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宏山激光:掌握核心技术全球竞争

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2020 年11月,MFC《金 属板材成形》在北京国际展览中心采访了广东宏石激光技术股份有限公司的成军总工程师。成总 毕业于国防七子之一的西北工业 大学机械与自动化专业,先后在 德昌电机、富士康和业内知名顶 尖激光设备企业都工作过,是中 国首批光纤激光切割机设计师和 项目负责人,参与和见证了中国 光纤激光切割机成长的全过程。

能约到成总当面采访并不容易,在疫情控制住之后的大半年 里,宏山激光不断在全国各地参 加展会,在不同的产业集中区举 办客户联席会,不断发布新品。 成总一直奔赴在第一线调研或者推广,总是激情满满,充满感染力。2019年我们曾经对宏山激光做过专访,时隔一年,行业和企业都发生哪些变化呢?

MFC:2020年激光加工机行业 情况如何?宏山激光的情况如何?

成军:2020 年行业年初疫情刚爆 发的第一季度,整个行业都受到巨大的 影响,有的同行甚至转行去做口罩机,之后全球疫情大爆发,以进口为主的同 行承受了更大的压力。

得益于我国对新冠疫情的有效控 制,加上新基建、消费行业和医疗等行 业的崛起,从第二季度起,全行业都处 于全面复兴状态。

如果说第一季度愁订单的话,从第 二季度开始我们开始发愁交货期。到第 三季度我们已经完成的合同额大约是12亿元,已经出货 2000 多台光纤激光机。最近几个月每月出货300多台,交货压 力特别大。采购、制造、技术、质检等 部门每天都在想方设法缩短交货周期, 交货周期最长的时候常规的产品需要需 要40~50天交货,特殊定制产品需要9~150天。手机内部群里,不断在 通报缩短了哪些机型的装配时间,部分 产品的交货期已经缩短到了7天,一个 机器装配完,基本上被各地的销售人员秒杀抢走。

我们2019年开始建设的佛山总部占地 40亩,总投资2亿元,2020年8月完成了封顶,一旦2021年4月竣工, 先进的研发实验室、规模化的智造生产车间、甲级办公楼、科技感的展示中心 等多项配置投入使用,将实现激光机器 人、多轴联动专业切管、精密焊接、金属折弯、智能自动生产线等多样化产品 数字化生产管理,预计全公司月产光纤激光切割设备、光纤激光焊接设备、光 纤激光自动化生产线1000台/套。同 时海外的供应商恢复正常供货能力,困扰我们的交货问题应该能得到缓解。

继德国子公司XLaser GmbH之后,我们在日本千叶组建宏山激光日本 公司,由有40多年激光应用行业经验、在贰陆激光、OPHIR、发那科、马扎克和天田都工作过的今井正博士担任社 长。日本公司有激光加工检测实验室、光学部件精密检测实验室、光学测试实验,主攻激光应用和核心部件比如P系列切割头。MFC:那么这么庞大的订单来 自需求更新,还是别的工艺转过 来的?

成军:两部分都有。做到我们这个体量,回头客要占到很大比例,很多客 户几年前买的小功率的激光切割机,现 在花当年几分之一的价格就能买到功率 翻好几倍、性能好很多的激光切割机机, 比如主流的3kW的IPG光纤激光切割 机现在只需要五十万左右,而在三四年 前需要一百七八十万左右,柔性加工能 力也强很多。

这两年,手持激光焊的应用井喷式发展,对焊工技能要求降低,新手也能 焊出完美的焊缝,效率是是传统氩弧焊的3~5倍,一年节省出 2个焊接工和一个打磨工,移动也方便。机床没有 哪个行业的进步比激光机行业进步更快了。

现在大功率平面和切管激光机逐渐 在替代原本由等离子、火焰和线切割、 钻孔、锯切工艺的行业,比如铝幕墙、 桥梁、建筑、农机、工程机械等中厚板、 以及用到各种管材、型材、槽钢、角钢、 工字钢、异型管的行业用户都来找我们。

现在的激光切割机,不管是平面还 是三维的, 机型基本成熟,现在各家都 在比拼工艺应用,如何切得更快,切得 更厚,切的材料更多,切口更平整,如 何能优化零部件,简化后续的加工。就 切管机和板管机而言,宏山的市场占有 率名列前茅。五六年以前,进口切管机 动辄六七百万到上千万,实际市场的使 用量非常小。大部分企业只能使用传统 工艺加工,拼缝焊接是难点。他们一般 用各种专用的带锯或者圆盘锯床下料, 用通用钻床或者定制多孔钻床进行加 工,在这种模式下,要么只能高效加工 单一的标准产品,要么就是以很低的效 率加工小批量产品,而且调试时间很长。

用宏山的激光切管机之后,不管是 大批量,还是小批量,都能切割得又快 又好。切完之后,断面光滑,不需要过 多的打磨加工,可以系统集成方管公母 头、90°圆弧拼接,圆管三通、相贯孔 拼接、六边形 45°拼接、角铁、槽钢拼 接等近百种管材榫接工艺,管材切完可 进行无缝拼接,为后续焊接工序提供便 捷,关键的是功能比进口更适合中国市 场,而且价格让各行业都能用得起,只 有原来进口机的几分之一。

MFC:在2020年上海的工博会上,切管机大约有40多台展品,成为2020年的行业亮点。 请问它的技术难点在哪里?

成军:切管机的核心就是激光器、控制系统、切割头和卡盘,以及围绕设备进行的工艺开发,关键是让客户买回家之后能真正用起来赚钱。

宏山激光的切管机从2015年到2020年已经迭代进步到第五代。第一 代 HSG8800 的时候,我们实现了手动 和自动模式任意切换,切割速度、气体 压力、久光功率实时显示,实现了设备 核心部件集成化控制,性能稳定,功能全面;

2016 年第二代 HSG8900 实现了 管材误差检测功能、解决尺寸变形的管 材切割精度差问题、升级研发了焊缝检测功能、切割位置避开管材焊缝的需求,满足了个性化定制的需求;

2017 年第三代 HSG-X900 切管机使用了全新的HSG机器设计语言, 界面简洁明了,功能分区清晰,创新实现了切割图形可视化显示,卡盘状态和管材数据检测,保养到期提醒等功能,实现了自动化向智能化的升级;

2018年第四代HSG-X9500切管机开始定制行业细分技术领域,开始 打破进口品牌的技术垄断,推出了三维五轴切管,实现了45度坡口斜切,解决了针对工程机械行业管材无缝拼接难题。

2019 年第五代 HSG-X9800 专为 四卡盘结构切管机定制开发,为国内首 个四卡盘切管机系统。创新推出了零尾 料切割,自带管材图库,程序点任意进 入等功能让管材切割更加简单,降低对 技术人工的技能依赖;

2020年第六代HSG-XMT管切系统,是国内首个多点触控管材切割系统, 指尖触摸,灵活切换,有悬浮式辅助触 控功能,升级了零件库,“零”编程实 现快速调试打样,让工业设备操作像智 能手机一样操作简单。

通过每年的迭代,你们可以看到宏 山强大的研发和满足客户需求的能力。 这是因为,上述的系统是我们基于德国 倍福的底层代码进行的二次开发,切割 头和卡盘已经实现宏山自主开发制造, 品质、成本、个性化开发的主动权都能 掌握在我们自己手上,现在不光生产效 率、易用性有了很大提高,材料的利用 率也是业内的领导者。

以效率为例,很多同行的切管机, 切一下,切割头要抬起来等待,卡盘带 动管材旋转,调整角度静止,然后切割 头靠近继续切。而宏山的算法是切割头 和卡盘是同时运动的,不用担心碰撞, 切割效率远高于前者,这样在一个班次 里切割的量就会多出很多,也节省了人工。

以节省材料为例,如果一台切管机 的尾料长度是25厘米,每切一根650厘米长的管材就有4%的浪费,若一天切200根,浪费的材料就接近50米 了。市面上做得好的企业通过优化能做到96%~98%,而用宏山 2020 年创 新的四卡盘,真正实现零尾料切割,材 料利用率达到 100%。

MFC:疫情对宏山有什么影响 吗?客户需求上有什么变化?

成军:疫情对我们的影响有几个方面:

第一增加了海外市场的开拓,今 年出口反而是历年最高的,以前我们的 精力主要在国内市场,从国外主要获取 技术和零部件。疫情让我们意识到必须 要在全球分散风险。我们增加了各大洲 的代理商的招商力度,中国疫情缓和之后,邀请了各个大洲的代理商过来中国 实地考察,华南和华东的生产基地都去 看过,他们对宏山的品牌、品质和市场 占有率有了直观的认识,信心满满回去 开拓市场,虽然全球因为疫情需求下降, 但是宏山的出口逆势增长,这是 2020 年的新亮点。

第二调整产品结构,调整人员和区 域,丰富工艺库,扩展新的行业应用。 2020 年疫情让一些行业的企业放缓了 投资步伐,也有新的行业崛起。我现在 做的很多工作就是和行业协会、用户调 研,将需求与研发和工艺开发部门对接, 寻找新的增长点。

从地域上看,市场依然主要集中在 华东、华南和环渤海及山东经济圈,在 这三个地方我们佛山、苏州和济南工厂, 就近服务这三大经济圈。整体而言,华 东和华南对疫情的管控相对灵活,经济 恢复快,海外疫情爆发之后,大量订单转移到这两个区域,所以增长很快,前 三个季度的我们公司整体营收和出货量 和 2019 年全年已经实现双位数增长, 最后一个季度有望创新高。

第三就是客户对生产效率和智能化 的要求在提升,一方面管理者要全面掌 握机器的情况,另外一方面要减低对使 用机器的人员素质和经验的要求,简单 快速上手,直接调用之前调试好或者宏 山激光提供数据包快速生产。现在人工 成本很高,很多企业订单又不稳定。

宏山激光在2020年5月推出了自主研发的板材激光切割Alpha T总线系统,让工厂管理者能更加清晰获取激光器、切割头、随动传感器的实时状态, 机床各部件到期保养自动提醒,一手掌 握操作工人的工作状态和生产运营状态。

Alpha T系统会自动工艺参数,实现效率和稳定性的平衡,由宏山日本研发的P10切割头与总线系统直接通讯, 实现智能防碰撞,多方面保障品质切割, 轻松应对各类生产需求。

这套系统基于德国倍福 EtherCAT 总线通讯协议开发,从2017 年启动研 发,机械、电气、软件和工艺人员共同 努力,三年时间攻克了运动控制、调高 系统、套料软件等核心项目难关,已经应用到宏山激光的中高功率激光切割机 的运动控制上。

从目前的反馈看,在同等功率下, 新系统提升的效率至少 20%,精度控制 更加精准。

MFC:有证券公司的朋友问过 一个问题,未来激光加工机行业 是会洗牌整合呢,还是会冒出更 多的企业?激光加工机是不是就 像电脑一样就是组装而已?

成军:我看到贵杂志报道说业内激 光企业有四五百家,我感觉实际的数字可能 1000 多家都甚至更多,目前很难 说哪种趋势占优。不过有一点很明显的 特点是:激光加工机的价格最近几年每 年都在以 20% 左右的幅度降价,主要 原因当然是国产激光器的降价带来的红 利,但是激光设备企业的毛利率也是随 之下降。激光器行业也在不断裂变,在 湖北、广东、湖南、山东和北京都出现 了新的激光器企业,他们也在以极有吸 引力的付款条件打价格战,这迎合了大 量只关心价格的用户。

激光切割机的加工性能及精度是由 控制系统、切割头和伺服驱动器的相互 配合实现的。单纯为用户提供控制系统 方案,并不能彻广解决难题。因此,宏山激光为用户提供的是系统、电机、减 述机、切割头整套激光切割解决方案。 我们一直坚持德国高端减速机品牌 Alpha 联合定制减速机、日本松下定制 的高转速电机,在日本研发的P系列切割头,这一切目的是利用整套解决方案实现用户对激光设备的加工效率和加工精度的更高追求。坚持德日核心部件的 品质不减配,让我们失去很多订单,但是也赢得更多回头和升级的订单。

国内绝大部企业都确实处于简单的组装阶段,即使用很便宜的国产部件, 利润率也很低,研发和售后服务都难以 为继,客户图便宜买到的机器,很可能 就是绝版的纪念品。

我们也是从最初单纯组装走过来 的,仅仅做低端机,就是组装,但是现 在已经全面和国际巨头在全球争夺市 场,我们一直寻求核心部件自制和掌握 控制系统,陆续已经有了重大突破,掌 握越来越多软硬件核心产品和技术,让我们在市场上有更大的竞争力,更好地服务客户。

MFC:我采访之前发现贵公司 的网站同时新增了宏山奋斗人和 审计监察的栏目,有详细的举报 联系方式,印象中长城汽车、华 为是这么做的,他们都是自主品 牌之光。宏山激光为什这么做?

