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JIMTOF见证日本物联网技术

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文|朱正平

JIMTOF 是每两年一次举办于东 京的世界机床工具大型展览会,也是 全世界规模最大的机床展之一。来到 JIMTOF之前,我们小组的组员在北京和台北见过不少机床展、自动化展的参观经验,但是中国的展览大部分仍停 留在传统加工的制造面,一个展览内可 能有超过半数都是在展示加工刀具以及 车床铣床在加工精度上的提升,而真的在发展现代自动化生产的公司却寥寥可 数,因此在来到 JIMTOF 之前,便已想 象过它将带来的冲击,而实际参观后, 还是不得不说,这真的远远超出我们的 想象,科技的进步令人震撼,本文中电 介绍了几家有特色的展台。

HIWIN

上银的展品中央机器人跳着舞,搭配卡通电影歌曲,营造出和蔼可亲的氛围,随着音乐节奏摆动,使原本冰冷的 手臂有了生命似活泼了起来,从手臂挥 舞的魄力,可见上银手臂的稳定度及精 确度有一定的水准,不只在手臂上的正 逆向运动学运算,背后机器人学学术研 发也无庸置疑的优越。

螺杆应用创新

精密机械产业龙头上银展出最新螺 杆设计,利用转动螺帽,不转螺杆 ( 图 2), 以改良之前在行程过长时产生的振动问 题。再者,传统上使用伺服马达搭配皮 带和减速机经过长时间的运作都会有磨耗和寿命上的问题,因此使用转矩马达直接配合螺帽可以避免此问题发生,虽 然成本上升,但可以大幅提高产品出货 的良率以及降低设备损坏的程度。同时 也因为没有使用油压,因此不会有油耗 与油污,可应用于射出成形机,在食品 加工业上的应用,如利乐包的生产上, 将会是一个很大的优势。

图2 HIWIN 转矩马达搭配螺杆上的螺帽

控制创新及传统改良

线性滑轨控制一直为上银公司的强 项,进入转角看见上银的滑轨有着两杯 红酒利用前馈控制达到减震效果,可推 论上银已不再趋向于传统的精密机械, 同时也积极进入电控产业做开发(图3), 是一家非常有潜力的公司。一旁还有驱 动器与线型马达结合并达寿命不减,此 技术是我们从未见过的,又可做出如此 稳定控制,令人拍案叫绝。

图3 智慧滚珠丝杆
图;4 HIWIN 在 JIMTOF 2018 的展区

MITSUBISHI

在展会中不但展出最新的工业 4.0机床解决方案,也展出新款机械手臂RV-FR 系列。

三菱机器人手臂

在交谈过程,与日本工程师探讨机 器人手臂的改良中发现,未来将可能不 再是碰到运行中的手臂而停止,而是在 手臂安装数个感测器,改良成接近手臂 时自动侦测而停止,工程师也透露此概 念为它们公司正在研发的一部分,一旦 这项技术改进,将可大幅减低马达承受 瞬间负载,进而提高手臂寿命,值得注 意的是,当手臂速度快时感测范围应当提升,手臂放慢时则反之。

图 5 三菱展台 3D 打印机

手臂改良方向

手臂在今天的工业界已经相当普遍,而在观测手臂时发现,当手臂在运作时,并无法平顺移动,中间都会有一 格停靠点,导致手臂角速度递增又递减,或许可以利用数值分析法或是模糊控制 来将此问题改善,促进手臂路径更平顺 一些,又或者可以进一步探讨,有何种 更好的控制技术能帮助手臂实现平滑移动。

图6 三菱的数字化解决方案

THK

双臂机器人 & 灵活手掌

THK 展出双臂机器人,颠覆大家 普遍对单臂机器人的印象,利用两台摄 影机产生出 3D 影像,如此一来除了系 统复杂度将会大幅提升,手臂还需作出 更精准避障路径规划,不只局限于正逆 向运动学和Jacobian运算,还要再做 沟通媒介和讯号处理,然而这样的改变 可以在一定的范围内作更多稳定的事。 另外 THK 也展示如人类手掌般拥有多 手指的夹爪,可以使手臂在工业中更稳定夹取各种形状的物品,使自动化产线 更加灵活,广泛套用到各种产线需求上。

NSK

刀具检测、预防代替维修

NSK 提出一个机床刀具检测方案, 将刀具上的有线传感器更换为蓝牙传输 模组,并将之连接物联网,以便即时监 控,当警报响起时,可以即时通知工程 师,或作业员作处理,避免机台过于疲 劳、损毁或刀具断裂,导致维修成本大 幅提升。工程师透露此设备大约为三、 四万人民币,即可获得定制化最新服务。

iSTC

工业 4.0 解决方案

iSTC 为刚新创两年的生产线远端 控制公司,这次的机床展绝大部分的大 型机床企业所提出的产品功能都是由机 床本身性能提升发展出来的工业 4.0 生 产模式,但对于日本大部分的中小企业 来说,生产模式暂时仍维持在于工业 2.0 或工业 1.0,购买这样新的大型综合机 床的性价比其实不高,因此 iSTC 发展出了另外一套将生产线智能化的方式。 iSTC 的服务类似通讯公司的概念, 以月租提供感测器、讯息发射器、接收器等硬体, 并在软体部分替生产线设 计整合感测器及接收器讯号的图形化接 口,建立数据资料库,以利生产线稼动 率、生产效率管理,并同时监控客户生 产线的各项数据,不仅可在机台发生错 误时由 iSTC 的工程技术人员进行数据 分析及机台的修正,也可以在生产效率 低落的时候提供制程优化的建议。

MAZAK

Mazak是在此次展会东四厅占地最大的厂商之一,当我们一走进东四厅时,第一个注意到的就是这家厂商。

图7 Mazak 展区

AI 成熟应用于刀具补偿

为了应答工业4.0的发展,MAZAK主打IoT物联网的运用,将生产线搭配AI整合成一个智能系统。其中一项是铣削上的应用,在主轴上装震动感测器,利用加速度传感器和主轴 电流测定的讯号相互比较,侦测刀具铣削瞬间的震动,并且随时将这个振动值回传,做成倾向分析图,可以记录主轴 加工时收到的震动力。藉由这个数据来 预测最佳的切削转速,将可大幅提升加 工精度和刀具效益,在展场看到的削铝 合金样本在使用 AI 自动补正功能前后 可以使表面粗糙度从Ra2.96µm 到 Ra0.39µm,是一项极大的改善。同时这些数据,包含主轴震动的倾向分析图、 主轴负载、加工状态以及刀具寿命等图 表都会呈现在触控控制面板上,方便操 作人员随时监测机台的工作状态。

定制化

为了达到加工优化,客户可以根 据材料和加工方式,依照自己的需求 修改参数,例如循环时间、精加工表 面和匹配形状,皆可通过显示屏上的滑 动开关进行调整,并且藉由微小程序递 增来定义工件轮廓,对于形状复杂的 工件加工效率亦将提升,根据官方给 的数据,产品的加工时间缩短原本的 10%  ~ 20%,大幅降低时间成本。

图8 MAZAK 智慧工厂宣传照

经过设定上调整,使用者可以决定 是否将调整好的状态储存起来,以便日 后重复使用。

数据联网

测量方面,MAZAK 推出了“机上 检测软体”,让工件在加工完尚未取下 时直接在机台上测量,减少取下后造成 的测量误差,也避免过去工件取下后基 准面偏移的问题。另外还有热变位补正的功能,以往只要遇到长时间的加工,刀具和工件往往会因为摩擦生热导致温度提升,进而产生变形,使工件尺寸的精度下降,因此MAZAK 也开发了相应的软体,根据主轴转速和温度感测器的讯号来调整室温,使加工状态和精度稳定,同时也能达到24h连续加工的成效。最后,这些数据和加工机台的状态都会传上云端,以便远端监控。这部分他们用的系统是Cisco System,使用多协定路由器能将各种不兼容的电脑网络系统整合在一起,确切实现物联网的重点技术,是工业3.0自动化生产迈入工业4.0智慧化生产的一项重大指标。

迈向工业 5.0

在过去,加工刀具的寿命预测和切 削转速都只能依靠技师的经验和技术,精确程度因人而异,因此无法达到最高的使用效率,而现在有了IoT物联网和AI人工智能的海量数据整合能力,只需要靠电脑运算便能在瞬间做出预测和补正,能更快也更精准的加工,减少能量 和成本的浪费。Mazak利用AI打造了一套完整的智慧加工系统,考虑传统加 工方式在各方面的不足并提出解决方法 加以改善,真的令人不得不佩服。

FANUC

手臂安全升级

FANUC 推出了人机合作机械手 臂,外壳用海绵包覆并安装压力感测器,有侦测撞击且减速的功能以保护操作人员的安全 ( 图 9)。另外,在夹爪部分有 装激光感应器,会在手臂前方侦测人的 距离,以此界定安全范围,增加人机互 动的安全性。FANUC 的机械手臂也透 过黄色和绿色来区分功能性,绿色的代 表有加装感测器保护工作人员,是安全 的意思,像是上述说明的人机合作,机 械手臂即为绿色手臂;反之黄色的就是 没有,例如 FANUC 在整个展场最大的 机械手臂使用的就是他们标志性的亮黄 色,在颜色设计上的巧妙也让使用者一 目了然。

图9 FANAC人机协作机械手臂

机器学习

除了人机协作实现外,FANUC 也 在机械手臂的控制器中植入了人工智能 的功能 FANUC 这段的展示也相当有意 思:此区放了两台并联式机械手臂,且 两边的工作同样为透过吸盘式的末端效 应器来吸取不规则工件,左边的手臂前 端装有摄影机,但由于只有摄影机基本 的视觉辨识搭配制式化的拿取动作,所 以在许多次拿取的动作中,其实并没有 实际拿到工件,只是机械手臂形式上的 移动;反之右边的机械手臂,除了摄影 机外,算法中还多了人工智能的判读, 一旁的电脑也展示出人工智能如何透 过每次的夹取判断哪个断面是较容易吸取的,也因此随着时间拉长,右边的机械手臂工作速度越来越迅速也越精准, 相比之下左边的手臂效率就只能维持定值。

图10 FANUC 机器学习面板图
图11 FANUC 机器学习手臂

世界级机械手臂在这世界级的展会中,FANUC不免俗提出吸睛的产品,成为全场焦 点,这只巨大的机械手臂可以举重达 2300kg( 图12),它在展场中不断挥舞 着,展现出 FANUC 在众多厂商中,有 着非凡的实力,是一个顶尖的公司。


人工 智能 优缺点
  优点   缺点
  有   工作速度越 来越高   可能须多聘请算 法团队
  无   成本较低   手臂工作速度永 远为定值
图12 FANUC 的巨型机械手臂

FIELD System

FANUC 以 Connect Everything 的标语打造出了 FIELD System,全 名是 FANUC Intelligent Edge Link & Drive system,中文可称作“发那科 智慧边际连结及装置系统”,出于安全 考虑以及本地化考虑,所以数据不会直 接上传云端,而是以做软件和 APP 的 形式管理整个系统的状态。在装置端 和云端之间加上了边际运算层 (Edge Computing Level),可以即时处理资 料并回馈到装置端上,避免将所有资料 一并传上云端再做整合,因此不需要使 用到大规模的运算能力,同时也可以增 强云端的功能。

边际运算层主要是由许多周边装置所组成的,其中包含多个应用程序,能 提供 FANUC 公司、应用程序开发商和 顾客一个容易使用的应用平台;还有由 FANUC 公司和产品开发商共同开发的 数据整合平台 (Converter) 藉由软体能 让不同装置做信号传递整合,达到互相 沟通的效果。而 FANUC 也提供一个开 放式的开发空间,让产品开发端能够自 己创建整合平台以供自家产品使用。

图13 FIELD System 示意图

OKUMA

机械手臂结合机床 ARMROID

利用机械手臂和机床结合出来的新 系统 ARMROID,使机械手臂可以在加 工时做碎屑处理和工件辅助,能够代替 作业员进行取料和夹持工件的工作,减 少作业员的负担并增加加工效率,还有两台一体的五轴立式加工机 ( 图 15),靠各自的控制版控制,再透过网络传输 数据就可以一起加工互相合作使加工效 率提升。

图14 OKUMA 在 JIMTOF 2018的展区
图15 OKUMA 推出两台一体的五轴立式加工机

最后 OKUMA 还有一展示区是将 前述所有技术结合形成一个完整生产线 的机床及机械手臂单元组合,在机台内 就可以完成胚料放置→单一组件的粗加 工、精加工→完工收纳,从此可以看出未来机床可能可以透过功能性单元的方 式组合成大型机台,也可以对应不同的产品来组装出不同的大机台。

DMG MORI

DMG MORI 为欧洲第一大机床集 团 DMG 和日本机床大厂 MORI 的合并 机床事业体,其展区占据该展厅一半的 场地 ( 图 16),不难看出 DMG MORI 在机床市场领先的地位。

图16 DMG MORI 在 JIMTOF 2018 的展区

设计艺术化

DMG MORI 和其他机床厂最大的 不同就是外型了,有别于他厂的机床以 功能导向,DMG MORI 的机床以平滑 的曲线取代大部分机床刚硬的直线条, 且沉头孔及隐藏接合处的设计都相当仔 细,除了招牌的黑白涂装外,外观基本上无任何补丁的特征,也因此 DMG MORI 的机床不仅仅有加工用途更带有 一点现代艺术的气息。

