我們公司已經(jīng)承攬了國家 “高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)課題——“C級(jí)轎車覆蓋件整體側(cè)圍、翼子板和新型環(huán)保材料內(nèi)飾件沖壓成形模具”的項(xiàng)目研發(fā),向汽車模具的巔峰發(fā)起了沖擊。

中國的模具行業(yè)進(jìn)入一個(gè)快速的發(fā)展階段,它在中國仍然是一個(gè)朝陽產(chǎn)業(yè),它一定會(huì)伴隨著中國汽車制造業(yè)的發(fā)展而快速進(jìn)步,隨著經(jīng)驗(yàn)的不斷積累,技術(shù)水平會(huì)迅速提高,我們要在汽車產(chǎn)業(yè)和國家政策的支持下,用比較短的時(shí)間達(dá)到或者超過先進(jìn)國家的水平?，F(xiàn)在中國模具行業(yè)企業(yè)都在共同努力把中國的模具制造大國變成強(qiáng)國,我們模具行業(yè)要率先實(shí)現(xiàn)把中國制造變成中國創(chuàng)造。

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