成军:没有规矩,不成方圆。火车 跑得快,全靠车头带。这么做,大概是 因为我们常勇董事长和任正非、魏建军 有同样的使命感,也是同样意志坚定的 企业家的原因吧。

宏山激光秉承智造改变未来的企业使命,坚持以客户为中心、以奋斗者为本、持续创新的核心价值观,注重客户 服务、人才培养及产品创新。我们理解 的奋斗是把不可能变成可能,成功之前, 决不罢休;是废寝忘食刻苦钻研,不止能做到,还能做更好;是常年奔走于烈日骄阳,用真诚服务换取客户360°全 方位满意;是用“开荒牛”的干劲为企 业发展开辟新方向。

公司坚持奋斗者是企业中最最宝贵的资产,特有奋斗型员工培养体系,目前拥有1400多奋斗型员工,其中专业独立核心研发团队160多人,快速响应客户服务团队300多人,遍布全球的销售咨询团队300人,为客户提供全方位的系统服务。我2012年加入宏山的时候才不过是50多人,营收不到2000多万的小公司,到2020年营收增长有可能接近100倍,靠的强大的拥有强大 企业文化和超强执行力的团队,赢则举杯相庆 , 败则拼死相救。 审计监察也是我们企业文化决定的,为了促进公司规范运作和健康发展, 我们宏山设立了举报奖励机制。公司员工或社会人员,发现公司任何员工和供应商、客户、经销商等单位或个人,存 在任何有损公司利益和形象的违规违纪行为时,均可举报,奖金最高达到10万元。

我们认为只有建立“力/利出一孔、 公平公正”的组织氛围,杜绝一切腐败,才能保证我们的使命得以践行。一个激光切割激光有两三百个部件,涉及好几十个供应商,任何供应链的腐败最终都 可能导致牺牲品质,坑害客户,损坏公 司品牌和形象。不管是采购还是销售,还是任何人员,只要以非法的形式谋取 私利,就是破坏宏山奋斗人的文化,破坏了公平公正原则。只要涉及腐败,不管这个人多么能干,以往的贡献多么大,一旦坐实,都有相应的惩罚。MFC:我注意到你们所有的宏 山人都带着一个橘黄的塑胶手 环,上面写的什么,能给我们讲 解一下吗?

成军:我们的手环有两种,文字都是四句话,包括老板在内,随身佩戴, 时时提醒。

第一种:营销销/客服/供应链手环: 尊重利益,尊重契约;敬畏规则,感恩团队;

第二种:研发/运营/管理服务中心手环:用心公正,执行有力,结果导向,协作共赢。

我们的企业文化和华为非常相似,尊重客户、供应商和员工的利益和达成 的契约,敬畏外部的法律和内部的企业规章制度,不触及法律和道德的底线。 在宏山内部,规则清晰。一个员工不管 是销售还是研发,只要肯干,而且有成绩,不用拍马屁,赚得甚至比你的领导 多;和我们合作,供应商把品质、成本和交货期做好,不用请客送礼;对于客户,我们绝对不以次充好,降低品质搞 价格战坑害客户。

宏山发展迅速,吸引了很多业内精英加盟,不管哪里的人才,只要能留下 来,就能被老板的人格魅力和公司文化 吸引,就能在宏山的团队里都能凝成一 股绳做事。

MFC:2020年我们注意到宏 山激光发布了很多新品,能给我 们读者简单介绍一下吗?还有就是未来研发的方向是怎么样的?高功率是发展方向之一吗?

成军:2020年是宏山激光厚积薄发、成果迭出的丰收年,核心部件和系统不断攻克,投入实际应用,畅销机型陆续推出更新换代的机型:

中低功率推出了1500~4000w的GA系列第三代双平台激光切割机,是这个功率的公司销售冠军产品,有7000多用户,是行业内唯一低功率也标配德国alpha减速机、齿轮、齿条整套传动部件的机型;

推新一代 6000 ~ 8000W中高功率的GT系列激光切割机,有 500多套高效智能切割方案、超高速扫描切割、主动防碰撞再升级、高效控烟等核心功能指标;

第五代10000~15000W的GH高功率激光切割机 , 用到了自主研发的P10高功率切割头和Alpha T总线系统,通过总线直接通讯,实时监控、预警,实现了调焦闭环反馈、焦点漂移补偿功能,让切割更稳定;

R5 全自动激光切管机(圆管直径 20~254mm,方管20 ~ 200mm),占地减少20%,更换卡爪的时间从业内 通行的 30 分钟减少到 5 分钟,生产效 率和智能系统都显著提升;

TL500 超重型激光切管机(圆管80~426mm,方管80 ~ 300mm),成功为三一重工提供了解决方案;GHE 高功率重型板管一体机(圆管20 ~325mm,功率段10000 ~ 15000W) 和第五代 GTE 中高功率板管一体机(圆管 20 ~ 325mm,20 ~ 230mm 方管,板材3000X1500mm ~ 6000X2500mm,功率 段 6000 ~ 8000W),板管切换模式只要 10 秒钟;

HB1003 数控折弯机、HC5020 电 液伺服压力机以及 FMW 手持激光焊机, HC 电液伺服折弯机搭载智能自动化控 制系统,能够精准自动计算作业折弯角 度、主压力、挠度补偿、后挡矫正等数据。 针对性攻克了行业折弯滑块变形精度影 响问题,HC 电液伺服折弯机带来了更 稳定、高精度的折弯作业及角度解决方案。

HB 油电混合折弯机采用油电混合 驱动,个性化切换生产模式,帮助用户 轻松定制生产计划。采用了 DSVP 双 向泵控技术,HB 系列折弯机带来高精细折弯品质与角度,同时节省 60% 以上能耗,更实现较液压驱动 25 倍的折 弯作业效率提升。

宏山激光正在运行 HSG 云智能系 统 1.0 版本,“宏山云”智能概念及体 验已率先走进行业用户视野。工业云端 智能互联、全天候云智能守护、远程高 效检测诊断维护、总线系统高速传输高 精度切割等多项自主创新功能,可以建 立现场设备模型,关联设备云端数据库, 帮助用户实时查看设备情况,更能第一 时间掌握设备故障信息。设备故障报警 实施分级推送机制,云端赋能售后技术 与用户在线解决现场故障问题。

宏山激光在超高功率激光切割机也有布局,我们已经掌握 20000 ~ 30000W 激光切割机的成熟技术,拥有不少行业 标杆用户,我们将根据市场主力需求适 时调整主推机型和功率。

未来,宏山激光将坚持以技术创新 为发展驱动力,聚焦激光机器人、多轴 联动专业切管、精密焊接、数控折弯、 智能自动生产线等板块,进一步深耕金 属成形智造领域。

MFC2020 中国北方汽车制造技术与金属成形展览会在沧州成功举办

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2020年10月23~24日,由MFC《金属板材成形》杂志举办、沧州市工业和信息化局和沧州市钣金产品行业协会协办的 2020中国北方汽车制 造技术与金属成形展览会在沧州成功举办。本次展览会共邀请了60多家国内顶尖钣金激光切割机、切管机、折弯机 和机械压力机、液压机、汽车冲压模具、自动化、去毛刺、软件、数控模具、焊接、 铆接、冲压、码垛搬运、机床上下料、 喷涂、抛光打磨机器人、智能制造等领 域的国内外一流展商参展;同时展会也 吸引了来自沧州19个县市以区及周边省市的2600多名专业观众前来参观, 其中来自青县、黄骅、泊头和南皮的观 众占到了前四名,大约接近2000人。

展会上百超迪能、宏山激光、大族 智能携带了先进的切管机,这是此种类 型先进机床首次在沧州展出,可以自动上下料,自动切各种圆管、方管、型钢等, 有大量的成熟工艺可供选择;百超迪能、 宏山激光、大族超能、领创激光、扬力集团、力星激光展示了二维激光和激光 焊接技术或者板管激光切割机;

扬力和 扬锻携带了闭式机械压力机,可用广泛用于五金、汽车零部件冲压;意大利钣金设备巨头萨瓦尼尼公司和普玛宝公司也现场通过视频展示了多边折弯机、冲激光复合机、冲剪复合机、自动激光 切割 / 冲折柔性加工生产线,二者在沧州地区已经有了数家用户,有潜在客户对两家公司的高端柔性加工中心产生兴趣;

上海研冲展示了常州中安的矫平机、 荷兰沙霸的去毛刺机、美特的钣金模具和英视的检测仪。

祥生砂光机展示了实物的去毛刺机,这台机器已经卖给南皮的一家金属制品公司;

大族超能展示了全新一代的激光柔性生产线,适用薄板切割的各个行业;科发电器展示了各种 设计精巧的平台直角焊、气缸夹紧焊、 圆管焊以及集装箱焊和4轴 /6轴变位 焊的辅助焊接系统;

无锡汉神电气展示了工业焊机、经济型焊机、DSP 控制全 数字化焊机、数控切割机、相贯线切割机、激光焊割专机、机器人焊接工作站、弯管自动焊割专机、脚手架自动焊接专 机、 自动焊接中心辅机具、焊接、切割、打磨除尘净化设备以及各类焊割附件;

嘉意机床展示了折弯自动化、折弯单元、 机械手和压铆机;

湖北博士隆展示了各 种抽芯铆钉、拉铆螺母、非标异型件、 密封铆塞件,适合在各种钣金件和新能 源汽车件上用;江苏旌文模具展示了各 种数控模具;

常州雪龙机械展示了各种刨槽机、校平纵剪横剪一体机、伺服精 密矫平机技术;

九众九机器人展示了覆盖冲压、码垛搬运、机床上下料、焊接、 喷涂、抛光打磨等机器人;

中科莱恩机 器人展示了高端冲压工业机器人技术;

河北电焊机股份有限公司展示了多种规 格的铆接紧固件产品;

国机只能技术研究院提供以工业软件及智能装备为核心的智能制造系统解决方案及信息化智能化服务咨询诊断服务;

深圳鈺翔展示了钣金柔性数控送料机,通过送料机与可控切换模具配合,对卷板进行连续冲压,适合各种批量钣金件加工;

湖州机床展示了使用冲压用的各种板材成形液压机、管件压制机、电机、轮毂、复合材料、 粉末冶金液压机;

匡德机械(上海)有 限公司展示了专业的高压系统,主要用 于金属钣金成形和先进材料及关键工业部件的材料致密化;

安徽斯塔克机器人展示三维激光切割机、高精度五轴激光 切割机、非标激光切割机和激光焊接机等;

齐齐哈尔二机床提供400~2600吨大型机械压力机,也推出了台面都是7米5的25000KN和32000KN 多工位冲压生产线和 16000KN 多工位生产线;

北京谊科数控科技展示高端数控折弯机;

江苏恒佳展示了HB系列闭式数控折弯机、HR 系列折弯机器人、HS系列闭式数控剪板机、自动化折弯生产线等设备、深圳和胜金属展示模具和五金产品的热处理和表面处理技术;