DMG MORI 将这些曲线设计的概 念应用在结构科学上,透过有限算法分 析将机床中对于支撑贡献较低的结构拿 掉,让整个机床呈现一个树枝状的结构 ( 图 17),不仅降低机床的重量,剩余的 结构也因此降低了许多负载。

图17 应用结构科学的机床

然而,与 DMG MORI 工程师聊天 后也发现这项技术还是有难以克服的地 方,由于不规则的结构,无法透过一般 的机床加工,所以只能透过金属 3D 列 印组装、锻造配上热处理来硬化,强度 相较于过去的设计较为不足。

智慧无人工厂

除了硬件机床展示外,DMG MORI 也已从机械自动化走向工厂智能 化,在智能工厂的部分 DMG MORI 规 划了其中一块展示区用来展示无人工 厂的运作模式,展示区中有一台 DMG MORI 的五轴加工机、一台搭载机械手 臂的运送车以及一台光学量测仪,结合 物联网科技,机床于工件完成后通知运 送车,以机械手臂夹取至运送车后,再移至光学测量仪进行检测工作,合格部分夹取至另一个完成品平台,而不合格件还可以在制程结束后搜集起来回到五 轴加工机作修正,减少目前完工来回检测的程序 ( 图18)。

图18 DMG 智慧工厂

由于数据的智能化,加工的修正 参数也能直接从光学测量仪的测量中产 出,减少修正制程开发授权的程序。数 据搜集的部分,展场内也展现物联网的 真实状态,无论发生任何状况,工厂管 理者皆能即时掌握,今天早上检讨昨天 生产指标,下午再度检视上午各产线进 度确保工厂进度符合公司预期。透过此 管理智能化系统,每一台 CNC 的物联 网资料都会传送至云端平台进行运算、分析,即便管理者外出,也可在管理者的随身 3C 产品上明确掌握生产线状况, 使管理更加方便,决策更有弹性。

CELOS

CELOS 是 DMG MORI 开发的一套数据整合机 ( 图 19),设计理念为 “整合,持续, 兼容”三大要素。其 中整合是指所有机台的数据整合;持续 是指数据传输的连续,同时也有能让机 床实现长时间持续加工的意思;最后兼 容则是指不同机床之间的相互沟通都能 透过 CELOS 来实现,更包含人与机器 互相兼容的意义在其中,也因此 DMG MORI 在使用者介面的设计上也更加人 性化。

图19 CELOS

使用者介面系统化

和现今人人都熟悉的手机相似,CELOS 的使用界面是以各式应用程序 为基础来设计的,让使用者能轻松上手, 管理起来也更快速。CELOS  包含了多 达 26 种应用程序,能够系统化的管理 所有 DMG MORI 出产的最新加工机, 实现所有的制程和数据的可视化,让使 用者能根据这些资料做调整,能缩短加 工时间并使生产效率提升以达到生产最 佳化。

CELOS 作为应用程序的统合者, 提供了一个完整的数据平台,并且也推 出 PC 接口可以让管理者坐在办公室内 便可直接对机台做规划调整,无论是要 新增机台或是查看特定加工机台的当前 状况都一目了然,利用 CELOS 可达到 的制程弹性化非常可观,令人叹为观止。

资料安全管理

在机床台和 CELOS 之间的 数据传输并不是直接的,而是透过 DMG MORI 开发的数据整合机 IoT Connector,它可以外接手机传输模块 ( 图 20),透过电信公司将整合好的资料 传输给 CELOS,再透过 CELOS 将这 些数据有系统地呈现出来。此时我们也 提问:“为何要透过电信公司而不是直 接利用网络连接到客户端?如此一来也不用和电信公司合作,甚至能够降低一 些成本。”而展场摊位上的工程师则解 释到:“这样的做法不是不行,若是客 户要求的话我们也能做到利用网络传输 资料,但是相对来讲却比较不安全。在 这个数据化的时代里,若是将所有数据都放上云端,谁也无法保证是否某天会 有黑客入侵,窃取整个公司的命脉。” 也因此他们才会选择使用自己开发的产 品和传输系统,保护客户的资料同时也 保护公司的智慧财产。

图20 手机传输模块

IOT 物联网

试想未来工厂情形,A 产线临时停 机,会议室主管面色严肃,主管面前并 不再是一叠叠纸本报告,而是一台台显 示屏,屏幕上呈现每台机台状况及不同 曲线及数字,各位工程师对着电脑交头 接耳讨论,不久,其他产线成员立刻回答 “今日产线已达标,愿意帮忙 A 产线。”

以往要下班才能汇整当日生产讯 息,再递交到管理者手中,不要说数小 时,隔天完成都已经算十分有效率了。 有了IOT科技的整合,透过实时侦测、 监控,工程师们还可实时分析图表,讨 论下一步动作 ( 图 21),达成工厂生产 自动化、智能制造,不但节省人力,也 使生产线更有弹性。

图21 IOT 物联网展场图示



日本汽车企业坚持新车型本土生产

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译| 李建

作者关注了日本设备制造商在本国的表现,发现它们加大了对本国市场的供应。

与日本以外工厂进行的大规模重组、扩张和产品重新配置相比,日本主要汽 车生产公司在日本本土的生产比较稳定。

日本的工厂也往往是新车型投产的首批生产地,往往领先于其他国家的工 厂生产最新的车型。此外,新生产技术 通常首先在日本本土进行评估。与此同 时,随着日本企业在海外工厂产能的增 加,日本汽车出口近年来也有所下降, “在哪里生产就在哪里销售”越来越成 为日本汽车制造企业的核心誓言。

即便如此,尽管国际生产有所增 长,但日本 OEM 业务仍以本土工厂为 主。本文考察了丰田 (Toyota)、日产 (Nissan)(  包括三菱  (Mitsubishi)) 和本田 (Honda) 日本本土的业务地位和重要性的变化。

最近几个月,日本汽车业一直处于一个话题期,即围绕雷诺-尼桑-三菱联盟设计师卡洛斯·戈恩 (Carlos Ghosn) 的指控。戈恩曾在10多年前监督日产从高度危险的财务状况中复 苏。尽管戈恩的案件将按照日本法律程序进行,但对日产及其与雷诺结盟的影 响是多方面的。

“目前看来,在短期内,我们几乎不太可能看到雷诺  (Renault)、日产(Nissan) 或三菱 (Mitsubishi) 之间出现更为深入的发展,而日本和法国之间的 关系仍有些紧张。

从长远来看,这样的结果可能对两 家日本公司都有利,从而打造出更强大 的全国性和地区性企业。然而,雷诺和日产在欧洲的业务,尤其是在印度、中国和巴西的业务,都不同程度地交织在 一起,撤销这些业务肯定需要时间,而 且可能成本高昂,对现有工厂和业务造成破坏。

日产汽车在日本销量的增长,在很大程度上反映出该公司从 2017 年的汽车检查问题中复苏

日产的逆袭

与此同时,随着全球媒体关注戈恩的苦难,以及这对戈恩为打造联盟所做 的大量工作的未来意味着什么,日产公布了2018年中期强劲的生产和销售数据。

此外,虽然日本的产量上升了,但这似乎主要是针对当地市场的,因为用于出口的产量似乎在下降。

日本销量的增长在很大程度上反映出,该公司已从2017年日产汽车 (Nissan) 工厂车辆检查问题造成的销售损失中恢复过来,这一问题导致日产汽车销量下降,部分车型被下架:日本消费者似乎只是暂时远离了这个品牌。此外,新推出的Leaf electric 和 Serena e-Power( 混合动力 ) 车型,以及2018年年中发布的新款Note,推动了近期 的销量增长。

Leaf 和 Serena e-Power 是日产电动和混合动力汽车项目的首批车型,预计到 2022年,这两款车型将占日产在日本销量的40%。此外,将有8款 全新的纯电动汽车在全球销售,包括在 中国销售的电动汽车和在日本销售的一款电动车。预计到 2022 年,欧洲电动 汽车销量将占日产汽车总销量的40%,到2025年将升至 50%。相比之下,日产汽车预计,到2025年,电动汽车在美国的销量将高达 30%,在中国的销量将高达40%。

尽管日产和其它日本汽车制造商专 注于扩大海外工厂,但它们的国内工厂 并没有完全被忽视。例如 , 日产的枥木 工厂 , 新英菲尼迪 Q60 伴随着许多新的 制造技术的引入 , 包括独特的冲压机器 和后备箱盖的新工具 , 这种冲压材质是 一种混合树脂覆膜在钢板上,这种材料 可以使得汽车设计更加大胆。Tochigi 工厂也有一个专用于一种颜色的油漆摊 位,即炸药砂岩红色;这种深红色的表 面处理需要自动化和手工处理的结合, 以达到所需的表面处理和标准。

混合动力技术

日产还持有三菱34%的控股权;日本公司法的一个奇怪之处是,它可以 用这样的股份对三菱汽车行使完全控 制,但不必拥有 100% 的所有权,也不 必将全部债务计入自己的资产负债表。 然而,它可以充分利用三菱在混合动力 技术方面毋庸置疑的渊博知识。尽管日 产的电动汽车,尤其是塞雷娜 (Serena), 是在三菱持股和技术准入生效之前开发 出来的,但日产肯定会在未来的项目中借鉴三菱的混合动力经验;未来的电动汽车完全有可能使用三菱的混合动力技术。日产 (Nissan) 控股时,三菱汽车 (Mitsubishi) 的股价处于低点。三菱汽 车最近的数据突显出其扭亏一盈的规模。

Tsutsumi是丰田第一家实施企业环境战略的工厂,该厂实施了植树造林计划

丰田的发展趋势

在丰田,近期的汽车生产情况喜忧 参半。日本本土丰田市场占有率不断提升。但是出口却出现了下滑,而大发 (Daihatsu) 的出口则完全没有下降,国 内工厂主要或在某些情况下只供应国内 市场的趋势正变得越来越明显。丰田日本公司报告称,对北美、南美和整个亚 洲地区的出口下降——丰田在日本以外 的所有生产地点的平行生产都在上升;就大发而言,日本以外的主要生产增长发生在印尼,印尼正迅速成为该公司在亚洲的主要生产中心。展望未来 , 虽然 2018 年 11 月的数据显示丰田生产在国 内和海外的单位之间的平衡正在发生变 化 , 实际上,丰田预计 2019 年日本本 土产量将增长 7%,至 337 万辆左右, 日本以外地区产量将下降 1%,至 572 万辆。

近年来,丰田公司战略中最有趣的 一个方面是它越来越关注环境问题。这 一点在该公司推出“丰田 2050 年环境 挑战”战略时表现得尤为明显。该战略 提出了六个核心目标,包括:新车零二 氧化碳排放;零二氧化碳生命周期排放; 丰田全球工厂零二氧化碳排放;尽量减 少及优化用水量;强化循环系统;帮助 建立与自然和谐相处的未来社会。其中 一些,尤其是最后一个,可能听起来很 崇高,但它们已经在企业文化和思维上引发了重大变革。

此外,随着2018年10月一个新的“生态工厂”的开业,Tsutsumi工厂也实实在在地实现了这一点。Tsutsumi工厂实际上是丰田第一家实 施企业环境战略的工厂,它利用太阳能发电,并实施了一项植树造林计划,重点是用日本本土的konara橡树创建传统的satoyama森林。

该公司还希望将丰田生产系统的原则扩展到新的业务领域。例如,2018 年 12 月,该公司宣布了一项针对亚洲 快速增长的叫车服务市场的全新“全 方位护理服务”。这将通过一家名为 Grab Rentals 的电信公司推出。Grab 还计划将 TPS 的废物消除原则和理念 应用到自己的业务中,专注于高效时间的维护。

“到 2025 年,日产电动汽车在美 国的销量预计将达到 30%,在中国的销 量将达到 40%。”

本田 Kei 走向成功

转向本田 (Honda),该公司得以在 2018 年结束之际宣布,其在日本以外 地区的月度产量达到创纪录水平,并在 日本国内实现了强劲增长。本田的迷你 N-BOX 是产经系车中最畅销的车型。 由于车型重新配置,本田的出口也 强劲增长;2018 年本田对北美的出口增长逾 200%,反映出 Clarity 燃料电 池汽车和一些思域轿车的动向。这些车 型已被分配给日本工厂进行生产制造, 并腾出本田美国工厂,以便美国本田工 厂生产更多的 SUV 汽车。

本田的迷你 N-BOX 是 2018 年轻型货车市场上最畅销的车型,而轻型货车是日本最小的公路合法车辆

本田还加大了日本工厂小型 SUV对欧洲的出口。相比之下,日本以外地区的产量仅小幅增长。 本田一直与通用汽车 (GM) 和Cruise 公司合作开发自动驾驶汽车,还 将与通用汽车共同开发包括电动汽车电 池在内的新电池技术。重点将放在具有 更高能量密度和更小包装要求的新电池上。