阿帕奇展示高功率光纤激光器和放大器;

江苏阿尔菲特展示了工业机器人、智能机 器人和柔性制造单元和数控伺服系统、数据库管理系统、信息管理管理系统等; 哈格机械提供紧固件压铆机等。

本次展览会 MFC《金属板材成形》 杂志和泊头模具行业协会合作在展览会 现场组织模具展区,有兴达、兴林、京泊、 瑞恒、黄河、金键、隆泰、德道、正美、 启航、浩然等十一家企业以泊头模具展 团的形式参展,携带了各自的典型冲压 覆盖件和结构件模具,这些企业是当地 的龙头企业,也是中国冲压模具行业骨 干企业,其中兴达是中国模具工业协会 评选的 AA 级最高级别,兴达、京泊和 金键获得 BB 级企业称号。

沧州市工信局王丙林局长为本次展 览会做了热情洋溢的开幕词。作为河北 省重要的工业城市,沧州交通发达,港 口、土地、区位优势明显,是京津冀产 业转移的重要承载区。汽车及零部件制 造就是沧州承接产业转移,借势发展最 为生动的缩影和诠释。北京现代沧州第四工厂和北汽新能源黄骅基地具备了 90 万辆整车产能,海纳川、北汽韩一、瑞 荣配件、岱摩斯、摩比斯等核心配套零 部件企业相继入驻,汽车配套企业 600多家,规上企业 150 家。全市汽车产业2019 年实现营收超过 400 亿,千亿级 汽车产业链初具规模。截至年初全市已 累计引进京津合作项目 1400 多个,协议总投资 6410 亿元,成为现代产业发 展的热土。

青县李白副局长介绍青县是中国北 方机箱钣金制造名县,获得过“中国电 子机箱制造基地”荣誉称号。电子机箱 产业经过 40 余年的发展,已经拥有企业 1000 多家,其中,科技型中小企业488 家、高新技术企业 12 家、规上工业企业 36 家,拥有激光切割机、自动折弯机等先进生产设备 800 余台(套),设备智能化、数控化达到 80% 以上, 腾耀、汉智、豪威、环宇、融力、万德、维冠、金雷诺成为享誉国内外知名机箱 钣金企业。青县的钣金加工产业已经发 展成为本土经济密度最大、经济和社会 贡献最大、发展潜力最大的特色主导产 业。青县是我国北方最大的电子机箱钣 金加工基地,钣金加工规模大、精密度 高、有实力、讲诚信已经成为青县一张 靓丽的名片。

泊头市工业和信息化局的刘庆岗副 局长介绍了泊头的产业情况,目前,泊 头市拥有汽车模具生产企业 80 家,配套、服务企业 75 家,年产车身模具 3万台套,年产值 58 亿元,且全部集中在 20 公里范围内,集群效应突出,市 场效益可观,已成为国内汽车覆盖件模 具生产企业最为密集地区。全市年销售 收入超亿元以上的模具生产企业 8 家,兴达、兴林、京泊、金键、隆泰等 5 家 企业成为国家模具骨干企业,其中,兴 达模具是全国最大的民营汽车模具生产 企业。全市拥有 1100 台大型数控加工 中心,50 台进口五轴、五面加工中心, 200 台大型研发调配压力机等先进设 备,具有较强的生产加工能力。同时, 激光淬火、CAD/CAM/CAE 等汽车模 具领域前沿技术,在我市模具企业中得 到普遍运用,可在本地实现从产品设 计—基础铸件—模具加工—汽车冲压件 等生产全过程。

展会期间,沧州市钣金产品行业协 会组织了 100 多名会员企业代表参观展 会,并在现场举办了该协会张其海会长 和东盟经济文化联合会的解坤先生的签 约仪式,双方计划帮助沧州和东盟企业 加强合作。

现场活动结束后,阿帕奇(北京)光纤激光技术公司、大族超能、百超迪 能、萨瓦尼尼、祥生砂光、九众九机器 人、深圳和胜金属、安徽斯塔克机器人、 中科莱恩等企业做了精彩的技术报告。

沧州市钣金产品行业协会——东盟经济文化联合会战略合作伙伴签约仪式

10月22日14:00~17:00,MFC《金属板材成形》杂志和泊头市模 具工业协会联合了组织了全国各地来自 50 多家企业的 70 多名代表参观北京现 代汽车沧州工厂,这是现代汽车首次在 北京之外地区投资建设的集绿色、品质和智能于一体的现代化汽车制造工厂,是京津冀协同发展战略提出以来,落户河北最高质量和最大体量的协同项目。沧州工厂及配配套设施总投资120亿,占地2868亩,规划产能30万辆整车和20万台发动机,2015年4月3日开工,2016年10月18日量产,生产悦纳和新一代 ix35SUV。

本次参观,参会代表有幸参观四大工艺,看了2条100%自动化的 5400吨全自动化冲压生产线和 500 吨的开卷 线;参观了采用智能焊接机、机器人近300多台,焊接自动化率100% 的焊接线;参观了拥有86台机器人,中、上涂内外板喷涂自动化 100% 的喷涂线;参观了多车型混线生产体系,实现车型 互换交叉生产100% 的总装线。

MFC2020 首届企业冲压模具供求对接会

10月23日14:00~16:00,MFC 和泊头市模具工业协会联合举办 2020 首届泊头汽车冲压模具供求对接会,在沧州市会展中心沧狮厅成功举办, 共有 18 家本地地龙头企业参加对接,40多家外地企业的主机厂、压力机、激 光切割机、焊接机、模具表面处理等企业的代表参会,其中东风汽车、北汽新 能源、一拖集团、奇瑞、老板电器、江 淮汽车、北奔、福田汽车等企业派了代 表参会。本地的龙头企业一一作了介绍,包括正美模具、金键模具、启航汽车模具、奥鹏机械、隆泰模具、浩然模具、鑫力模具、京泊汽车模具、通华模具、诚信模具、兴林车身制造集团、瑞恒模 具、兴达汽车模具、恒亿汽车模具、三达模具标准件、黄河汽车模具、融合汽车模具、德道汽车科技共 18 家企业参会。

10 月23日,《金属板材成形》杂志带着全国各地的 30 多名代表参观了 当地的龙头企业兴达模具,该公司成立 于 1992 年,下设 5 个分公司、3个研发中心、占地 350 亩,建筑面积 8 万平 米,有员工1450人,技术人员 260 让你, 固定资产 5.2 亿元,年产值6亿元,铸造年产值 1.1 亿元,现场模具产量惊人, 客户包括几乎所有的自主和合资品牌。

参观兴达模具

第二站,来到了金键模具,管理非 常规范,有员工450人工程技术人员100,有大型数控加工设备26台,模具调试设备 19 台,三坐标蓝光检测设备3台等全系列配套设备,长期为福特、 丰田、现代、一汽、江铃、比亚迪、奇瑞、 东风小康等国内外知名企业生产各种车 型的冲压模具。

参观金键模具

展览会结束后,《金属板材成形》 杂志一行又到黄骅参观沧州市钣金产品 行业协会的会长单位河北海捷集团,河 北海捷现代教学设备有限公司始建于 1989 年,是一家集设计、开发、生产、 销售、服务为一体的综合性高科技企业, 公司主要产品涵盖多媒体讲台、数位演 讲台、中控、电子白板、教育主机、网 络监控设备等,购买了业内先进的宏山 激光自动化切割线和自动化柔性折弯中心。

受疫情影响,本次展会真正启动从 八月份中旬才开始,在不到两个月的时 间里,完成各项活动的策划、组织和实 施。特别感谢所有的参展商、观众、政 府及行业组织、搭建商、运输商和相关 组织的大力支持,让这场内容和活动丰 富,水平高超的国内外一流展商实物展 示的高水平展会落地沧州,对沧州的制 造业水平提升起到了良好的促进作用。

底盘件摇臂零件开发

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G35项目下横拉杆的对翻孔的同轴度,翻孔直径和孔的圆度是影响装配的重要因素,在整车转配中,以上尺寸不能控制在合理的公差范围内,会出现压出力/压入力不合格,甚至影响整车的耐久要求。采用以往的翻孔工艺,尺寸超差严重也不稳定,给装配带来极大困难。使用优化后的工艺对翻孔进行校形,下横拉杆经过机械性能试验性能良好,为以后类似底盘件的开发提供了宝贵经验。

随着社会的不断发展,人们生活水平不断提高,汽车作为一种日常生活中最常见的交通运输工具,给人们生活带来了便利,与此同时,汽车的安全问题也越来越受到人们的重视,将来的汽车市场,人们会更加看中驾驶安全。汽车底盘件作为车身部件中一类重要的零件,同时承担着整车中,提高汽车各部件的刚性,平衡性,行驶性,安全性的重要作用。汽车底盘摇臂类零件(如下横拉杆,上横拉杆)因为国内外技术水平所限制,公差尺寸很难调整到理想的状态,装车后因为尺寸的误差,经常会出现各种装配问题,甚至后期导致客户投诉,极大影响品牌形象。因此,底盘摇臂类零件也逐渐成为各大公司研究和挑战的对象。研究背景

下横拉杆是我公司承接东风乘用车G35项目中的重要零件,该零件位于新车型底盘区域,主要起支撑车身和减震器,并且缓冲行驶中的振动等作用。由于零件4个翻孔公差-0.2/-0.4,圆度0.2,同轴度0.3;零件材质:FB60T=2.0减薄率小于15%,屈服强度不小于500Mpa;零件试验要求:内外铰接压入力为5KN~25KN,压出力不小于10KN,零件带铰接后需要压入力,压出力试验,需要达到标定的范围值,而铰接的压入压出基本取决于2对翻孔的尺寸精度。而常规冲压工艺,实际零件能做到这么小的公差,难度很大。本次研究的主要目的是如何在原有工艺基础上优化,提升零件的精度。冲压工艺方案

零件采用的技术方案为冷冲压,总共11道工序即:落料,成型,冲孔,翻孔,翻孔,修边,翻边,翻边,侧整形,校孔,侧翻边。由于零件结构的特殊性,很多地方不利于模具结构设计,而零件工序有11道工序之多,每道工序在实际调试生产中会累积很多尺寸误差,到最终出成品,误差累积会更大,而零件的图纸定义翻孔圆度在0.2以内,同轴度在0.3以内,加上其它尺寸,给制造带来极大的挑战。

为解决以上问题,本课题提出一种摇臂类零件的开发经验,为以后开发此类零件提供重要的指导意义。零件简图

图1所示为OP10落料模;图2所示为OP20成型/OP30冲孔/OP40翻孔/OP50翻孔;图3所示为OP60修边/OP70翻边/OP80翻边;图4所示为OP90侧翻边/OP100校孔/OP110侧翻边。

工艺改善:1.零件结构上本身没有一个孔可以用来定位,而成型工序较多。

图1

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图2

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图3

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图4

累积误差也会随着工序的增多而加大,开发初期没有很好的工装定位方案,考虑到后期的稳定性,以及量产的稳定性,后期

的调试中调整优化了定位方案。工艺改善:2.OP100增加了校孔工序,此工序通过2对斜楔上的镶块包住翻孔直壁,通过上下翻孔中其中一个孔为基准,矫正另外一个孔的位置,从而实现了上下翻孔的对中,优化了同轴度。

OP10 落料工序增加了缺口和孔使零件定位更加稳定

OP100 校孔简图

单个翻孔,孔径要求的公差40(-0.2~-0.4),为了保证翻孔直壁部分能够有很好的垂直度(试验中总结,良好的翻孔垂直度能够有利于压入力,压出力试验指标),在最后的校孔工序中,翻孔冲头尺寸大于前序的翻孔孔径(如前序翻孔孔径39.6,最后的校孔冲头尺寸选择39.7~39.8),这样一来,在校孔过程中,翻孔的壁厚受到一次挤压拉伸作用,直壁部分的光亮带增加,同时也增加了机械性能试验中和衬套的接触面积,对试验效果起到了很大的贡献。同时,对翻孔中的一个孔作为定位,另外一个孔通过以上所述的又一次挤压,矫正了2个孔的相对位置,大大优化了同轴度。结论