实际上,本田将为通用汽车的电池开发提供资金,并将从通用汽车获得未 来电池需求的来源;这将使通用汽车能 够将电池开发成本分摊到更大范围内, 从而保证更多的市场,并节省本田不得不独自开发电池技术的成本。最近的这些协议进一步巩固了两家公司早先的承诺,即到2020年共同开发燃料电池动力总成。


我国加速新能源汽车产业布局

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文 | 萧瑞圣

我国为全面深化改革与扩大开放, 不断激发制造业发展活力与创造力,促 进制造业转型升级,2015 年 3 月 25 日 召开国务院常务会议,加快推进《中国 制造 2025》,实现制造业升级,《中 国制造 2025》是应国际与国内环境下, 做出全面提升我国制造业发展的重大战略部署。

《中国制造 2025》包含 10 大领域, 其中一项是“节能与新能源汽车”,可 分为五个层次:第一个层次是继续支持 电动车、燃料电池车发展,明确肯定继 续支持新能源汽车发展的国家政策,第 二个层次是掌握汽车低碳化、信息化、智能化核心技术,提出发展节能与新能源汽车必须掌握三大领域核心技术的要 求,第三个层次是提升动力电池、动力 马达、高效内燃机、先进变速机构、轻 量化材料、智慧控制等核心技术的工 业化能力,第四个层次是形成从关键零 部件到整车的完整供应链体系与创新体 系,规划传统汽车业转型升级的方向, 第五个层次是推动自主品牌节能与新能 源汽车与国际接轨。

乘势而起的新能源汽车

新能源汽车指采用非常规的车用燃 料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制与驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具备新技术或新结构的汽车。新能源汽车包含插电式混 合动力车、纯电动车、燃料电池电动车、其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等,非常规的车用燃料指除汽油、柴油以外的燃料如天然气、液化石油气、乙醇汽油、甲醇、二甲醚等,新能源汽车受到瞩目主要是因应节能减碳需求,我国政府规定新能源汽车大致上是指纯电动车、插电式混合动力车、燃料电池车,这三类车型在我国实施补贴(预定2020年之后取消)及运行便利(如北京地区,纯电动车不限号或限行)等。

我国宣布2019年要求车厂制造和销售10%新能源汽车规定,同时已启动禁止汽油车与柴油车的制造与销售,透过新规定推动以纯电动车(EV)为中心的新能源汽车普及化,我国是世界上最大的汽车市场,日美欧车厂也将被迫加速在新能源汽车方面的研发与商品化。

我国新能源汽车产销概况

根据中国工信部、财政部与商务部等讯息,包括在我国全年制造3万辆以上乘用车、或从事进口销售的厂商,在所有的生与销售量当中必须制造和销售一定比例属于纯电动车、插电式混合动力车与燃料电池车(FCV)的新能源汽车,规定比例分别是2019年10%,2020年12%。

我国为加速推动新能源汽车产业发展,采取最多每辆人民币6万元补贴,但普及进展缓慢,从2018年实际情况观察,包括巴士等商用车在内的新能源汽车产销量都超过 120 万辆,随着经济发展趋缓,汽车消费市场增长率不如以往,新能源汽车却逆势成长,市场规模持续扩大,改变补贴制度,提出车厂制造与销售一定比例新能源汽车机制,希望2025年3500万辆的新车销售量之中,提升新能源汽车市占率至 20%,达成700万辆目标。

表1 中国新能源汽车销量预测(单位:万辆)

  2016 2017 2018 2019(e) 2020(f)
销售量 50.7 77.7 125.6 182.1 285
增长率 53.2% 53.3% 61.7% 45.0% 56.5%

表  2  2018  年我国新能源汽车生产量、销售量与种类(单位:万辆)

种类 纯电动乘用车 插电式混合动力乘用车 纯电动商用车 插电式混合动 力商用车 总计
产量 79.2 27.8 19.5 0.6 127.1
销量 78.8 26.5 19.6 0.7 125.6

为加快推动世界领先的汽车制造商 在我国生产新能源汽车,针对先前仅批 准 2 家的汽车制造与销售合资公司,提出批准第3家加入生产,针对新能源汽 车,即使没有与我国厂商合资业务,也 能进行本地化生。大众与福特已就第 3 家合资公司的设立达成协议,以期实现 本土制造,因应中美贸易冲突与关税议 题,Tesla 已在上海设立超级工厂,从 事本地化生产;在世界最大的汽车市场 积极推动纯电动车的背景下,各大汽车 厂商在上海车展 2019 纷纷推出了自己 的电动车计划。

乘用车方面,销售量稳定,消费市 场无明显变化,部分补贴取消后,属于低续航里程的微型车需求淡化,A级及其以上乘用车与SUV车型需求增加,汽车市场仍主要依赖补贴政策驱动。产业政策方面,双积分政策将高效激励新能源汽车生产,新能源汽车产业也步入了更深层次的市场化进程,预计税费减 免会作为刺激新能源汽车增长的引擎, 在新能源汽车销售方面,新能源汽车的 关键零部件及其整车价格不断降低,市 场机遇方面,出租车、城市公共交通与 租赁业务等都是新能源汽车重要消费市 场。

根据中国汽车工业协会发布的汽车产销报告,新能源汽车在2019年3月份依旧延续了高增长的态势,产销分别完成12.81万辆和12.56万辆,同比分别增长88.64% 和 85.36%。其中,纯电动汽车产销分别为10.03万辆和9.57万辆,同比增长96.17% 和83.38%;插电式混合动力汽车产销分别完成2.77万辆和2.99万辆,同比65.53% 和91.46%。

1~3月,新能源汽车产销累计分别完成30.40万辆和29.89万辆,同比分别增长1.0 倍和 1.1 倍。其中,纯电动汽车产销分别完成22.57万辆和22.68万辆,同比增长 1.1倍和1.2倍;插电式混合动力汽车产销分别完成7.80万辆和7.19万辆,同比分别增长85.22%和79.06%。

《中国制造2025》对新能源汽车关键零部件产业的启示

《中国制造 2025》对创新能力、品质效益、绿色发展等,提出2020年与2025年制造业的主要指针,为制造业未来发展指明方向,没有强大的制造业,就没有国家和民族的强盛,同理汽车零部件是我国制造业的重要产业,没有强大的汽车零部件产业就无法真正建立汽车强国,当前新一代通讯技术与制造业的深度融合,正引发深远的产业变革,形成新的生产方式、产业形态、商业模式,汽车产业正处于这样的时代背景,《中国制造2025》提供汽车零部件产业明确发展指针。                                                                                                              

《中国制造2025》不仅要组织研发具有深度感知、智能决策、自动执行功能的高阶机床、工业机器人、3D打印装备等智能制造装备与智能化生产线,还要加快机械、航空、汽车、电子 等行业生产设备的智能化改造,提高精密制造、敏捷制造能力。产品质量方面,   实施工业产品质量提升行动计划,针对汽车、机床、轨道交通装备、大型成套 技术装备、工程机械、关键原材料、基 础零部件、电子组件等重点行业,提升 关键性质量技术。

表 3  新能源汽车关键零部件种类比较

说明 传统引擎 复合动力车(油电车) 纯电动车
进气系统(进气歧管、 进气阀、空气滤净器等) ○ (需要) × (不需要)
排气系统(排气歧管、 排气阀、触媒与担体、 消音器、涡轮增压器等) ×
内燃机引擎(汽缸头、 汽缸体、活塞、活塞环、 连杆、曲轴、凸轮轴、 平衡轴、飞轮等   ○   ○   ×
传动 / 变速系统(自排 变速箱、手排变速箱、 离合器) ○ (减速箱)
空调系统(风扇、水箱 / 副水箱、冷水 / 热水管 等) ○ (电动空调)
润滑系统、燃料系统(机 油泵、喷嘴、喷射泵等) ×
整合式启动与与电动马 达 (Start & Stop) ○ (变更设计轻混以上 )               ○ ×
电动动力马达 × ○ (电动马达辅助动力 ○ )      (主要动力)
电动马达控制器(逆变 器)(Inverter) ×
电流转换器 (DC/DC Converter) ×
功率转换元件 (Power devices) ×
线束(含连接器) ○ (普通线束) ○ (中 ~ 大电流线束) ○ (大电流线束)
充残电管理 × ○ ( 插电式复合动力车 PHEV)
充电(站)设施 × ○ ( 插电式复合动力车 PHEV)
储能(能量回收)管理 ×
动力电池与其管理系统 ×
电动马达与引擎(复合 动力)耦合技术 × ×

资料来源:工研院产科国际所

新能源汽车导引关键零部件差异化新能源汽车除了延续使用传统的内燃机引擎外,纯电动车改以动力马达取 代传统引擎作为驱动动力源,汽车零部件种类与应用产生极大变化,表 3 所示,是新能源汽车关键零部件种类与比较,纯电动车不需要使用传统引擎、燃料系 统与燃油箱、进气系统、排气系统与混合动力耦合器,新能源汽车随着动力电 池使用容量增加与电动化程度的提升, 电动动力马达、动力马达控制器、电流 转换器、功率转换组件取代传统引擎动 力输出,即使是汽车线束,也需适应新 能源汽车的大电压与大电流应用环境,变的更粗壮;新能源汽车使得电动化零部件大幅增加,带动电磁兼容等验证测试需求。

表 4 应用于纯电动关键零部件的机床种类

  零部件品种   机械制造方式   应用的机床
减速机构 车削  
减速箱 研磨(或刮齿) 综合加工中心机(M / C)
传动轴 热处理 改装专用机
减速齿轮组 表面处理  
  车削  
整合式启动与电动马达 芯轴研磨 综合加工中心机(M / C)
  热处理  
  车削  
  芯轴研磨 综合加工中心机(M / C)
电动动力马达 热处理 专用冲压机
  硅钢片冲压 绕线专用机
  自动绕线  

表5 共享经济下的汽车产业制造趋势

商业趋势 产业需求 技术应用 品牌商
    数位平台构建  
共享经济汽车产业 成本下降 强健性要求 快速维护 联网环境构建 增材制造技术应用与 售后维护服务 扩增实境技术应用与   福特、大众、宝马、 奔驰、通用
    售后维护服务  
    三维扫描与三维建模  
    增材制造技术应用与  
高度定制化汽车产业 销售、制造与服务的 融合 定制化服务 弹性制造系统 宝马、斯柯达
    大数据分析应用于生  
    产和服务  

新能源汽车也衍生汽车产业以外的 人士的加入,如动力电池、充电桩、充 电枪、电椿,纯电动车共享甚至还加入 租赁业、银行等电子商务或营运模式。

纯电动车零部件制造——机床的应用

新能源汽车之中使用锂离子电池的纯电动车不需要 ( 传统 ) 内燃机引擎, 诸如燃料系统与燃油箱、进气系统、排气系统与混合动力耦合器,取而代之的是动力马达,根据动力输出大小与特性 ( 乘用车或商用车 ),选用单数或复数动力马达,以减速箱取代复杂的变速箱机构,设计乘用车使用轮毂马达者,甚且多至4个动力马达,属于动力马达关键零部件的转子、定子等芯轴或电磁硅钢片数量相对增加,牵动制造程序的工具机或专用机的设计与应用,表4 是应用于纯电动车关键零部件制造的机床种类,面对新能源汽车数量的逐年增加,依据零部件需求,制造方式宜做适度因应调整。

新能源汽车零部件规模经济——智能制造

共享经济浪潮导引汽车共享机会增 加,为维持竞争优势与品牌的存在,汽 车制造技术宜适当对应共享经济消费型态,汽车产业已进入产品多样化及生命 周期缩短的时代,车型选择增加后,反 而导致车型生命周期缩短,如何依照消费者需求调整产能,成为汽车厂与汽车零部件厂商必须严肃面对的问题,适度对应汽车零部件生产效率、研发与制造 成本、不良率、高福建值,甚至是零部 件物流调度等,智能制造在汽车零部件 产业将扮演非常重要的角色,导入智能 制造具有下列意义:改进传统制造方式, 减少不良率;引进自动化设备,增加产量;降低生产与材料成本,提升附加价 值;提升专业人力素质,解决缺工的问题;改善汽车零部件供应体系效率,改 善服务质量;链接产销信息,提升工厂 管理效率;配合智动化生产,缩短设计 与研发时程,快速进入市场;强化定制 化与少量多样产业需求;创造新一波的就业机会;促进异业结合,创造价值。

智能制造系透过虚实整合,实时掌 握与分析终端用户驱动生产、服务,甚 至是商业模式的创新。供应链、生产及 客户服务完全连网,点对点、端对端 间,整条价值链全周期管理与服务。运 作模式是透过使用深度整合的硬件和软 件,串联机器、流程、系统与人员,可以在整个产品设计和制造价值链上创建智能网络,网络可以自主地不断地通知 与控制对方,透过数据,可进行分析与 机器学习的实时决策系统 (Real-Time Decision-Making   System)。

智能制造实施方式有智能工厂 (Smart Factory)—数据分析驱动之网 络化制造系统, 具有自主控制及人机互动协同能力、智能产品——定制化先进技术智能产品,具有传感器及网络链接功能,内建嵌入式软件及应用程序、智能服务 (Smart Service) 与软件整合产品,提升给客户产品附加价值、智能商业模式 (Smart Business)——串联整个价值链合作伙伴关系将形成新的商业服务模式。

工业制程技术与产业趋势融合将导 引汽车产业变化,因大量制造、多样化服务与定制化需求,汽车产业将呈现以下四项重大变化,分别是电动车、人工智能、共享经济与3D打印,在设计、制造、应用与商业服务模式等,新能源汽车制造业将产生重大变革,表5所示,是共享经济的汽车产业制造趋势。

橡胶与塑料零部件产业革新——轻量化材料与3D打印

主要车厂对新能源汽车研发不遗余力,但仍有未能解决的问题,如充电站设施、电池信赖性与耐久性等问题待解决,短期内仍无法大量普及,减少汽车燃料或电力消耗的做法有:提高引擎运转效率、减少行驶阻力、改善传动与变速机构效率及减轻汽车重量等,其中以减轻汽车重量最容易实施。

现代汽车除具备相当强度与使用寿命外,还需满足性能、外观、安全、价格、环保、节能等方面的需求,作为轻量化材料的橡胶/塑料材料使用量逐年上升与导入使用,汽车橡胶/塑料零部件数量与种类繁多,依照应用领域区分为:内饰件 ( 如仪表板 )、引擎与传动系统 ( 如轴封、油封、树脂油箱 )、外饰件 ( 如后视镜 )、电装品 ( 端子、密封垫片 ) 等4大类,这些汽车橡胶/塑料零部件必须借助模具与橡胶/塑料塑性成型方能攻克,模具制作需要精度良好的综合类机床或专用机床担负精密机械加工,必要时必须对钢制模型施加热处理,以维持相当精度,制作上耗时较长,且需要付出高昂的模具成本。

3D打印导入汽车橡胶/塑料零部件制造,除免除繁琐的木模制作、模具材料、模具制作、模具校正、模具储存空间等相关费用之外,更可大幅提升零部件制作精度,3D打印将对橡胶/塑料零部件制造产生重大兴革,提供新能源汽车崭新的应用平台。

掌握产业动向

新能源汽车的电动助力转向系统属于关键零部件,对产品质量有极高要求,与产品质量、搭配的原材料、生产技术息息相关,针对未来发展积极推动智能制造,可能实施的两条路径,一方面寻找国际厂商强化合作,从源头提升质量,另一方面与国内相关先进厂商连手,提高电动助力转向总成研发与制造水平,汽车零部件质量是奠定新能源汽车的基础。

新能源汽车与传统汽车最大的差异,在于关键零部件的动力马达,控制器 ( 逆 变器 )、动力电池等供应链不尽相同,纯电动车还牵涉到电池管理系统、充电站等基础设施的商业营运模式等,同时因应汽车共享经济时代的来临,汽车朝 向多种少量的规模经济与定制化趋势发展,未来汽车也朝向设计、生产制造、销售、维修服务等连链接,智能制造与工业物联网将扮演重要的角色,并引导新能源汽车产业发展。

我国仍然有众多的中小企业在生产装备、技术水准、品质控制等方面仍有增长空间,宜尽快提高工厂数字化水平、推动生产自动化与智能制造,提升产品品质,缩短与国外零部件企业的差距。



协易机械:智能冲压的世界级品牌

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文 | 刘明星、王思杰、李建

协易集团总经理 郭挺钧

压力机广泛用于汽车、家电、五金、电子、 建材等制造业的各行各业,用来冲压不同材质板 材的金属零件,小到手表指针,大到汽车覆盖件 和航天器的太空舱。压力机行业也是高度竞争的 行业,在制造业基础深厚的欧亚美三大洲有成百 上千压力机制造商。据 MFC 统计,光中国就有近 400 家大大小小的机械及液压压力机制造商,其 中极少数的优秀企业已经走出国门,参与全球竞争。

在华人所有的压力机制造商里,有一家企业 一直走在国际化的前沿,在全球市场建立了很高 的知名度,是国际化品牌做得最好的企业之一, 在世界各大主流金属板材成形展览会与国际主流 刊物上频繁露脸,赞助顶级会议底气不逊欧日顶 级同行。这家企业就是来自宝岛台湾的协易机械 工业股份有限公司(简称:协易机械),在江苏昆山千灯镇有分公司协易科技精机 ( 中国 ) 有限公司。

2019 年3月底,MFC《金属板材成形》的记者在昆山采访了郭挺钧总经理。

MFC:  郭总,首先请您简要介绍一下协易机械的整体情况。

郭挺钧:协易机械由我的父亲郭胜雄先生创立于 1962 年, 前身是协益铁工所,一直专业于生产冲床。协易机械 2002 年 成为台湾证券交易所上市公司。2009 年我父亲退休,由大姐 郭雅慧女士成为董事长兼执行长,我担任总经理,以“技术 发展”和“品牌营销”双轨全力开拓全球市场。

2018 年的主营业务收入大约折合人民币8.5亿元,包含欧美日前列汽车零部件供货商客户,其中研发费用大约为人 民币3400万,目前已经稳定占据全球冲床制造商的领先地位,提供 25 ~ 4000t的冲床产品,以及周边设备,如送料机、传送装置、辅助设备等“Total Solution 整合性解决方案”服务,提供客户收益最大化的生产方案。

协易目前有两大制造基地,总部位于台湾桃园龟山区,厂区面积17000平方米,厂房面积12500平方米,主要服务全球市场;大陆的昆山分公司于2013年投产,厂区面 积 83000 平方米,厂房面积22000平方米。已经具备生产2500t中大型冲床及自动化生产线的能力。另有东莞的分公司及10个服务与营业据点,服务大陆市场。 协易的销售网点遍布四大洲,在美国、墨西哥、德国、泰国也有分公司,分别负责于南北美洲、欧洲及东南亚市场。特别值得一提的是,2018年9月,在压力机制造最强的德国,我们的欧洲子公司SEYI Presses Europe GmbH 在法兰克福的欧洲技术服务中心正式启用。

协易欧洲创立于2012 年,其中竞得包括奔驰、宝马在内多条汽车行业的冲压线,发展非常迅速,成立技术中心也是水到渠成。

MFC: 国际化的成本很高,风险大,很多机床企业走 的是销售代理模式,我们注意到你们选择了最难的直 接投资的分公司模式。还有你们的同行在中国培养的 员工和供应链最后出来成为竞争对手,协易却没有遇 到这样的问题,为什么呢?

郭挺钧:台湾的市场有限,要有大的发展,注定台商必须要走出去,走出去做什么呢?

第一去世界各地寻找市场,各国经济发展水平不同,有 先有后,协易在全球布局,就能减少对某一单一市场的依赖, 分散风险。所以我的父亲大约在 1970 年代拿着产品样本,飞

去美国开辟市场,在 2000 年在美国田纳西州设分公司,成为 美国冲压界的主流供应商,并由此开启了全球销售的模式。 在 2009 年左右,我们协易的销售额出口占比七成以上。

第二是全球寻找最优秀的供应商保证产品的品质。前期 直接购买外国的零部件组装,后期由协易供应链“协力会” 成员直接购买瑞士、德国和日本等国家的顶级齿轮研磨、机 加工设备生产关键零部件供应组装协易冲床。和汽车巨头丰 田建立供应商体系的“协丰会”和“荣丰会”一样,协易的“协 力会”由 28 家台湾和日本的零部件供应商组成,他们在新机 床的设计阶段就介入协同作战,得到协易的全力技术和管理 支持,攻克各个零部件的技术难点,这比我们自己来生产这 些零部件的成本更低,交期更短,性能更加卓越,也不用担 心技术泄露。

第三就近服务客户,凭借强大的制造能力,缩短交货期, 与传统巨头竞争。

协易海外技术中心和分公司好比是火车头,带动供应商 开疆拓土。客户在哪里,协易的服务就跟到哪里,及时了解 客户需求,制定量身方案,推出因地制宜的产品。

一旦全球化,产品必须要过硬,不然高昂售后服务的成本会侵蚀利润。好的机床要靠好的工作母机来加工,近年来,协易的发展重点从 3C 电子全面转向汽车零部件行业,机床向 大型化、自动化和智能化发展。为此,我们采购了三菱重工 MAF-RS180C 系列大型卧式镗床,用来生产大吨位冲床。 不仅有加工机架的大型机,除三菱丶东芝设备外,还有日本 三井精机、森精机等世界一流的的工作母机。这样能保证核 心部件的精度,也有足够的产能尽快交付订单,获得比同行 巨头更快的响应速度,让客户尽快投产,获得市场先机。

在技术方面,我们和日本一流的大吨位冲床制造商、油 压机制造商以及台湾的知名高校和研究所等合作,得到企业 界和学界资深专家的指导。软硬件都对标欧日的标准,精益 求精。我们的伺服技术和日本主流的压力机厂商技术是同源, 然后在此基础上进行各自的迭代进步。

在各个国家的分公司,基本都是培养本地的服务团队, 这样有过硬的产品,有熟悉当地文化和语言的本土员工精心 服务,我们成为少数能把伺服冲床卖到日本和德国市场的冲 床厂家,绝不是靠运气。

MFC: 我们刚才在参观协易昆山的厂房的时候,发现在装的很多1000t以上的大型压力机,这和之前在看 展览会看到以中小机型为主的印象很不一样,能给我们介绍一下贵司的产品战略吗?

郭挺钧:你观察的很细致。大约在2014年昆山工厂庆祝成立十周年的时候,董事长就宣布加大投资,全力进军汽车主机和一级供应商的市场。汽车行业投资大、产品周期长、 技术门槛高、附加值高,符合协易的发展定位,我们不追求成为最大,而是成为最好的冲床制造商。目前我们客户,以 汽车行业为主,产品周期短、风险大电子行业的比例已经降得很低。

目前协易能够提供落料压力机、纵剪线、自动化周边、 机器人、多工位压力机、大型伺服压力机等。

高效自动化冲压生产线:人工成本昂贵,冲压自动化已经是不可逆的趋势,协易提供横杆机器人、多关节机械手、横梁式搬运、ABB机器人等搬运设备,及其它送料、集料装料设备,能为汽车冲压件争取最高稼动与收益;

伺服冲床,突破传统冲床搭配飞轮剎车的设计,搭载全新世界级伺服马达,透过优化机身刚性结构及精密度极致化 的直驱式传动设计,提供滑块任意运动,持续低速高扭矩高 能量保压,反复成形,可用于拉伸,也达到类似于精冲断面效果,减少后续去毛刺等加工;还可以用于热成形,替代液压机;在配合完美自动化传送技术之后,生产效率最高能提高50%;连续模钟摆运转。生产效率能提升 100%;

多连杆压力机,主要为汽车产业大型冲压模所设计的连杆机械冲床,相较于传统曲轴式冲床有缓速冲压、快速回升、产能提升的特性,亦保有门型高刚性机架、低变形量优点, 适用于大冲压件成形的加工作业。

此外还有传统的闭式压力机、专用机床和小型机械压力 机,就不一一展开介绍了。

总之,协易为客户冲压自动化生产线全方位解决方案,不仅仅提供软件和硬件,而是搭建一整套智能化的冲压车间。

最近五年来,我们力推大型的汽车行业冲压生产线,在全球推广伺服压力机。机械压力机在大陆最大做到了2500t, 并拥有制作4000t的专业能力,已经有很多大型冲压线的实 际应用案例,从二三级供应商的汽车内板件,逐渐延伸到主机厂和一级供应商的四门两盖及侧围覆盖件。特别要感谢新能源造车新势力的崛起,他们更愿意尝试 新技术和新的供应商,给我们进入主机厂的机会。他们也因此以有竞争力的投资,获得国际主流的伺服成形技术,为未 来生产小批量多品种的个性化定制汽车获得优势。

MFC: 伺服压力机在欧美日都很流行,在中国市场也鼓吹了十几年,但是大陆本土零部件企业的接受度很低,您认为是什么原因?协易在伺服压力机领域有哪些创新呢?