调整后的工艺方案和模具结构,对改善零件质量起到了良好的效果,使零件满足设计要求,保证了装配和试验要求,以及零件的稳定性。

通过G35项目下横拉杆研究及优化,累积了下横拉杆等底盘摇臂类零件宝贵开发经验,特别是对于类似对翻孔零件的同轴度如何很好的保证其精度,提供了很好的参考。

普玛宝PSBB 生产线协助发电机组 巨头构建柔性生产线

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伊蒙妮莎(隶属于日本洋马集团旗下)是一家总部在西班牙,集发电设备设计、生产和分销于一身的全球性企业,产品既涵盖柴油和燃气发电机组、照明灯塔和控制面板,也包括准备并入太阳能发电系统的混合发电机和发电机组。

伊蒙妮莎在世界各地成立了11家分公司、8个生产中心,目前共有员工1000名,密切配合全球130余家分销商的日常工作。

伊蒙妮莎(常州)发电设备有限公司是伊蒙妮莎集团在亚洲的子公司和主要生产中心,2006年成立于江苏省常州市,占地面积超过60000平方米,生产范围包括制造、组装发电机组和照明顶塔等,是伊蒙妮莎集团在亚洲最大的工厂。目前该工厂拥有200多名员工,年产能12000套。2007年伊蒙妮莎购买了芬宝(现在已经并入普瑞玛工业集团,现名普玛宝)的午夜快车生产线,用于该公司的标准产品的钣金件的大批量生产。

米格尔- 伊蒙妮莎中国的总经理展示PSBB 柔性生产线

这条PSBB 线包括一个Combo Tower 1540 料库、一台SBe1540 冲剪复合机、一台PSR8 分拣码垛机器人和一台Ebe3320 折弯中心。

“在早期,我们的产品通常是标准化的。午夜快车生产线拥有强大的存储能力,可以存放不同的金属板材用于大批量生产,比如说,我们可以一次存储1000块板材用于加工。它可以节省大量的上下料时间,从而大大提升生产效率。十三年过去了,它依然运行良好。”伊蒙妮莎中国的总经理米格尔先生说。

在2019年由普玛宝制造的PSBB柔性生产线投产之前,伊蒙妮莎还需要从常州周边外购钣金件。伊蒙妮莎的产品广泛用于活动、石油化工、工程施工、采矿、IPP(私人投资项目)、水处理等行业提供发电机组,以及为医院、商店、宾馆、数据中心、电信运营商、发电租赁等行业提供备用发电机组。

每年,集团在中国投入的产品范围越来越广泛,生产3-3000kVA的发电机组和各种规格的移动工业灯塔。在中国,伊蒙妮莎所处的是一个高度竞争的行业,每一个项目,每一个客户都有个性化的需求。

“为了打败本地以及海外竞争对手,我们在自己的工厂生产发电机组的所有的零部件,包括底盘、油箱和完整的罩盖,”米格尔说。

在过去的十年里,继传统的机床、房地产及其相关的钢铁、水泥、纺织行业之后,快速兴起的半导体、机场、数据中心、5G通讯、人工智能、互联网、金融等行业持续推动着经济增长。伊蒙妮莎在环太平地区(不包含印度和中亚)的销售额在集团的占比,从2013年的不足10%增加到2018年的21%。所以,向全球供货的伊蒙妮莎中国需要一条崭新的、更加柔性的生产线来应对不断增加的客户,以及他们多样化的、多规格的、不同质量的需求。

“2019年我们投资了一条普玛宝制造的PSBB钣金柔性生产线和第二条喷涂线,”米格尔说,“我们的全球战略是:任何一个生产中心,用同样的设备,同样的标准,都能生产同样品质的所有产品。客户从全世界任何地方,不管是买从西班牙,还是中国生产的产品的质量和规格都是一样的。

感谢PSBB的顺利运转,我们几乎不用再外购任何钣金件,也不用再担心和钣金加工、焊接或喷涂相关的不可控的潜在风险了。在新线上,我们可以更高的效率、更低的成本、更可控的质量和更短的交货期设计和制造从1件到10000件的订单。尽管我们有两条钣金柔性生产线,但是现场一个班次只需要一个工人照看就可以了。更多的工人可以派遣到安装车间,提高产能。新线让车间更加整洁有序,对工人而言也更加舒适。”

阿波罗灯塔4006 的前板

中国互联网数据中心的发电机组外壳

自从2008年之后,中国的工资持续增长,目前在华东地区雇佣一个熟练的操作工、折弯工或者电伺服剪板操作工需要每月800~1400美元。很多工厂很难雇佣并留住1990年后出生的受过良好教育的工人。“

除了降低大量的人工成本,”米格尔说,“PSBB柔性生产线保证了稳定的质量和交货期,这对发电机组和灯塔产品至关重要。伊蒙妮莎成立于1982年,总部在西班牙圣哈维尔,占地65000m²。

我们在1980年代在西班牙购买了普玛宝的钣金设备。那个时候激光切割机和等离子切割机甚至都不存在,发明制造出来之后,价格也非常昂贵。我们的产品当时也没有那么丰富,所以生产线是数控冲配上剪板机和折弯机就够用了。伊蒙妮莎和普玛宝的合作是两个跨国公司之间的合作,当我们2006年进入中国设立生产中心的时候,就选择了购买了午夜快车柔性生产线。我们的目标是在全世界各个生产中心保持同样的高水准,所以我们选择在各个中心安装普玛宝的设备。”

伊蒙妮莎的大部分产品是在极端苛刻的环境中使用,比如在严寒、酷热(超过50℃)、潮湿、多雨、大风、暴雪、极度安静、绝不容许失败(大型商演、体育赛事、手术等)的场景中供电或者照明。因此这些产品需要最好的防水、防锈和隔音的钣金壳体来制造发电机组和灯塔。

“尽管现在中国有很多钣金柔性生产线供应商,经过多方仔细调研,和基于以前经验考虑之后,我们依然认为普玛宝是我们最好和最安全的选择。2019年我们投资了新的钣金生产线,多亏普玛宝中国的出色服务,我们的PSBB柔性生产线和预期一样运行良好,或者说是超乎想象的好。和旧线相比,新的柔性线节省了20%~30%的能源消耗,同时由于排版的优化,以及冲压残留的骨架和划痕导致的残次品更少,板材的利用率也大大提升。

我们的客户包括世界最大的电商平台阿里巴巴、万国数据中心、华为以及一些电信运营商。在正常的电源失效的时候,他们要求伊蒙妮莎的备用电源要立即启动运转,避免任何数据丢失和数据库崩溃。我们的产品不能有任何闪失,因为可能会导致我们的用户产生数以百万计的经济损失。”

航向智能制造新未来

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地缘政治的角力复以新冠肺炎蔓延,贸易壁垒与产业断链危机丛生。尽管疫情仍在持续,为保全人民生计,各国也开始重启经济活动与生产,但疫情所带来的影响,已为产业发展带来深远改变。在全球供应链重组下,减少人力、少量多样、快速生产将是未来制造业的大势所趋。

这也带动制造业加快智能制造的脚步,不仅在生产端导入智慧机器人协助生产自动化,也将在供应链管理方面注入数字化思维,串联生产供需、仓储运输等环节,以迎接真正的智能制造。

其中具备自动化、无人化、持久性的机器人将扮演重要角色。随着AI人工智能愈趋成熟,机器人已从单纯的重复性执行工作,逐渐发展出辨识、推理及决策能力,可以应用的场域情境更加广泛。

工研院整合跨领域能量,研发出10项智慧机器人创新成果,包括全球首创精准拣货的AI人工智能自动标注系统、协助工厂免停机仍能多样生产的高质量研磨系统、具多工弹性服务的七轴驱控整合式关节机器手臂、克服金属曲面反光检测良率的金属制品外观质量AI鉴别与回馈模块、整合数字管理流程的机器人仓储与加工管理系统等,协助台湾产业导入智能制造的动能。

因应变化莫测的市场需求,能快速成型、高度客制化的3D打印技术,成为可快速响应市场的产业利器。工研院研发的智能化积层不NG制造技术,除了可缩短3D打印新材料参数开发时间之外,还可预先诊断产品打印制作的可能性,降低失败风险。

而针对资本额小、缺乏研发能量的中小企业,工研院也推出智慧机械云平台,建立标准化终端软硬件及应用服务开发工具,解决过往各厂行程间通讯(IPC),或智能机顶盒(SMB)操作系统不兼容的问题。企业只要连上机械云下载所需APP,就可以如同智慧手机安装APP一样,使设备机台具备智能化功能,全面提升产业竞争力。

疫情虽为全球经济带来严峻挑战,也因此加速新兴科技的应用,推动制造产业更积极地朝智能制造的愿景迈进,为下一世代2030的荣景而努力。

发盖内外板共模生产方案对比浅析

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本文描述了以发盖内外板为例的汽车覆盖件冲压工艺并模/共模方案的选取。通过对比生产线匹配性,来确定采用并模工艺还是共模工艺。同时本文对共模方案下发盖内外板的摆放形式进行了方案对比研究,并给出了指导意见。

伴随着国内新能源汽车开发的热潮,越来越多的企业加入到这场白热化的竞争中来。各大主流车企新车型投放的速度越来越快,新车型开发的周期也越来越短。同时,随着合资品牌价格不断下探,这对自主品牌的车型开发提出了更高的要求。如何快速开发高品质、低成本的新车型,成了自主品牌的重点发展课题之一。

冲压是汽车制造四大工艺之首,主要负责生产汽车车身覆盖件。冲压车间的主要考核指标有生产效率、报废率等。如何提高生产效率来降低单台成本,成为各冲压车间常年围绕开展的课题。主要从几个角度考虑:导入先进的生产设备、优化生产工艺流程、优化模具工艺、结构来降低模具故障率等。其中,模具共模、并模工艺因为能够在一个冲压循环内同时生产出两个零件,大幅提高生产效率,在各大主机厂中运用越来越多。本文通过还原某自主品牌开发首个发盖内、外板共模模具的检讨过程,对并模、共模工艺开展研究,并给出指导意见。

并模/共模工艺特点对比

并模跟共模都是较为常见的两种模具工艺,其主要差异在于是否共用模座,有无使用垫板。其中并模是通过垫板将两个单独的模具并装到一起生产,而共模则是在同一个模座中,同时布置两个零件。其中共模又存在一模双腔与一模单腔两种形式。一模双腔,即两个零件的凸模是左右分开的,从拉延工序其便是单独成型;而一模单腔,则是在拉延工序,由一个凸模将两个零件都成型,在后工序分离。

常见并模/共模零件

如表1所示,在过往车型中,一般车门内外板、左右翼子板等左右件对称的一般采用共模的形式;而发盖内外板、尾门内外板等产品轮廓类似、大小相似的零件,通常采用并模的形式。

表一.png

并模和共模方案的选取

随着汽车覆盖件开发工艺不断成熟,越来越多的主机厂开始将发盖内外板、尾门内外板等零件做成共模的形式。

某SUV车型发盖内、外板零件长约1.6m,宽约1.0m,检讨使用共模或并模工艺设计。因并模设计需安装垫板,需首先确认模具是否超重。根据发盖零件尺寸,预估发盖外板模具尺寸约为2450mm×2300mm,发盖内板模具为2450mm×2200mm,根据由过往车型模具大数据分析得出的重量计算公式,可大致评估发盖内、外板模具重量为35.5t,加上垫板约8.8t,模具总重达44.3t,远超出该生产基地40t天车的额定载荷,因此在检讨过程中,并模方案被否决,需考虑共模设计。