郭挺钧:伺服压力机是业内公认的未来的发展趋势,能 有效提升产品成形性及精度、延长模具寿命、提高生产效率, 降低噪音和震动,能够对高强钢、铝镁等合金材料冲压成形。

作为一个国际性的压力机制造商,协易必然也要在伺服压力机上发力,2018年伺服压力机的出口销售占比达到了30%,2019年目标是达到40%。

中国大陆市场的伺服压力接受度低的原因是多方面的,伺服压力机的价格是同样吨位的普通压力机的2~3 倍。在日本,政府有补贴鼓励使用伺服压力机,所以新增的投资, 伺服压力机的占比很高。

为了应对汽车轻量化但是性能和产能又不能缩减的需求,在伺服压力机出现以前,冲压厂要么在材料上下功夫,要么在模具上下功夫,不管怎么努力,改善的空间都有限。伺服压力机应运而生,它兼具了油压机的成形性和曲柄 / 连杆压力机的生产效率,让汽车冲压件的轻量化有了更大的发展空间。

用热成形冲压高强钢是最近十年最有效的轻量化工艺之 一,一般都是用液压机来冲压,很难满足汽车行业大批量生产的需求。协易使用国际上开始流行的伺服压力机来进行热成形,联合模具和加热设备供应商,能够提供完整的热冲压车间生产线,已经成功为日本和美国的知名汽车零部件供应商供货。

协易充分运用伺服冲床下死点稳定保压的优势,获得质 量优于油压机加工的质量;利用生产可控曲线,缩短机械手 进出机台夹取料时间,提升产线速度,为客户提升了约 50% 的生产效率。协易已经在台湾和大陆进行了三次热冲成形的 研讨会,分享我们的成功案例。大陆的热成形应用已经非常 成熟,主机厂接受度高,我相信协易的热成形技术能够为市 场提供更多选择。

和欧美系不同,日系汽车更喜欢高强钢的冷成形。协易也运用伺服冲床进行 1500MPa 高强钢冷成形的测试,透过 伺服马达的可控性,让冲头可依设定参数的冲压曲线以低速 加工、在指定位置以印压方式多次反复成形及保压数秒,使 得材料有充裕的时间成形。测试结果发现,伺服加工不仅改善回弹量难题、减少模具及材料的损耗,有效降低客户的生 产成本。

当然,用传统的模具配合伺服压力机生产,往往效果不 明显,反而增加了摊销成本。客户必须要有比较强的模具配 套能力,把伺服压力机各种加工曲线的柔性加工,以及批量 生产效率高的优势充分开发出来,生产在普通压力机很难生 产的结构复杂,质量要求高、附加值高的零部件。

这个过程,需要我们冲床、模具、润滑、自动化、控制系统、 软件操作以及冲压工厂多方通力合作,让用户的技术人员和工人容易上手操作,并且让注重眼前利益的内地老板看到效益,这样,我相信大陆的市场迟早能起来。 在国外,很多客户扩张没有中国快,设备更新也没有中国这么频繁,投资必须要考虑在未来的适用性。但是,一旦 他们体会到伺服压力机的甜头,就像吸食毒品一样,成瘾不能自拔。在台湾,我代表公司给高雄科技大学和交通大学各捐赠了一台伺服压力机,用于工艺研究和培养人才,用伺服工艺创造更多种加工可能,使之应用于生产。

MFC: 现在全世界都在谈智能制造,这个话题在冲压行业也非常热门,请问协易机械有哪些进展呢?

郭挺钧:要论降低制造成本,台商的能力恐怕是全球第一, 但是这种挖掘的潜力是有极限的。我们协易很早就有一个形 象的比喻,就是必须要单个机器长出神经系统,还要和别的机器的神经系统联网,实现协同智能化生产。

协易理解的智能化的制造生产线,需具备高柔性生产能 力以满足多品种产品的实时切换,快速的生产调整,以缩短下一首件产出前的非生产时间;并且确保质量一致性稳定,需要高度仰赖生产过程的实时管控,以及及时调整和设备的确实维护。

协易首先建构智能设备,以“机联网”将生产设备联机上网,进一步运用设备回馈的大量必要信息与数据,做设备与生产状态的实时调整。而要发挥最佳的生产绩效,还需整 合生产排程及作业流程的自动调整,才能做到根据市场变动实现高效弹性生产目标。

协易提供整体的冲压生产管理系统,主要功能包括:

成形应用系统:用来管理模具、设备生产条件等各项生产资源。将设备与模具的保养维护纳入、计划及记录执行状况。可确保产线的健康与稳定运作,并以累积实际的生产经验值, 调整出最佳生产方案。

产线诊断系统:用来监控生产过程,确保质量及提升整体作业绩效。除了侦测生产条件的变动外,也掌握设备的健康状态并实时预测产品的质量,支持生产计划的高达标率。产线维护系统:以生产条件的变动与各项维护作业间的关联数据,发展出诊断式保修系统以取代计划性保养。可预排在非生产时段进行预防性的保养维护作业,更包含排除异常时图文指引,以快速复原降低停工损失,并累积设备维护经验形成维护智慧的基础。

管理支持系统:将排产需求及产能规划纳入,做出最有效益的排程,并可因应订单变动随时重排生产计划。经由机联网直接取得数据,从生产实时进度、稼动率管理功能,到整线设备效率的掌控,提升产能运用绩效。

协易机械结合ICT信息通信技术,提供智能制造的解决方案外,也布建全球的网络化服务支持系统,成为支持客户

的强力后盾。以网络串接客户设备与协易厂内数据库,取得设备的实时状态,在线提供客户设备的调整与保修服务,以提升设备利用率。智能制造由单机运用优化转而追求整体生产资源运用的优化,最终将串接至整体供应链,提升互联网下的体系竞争力。协易机械贡献设备制造厂的领域知识,结合客户的冲压工艺经验,建构智能化服务体系,为提高体系竞争力与客户并肩努力。所有这些努力,最终是帮助客户在竞争中占优,获得超出同行水平的利润。

MFC: 谢谢您接受MFC的采访,让我们对协易的情况有了深入的了解,我相信汽车行业的冲压零部件企业会很感兴趣。最后请您谈谈对冲压市场的看法。

郭挺钧:受经济放缓影响,我们感觉到大宗消费是降级的,但是工业品的消费是在升级的,冲压行业的设备、自动化、信息化和智能化才刚刚开始,以此来应对工资和地租上涨、 招工难和竞争加剧的挑战。

从海关数据看,中国金属成形机床的进口量要远大于金切机床的进口量,自动化率也远高于后者,因为冲压更容易实现自动化。

2018年因为中美贸易战,内地的需求放缓了,用户多在观望谈判结果,对我们的业绩有一定影响。从2019年目前的情况看,中美之间的分歧不多了,贸易协定应该快要达成,之前大家担心的外资制造企业搬到东南亚的趋势应该会减缓,对内地的冲压行业是利好消息。协易全球的市场和2018年差 不多,伺服压力机出口的占比在提高。内地的新能源汽车还在快速发展,5G的投资也全面开始启动,由此带动的金属成 形行业的发展不可限量。我们协易机械愿意助力冲压行业转型和升级。



以高附加价值著称的模具制造商 ——运用新 CFP朝高精度和高精密更上一层

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文 | 长谷川仁

位在日本长野县盐尻市的Syvec Corporation,利用独家技术,以冲压加工制造超精密零件。即便拥有ONLY ONE的技术力,Syvec Corporation仍精益求精,继续往前迈进。平林巧造社长思 索着:“长远未来也一定能安泰吗?今后会变什么样子的摸索状 态?”,不禁陷入深深的危机感中,而随着客户的经营战略和需求多样化,平林巧造也计划将独家技术运用在全新领域中。

挟带价格优势 迎向高附加价值 产业未来

Syvec 自 2012 年开始营运,以 位于地下 11m 的“梦工厂”为起点, 以最高端设备和最好的环境作为技术后 盾,发展出独家模具技术,以冲压加工 取代切削加工,把客户手中的工件,加 工成超精密零件,而且,价格比切削加 工更便宜,交货期也可以缩短,同时以Only One技术力作为武器,提高市场占有率。

即便拥有强而有力的竞争优势,平 林社长仍旧感到危机四伏。他问记者道: “最近开始感觉很艰难,陷入今后会变 什么样子的摸索状态。模具会如何发展,干脆你们来告诉我。”

“以前是只要掌握技术,找上门来 的工作就很多,就会集聚过来。以汽车产业为中心,制造业的全球化趋势加速, 现在要求要可以全球调度、设计的产品。 如此一来,就可能会‘不需要不能在当 地制作的高端技术’。”

以丰田车辆制造概念 TNGA ( Toyota New Global Architecture) 为例,车辆制造和零件自然朝共通化发展,逐渐形成本地产本地消的模式,换言之, 其能在全球用相同制造方法,调度具同 样质量零件。而此销售额结构已占汽车 业界主要客户中的7成,其动向不容忽视。

另外,和过去相比,使用搭配冷锻 和钣金成型的板锻造技术的企业逐渐增 加。平林社长表示:“当然,上一辈技术顾问平林健吾参谋兼名誉会长所建立的技术,是只有我们才能做到,而在其他方面,也能做到某种程度。之后会变成价格竞争。为避免价格竞争,需提升到差别化,期待能提供具更高附加价值 的技术给客户。”

以冲压加工代替一向只能用切削加工的超精密零件
致力将摆线 (Cycloidal Speed) 减速机事业化

留在日本的模具制造 坚持到底之进化

Syvec目前正致力投入新CFP项目,要以更高的质量,打造具高精度的3D形状。平林社长表示,“若无法用更高精密度,制作高精度工件的冲压技术,即无法衍生出比其他公司更高的附加价值。”

新 CFP (Combination Forming Progressive) 是结合清洗或测量等复杂技术和周边机器搭配,追求高附加价值的冲压加工,并非用之前由冲压加工技术和冷锻造技术搭配,制作复杂立 体构造的复合成形CFP (cold forging progressive)。

平林社长提到“新CFP也将左右 加工的油量调整和控制质量、精度的系统,与测定机器、机械手臂等附带设备组合搭配,能去除留下压痕、凹陷的不良品混入。”

摸索新的技术及建置方式后,平林社长表示“因为要纳入所有的系统,一开始并不顺利,反复试误,终于做到能量产”;他又提到“现在不大量制造产品,即便要降低生产速度,也是在追求系统能持续保有稳定质量,不会制造出不良品”。

“当要开始做新的尝试时,要做呢?还是不做呢?因为在完成之后,可能就进化了。因此,“之后还能撑个几年”、“接 下来要靠什么赚钱呢”变成一直不断在 思考的议题。他表示创意常常会有想不 起来的时候。不知道该技术要用在什么 时候,要用在哪一个时间点 (timing)。 就像一道谜题一样,时间一到,创意突 然就拼凑出一个完整构件出来。”

打造唯有自己才能做到的技术

Syvec 投入结合冲压加工技术的摆 线减速机的商业化。摆线减速机是用在 机械的驱动部分,将输入端的轴转速减 速,由输出轴获得较低输出转速的装置。 在减速机本体和内部的齿轮上,需要静 音运转和高传递效率,故需要小型且耐 久性高的装置。

Syvec 从 2009 年起展开研究,2018 年 1 月设立摆线事业部。减速机 用齿轮量产之外,也打算将所生产的齿 轮组装起来,开始销售摆线减速机。今 后需求成长可期,以运用在机械手臂等领域为目标。

平林社长笑着说:“公司要求性能 保证,要有异于以往的质量管理方式, 也需要人员、资金、生产设备等经营资 源。也许 Syvec 未来会变成减速机制造 商也说不定”。

他说,“Syvec是冲压模具业。借由模具冲压,即可提供高精度且低成本的减速机。而减速机最重要的是设计, 目前Syvec已取得独家齿形曲线专利,要用自身优势,为客户创造价值”。平林社长打算让Syvec制的摆线减速机在一年内成形,2020年之前达到某种程 度的成果,今后亦拟透过展会等宣传其产品魅力。

MFC 行业观察

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文 | 刘明星、王蕾

中国制造业 PMI 录得 50.8 首 回扩张区间

4 月 1 日公布的 3 月财新中国制造 业采购经理人指数录得 50.8,较2月回升0.9个百分点,四个月来首次处于扩张区间,升至2018年7月的水平。 这一走势与国家统计局制造业 PMI一致,国家统计局公布的 3 月制造业 PMI 录得50.5,上升1.3个百分点, 2018 年 11 月以来首次处于扩张区间。

3 月中国制造业产出连续两个月扩张,但增速仍属小幅。厂商反映,产出增长主要来自于新订单总量回升。新订单总量连续两个月回升,增速虽然偏低,但有转强迹象;新出口订单指数也扭转了2月的收缩状态,出现小幅回升。2019 年一季度,新出口订单总量大致平稳,已摆脱 2018 年以下降为主的态势。

受部分厂商提高产量、开发新业务 需增加人手影响,3月制造业用工逾五 年来首次出现扩张。用工增长的原因还 包括制造业产能持续紧张,积压工作量不断温和上升。

连降三个月后,3月投入成本出现小幅回升。受访厂商表示,成本回升主要与原料涨价有关,尤其是钢材、有色金属和包装材料。投入成本轻微上扬下, 厂商普遍继续小幅上调产品售价,将增加的投入成本转移给客户。部分厂商反映,客户需求转强,因此可以上调产品价格。

随着需求回升,采购收缩趋势有所放缓。3月厂商虽然继续减少采购,但降幅放缓至近三个月以来最低。同时,厂商动用库存交货,导致成品库存继续下降,但降幅明显收窄,采购库存则出现四个月以来首次扩张。部分受访厂商表示,客户需求有转强迹象,所以增加库存。

3 月厂商乐观度回升至十个月以来最高。业界的乐观预期普遍与市况预期改善、新产品发布、产能扩张等因素有关。许多厂商预期整体市况会进一步好转,不过,目前业界信心度仍低于长期均值。

财新智库莫尼塔研究董事长、首席经济学家钟正生表示,受益于融资环境的放松、民企纾困政策的发力以及中美 贸易谈判进展积极,3月制造业景气度得到修复,且就业情况也得到了大幅改善。

补贴政策靴子落地,看好2019年新能源车销量增长

3 月 26 日,四部委出台 2019 年新能源汽车补贴政策,在 2018 年基础上平均退坡 50%,整体符合预期。对标 海外来看,美国补贴政策规定每个新能 源汽车品牌拥有 20 万辆的补贴额度,销量达到 20 万辆后,补贴先后退坡 50%、75% 至完全取消。从特斯拉和 通用来看,其将分别在 2019 年 1 月和2019 年 4 月退坡 50%,在 7 月和 10月退坡 75%,至 2020 年 1 月和 4 月 取消补贴。