由此可见,对于并模工艺而言,在有限的设备能力下,因垫板的使用,大大降低模具本体重量的设计上限,对零件尺寸大小及造型复杂程度提出了要求。对于零件而言,产品尺寸减小,模具尺寸也会相应减少,从而降低重量。另外,合适的造型及工艺设计,比如翻边工序,在满足滚边/包边角度的前提下,使用正翻边可大大降低结构复杂程度,从而实现模具减重。

零件摆放形式的对比

对于发盖内外板共模设计,根据内外板相对位置差异,共存在16种摆放形式。根据16种布置特点,可分为3类,如图1所示:“背靠背”型(方案一,有4种类似摆放)、“T”型(方案二,有8种类似摆放)、“肩并肩”型(方案三,有4种类似摆放)。方案一目前行业内有较多同行采用,方案二、三暂未发现有应用实绩。本文主要抽取以上三种代表性方案,针对生产线匹配、工艺设计、结构设计等相关课题进行对比分析。为方便对比,定义工作台中心为坐标原点,送料方向为+X向,送料方向左侧为+Y向,如图1所示。

图1 发盖内外板共模三类摆放方案

模具重量及尺寸

为考虑生产基地匹配,首先需考虑模具尺寸、重量是否超出工作台的约束条件。同并模分析类似,也是根据零件尺寸及造型特点,预估工艺排布及结构设计,从而评估出模具尺寸。利用车型大数据分析得出的重量计算公式,可预估模具重量。计算所得相关信息如下:

表二.png

方案中尺寸最紧凑,模具最轻的方案。对于方案三,长度超标主要有两方面原因:

1.两个零件长度方向与模具长度方向一致,导致模具呈“长条”形,长度最长,宽度最窄。

2.发盖内外板两侧修边角度通常无法满足正修工艺,需使用斜楔修边,结构所占空间较大,增加模具长度。

因此,在该车型中,方案三摆布方式不可行。

模具起吊偏载

分析零件产品数据,结合发盖零件特点,可基本列出发盖内外板零件各工序工作内容排布内容如下:

对于侧修边、侧翻边等工作内容,因斜楔及凸模回退机构布置,会使模具局部重量集中。在工艺设计阶段,需充分考虑两侧外板与内板工艺排布的平衡性,确保结构设计时两侧重量尽可能均匀。结构设计阶段,也需要结合建模软件重心分析功能,评估偏载程度,并对偏重部分适当减重,偏轻区域适当设计预留配重。

表三.png

对于方案一,因发盖外板、发盖内板基本处于对称状态,因此修边工序内外板零件基本可通过相似的工艺布置,使结构尽可能相似,偏载较易处理。而侧翻边工序因结构形式,如图2a,则外板普遍比内板区域重,即重心偏向Y向,需尽可能考虑多工序翻边,减少两侧重量差异。

方案二则较方案一复杂许多,如图2b,除了Y向偏心外,还需考虑X向的偏心,对工艺、结构设计要求较高。方案三情况也与方案二类似,此处不作展开。

图2 方案一与方案二翻边工序结构示意图

拉延顶杆布置

对于拉延模而言,在条件允许情况下,需设置尽可能多顶杆,且需考虑数量平衡。

对于方案一,在工艺设计过程中,较容易做到外板、内板零件沿X,Y方向对称,因此顶杆基本也可对称布置。对于方案二,因内外板长边在机床上位置不一致,外板、内板在X,Y两个方向,使用的顶杆排数不一致,需根据设计情况,必要时设定一定数量的平衡顶杆。

调试难度差异

无论是并模设计,还是共模设计,调试难度都较单模大大增加。对于不同的摆放形式,模具的调试难度也会有差异,最主要是体现在模具研合上。众所周知,对于较大型模具,压机挠度会对零件成型造成一定影响,最主流的解决方式是在做加工数据时,进行适当的挠度补偿。对于方案一,设备工作台中部对应发盖的前挡风玻璃部位,产品本身相对较平整,补偿难度相对较小且左右一致性相对容易保证。而对比方案二、方案三,发盖外板两侧反弧面分别位于床台的中部和边部,中部补偿量需大于边部,但仍较难保证两侧状态一致,对应调试阶段课题即研合难度大,两侧零件面品一致性差。

自动化差异

自动化方面主要需考虑几个方面:线首通过性(清洗机、线首皮带等)、端拾器通过性、过程送料可行性、线尾下料可行性及装箱可行性。线首通过性主要考虑两种材料放置形式的尺寸大小是否满足设备的约束条件;过程送料可将两个零件看成一个大型零件(如大型SUV、MPV的侧围)进行模拟。本文重点说明线尾下料可行性。

首先介绍一下某生产线相关信息:共四工序,为机器人线(最后一台机器人命名为R51),线尾单皮带宽1.8m,相对位置如图3示意:

图3 某生产线布局示意图

对于不同的摆放方式,为充分考虑装箱作业可行性,下料方式略有不同。对于方案一,若零件从OP40取出后通过旋转,直接一次下料,零件在皮带上的位置如下图4-a,取件装箱作业过程中,外板零件容易刮伤皮带,且零件易损坏。因此,对于单皮带生产线而言,方案一需考虑分两次下料。

图4 不同方案不同投料方式零件与皮带位置示意图

零件从OP40取出时,通过一次旋转90°将内板先行投放在皮带上,再往回旋转90°将外板放在内板左侧。分两次下料的过程示意如图5:

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图5 方案一二次投料过程示意图

经过两次下料,会损失一定的自动化效率,但最终取件装箱作业可行,零件在皮带上位置如图4b所示。对于方案二,则要简单许多,取出时通过旋转90°即可一次完成下料,如图4c。

但是对于“T”型摆法的另一种类型(在目前方案二的摆法基础上,内、外板各逆时针旋转90°),如图6,则通过一次下料也会出现方案一外板难取件的情况,需二次下料。方案三的情况与方案二一致,通过一次下料就可满足装箱作业性需求。对于不同摆放形式的共模方案,需结合生产线特性,如皮带数量、宽度,皮带、机器人、压机之间相对位置关系等方面进行综合分析,必要时可运用自动化分析软件进行模拟分析,对自动化可行性及理论生产效率进行评估。

方案建议

通过以上对比,可以看出,除了生产效率外,方案一在大多数方面都具有一定的优越性,这也解释了为什么目前行业内大多采用了方案一的摆放形式。但从分析结果来看,方案二也是可行的。

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图6 另一种“T”型摆放方案

汽车覆盖件的生产方案是一个综合性课题,包含产品设计、工艺设计、结构设计、模具制造调试、生产线匹配等不同专业领域。本文从分析并模、共模方案特点,结合产品实际情况进行方案选取,并对不同摆放形式的共模方案进行工艺、结构、生产匹配等角度对比,对并模、共模生产方案进行初步对比分析,为需采用共模方案的车型提供一定的思路参考。另外,共模模具的加工、制造、调试等方面,也存在许许多多的课题,本文作者将持续跟进研究。希望本文能帮助到您!

浅谈汽车外覆冲压件修边刀口良品条件对碎屑的改善

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随着我国汽车行业的快速发展,新车型上市节奏加快,冲压自动化程度越来越高,对冲压生产效率以及冲压件一次合格率提出了更高的要求。对于汽车冲压外覆盖件而言,修边碎屑造成板件压痕、压伤成为量产初期生产效率提升的主要制约因素,某车型在量产初期第一个月故障统计(如图1),同时给供件造成较大的返修压力。

图1 某车型量产首月各类型故障时间统计

修边碎屑的分类以及产生原因

经过长期生产观察、总结,外覆盖件模具产生的修边碎屑主要有粉末状、不规则片状、三角形、小月牙形状、长条形5种,不同形状碎屑有不同的发生原因见表1。

表一.png

刀口的良品条件

对于汽车外覆盖件模具有修边工序模具来说,修边镶块的刀口质量对于控制修边碎屑有着至关重要的作用,利用生产要素指导思想,针对镶块刀口进行良品条件整备以及管理,进行刀口碎屑控制,总体来说,刀口良品条件主要有以下几个方面:

刀口硬度

对于汽车外覆盖件一般修边位置而言,材质多使用ICD-5,淬火后硬度在50~58HRC之间。测量硬度区域需在刃口工作面3MM区域(如图2),硬度测量值需保证50HRC以上。

图2 刀口硬度区域图示

垂直度

垂直度是修边镶块刃口质量的重要指标,直接影响到冲压制件修边质量,垂直度不良(如图3)导致刃口“大肚子”(如图4),对板料挤压造成碎屑多发或者毛刺;

图3 刀口不垂直剪切现象

图4 刀口“大肚子”现象

刃入量

模具修边的刀口刃入量越大,刀口和板件剪切断面的摩擦行程就越大,批量生产时,刀口发热严重,刀口间隙发生变化,从而导致修边碎屑产生,同时长期摩擦导致刃口光洁度变差,碎屑加剧。经过长期的现场观察以及实践验证,对于一般刃口而言,刃入量控制在3~5mm为宜,有交刀以及高低刀的位置可依据实际情况进行调整;废料刀的刃入量尽可能控制在2~3mm。

刀口间隙

模具设计加工研配时依据板料的厚度决定刀口间隙,同时结合现场生产的实际情况进行局部的调整优化(见表2),刀口间隙是否合理,直接影响到修边碎屑以及毛刺的产生,刀口间隙过大(如图5),或者过小(如图6)均会造成板料上下断裂缝不重合而产生碎屑或毛刺。

表二.png

图5 刀口间隙大的情况

图6 刀口间隙小的情况

刀口光洁度良好,有利于板料的剪切,减小刃口与板料摩擦,减小热量对刀口间隙的影响,同时有利于保证刃口的断面质量。

零件符型

板件修边时废料刀处是否附型也会影响到碎屑的产生,废料刀不符型剪切处板件容易发生变形挤料或者撕裂,造成二次剪切,产生碎屑。

通过良品条件管理削减刀口碎屑

经过多个车型的不断实践验证总结,结合良品条件开展管理经验,形成了一套行之有效的管控汽车外覆盖件修边刀口碎屑的方法。刀口碎屑整改应该遵循以下顺序:

首先在模具基础装配研和方面,一是对上下模导向间隙确认,模具上下模导向对于批量生产稳定性起着至关重要的作用,现场通过塞尺、蓝丹或者红丹对模具导向进行动静态检查,保证上下模导柱、导套间隙在0.03~0.05mm范围内,导板、导滑面间隙在0.04~0.07mm范围内;二是在修边镶块安装方面,要保证镶块底面与安装面薄红丹检查着色利率达到90%以上,特别是螺栓锁附孔一周达到满着色状态,从而保证镶块在模具冲压受力后不发生变形。同时在修边线整改时补焊后,要再次对镶块进行安装面研合确认,防止受热变形;三是压料板研合方面,压料板整体研和率需达到90%以上,压料宽度在10mm左右较为适宜,既不会出现研合不良,也不会造成因压料面积过宽增加压痕发生机率,同时压料面应保证较好的光洁度。

模具基础工作确认完成后,再进行刀口良品条件的确认,主要有以下几个方面:刃入量方面,正常修边位置刃入量在3~5mm,废料刀2~3mm,通过抬高压机正常生产高度试切工序件确认切断情况,对修边镶块进行补焊或打磨。局部高低到、交刀位置等特殊位置依据实际进行处理;刃入量完成确认后对垂直度进行确认以及研修,防止刀口大肚;接下来在重点对刀口间隙进行研磨调整,拆除压料板后,上下模刀口涂红丹在研配机进行空压确认,以0.7mm料厚零件为例,一般上、下模空压红丹无接触或轻微接触后可判断在合理范围内。

基础装配以及刀口良品条件确认后,还需要针对工序间的附型进行确认,主要确认废料刀与工序件是否有干涉或者避空,以及拉延筋形状是否附型,不符型的地方利用蓝丹、橡皮泥等进行确认,在通过打磨、补焊等手段改善零件附型,避免碎屑的产生。