2019 年补贴政策自 3月 26 日起实施,至6月25日有3个月的过渡期,符合2019年技术指标要求的车辆可享受2018年的0.6倍补贴,且可享受地补。受上半年抢装影响,预计全年销量 有望超 170 万辆,持续高增长。

新能源乘用车:兼顾技术进步与安全,磷酸铁锂需求有望提升乘用车续驶里程门槛由150公里提升至250公里,能量密度门槛由105Wh/kg 提升至 125Wh/kg,两指标上限维持不变。

新能源客车:政策利好公交车销售, 指标要求变动符合预期客车退坡幅度在 50% 以上,插混 客车补贴下降幅度大。从补贴标准来 看,非快充纯电、快充纯电和插混客 车 2019 年补贴金额分别下调 58%、 57% 和 60% 至 500、900 和 600 元   /

KWh。从补贴上限来看,三类车型的单 车补贴上限降幅均在50~55% 左右。 但过渡期后新能源公交车仍可享受地方补贴,具体补贴政策另行公布。 技术指标变动符合预期,非快充 纯电客车能量密度要求提升至 135Wh/ kg。快充类纯电客车和插混客车技术指 标要求没有变化,补贴倍数有所变化。非快充类纯电客车的能量密度门槛提升 至 135Wh/kg,但仍在磷酸铁锂电池的 能量密度范围内,预计未来仍将以磷酸铁锂电池为主。

2019年3月内燃机行业市场综述

3月,内燃机销量439.73万台,环比增长67.46%,同比增长-11.59%;功率完成23892.96万千瓦,环比增长74.41%,同比增长-1.77%。

与2018年同期比,商用车用、工程机械用同比增长,增长幅度为7.65%、7.31%,其他各分类用途同比下降,其中船机用降幅最小为-0.32%,其次乘用车用为-7.39%,摩托车用、农业机械用、通机用、园林机械用降幅在-14%~-24%,发电机组用的降幅为-45.76%。3月,乘用车用销售182.19万台,商用车用35.65万台,工程机械用9.89万台,农业机械用34.96万台,船用0.28万台,发电机组用8.63万台,园林机械用20.64万台,摩托车用144.11万台,通机用3.38万台。

配套于农业机械的单缸柴油机,3月销量环比大幅增长、同比小幅增长。3月,单缸柴油机销售10.45万台,环比增长94.36%,同比增长8.74%。累计销量24.80万台,同比增长-6.32%。多缸柴油机数据好于行业平均水平。3月,多缸柴油机企业共销售52.68万台,环比增长83.72%,同比增长9.33%,累计销量121.53万台,同比增长0.68%。

受乘用车市场销售持续走软影响,多缸汽油机3月销量同比继续下降。3月销售183.91万台,环比增长74.81%,同比增长-7.38%,累计销量465.29万台,同比增长-15.71%。在54家多缸汽油机企业中上通五菱、一汽大众、吉利控股等十家销量排在前列,其总体销量占行业销量的58.81%。累计销量前十的企业中,吉利、东风本田、华晨宝马同比销量为正增长,其余均呈现不同程度降幅,降幅较上月均有所收窄。乘用车用在多缸汽油机占比为98.37%,3月销售180.65万台,环比增长74.54%,同比增长-7.41%,累计销量457.69万台,同比增长-15.93%。

家电以旧换新拟重启最高补贴 13%

国家发改委近日下发关于征求对《推动汽车、家电、消费电子产品更新消费及促进循环经济发展实施方案 (2019~2020 年 )( 征求意见稿 )》意见的函。其中,拟开展家电“以旧换新” 活动,同时对于低保户、深度贫困地区群众,可以不交旧产品,享受“以旧换新” 补贴政策。

根据具体方案,鼓励消费者提前更新淘汰能耗高、安全性差的电冰箱( 含冰柜 )、洗衣机、空调、电视机、燃气热水器、电热水器、抽油烟机等家电产品。中央财政对购买国家能效2级以上、且获得3C认证的新型绿色、智能化家电产品给予不高于产品价格13%的补贴,单台上限800元。另外,为鼓励农村居民参与“以旧换新”活动,特别是对低保户、深度贫困地区群众,可以不交旧产品,享受“以旧换新”补贴政策,鼓励生产企业在国家补贴的基础上对消费者进一步让利,有条件的地方可对将 旧家电赠与贫困地区的消费者给予适当奖励。

汽车工业产销降幅较前两月明显 缩短汽车市场呈现回暖迹象

2019年3月,汽车产销环比呈较快增长,同比小幅下降。1~3月,汽车产销依然呈一定下降,降幅比1~2月有所收窄。

乘用车产销情况:3月,在乘用车主要品种中,与2月相比,四大类品种产销均呈较快增长,交叉型乘用车增速更为明显;与2018年同期相比,交叉型乘用车产销呈快速增长,其他品种均呈下降。3月,基本型乘用车 ( 轿车 ) 产销98.62万辆和94.93 万辆,环比增长81.34%和63.81%,同比下降0.83%和7.52%;运动型多用途乘用 车 (SUV) 产销90.60万辆和86.78万辆,环比增长85.17%和63.68%,同比下降9.25% 和 5.80%;多功能乘用车 (MPV) 产销15.40万辆和15.16万 辆,环比增长 82.47% 和 71.44%,同比下降9.10%和 14.06%;交叉型乘用车产销4.35万辆和 5.07 万辆,环比增长  91.58%  和 137.27%,同比增长18.13% 和 14.07%。

商用车产销情况:3月,在商用车主要品种中,与2月相比,货车和客车产销均呈显著增长;与2018年同期相 比,客车产量微降,销量略增,货车产销均呈增长。3月,货车产销42.81万辆和45.77万辆,环比增长68.69%和88.61%,同比增长9.77%和2.54%。

其中:重型货车产销13.46万辆和14.88万辆,环比增长83.13%和90.67%,同比增长5.94%和7.06%; 中型货车产销1.80万辆和1.72万辆,环比增长97.31% 和82.04%,同比下降20.38%和19.83%;轻型货车产销22.38万辆和22.14万辆,环比 增长73.72%和87.03%,同比增长19.73%和2.61%;微型货车产销 5.16万辆和7.03万辆,环比增长22.05%和91.01%,产量同比下降3.22%,销 量增长0.17%。

客车产销 4.02 万辆和 4.29 万辆,环比增长 1.5 倍和 1.2 倍,产量同 比下降1.37%,销量增长 0.55%。其 中:大型客车产销均为 0.56 万辆,环比增长 3.0 倍和 1.9 倍,产量同比下降 0.96%,销量增长 1.16%;中型客车产 销 0.50 万辆和 0.51 万辆,环比增长 2.7 倍和 2.1 倍,同比下降 6.58% 和 1.71%; 轻型客车产销 2.96 万辆和 3.22 万辆,环比增长 1.3 倍和 1.0 倍,产量同比下 降 0.52%, 销量增长 0.81%。

新能源汽车产销情况:3 月,新 能源汽车产销分别完成 12.81 万辆和12.56 万辆,比 2018 年同期分别增长 88.64% 和 85.36%。其中纯电动汽 车产销分别完成 10.03 万辆和 9.57 万辆,比 2018 年同期分别增长 96.17%和 83.38%;插电式混合动力汽车产 销分别完成 2.77 万辆和 2.99 万辆,比 2018 年同期分别增长 65.53% 和 91.46%。

汽车生产企业销售情况:3月,汽 车销量排名前十位的企业依次是:上汽、 东风、一汽、北汽、长安、广汽、吉利、长城、华晨和奇瑞。与2月相比,上述十家企业销量均呈快速增长,北汽增速更为显著;与 2018 年同期相比,上汽、东风、一汽、长安和广汽销量有所下降,其他五家企业均呈增长,北汽和长城增速更快。3 月,上述十家企业共销售224.40万辆,占汽车销售总量的89.05%。

营收增长,利润下滑,电网投资小幅增长

根据《国家电网2018社会责任报告》,国家电网2018年售电42361亿千瓦时,同比增长9.33%;营收25627亿元,同比增长8.68%;实现利润780.1亿元,同比下降14.29%。 2018年全年电网投资4889.4 亿元, 同比增加 0.74%,近三年电网投资趋于平稳。完成农网投资1495亿元,同 比增加 1.42%,规划未来三年农网投资3300亿元。

推进特高压建设,提升资源配置能力

2018 年 9 月,国家能源局下发《关 于加快推进一批输变电重点工程规划建 设工作的通知》,特高压建设迎来新的 高峰期。截止 2018 年年底,国家电网累计建成“八交十直”特高压工程,跨 省跨区输电能力 2.1 亿千瓦,累计输送电量1.24 万亿千瓦时。国家电网直流特高压共建成投运 10 条(不包括张北柔性直流示范项目),核准在建工程2条。 交流特高压建成投运8条,核准在建工程4条。

积极消纳清洁能源,电能替代纵深发展

2018 年国网范围内清洁能源并网容量 5.68 亿千瓦,同比增长13.08%。其中光伏 1.53 亿千瓦,同比 增长 32.83%,风电 1.46 亿千瓦,同 比增长 13.36%。上网电量方面,清洁 能源总上网电量 14179 亿千瓦时,同 比增长 12.30%,以光伏发电和风电为 主的新能源机组上网 4869 亿千瓦时, 同比增长 28.13%。2018 年全年电能 替代电量 1353 亿千瓦时,同比增长 17.7%,占公司总售电量的  3.19%。2018 年新建充电桩 3.2 万个,同比增 长 128.57%。

2020年风电装机有望突破35GW,风电新周期爆发

目前,国内已有5个地区调峰市场正式运行,另有9个区域也启动了相关 改革运作。调峰市场将会进一步提高电网调节能力,为新能源,特别是风电装 机打开更大空间,风电是调峰市场最大受益者。

东北调峰市场在2017~2018 年两年时间为风电提供了17900GWh 调峰电量,每年贡献了291小时的发电小时数,相当于降低了近10个百分点的弃电率。2018年4月,甘肃省正式启动了调峰市场,累计贡献调峰电量4.03亿千瓦时,弃电量下降至 54 亿千瓦时。

2019 年,甘肃有望复制东北路径,调峰市场规模将会进一步提高,弃电率下 降至 10% 以内。

“三北”外送通道助力,装机空间 重新打开。2017~2018年,酒泉-湖南(8GW)、准东 – 皖南(12GW) 特高压工程陆续投运。2020 年,青海 – 河南特高压也将投运,西北至华中电网 输送通道总规模将达到 28GW,外送能 力进一步大幅提高。2018 年,甘肃外 送电量同比增长 60%,外送电量达到 324 亿千瓦时,占整体风电弃电量的 6 倍。外送通道与甘肃调峰市场的配合, 将带动起新能源输出量的大幅增加。

西北地区外送电量未来两年也将持 续提升。2018 年7月,锡盟 – 泰州特 高压直流工程投运,将会有力促进蒙东 电网新能源外送,同期乌兰察布 6GW 风电基地获得核准,华北区域风电装机 空间也获提高。

电力需求倒逼新能源装机,多家电 力公司大幅上调风电投资计划。根据目 前电网结构分析,2019~2020 年每年 新增装机将在 130~160GW,而火电、 水电、核电没有大批量新增装机,因此 需要风电、光伏的装机支撑。而中东部 地区的电力缺口也将进一步带动西北、 东北地区外送通道的利用率提高。与此同时,华中地区风电装机量连续三年保 持 40% 以上增长,也反映出了电力供 应紧张问题。

同时,华电国际、龙源电力、华润电力等公司均大幅上调了2019年、2020年风电投资计划,其中华电国际风电投资计划 240 亿元,同比增长 240%;华润电力 2019、2020 年目标1.7、2.3GW,同比分别增长   40%、35%。

在西北、东北、华北、华中地区新 增装机预期全面提高的基础上,加之海上风电的爆发,预计2020年风电装机 量将达到35GW以上。主机厂出货量、零部件企业目前订单饱满,已有接近2015年的趋势。

利好政策不断 工程机械产业发展势头强劲

2019一季度,工程机械行业超预期增长。来自中国工程机械工业协会的数据显示,2月挖掘机合计销售18745台,同比增长69%,环比增长59.4%,这也是自 2018 年 6 月以来的最高单月销量。

工程机械销量是经济的先行指标 之一 ,2019 年,挖掘机市场有望延续2018 年强势复苏的态势。随着工地的 开工,工程机械销量情况好于预期。预 计一季度整体行业增速有望在 15% 上 下,国产龙头企业增速更高。

自 2016 年以来,我国工程机械行 业踏上了复苏之路,2018 年数据显示, 挖掘机销量已超过 20 万台,创出历史 新高。2019 年新春伊始,行业复苏步 伐呈现加速迹象。据统计,2019 年 1 ~ 2 月挖掘机累计销售量为 3.05 万台,同 比增长 40%。国内市场销量 27400 台, 同比涨幅 42.2%。出口销量 3073 台, 同比涨幅 21.8%。