其他方面改善

量产初期为了快速提升新车型生产效率,除了刀口本身的良品条件改善之外,还在实际的操作过程中,总结出了其他几种辅助改善、快速削减刃口碎屑的方法。例如在刀口补焊焊条材质选用方面,多次补焊必须使用同一种焊条,防止不同焊条材质补焊后刀口硬度不一,生产过程中出现磨损、发热不一导致间隙变化不均的情况;局部位置可以临时安装吹气装置,配合压机角度控制起源进行吹气,防止碎屑带入型面,本手段治标不治本,不建议长期使用;除了修边工序整改外,在翻边、整形工序,可以在压料板上开规则网格槽(如图7)、钻藏削孔(如图8),既保证了压料的压料力,防止发生面品恶化风险,又减小压料面积从而降低压痕的发生。另外,在工艺设计阶段,针对车门外板、发盖外板、顶盖等零件采用二次修边工艺,减少高低刀的使用,也对碎屑的削减有利。

图7 压料板开网格槽

图8 压料板钻藏削孔

同时,在实际改善过程中,建议模具保全员与模具技术员共同参与改善,不断总结,可快速、有效控制刀口碎屑的产生。

结束语

依据良品条件思想,经过3~4批次批量生产,通过对刀口良品条件进行管理确认,可杜绝绝大部分刀口产生碎屑,再通过记录局部碎屑发生位置进行原因分析以及针对性改善,在新车型量产初期可快速削减刀口碎屑,提升生产效率。

业界新闻——MFC2020年十一月

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ABB认为看车网协同技术是充电桩必须具备的功能

“从长远看,具备有序充电和双向充电的车网协同技术(V2G),是充电桩必须具备的功能。”

日前,瑞士工业电气巨头ABB在厦门举办了电气创新周活动。活动期间,ABB中国电气事业部负责人赵永占在接受界面新闻等媒体采访时作出上述表示。

据赵永占介绍,ABB已经在欧洲发布了11千瓦的充电桩,可以实现V2G功能,中国市场上也已存在小范围的V2G示范性和试点工程。

赵永占认为,如果未来的充电桩不具备V2G功能,随着电动汽车数量的增加,电网等基础设施方面将不可能承受那么多的充电桩。

V2G是Vehicle-to-grid的缩写,意为车辆到电网。V2G双向充电技术可以实现电动车和电网之间的互动。

赵永占表示,未来V2G技术一定会发展起来,但电网、充电桩和电动车等整个行业生态体系在何时形成共识、制定出相应的国家标准,最终建立相关的商业规则,仍需要一个解决的过程。

比亚迪认为2021年或将是新能源汽车真正的爆发期

在2020世界智能网联汽车大会期间,比亚迪产品规划及汽车新技术研究院院长杨冬生在接受记者采访时表示,比亚迪近期没有做低端车型的规划,将继续聚焦中高端新能源汽车市场。同时他表示,比亚迪明年的销量目标将会有较大幅度上调,公司内部判断明年或将是新能源汽车真正的爆发期。

2020年受到疫情影响,新能源汽车市场B端网约车销量受困。但另外的机遇是,新能源私家车全面崛起。“私家车市场是可持续的。中高端人群对新能源汽车的认识越来越全面,未来新能源汽车市场会越来越健康。”杨冬生说。

对于2021年的汽车消费市场,杨冬生坦言预期比较乐观,比亚迪2021年的销量目标会有较大幅度的上调,“具体数字目前还在评估,预期增加量会比较多,因为新能源市场目前消费者的认知已到位。我们内部判断2021年可能是新能源真正的爆发期。”

西奥电梯荣获“智能制造标杆企业”荣誉

近日,第二批全国“智能制造标杆企业”在京由国家工信部正式授牌。杭州西奥电梯成为全国11家获此殊荣的级智能制造标杆企业。

此次智能制造标杆企业评选是在工业和信息化部装备工业司的指导下,以国家标准为依据,全面评估企业在设计、生产、物流、销售、服务等业务环节所达到的智能制造能力水平。工信部对西奥智能制造做出了极高的评价,认为西奥自主研发的产品参数配置系统,通过企业微服务集成平台实现生产、销售、服务等业务环节系统集成,实现电梯全生命周期透明化管控。

相干(Coherent)2020年报:营收12亿下降14%首次公开国防市场细节

日前,美国激光技术及解决方案供应商相干公(Coherent)发布2020财年年报(截至2020年10月3日)。

2020财年相干公司销售额达12.29亿美元,相较于2019财年的14.31亿美元减少了2.02亿美元,下降14.1%;净亏损4.14亿美元。

相干第四财政季度营收3.168亿美元,按照美国公认会计准则(GAAP)计算,净利润为770万美元。而2019财年第四季度营收为3.355亿美元,净收入为60万美元;2020财年第三季度营收2.983亿美元,净亏损为870万美元。

相干总裁兼首席执行官AndyMattes表示:“我们第四季度的财务业绩表明,我们从‘优秀走向卓越’的进程正取得到初步成效。自第三季度以来我们的订单量和营收都在持续增长,随着大学和研究机构重新敞开大门,科学和OEM设备市场正成为营收主要推动力。利润率的提高和本财年末现金余额的强劲增长反映了相干在运营和资产负债表上的正确投入。自我加入相干已经6个月了,但我仍无时无刻被在微电子、仪器仪表、精密制造、航空航天和国防等创新市场中的万千机会所激励着。”

相干很早就对国防业务进行了战略布局,这一业务已在秘密模式下运作了很多年,本次是首次正式对外公开。相干目前服务于航空航天和国防应用,AndyMattes介绍说:“我们已经运送了超过700个定向能放大器。这相当于超过一兆瓦的激光功率。我们销售产品给大量的美国国防承包商,服务于所有的武装部队。我们以令人兴奋的设计赢得了国防领域的一些订单,这将增加我们未来两年在该市场的收入。我们拥有所有关键零部件的美国供应链,其中很多是垂直整合的,这是我们独一无二的优势。我们的美国国防客户已经明确表示,一个安全的、以美国为基础的供应链将会继续向前推进。我们不仅在美国本土进行半导体激光器制造和封装,同时也提供特殊的单模放大光纤,这对每个定向能放大器至关重要。”

AndyMattes表示:“未来我们实现战略增长的方式有两方面。一方面,我们将根据全球行业大趋势支持的终端市场调整我们的业务,例如医疗保健市场就是由低成本的临床仪器、人工智能、基因组学、人口老龄化等因素共同推动。我们的目标是,在我们参与的所有主要市场中保持第一或第二的地位。”

据悉,相干未来将专注于四个终端市场,分别是:微电子(包含显示、半导体和先进封装互联3个子类别)、器械(涵盖生物器械、治疗和研究的3个子类别)、精密制造(用于非微电子、非商用的千瓦级光纤工业市场)、航空航天和国防。

AndyMattes表示:“我们将致力于提高技术水平,尽可能地向客户提供子系统,使他们能够更快地进入市场。通过这样的举措,我们相信我们可以在未来2~3年内将目标市场扩大一倍以上。”

“双11”小家电销量猛增

作为最能体现消费升级的品类,今年“双11”期间小家电销量迎来了新一轮的增长。苏宁易购数据显示,早在11月1日小家电产品销量就已经同比增长149%,其中美的皮卡丘电炖锅、九阳line联名豆浆机、小熊早餐机等“萌系”小家电销量猛增,颜值化小家电销量环比提升799%。“双11”当天,天猫数据显示,仅11月11日0~1点,313个小家电品牌的成交额同比2019年增长超1000%。

百度正式发布“百度云手机”旗舰版

11月3日,百度正式发布“百度云手机”旗舰版,这是继针对企业用户推出首款云手机产品后,百度面向个人用户发布的首款云手机旗舰新品。

与此同时,百度关联公司申请了“百度云手机”商标。

宝能首台自产新能源车下线

11月8日,坐落于古城西安西咸新区的宝能汽车西安基地绿色智慧工厂宣布建成,自主研发的新能源xEV平台首车暨宝能增程式电动汽车(REV)也于当日下线。作为宝能汽车第一个自主建成的全工艺整车生产基地,该工厂的顺利投产为公司“整车+零部件+出行服务”的全产业链布局奠定了坚实基础。

华为发布智能汽车解决方案

华为发布会上,华为智能汽车解决方案却是压轴登场。屡次强调“不造车”的华为,又一次在汽车领域“出牌”了。目前,已经有超过150款车型确认搭载华为HiCar,预计到2021年,华为HiCar装机量将达到500万辆。华为车载智慧屏也将迎来上市,作为后装补充,填补华为在车联网领域的空白。不过,华为的前路并非一帆风顺。盯上智能汽车这块“蛋糕”的,还有同属科技巨头阵营的阿里、苹果和谷歌。这已经是一条挤满了竞争对手的赛道。

美的推出“碰一碰”智能家电搭载最新鸿蒙系统

双11当天,搭载HarmonyOS的美的产品正式上市,据了解,美的本次搭载鸿蒙系统的产品分别由油烟机、洗碗机、电热水器、燃气热水器、净水器、智能灶为核心的全场景家电组合,美的将该系列命名为“美的极光套系”.

行业观察——MFC2020年十一月

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10月财新中国制造业PMI升至53.6创2011年2月以来新高

随着国内外经济持续回暖,11月2日公布的10月财新中国制造业采购经理人指数(PMI)录得53.6,较9月回升0.6个百分点,为2011年2月以来最高值,显示制造业景气状况改善明显。

这一走势与统计局制造业PMI并不一致。国家统计局公布的10月制造业PMI录得51.4,较9月微降0.1个百分点。

随着疫情影响逐步消退,制造业供需两旺,新订单指数继续在扩张区间内大幅攀升,创2010年12月以来新高,调查样本普遍反映市况继续从年初的疫情中复苏。外需虽然连续三个月位于扩张区间,但扩张幅度显著放缓,表明海外疫情反复对外需产生较明显抑制。有企业反映出口市场的疫情和感染率上升,抑制了新出口订单增长。

需求强劲带动生产加速恢复,生产指数连续八个月处于扩张区间,并较9月小幅上升。

新订单量增加对产能进一步构成压力,企业的积压业务量持续上升,工作积压率与9月几乎持平。但企业对增加用工仍然保持审慎,就业指数连续两个月处于扩张区间,但仍仅略高于50,表明尽管市场恢复良好,但仍有为数众多的企业出于控制成本的考虑暂时未增加员工人数。

为满足生产运营需求的增长,制造商相应增加采购。10月制造业采购量指数和原材料库存指数继续保持扩张,分别录得七年多以来的次高和十年多以来的最高。由于需求较为旺盛,当月产成品库存略有下降,供应商供应时间也略有延长。

10月制造业企业购进价格和出厂价格继续小幅增加,但前者增速放缓而后者有所提速,意味着企业利润边际改善,受访企业普遍表示旺盛的需求提升了提价意愿。

企业信心指数大幅升至2014年9月以来最高,近三分之一的企业家认为未来一年企业经营状况会进一步改善,受访者对疫情防控的效果和经济恢复的持续充满信心。

财新智库高级经济学家王喆表示,随着国内疫情形势趋稳,经济修复依然是目前宏观经济的主线,经济恢复还将持续数月是大概率事件。但与此同时,外部环境仍有诸多不确定因素,海外疫情的反复对出口仍有抑制,就业的完全恢复也有赖于更强、更持久信心度的建立。后疫情时期货币和财政政策的常态化还需谨慎。

10月份内燃机销量环比下降,同比依然增长

10月,汽车、工程机械、农业机械等终端市场增速仍延续9月高位增长态势,受其影响,当月内燃机销量较9月虽有小幅回落,但同比仍延续了4月以来的增长趋势,累计销量降幅继续收窄。

据中国内燃机工业协会《中国内燃机工业销售月报》数据,按可比口径,10月销量444.32万台,环比增长-5.28%,同比增长11.97%;1~10月累计销量3696.06万台,同比增长-2.66%,较上月降幅收窄1.71个百分点。

特别值得一提的是,由于连续多月高速增长,商用车用、工程机械用、农业机械用、船用内燃机累计销量均已高于2019年同期16%以上。

分燃料类型情况

10月,柴油内燃机销售54.71万台(其中乘用车用2.01万台,商用车用28.37万台,工程机械用8.15万台,农机用13.98万台,船用0.26万台,发电用1.46万台,通用0.48万台),汽油内燃机销量389.35万台。1~10月柴油机销量514.45万台(其中乘用车用16.53万台,商用车用266.94万台,工程机械用73.92万台,农机用133.26万台,船用2.68万台,发电用15.35万台,通用5.77万台),汽油内燃机销量3178.82万台。

分市场用途情况

10月,在分用途市场可比口径中,除了乘用车用、发电用、通机用环比增长外,其余环比不同程度下降。具体为:乘用车用增长0.59%,商用车用增长-8.07%,工程机械用长-7.47%,农业机械用增长-3.76%,船用增长-16.59%,发电机组用增长3.57%,园林机械用增长-22.85%,摩托车用增长-11.32%,通机用增长53.33%。

与2019年同期比,除园林机械用同比下降外,其它各分类用途不同程度增长。具体为:乘用车用增长5.50%,商用车用增长19.37%,工程机械用增长27.20%,农业机械用用增长74.06%,船用增长50.09%,发电机组用增长105.91%,园林机械用增长-15.68%,摩托车用增长7.11%,通机用增长55.81%。

与2019年累计比,各分类用途同比均较9月有所提升,商用车用、工程机械用、农业机械用、船用同比增长超16%。具体为:乘用车用增长-6.10%,商用车用增长24.07%,工程机械用增长16.22%,农业机械用用增长21.79%,船用增长23.14%,发电机组用增长7.01%,园林机械用增长-2.23%,摩托车用增长-9.98%,通机用增长-24.90%。

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10月挖掘机销量突破2.7万台,增速达60%

据中国工程机械工业协会统计,2020年10月纳入统计的25家挖掘机制造企业共销售各类挖掘机27331台,同比增长60.5%;其中国内23892台,同比增长60.7%;出口3439台,同比增长59.4%。2020年1~10月,共销售挖掘机263839台,同比增长34.5%;其中国内236712台,同比增长35.5%;出口27127台,同比增长25.9%。

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光伏设备:近700亿元!晶澳、天合、晶科、隆基等相继锁定硅料、硅片、玻璃长单;截至9月底,国家电投光伏新增装机6.4GW;财政部下发2021年可再生能源电价补贴预算。

10月新增户用1.33GW,累计装机达6.6GW

经国家可再生能源信息管理中心梳理统计,2020年10月新纳入国家财政补贴规模户用光伏项目总装机容量为1.33GW。截至10月底,全国累计纳入2020年国家财政补贴规模户用光伏项目装机容量为6.6GW,已超过2020年度可安排的6GW新增项目年度装机总量。

财政部下发2021年可再生能源电价补贴预算

财政部本次共下发补助资金合计59.54亿元,光伏发电项目补助资金合计33.8亿元,其中光伏扶贫为7.7亿元,自然人分布式为6000万元,光伏电站及工商业分布式为25.5亿元;风电项目补助资金23.1亿元;生物质能发电项目补助资金5978万元;公共可再生能源独立系统补助资金1.98亿元。

连续三月同比翻倍,磷酸铁锂厂商满产

连续三月同比翻倍,磷酸铁锂锂电池风头盖过三元锂电池。据中汽协数据显示,2020年10月我国动力电池装车量5.9GWh,其中三元电池共计装车3.4GWh,同比上升15.7%,环比下降19.1%;磷酸铁锂电池共计装车2.4GWh,同比上升127.5%,连续三月同比翻倍,环比上升3.5%,占比大幅提升至41%。

总投资超155亿元,蜂巢能源24GWH新电池厂落户德国

11月18日,蜂巢能源披露信息称,蜂巢能源正式选定德国萨尔州建设电池工厂。此次建厂包括电芯模组工厂和模组PACK工厂共两个工厂,产能将达24GWH,总投资20亿欧元(约155.5亿元人民币),电芯模组工厂将于2023年底建成投产,模组PACK工厂最早可在2022年中投产南昌建轨道交通千亿产业园,一期28个重点项目引资近百亿11月16日,南昌轨道交通产业园(一期)重点项目签约仪式在昌举行。据悉,产业园一期面积783亩,产业规模200亿元,将于2020年年底前开工,2022年前后完成一期建设。此次签约仪式落户重点项目28个,总投资额近100亿元,项目涵盖智能交通、盾构施工装备、机电集成设备、技术服务等轨道交通多个领域。

工业机器人:10月产量单月同比增长49%

国内工业机器人2020年10月产量21467台,同比增长49%;1~10月累计产量161547套,同比增长45%。

半导体设备行业:10月北美半导体设备制造商出货金额同比增长26.9%

2020年三季度全球半导体销售额同比增长5.8%,中国半导体销售额同比上涨6.5%。国际半导体产业协会公布10月北美半导体设备制造商出货金额同比增长26.9%。

2020年1~10月,固定资产投资完成额累计同比增加1.8%

房地产开发投资完成额累计同比增长6.3%;制造业投资累计下滑5.3%;基础设施建设投资2020年1~10月累计增长3%。房地产投资10月单月数据同比增加1%。

中汽协公布10月新能源汽车销量16万辆,同比增加105%,环比增加14%

其中新能源乘用车销量14.8万辆,同比增加113%,环比增加16%。1~10月累计销量约90.1万辆,累计同比减少7%。欧洲新能源汽车销量高增长持续,9月欧洲8国(德国、法国、英国、意大利、西班牙、挪威、瑞典、荷兰)新能源汽车注册量为13.8万辆。下半年优质车型相继推出,优质车型的逐步放量带动新能源车整体销量稳步向上。参考历史销量趋势,年末为新能源车热销时段,预计11、12月国内市场单月销量有望维持在15万以上,2020年销量有望达到120万辆。

德国计划延长电动车补贴,提供30亿欧元研发和生产环保汽车

核心内容是拨款10亿欧元,将为购买电动汽车消费者提供的补贴计划延长至2025年,该计划原本计划于2021年结束。德国10月份新车平均碳排放量为131.4g/km,创下新低,但距离欧盟95g/km的碳排放标准尚存在一定差距。政策的约束将力促德国继续加大对电动车的推广;此次德国将电动车补贴计划延长,但预计补贴额度会逐年下降,直至2025年彻底退出。德国电动车中插混占比超过50%,预计随着纯电平台的推出以及新车型的上市,纯电占比会进一步提升,同时也有助于碳排放值的加速下降。

具体车型来看,2020年前10月德国EV电动车CR5占比50%,CR10占比73%;小型车占比较大,雷诺Zoe、大众e-Golf和特斯拉Model3排名前三。未来优质新车型的上市有望助推德国电动车销量和渗透率进一步走高,欧洲电动化进程势不可挡。

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家电整体状况良好,内销和出口都同比增长

白电:空调出口亮眼,线上零售高增、均价回升。

出货端:内外销分别同比+4.5%/+27.4%;外销受益于海外订单转移表现亮眼。零售端:规模:线上高增,空冰洗线上销额同比增速分别为19.51%/+53.31%/+22.58%;

线下分别为-19.26%/-3.00%/-0.31%;均价:空调价格拐点持续确立,空冰洗线上均价同比-0.57%/+16.41%/+10.19%;格局:龙头份额持续提升,美的9月表现亮眼。厨电:线上保持增长,线下降幅收窄。规模:烟机、灶具线上+37.53%/+39.81%;线下分别为-2.25%/-5.34%。均价:线上均价逐渐稳定,线下均价提升。格局:线上份额持续向龙头集中。

小家电:厨小表现稳定,扫地机增速亮眼。规模:厨小线上持续增长;线下渠道改善有限,销额增速基本仍为负值。清洁小电中吸尘器、扫地机器人线上增速延续亮眼表现,销额10月同比分别为+30.4%、+39.9%。均价:厨小价格表现趋于稳定,清洁小电均价提升。格局:10月美的、北鼎线上表现突出。

10月汽车工业经济运行情况持续向好,新能源同比翻倍

10月汽车销量同比增长12.5%

10月,汽车产销分别完成255.2万辆和257.3万辆,同比分别增长11%和12.5%。1~10月,汽车产销分别完成1951.9万辆和1969.9万辆,同比分别下降4.6%和4.7%。

10月乘用车销量同比增长9.3%

10月,乘用车产销分别完成208.4万辆和211万辆,同比分别增长7.3%和9.3%。分车型看,轿车产销分别完成95万辆和94.6万辆,同比分别增长7.4%和5.6%;SUV产销分别完成97.3万辆和100.2万辆,同比分别增长9.8%和14.6%;MPV产销分别完成12.2万辆和12.3万辆,同比分别下降10.4%5.8%;交叉型乘用车产销分别完成3.9万辆和3.8万辆,同比分别增长12.4%和26.1%。

1~10月,乘用车产销分别完成1531.6万辆和1549.5万辆,同比分别下降10.1%和9.9%。分车型看,轿车产销分别完成708.5万辆和717.6万辆,同比分别下降14.1%和13.6%;SUV产销分别完成717.2万辆和723.4万辆,同比分别下降2.7%和3.1%;MPV产销分别完成75.4万辆和78.4万辆,同比分别下降31.2%和29.5%;交叉型乘用车产销分别完成30.5万辆和30.2万辆,同比分别下降5.9%和4.6%。

10月,中国品牌乘用车销售86.9万辆,同比增长12.4%,占乘用车销售总量的41.2%,占有率同比上升1.1个百分点。

1~10月,中国品牌乘用车累计销售575.2万辆,同比下降14.1%,占乘用车销售总量的37.1%,占有率同比下降1.8个百分点。其中,轿车销量140.8万辆,同比下降12.9%,市场份额为19.6%;SUV销量351.3万辆,同比下降10.6%,市场份额为48.6%;MPV销量52.9万辆,同比下降36.3%,市场份额为67.4%。

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10月商用车销量同比增长30.1%

10月,商用车产销分别完成46.8万辆和46.4万辆,同比分别增长30.9%和30.1%。分车型看,货车产销分别完成42.5万辆和42.1万辆,同比分别增长32.3%和31.1%;客车产销均完成4.3万辆,同比分别增长18%和20.6%。

1~10月,商用车产销分别完成

420.3万辆和420.4万辆,同比分别增长22.5%和20.9%。分车型看,货车产销分别完成386.4万辆和386.6万辆,同比分别增长25.7%和24.1%;客车产销分别完成34万辆和33.8万辆,同比分别下降5.2%和6.6%。

10月新能源汽车销量同比增长104.5%

10月,新能源汽车产销分别完成16.7万辆和16万辆,同比分别增长69.7%和104.5%。分车型看,纯电动汽车产销分别完成14.1万辆和13.3万辆,同比分别增长72.4%和115.4%;插电式混合动力汽车产销分别完成2.6万辆和2.7万辆,同比分别增长56.7%和63.7%;燃料电池汽车产销分别完成77辆和79辆,同比分别增长1.3%和4%。

1~10月,新能源汽车产销分别

完成91.4万辆和90.1万辆,同比分别下降9.2%和7.1%。分车型看,纯电动汽车产销均完成71.9万辆,同比分别下降12.2%和6.9%;插电式混合动力汽车产销分别完成19.5万辆和18.1万辆,其中产量同比增长4.6%,销量同比下降7.4%;燃料电池汽车产销分别完成647辆和658辆,同比分别下降53.5%和50.4%。