挖掘机是工程机械行业的一个风向 标。目前挖掘机销售回暖,不仅意味着 起重机、混凝土搅拌机、路面机械等其 他品类工程机械产品在未来将随之陆续 回暖,更释放出实体经济需求稳中向好 的积极信号。

2019 年,我国预期完成铁路投资8000 亿元、公路水运投资1.8万亿元,再开工一批重大水利工程,加快川藏铁路规划建设,加大城际交通、物流、市政、灾害防治、民用和通用航空等基础设施投资力度。

中国工程机械工业协会有关人士表示,今年以来工程机械产品的持续稳定发展,主要得益于五方面因素:国家层面可持续的、稳定的投资战略;行业转 型升级取得一定成果;产品更新换代周期的驱动;国家环保政策的驱动;“一 带一路”拉动出口,大企业海外施工项目带动产品走出去。

工程机械行业有着明显的周期性,工程机械平均寿命约为8年,上一轮的高峰期在 2008年至2011年。当时销售出去的工程机械目前处于更换期,但更新换代周期总有结束的时候。因此,对工程机械市场增长的前景还应怀有一份谨慎态度。

电梯行业受基建 改造翻新 家用 低楼改造政策放松刺激保持微增

2018 年,全球保有量约 1625 万台电梯,中国保有量 628 万,欧洲保有量 604 万台,中国 2018 年生产了 85 万台,同比微增 5%,依然是绝对的第 一大市场;2018 年,北美安装 3 万台, 加拿大 4500 台;南美人口4 亿,总保有量 75.9 万,年新装机量 2.06 万台, 其中巴西保有量 40 万台,新增 1.1 万台; 阿根廷保有量 25 万台,新增 3500 台;同期整个欧洲市场不过新增 10 万台; 澳大利亚总保有量 20 万,2019 年预计 新增 1.3 万台;印度保有量大约 52.2 万,2019 年预计新增 5.6 万台;日本保有量大约 95 万台,2019 年预计新增 2.3 万台,韩国保留量 66 万,2019 年新 增预计 3.8 万台;马来西亚和费率并的 保有量都是 6.8 万台,2019 预计新增 5000 台;中国台湾保有量 18.5  万台,新增预计 1 万台;亚太地区预计新增量 为 20%。

作为安全运输设备,安全可靠是首 要因素,用户对国产高端电梯信心不足, 高端电梯被外资企业全面垄断的局面依 然没有明显改变。基建、改造翻新、低 楼改造政策放松、以及原七层及以上或超过 16 米设置电梯的政策,调整为四

层及以上或超过 9 米应设置电梯,成为 支持增长重要因素,为之配套的钣金企 业尚不用过度担忧。

3 月份农机 AMI 指数为57.2%,比上月提升 10.9 个百分点,比上年同期下降 5.0 个百 分点

中国农业机械流通协会发布的 2019 年 3 月份中国农机市场景气指数(AMI)为 57.2%,环比提升 10.9 个 百分点,同比下降 5.0 个百分点。从环 比看,6 个一级指数全部呈现上升态势, 其中效益指数增幅最高,为 28.4 个百 分点。从同比看,6 个一级指数中除效 益指数和人气指数略有上升,其余则呈 下降趋势,其中库存指数降幅最高,为 10.3 个百分点。目前,6 个一级指数全 部进入景气区间。

3 月份 6 个一级指数环比全部呈现上升趋势,均挺进景气区间,6个二 级指数、9 个三级指数环比也全部出现 不同程度的增长。这种变化一方面意味 着 3 月份农机市场已进入今年上半年的旺季,另一方面主要源于2月份农机市场景气度处于“谷底”。但依然难掩旺季的不足成色。首先,从同比看,6个 一级指数中,销售能力、农机补贴、库存、经理人信心指数均呈现不同程度的 滑坡,尤其是经理人信心和库存指数的 下滑,说明市场仍十分艰难,市场调查 也吻合了这种现象,许多生产企调低产量,流通企业控制库存,都是基于对今 年市场形势严峻的判断。其次,从6个 二级指数、9个三级指数的同比变化看, 除大型拖拉机指数略有上升外,其余全 部呈现下降,表明今年3月份多数农机 市场不如去年同期。最后,3月份 AMI 虽然进入旺季,但景气度却创下五年来的新低。






中国电子零部件制造行业市值前十的公司

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文 | 李建、刘明星、王思杰

据统计显示,截止到 2018年12月28日,2018 年中国电子零部件制 造行业上市公司总市值排名前十的企业 有:立讯精密、中航光电、蓝思科技、 信维通信、盈趣科技、环旭电子、东山 精密、领益智造、闻泰科技、欣旺达。

值得关注的是,2018 年中国电子零部件制造行业上市公司总市值排行榜主要统计了 45 家沪深上市企业的市值排名,市值超过百亿元的有 10 家。其中,2018 年中国电子零部件制造备行业上 市公司总市值居第一的是来自广东省的 立讯精密,市值达 578.52 亿元。中航光电市值居第二,市值为 266.39 亿元。 蓝思科技市值居第三,市值为 256.79亿元。 电子零部件与冲压加工息息相关, 尤其是高速冲压,关注电子零部件龙头 企业的发展,对于配套的冲压装备及其 加工企业至关重要。

智能辅助工具在汽车制造的应用

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编译 | 李建

参观世界上任何一家汽车制造厂, 绝大多数的生产设备都是相似的——这 是福特在土耳其的Golcuk 和 Yenikoy工厂的负责人、福特Otosan新项目 的助理总经理 Cem Temel 的观点。 他若有所思地说:“油漆车间将由杜尔 (Durr)、库卡 (Kuka) 或 ABB 的机器人, 以及西门子 (Siemens) 的操作系统提供。”

他认为,工厂之间的真正区别在于 工人和技术用于优化环境的方式。其中 一个最明显、应用最广泛的方法是使用 可穿戴设备,一些公司正在测试一种新设备,这种设备可能很快就会在世界各 地的汽车制造厂推出。

可穿戴的工具

现代(Hyundai)背心外骨骼(H-VEX) 技术目前正在接受韩国 OEM 及其姊妹公司起亚 (Kia) 的测试,希望能在北美各地的工厂中使用。根据现代 汽车的说法,它通过“当使用者的手臂 在头顶上使用时,增加60kg的力量” 来帮助工人。“这个想法是为了减轻工人颈部和背部的压力,减少受伤的机会, 同时提高工作效率。”

现代战略与技术部门执行副总裁、 首席创新官池永秋 (Youngcho Chi) 表 示,“机器人领域有潜力在我们的行业 中开创一个新时代。这项技术的可能性 是无限的——从未来的移动解决方案和工业生产力辅助到重要的军事应用,我 们认为机器人的未来会更好。现代汽车 集团内部的巨大集体经验将促进未来几 年的快速发展。我们对目前的发展感到 兴奋,对利用这项技术改善全球人民的 生活感到非常乐观。

现代公司表示,该公司还在开发多 种其他人体工程学技术,并在2017年8月展示了首款无座椅外骨骼 (H-CEX) 设备。该装置固定在用户的腰部、大腿和膝盖上,使其更容易采取坐姿。它重 1.6kg,能承受150kg。它也有三个不 同的角度设置,让工人自己的位置适当。H-CEX 技术目前也在该公司的北美工厂进行测试。

跟踪运动

福特目前还在西班牙瓦伦西亚的 发动机装配厂试用配备身体追踪技术的 可穿戴西装,该公司在那里生产 2.0L EcoBoost Duratec 发动机。从这些 太空服中获得的数据正被用于设计工作站,使它们的物理压力更小,效率更高。

福特巴伦西亚发动机装配厂生产区 经理哈维尔·吉斯伯特表示:“运动领 域已经证明,通过运动跟踪技术,对运 动方式的微小调整可以带来巨大好处。 对我们的员工来说,使用类似技术对工 作领域进行的改变,最终可以确保即使 在漫长的一天中,他们也能舒适地工作。”

宇航服上有 15 个光传感器,这些 光传感器与无线探测装置相连,同时在 工作人员附近放置了 4 个运动跟踪摄 像机。对员工进行了多种测量,如头 颈运动和手臂伸展。福特表示,目前 正在考虑在欧洲的其他制造工厂使用 这项技术。该公司最近投资了罗马尼 亚的 Craiova 工厂,并开始在俄罗斯 的 Naberezhenye Chelny 工厂建造 EcoSport。

另一家希望通过使用追踪技术改善工作环境的公司是 Tobii Pro。该公司 的可穿戴眼球跟踪解决方案可以帮助工 人在汽车制造过程的不同阶段,如油漆 车间。

Tobii Pro Insights 的高级研究开发人员迈克·巴特尔 (Mike Bartel) 解释称 :“使用 Pro Glasses 2,我们能够测量人们在汽车上线时的视线。从这里我们可以做一些事情。首先,我们能 够为眼球运动模式创建一套最佳实践,这与在这项特定工作中的良好表现相 关。然后我们就可以训练人们将这种行 为模式作为他们的学习过程。”

该公司的一个客户(一家日本汽车 制造商)报告说,在他们的生产过程中 实施眼动跟踪后,视觉检查错误减少了。此外,Bartel 建议这项技术可以用来减 少培训工人的时间。

现代汽车的无座椅外骨骼设备正在北美工厂和起亚的多家工厂进行测试


福特 (Ford) 希望利用从西班牙瓦伦西亚 (Valencia) 发动机装配厂工人收集的数据,改进工作站设计

协作机器人

宝马 (BMW) 是另一家最近在其 工厂增加工人辅助技术使用数量的公 司。2013 年 9 月,作为与麻省理工学 院 (MIT) 合作研究的一部分,该公司首 次在美国斯帕坦堡工厂使用协作机器人 (co-bots)。这些都是由通用机器人制 造的,用于 X3 的门内隔音和防潮。

三年后,这家德国 OEM 在德国的 Dingolfing 工厂安装了一款来自库卡的 LBR iiwa 轻型机器人。这就完成了前 桥变速箱的吊装差速箱的重复性工作。 这些箱子的重量可达 5.5 公斤,装配精 度要求很高,体力劳动者很难做到。

Kuka 公司负责先进技术解决方案的副总裁 Henning Borkeloh 向 AMS 解释说 :“在合适的位置安装这个巨大 的差速箱是一项非常微妙的任务。在啮 合齿轮时,敏感齿侧不能被碰撞损坏。 其中一个挑战是必须组装的不同部件重 量的变化。基本上,我们必须找到正确 的参数来调整机器人的扭矩灵敏度,以 适应各种要求。”

宝马 (BMW) 目前正在其丁格尔芬 (Dingolfing) 工厂的几个区域使用合作 机器人。轻型机器人在安装到汽车上之 前,会先在窗户上涂上粘合剂,而另一 组装有传感器的机器人则会在车身被送 到油漆店之前,自动检查并帮助检查白色车身。

由于近年来的试验表现良好,宝马 表示希望在其全球工厂部署更多的合作 机器人。其他汽车制造商也表达了类似 的计划,供应商也参与了行动。

西班牙钢铁制造商 Gestamp 目前 正与谷歌的研发部门谷歌 X 合作,研究 合作机器人如何帮助该公司简化其主要 用于制造底盘部件的庞大焊接操作。这 是美国项目的早期阶段,但目标是让合 作机器人通过传感器进行交流,这样它 们就可以迅速更换工作。

Gestamp 的首席信息官帕布罗·德 拉朋特 (Pablo De La Puente) 告诉 AMS 说“例如我想让这个机器人为通用、奥迪和福特制造这部分。这只有在机器人协同工作并理解它们必须采取哪 些步骤的情况下才能奏效。如果不停止 机器人,不花几天时间重新编程,你现 在就无法做到这一点。”

随着越来越多的公司在生产线 上进行测试和部署,合作机器人的 市场将显著增长。根据市场研究公 司 Marketsand Markets 的数据,到 2025 年,联合 Bot 市场的估值预计将 达到 120 亿美元,标志着 2017 年至 2025 年的复合年增长率 (CAGR) 将超 过 50%。

超越现实

除了使用协同机器人,宝马一直在 探索的另一个领域是虚拟现实,以改善 员工的工作环境。尽管福特利用人体追 踪服获得的数据来增强工作站设计,但 这家德国 OEM 制造商在生产线和工作 站建成之前,正使用软件将其可视化。 然后,他们可以测试虚拟线路,并确保 它们是有效的和工作友好的。

在 3 系列产品在慕尼黑生产之前, OEM 使用一个虚拟现实系统来布置每 个单独的工作站。马提亚斯·辛德勒 (Matthias Schindler) 在宝马负责虚拟 计划和生产实现,他提供了见解。

他说,“虚拟现实技术使我们能够 快速高效地建立驾驶舱预装配工作站。 不再需要按实际尺寸复制工作站的耗时 试用安装。所有相关的专家——从物流 专家到系统规划人员再到生产员工—— 都能在早期阶段轻松地交流想法,这对 团队来说是一个重要的额外好处。总体 而言,我们更加透明、灵活和快速。”

雷诺卡车公司希望利用“混合现实”技术帮助工人组装发动机

这之所以成为可能,是因为宝马 多年来一直在收集其现有生产设施的数 据。3D 扫描仪和高分辨率相机一直在 收集工作站布局的毫米精度信息。

虚拟现实也被用于指导生产线上的 工人。雷诺卡车 (Renault Trucks) 的 一个研究小组一直在研究“混合现实” 技术对这家重型汽车制造商发动机制造 业务的潜在好处。在法国里昂雷诺卡车 发动机工厂,20 多人的团队与虚拟现实 和增强现实专家的合作,设计了一个原 型系统,在质量控制过程中使用全息技术。

当增强现实技术在屏幕上显示时, 它将信息在真实图像上进行置换,而混 合现实技术将虚拟对象以全息图的形式 添加到真实环境中,用户可以与之交互。 雷诺卡车项目工程师伯特兰·菲利克斯 (Bertrand Felix) 解释称 :“实际上,质 量控制运营商将佩戴微软 HoloLens 智 能眼镜,所有数字化引擎部件都将集成 在这款眼镜中。通过眼镜和混合现实界面,操作者将看到决策指令,指导他们 通过最复杂的控制操作。目前,控制点 的操作人员仍在使用纸质指令。”

数字化和叠加在实际发动机上的发 动机部件可以单独查看,指导操作者通 过质量过程阶段。操作人员无需动手, 可以提供各种信息片段,如汇编指令。 雷诺卡车公司表示,这项技术降低 了汽车的量产质量控制,并对其进行了 改进。它还能将操作者的认知负荷降至 最低,并有助于加速他们的训练。第一 阶段测试于 2018 年 1 月开始,第二阶 段的其他应用包括协助组装或维修。雷诺卡车 (Renault Trucks) 为自己设定 了一个目标 : 开发一种无纸化、数字化 的制造工艺,希望到 2020 年在其工厂 推出混合现实原型车。

再深入一步

一些汽车制造商正在探索生产数字 复制生产线的好处。这些可以用于帮助 工厂的设计阶段,以及确定提高效率和最小化停机时间的方法。

西门子的Tecnomatix投资组合 允许公司设计、开发和改进他们的工厂。西门子 PLM软件公司负责汽车和 运输战略的副总裁 Dave Lauzun解释说 :“他们可以创造工厂的完全数字孪生兄弟,包括生产线布局、设备操作、物流,甚至人力操作。”

西门子还拥有一个基于云的操作系统,帮助连接工厂内部的机器和设备,使它们能够相互通信,并更有效地运行。它还允许用户从设备上收集和分析数据。

Lauzun 补充说,这些工具也可以 对人类工人和他们的环境产生影响:“我 们可以对人机交互进行精确建模,以评 估人类工人的最佳解决方案。一个特别 有趣的趋势是协作机器人,在这种情况 下,人类和机器人可以无缝、紧密地交 互,以完成预期的任务。西门子拥有创 造机器人和人类的数字双胞胎的工具, 因此我们可以创造最佳的合作。”

制造业务集团西门子PLMSoftware的董事托德·本特森认为,有许多不同的趋势将对未来的汽车制造产生巨大影响。他列举了增材制造技术的使用、人机合作的增加以及虚拟现实和增强现实技术的结合等潜在因素。他预测:“在善用生产数据方面,改善生产数据的挖掘,以及把这些数据转换成有用的信息,将有助公司提高质素、灵活性和使用率。”



汽车覆盖件模具外导柱单偏改进结构的研究与应用

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文 | 朱良辉、黄晓峰、黄波、宋方金

结合汽车覆盖件模具的实际 应用特点进行了研究分析,设 计了一种可以实现自动调节导柱/导套间隙的模具导向结构和开 发方案,消除因加工精度、装配 精度、机床误差等因素造成导柱 单偏的质量顽疾,提高了模具的 品质和客户满意度。经实际生产 验证,该结构和开发方案简单有 效,操作便捷,对汽车覆盖件的 类似模具开发中有一定的参考作用。

引言

随着汽车工业的不断发展,每年汽 车行业都会推出很多车型,每个车型都 会开发相应的工装模具,我们公司之前 项目开发时采用的外导柱结构形式为常 规植入式导柱导套导向结构,该结构形 式的模具在客户验收时,60% 以上的 导柱导套组件会出现研配着色单偏的情 况,该问题非常难消除,在客户验收时 问题点无法销项,不符合客户要求,产 品件及模具客户验收不通过;导柱导套 研配着色单偏,会严重降低导柱导套标 准件的使用寿命,增加模具的维修保养 成本;同时该问题的产生会导致模具上 下模中心偏移,加大模具的研配周期。

如何在模具的开发过程中避免出现 上述问题,是模具工装开发的重点,通 过对汽车覆盖件模具的结构特点进行研 究分析,采用一种可调节间隙式导柱 / 导套结构,可实消除此质量顽疾,以提 高生产效率和导柱 / 导套标准件的使用 寿命、降低模具的开发成本,有效地解 决上述问题。

数据收集分析

已出厂模具导柱单偏情况

根据已出厂模具的客户验收问题点 进行汇总,统计模具单偏的情况。具体 情况如下:

  项目   模具 数量 导柱 着色 合格 数量 导柱 着色 单偏 数量   合格 率
项目 1 9 16 20 44.4%
项目 2 5 4 16 20%
项目 3 12 16 32 25%
项目 4 8 4 28 12.5%
项目 5 4 8 8 50%
项目 6 5 20 0 100%
合计 43 68 26 (104) 40%

统计结果如下: 已出厂模具验证 数量为 43 副模具导柱数量为 172 组,导柱单偏模具数量为 26 副,导柱数量 为 104 组,合格模具数量为:17 副,导柱数量为 68 组,合格率为 40%。

数据收集——现生产模具导柱单偏情况

根据现生产在制装配调试阶段的模 具进行导柱着色情况进行收集分析,统 计模具单偏的情况。具体情况如下:

项目 导柱 数量 着色合格数量 着色单偏数量 合格 率
项目 7 40 20 20 50%

统计情况如下:在制模具验证数量 为 10 副模具导柱数量为 40 组;合格率为 50%。

根据上述统计的导柱研合着色情况 来看,导柱着色单偏情况严重,需要进 行系统解决。

原因分析

针对导柱单偏问题,项目组针对问 题进行原因分析,参考其他公司成功的 经验和工作思路,小组成员采用鱼骨图 分析法,从人、机、料、法、环 & 测等 各方面进行排查分析,查找问题真因。 通过讨论分析,确定了主次要原因,如下表所示:

通过分析,最终共得到 8 个潜在因 子,具体如下:

原因排查

通过分析确定导柱单偏问题的主次 要因素后,项目小组召开小组会议,进 行工作分工,制定相关工作计划,对可能造成导柱单偏的潜在因子进行验证确认。具体情况如上。 通过“人、机、料、法、环、测”质量工具的应用,对问题产生的原因进 行分析、排查和验证,根据列出的可能 原因、制定验证工作计划、逐一验证 , 最终确定产生的真因如下。

冲压机床的精度、导向部位结构的 合理性与加工精度三项因素为影响模具导柱着色着色的要因。

序号 分类 影响因素
1 冲压设备的精度
2 导向部位结构的合理性
3 加工精度

对策制定

项目组走访了行业内知名的汽车外 覆盖件模具厂,通过走访交流发现这几 个主流模具厂的模具导向结构大都采用 欧标的导向结构,该结构具有相对的导 向间隙自动调整功能。

项目组根据主要原因和走访结果进 行研讨,决定通过调整结构来消除冲压 机床的精度、结构的合理性与加工精度 三项因素对模具导柱着色的影响。

具体改进方案如下:

⑴机构设计。根据模具长宽尺寸按 设计标准确定导柱 / 导套的外径 ΦD/ ΦD1 及长度 L;根据模具长宽尺寸按 设计标准确定导柱 / 导套的间距和位置; 选择欧标带法兰导套(CMG61)及导套防脱块(CMG72/73);选择与导套对应的导柱(CMG51);设置导柱、 导套的安装面及导柱防脱结构;⑹确定 导柱防脱结构的数量及安装位置;设置 导套保护台;图纸完成后,下发 3D 结 构图纸(具体结构如图 1 所示)。

图 1 外导柱结构示意图

⑵加工工艺设计。根据导柱 / 导套的规格,按照《导柱导套公差配合要 求》确定导柱 / 导套安装孔的加工公差: ΦD H7/r6,ΦD1 E7/g6;下发加工工 艺;

⑶加工装配。按照 3D 结构实体及 加工工艺,加工导柱 / 导套安装孔;检 测导柱导套安装孔尺寸,如果安装孔尺 寸不符合工艺要求,则返回上一步骤; 若符合工艺要求则进行下一步骤工作; 按照 3D 结构实体安装导柱、导套、导 套防脱块;

⑷生产调试。把模具安装在调试 / 生产机床上;把导套内部、导柱外板清 理干净;用扳手松开导套防脱块;把导 套逆时针、顺时针各转动一周;操作机 床合模 3 ~ 5 次,使得导柱导套自动导 正,实现两者之间的间隙均匀;锁紧导 套防脱块;导柱刷蓝单;检测导柱导套 着色情况,若导柱着色单偏严重则返回 把导套逆时针、顺时针各转动一周此步 骤,按流程重新调整检测;如果着色合 格则进行下一步骤进行生产调试。具体 流程如图 2 所示。

本发明方法简单,条理清晰,操作 方便,巧妙的运用模具结构和公差配合, 在满足冲裁间隙和导向精度的前提下, 使得导柱 / 导套配合能够实现自动导正 功能,从而使得导柱 / 导套的间隙均匀, 解决了导柱 / 导套单偏的顽疾,提高了 导柱、导套的使用寿命和客户满意度,
缩短模具的设计、调试周期,降低模具 的制造成本。

图2 防导柱导套研配着色单偏方案流程图

装配验证

在公司新开发的 S7 项目模具里采用了欧标新型导向结构,生产制造进入 装配阶段,质保部对欧标导向结构的导 柱红 / 蓝丹着色情况,进行了验证确认。 本次验证的导柱有 32 组,28 组合格, 4 组不合格(不影响模具正常使用),红(蓝)丹着色合格率 90.6%。

结束语

结合汽车覆盖件模具的实际应用 特点进行了研究分析,设计了一种可以实现自动调节导柱 / 导套间隙的模具导向结构和开发方案,消除因加工精度、 装配精度、机床误差等因素造成导柱单偏的质量顽疾,提高了模具的品质和客户满意度。经实际生产验证,该结构和 开发方案简单有效,操作便捷,对汽车覆盖件的类似模具开发中有一定的参考作用。


关于自动化的思考——金属板材加工业需要真正意义上的制造商和人员

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文|李建

波音 737Max 飞机失事的消息不 断传出,让我更多的思考了在工作和生 活中,工业自动化与社会发展、人员专业化与工作效率的关系。

正如大家所熟知,目前航空旅行比 过去任何时候都要安全,其中原因,很大一部分要归功于自动化的应用。人和 机器都会犯错误,但是从统计学上看, 人犯错误的概率更高。当然,在生死攸 关的情况下,机器的错误是致命。

尽管如此,自动化使经验不足的飞行员比以往任何时候都更快地升空,特 别是在飞行员严重短缺和培训基础设施 不足的国家。这对我们大多数人来说不 太理解,飞行员不应该只是操作人员, 他们应该懂得如何驾驶飞机。

我从行业顾问和培训机构听到和读 到的哀悼之词,听起来很耳熟。全世界 不需要更多的系统操作员。全世界更需 要受过训练的人员,他们知道如何飞行, 并且知道在自动化失效时如何管理(和关闭)自动化。

我敢肯定,对于任何一个从事金属板材加工的人来说,这听起来都很熟悉。

制造商雇用的人少,但生产量却比以往任何时候都多。同时,自动化使新的操作员能够轻松入手开始操作设备,并且配合其他人员工作。

自动化使一家工厂保持运转,但如果它坏了呢?操作人员是否可以手动设 置冲压次数,以确保最大的板材稳定性、 最佳的材料利用率并且使得材料加工完 后便于计数?操作员可以调整激光切 割头的焦点吗?在没有简化设置的情况 下,焊工是否可以操作旧的电焊电源?

奇怪的是,我听说过很多这样的例 子:操作人员抵制自动化,调整机器程 序或布局。这可能对整体效率起作用, 也可能对整体效率不利,具体取决于具 体情况。调整程序的操作员通常会找到 更好的方法来切割或弯曲金属。但是他 们的努力是否值得花时间去调整呢?那 要视情况而定。

不管怎样,想要分析一个装置,了 解工具和产品之间真正发生的事情的基 本原理的愿望,可能不应该被认为是理所当然的。这是好奇心等待被利用,但可能在生产流程之外。一个好奇的、忙 碌的操作员肯定比一个无聊的、闲散的、 毫无头绪的操作员要好。

今天的飞行员被鼓励偶尔关闭自动 控制系统,控制和飞行,特别是在天气 好的时候。对于制造商来说,这样做可 能不是一个坏主意。十年前,我参观了 日本一家高度自动化的工厂。大多数操 作人员从事自动化工作,但他们也花了 一点时间在工厂的一个看起来像博物馆 的地方——一个有手动刹车、锯子、钻 床、旧焊接电源和其他老式设备的地方进行操作。

飞机得益于自动化,制造业也受益匪浅。但和航空公司一样,金属板材加工企业需要真正意义上的制造商和人员。

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