1~9月重点企业主营业务收入同比增长3%

1~9月,汽车工业重点企业(集团)累计实现主营业务收入29757.8亿元,同比增长3%;累计实现利税总额3748.6亿元,同比下降1%。

10月汽车出口同比增长25.7%

10月,汽车整车出口10.9万辆,同比增长25.7%。分车型看,乘用车出口8.5万辆,同比增长30.1%;商用车出口2.4万辆,同比增长12.4%。

1~10月,汽车整车出口72.8万辆,同比下降12.7%。分车型看,乘用车出口54.8万辆,同比下降6.5%;商用车出口18.1万辆,同比下降27.4%。

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奖补政策出台,燃料电池汽车行业规模明年将要提升数倍

根据燃料电池汽车城市群示范目标和积分评价体系,示范城市补贴上限分最多可以拿到1.7万分,1分奖励10万元,对应奖励总额17亿元。参考电动车曾经的十城千辆,假设最终示范城市有10个,则国家总奖励可达到170亿(4年),平均每年奖励42.5亿元,而2019年燃料电池汽车产辆2833辆,对应国补总金额11.3亿元,燃料电池产业实际补贴总额将迎来大幅提升,相应产业规模也将迎来数倍提升。

国产化率提升至70%,部分环节具备国际竞争力中国燃料电池产业链国产化进入快速通道,2017年燃料电池系统国产化程度30%,仅掌握系统集成、双极板、和DCDC,其他零部件均依赖进口,2020年燃料电池系统国产化程度60%左右,电堆、膜电极、空压机和增湿器均自主可控;氢循环泵、气体扩散层、催化剂和质子交换膜环节均处于加速研发中,国产化率有望继续提高。

燃料电池汽车产销仍处于小规模,车型功率持续提升

燃料电池汽车产销仍处于小规模,预计2021年将达到万台级规模。根据中汽协数据,2019年燃料电池汽车产量2833辆,同比增长86%;2020年因为奖补政策直到9月23日出台,示范城市审批结果预计年底或者21年出才能出台,1~9月燃料电池汽车产销分别完成570辆和579辆,同比分别下降56.7%和53.7%;伴随奖补政策逐渐落地,预计2021年燃料电池汽车将迎来万台级产销。

2018年目录上榜车型燃料电池功率大多集中在30kW,2019年的车型功率集中在40~50kW,2020年车型功率大多在60~80kW区间,2021年车型将以80kW功率为主。

2020 TAIROS 大秀机器人成果

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集结自动化、机器人、3D打印等制造领域的智能制造系列展于8月中举办,全球最大规模的智能制造实体展,展示面对工业4.0,最坚强的智能制造与资通讯产业实力。

新冠肺炎重创全球经济,但也为产业布局带来新机。国际机器人联盟(IFR)数据显示,全球企业在疫情缺工及断链的影响下,正重新评估供应链的管理风险。未来机器人将扮演生产要角,企业将加速引进机器人,连带也推进机器人技术和智慧自动化系统的发展。预估至2022年,全球将有400万台工业机器人在工厂中运转,协助产业因应市场挑战。

在2020年的机器人与智慧自动化展(TAIROS)中,工研院发表10项智慧机器人创新成果,包括首创可精准拣货的AI人工智能自动标注系统、协助工厂免停机、仍可多样生产的高品质研磨系统、具多任务弹性服务的七轴驱控整合式关节机器手臂等,大秀工研院在智能制造,协助产业数字转型的成果。

工研院机械与机电系统研究所所长胡竹生表示,后疫情时代,分散生产基地、走向智能制造,满足自动化、减少人力依赖、快速调整和客制化等需求,已成为未来制造业发展的新趋势。

因应当前制造业供应链重组、少样多量的生产挑战,及针对劳动力缺乏的社会趋势,工研院身为产业推手,在擘画的2030技术策略与蓝图中,全力整合机械、资通讯、电子等跨领域的研发优势,以及AI人工智能、5G、云端通讯等科技,开发更多元化的智慧机器人技术,协助工厂数字转型,迈向智慧制造,提升后疫情时代的国际竞争力。

七轴驱控模块手臂类人作业更多任务

机械手臂灵活转动,七个转轴宛若人类的肩膀、手肘和手腕等关节,能自由操控转动角度和方向,崭新技术来自工研院领先市场研发的七轴驱控整合式关节机器手臂。

传统机器人体积庞大,臂长与构型弹性较少,难以因应现今少量多样、快速生产、复杂精细的生产需求。体积小巧的七轴机器手臂,不仅方便与人类协作,同时能满足所有转动需求,与六轴相比,手臂动作更灵活、稳定,可提供类人的作业能力。

但也因为体积轻巧,最大的技术挑战,就是要把马达、驱动器、编码器、传感器、电源转换等组件,全都整合在手臂里,7个转轴,就等于有7套驱控整合模块。但也因为模块化,未来就能因应不同产业需求,变化组合手臂轴数。

此七轴机械手臂总重约15公斤,可举起约5公斤的物品,荷重比0.3,精准度与误差度的重现性则为0.02毫米,展现驱控模块机械手臂的高精准度、高重复性与高稳定性。该款七轴机器手臂,未来整合AI视觉辨识、夹具或机器手掌,就能让机器人具备自动辨识、实时追踪、精准夹取物体等功能,具备更弹性多任务的能力,从事轻工业加工、家居服务与医生照护的工作。

多自由度仿生机械手掌灵活抓取更拟真

像真人手掌一样弯曲手指关节、灵活抓握,拿水瓶、夹名片全都难不倒它,逼真模样近似人类真实手掌。这是首度自主研发的多自由度仿生机械手掌,能抓取各种形状不规则与软性对象,加上运用碳纤复合材料,与手机重量相差无几,既轻巧又高度灵活,TAIROS展中亮相令人惊艳。

这只机械手掌包含11个关节,手指结构仿造真人手指关节进行设计,除原有5指关节外,又增加大拇指基部的活动范围,让抓握更细腻。若搭配机器手臂,可取代过往机器手臂末端的夹具,帮助于卖场取货与工厂上下料作业。

因抓取更灵活,特别适合用来抓取形状不规则物体,解决夹具只能抓取特定外型或高硬度对象的问题。例如食品加工厂里的生鲜鱼类,每只鱼的大小不一,仿生机械手掌能随时调整手指关节,符合抓取对象的形状。

此外,由于仿生机械手掌的5根手指头,采用机械控制与弹簧设计,手指在碰撞硬物时能反弹,降低义肢毁损的情形,性价比优于市面义肢;未来预计在指端加上感测器,当手掌抓取时,只要达到一定力量就会停止抓取,避免让物品损伤,有效协助身障者满足日常生活的功能,造福义肢用户。

金属制品外观质量AI鉴别与回馈模块自动检测金厉害

良率是生产在线的重要指标,但对金属产业来说,要找出瑕疵品十分困难。碍于金属制品表面容易反光,加上齿轮、齿距间的起伏易形成阴影,传统使用机器视觉(AOI)进行瑕疵检测时,容易受到干扰或误判,于是需多靠人工目视来确保质量,检测过程耗时费力。

为改善业界瓶颈,工研院研发金属制品外观品质AI人工智能鉴别与回馈模块,以AI深度学习训练检测模块,搭配国内首创3D螺旋切齿齿轮检测机,在金属曲面反光的情形下,能成功自动检测黑皮、撞伤与崩齿等瑕疵。目前这套系统已导入齿轮厂商,正确率达96%,不仅减少50%的人力需求,检测一颗齿轮的速度更从60秒降至30秒以下。

这套模块支持边缘运算和云端运算2种模式,若厂商检测速度需求较慢,就能采用价格较低的嵌入式AllInOne的智慧相机进行检测,于机台独立进行边缘运算。若厂商需要的检测速度较快,可结合5G或云端服务器加速运算,并实时回馈制程。除了单独使用,这套模块也能搭配传统AOI机台进行复判。

为了加速导入产业,团队也发展出迁移式学习(Transfer Learning),加快AI学习速度,让系统可以更快应用在不同金属产品上,协助厂商有效量化瑕疵状况与良率。

高质量研磨制程自主化系统多样生产免停线

在小巧的透明橱窗里,展示着全套精细的研磨抛光系统,涵盖工业机器人、智慧砂带机、夹爪和输送料台,相较传统的大型机台,其体积大幅缩小,更适合处理小型金属工件,像是精品、折刀、水五金、手工具等金属加工制品,有效满足小型工件商品少量多样、快速换线、高度客制化的生产需求。

这套高质量研磨制程自主化系统能快速换线的秘诀,在于独特的视觉进料辨识技术。当研磨不同商品时,只需把料盘放在进料区中,系统就能立即辨识工件种类,并仿真研磨路径,辨识率达100%;即便换料时,工厂也无需停线生产,亦无需人员操作设定,达到少量多样、快速换线的弹性生产。

研磨时,透过虚实整合系统(Cyber-Physical System;CPS)和力量传感器等技术,系统能仿真机器人的研磨编程路径,减少仿真端与实机端的误差,可让误差小于1毫米,还能模拟研磨力量,准确度达80%,增进研磨质量。

目前这套系统已导入折刀厂商,未来可望再开发工件变异的量测。当研磨不同工件时,需要调整机械路径,透过雷射量测,系统就能得知工件的体积大小与需研磨的规格,在线量测、在线补偿、研磨、换线皆能一次完成,精准控制研磨成品。

AI自动标注系统应用:随机堆栈智能取料乱中有序一把抓

机器手臂来回移动,在成堆混杂的糖果、饼干、科学面里,自动辨识抓取同样物品放置正确的盒子里。这套AI人工智能自动标注系统应用:随机堆栈智能取料,透过开发自动标注系统,加速AI学习辨识的时间,是全球首创的崭新技术。

机器手臂应用于制造业的拣货备料程序是新蓝海市场,虽然目前机械手臂已可进行上下料,但却无法自主学习辨识各种不同对象。本系统结合AI辨识技术,可让机器手臂在成堆混杂物料中,自动进行辨识并夹取分类,达成快速拣货和备料。AI学习的养分就是数据,过去须由人工标注图片传达AI个别物料的姿态和特性,1小时只能标注25张图片,这套自动标注系统,整合计算机图学仿真器,能自动搜集并快速标注图片数据,1小时标注1万张,时间提升400倍。

有了大量的学习养分,训练AI辨识的速度即能大幅提升。过去随机取料若需于产线将A件更换为B件,涉及不同视觉算法,通常需30天左右,这套系统却可简化为1天,换线时程快30倍,可大幅加快机器手臂的拣货效率,且机器手臂能24小时运作,节省3班人力。目前这套系统已导入在鞋业、手工具等产业,未来希望能应用在仓储物流中,协助工厂数字转型。

机器人仓储与加工管理系统智能统包超省力

未来的智慧工厂是什么模样?收到系统派工后,机械手臂自动移至仓储,搬运指定对象,放置机台上开始加工,结束后还会汇整制程数据分析,掌握生产质量。这样高度自动化、人力极度精简的智慧工厂不是梦想,只要透过工研院开发的机器人仓储与加工管理系统就能实现。

这套系统提供全厂区、整产线的统包服务,整合派工排程、物料、仓储管理、厂房信息及制程数据分析,也可与厂商的企业资源规划(ERP)系统串接,汇整完整的生产流程履历;还能与机台、传感器及量测仪器搭配,自动量测并补偿制程误差,有助产业升级智慧制造,员工可以专心从事更有价值的工作。厂区生产几乎是所有制造业的共通需求,因此这套系统的应用范围非常广泛,还可依厂商的需求客制化设计。像是运用机械手臂搭配轨道,适合单纯直线的生产线作业;若是大型仓储场域,未来也能搭配无人搬运车(AGV),达到近无人化生产。

目前这套系统已导入航天产业,过去都靠人工搬运零件,但由于飞机零组件体积庞大,一个零件就重达十几公斤,加上精密度高不能碰撞,用机械手臂来搬运和加工不仅能更省人力,其24小时运作使产量大增。这套智能制造管理系统,是制造业迈向数字转型的好帮手。

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