《金属板材成形》杂志精华 第5页

2020年新冠肺炎疫情冲击全球，从年度选字当中亦能推敲得出当下时代的形貌，以美国辞典界具代表的出版商韦氏公司为例，挑选出“大流行”(pandemic)为2020年度代表字，在韦氏官网提及“大流行”被定义为一种疾病在广泛区域中爆发，例如在数个国家或多个洲，通常会对于很大一部分的人口有所影响。得确2020年这样的“大流行”流窜在各个层面，无论是政治、经济、社会、科技或生态都产生了重大的影响，更遑论于产业的冲击。

Gardner于近期发布2020全球机床产销调查报告指出，从各国产销数据可以很清楚的看到，因新冠疫情导致经济封锁全球受重创，也进而也造成机床市场遭受严重的冲击，2020年全球机床消费较2019年短少了五分之一，2020年与2009年在金融危机下的机床消费衰退的总额相比差距甚微。

图1 全球机床消费趋势

检视Gardner产销报告统计资料，2020年全球机床消费总额约668亿美元，相较2019年减少20.1%，主要消费前14大国家依序分别为中国、美国、德国、日本、意大利、韩国、印度、俄罗斯、墨西哥、加拿大、法国、土耳其、巴西与泰国，然而在排名前14名国家之中仅只有土耳其在机床消费呈现增长，其余各个市场皆呈现消费衰退的状态。由于排名前14名的市场消费总额占全球机床消费80%，因此当各国消费需求下滑从5%至49%区间不等的情况下，对于全球机床整体消费减幅的反应就相当明显，但所幸整体的消费需求表现未如预期情况糟。

就中国而言，2020年机床消费总额为213.1亿美元，相较2019年约减少12亿美元，下滑5.4%，然而中国在机床消费缩减的幅度，较其他主要消费市场表现是相对优异，最主要的因素是由于中国在疫情当中快步复苏，中国双循环的经济政策不但让国内市场需求重新燃起生机，也一并带动其他国家的市场经济，在这波疫情纷乱的时空背景之下，中国成为了拉动全球经济的重要引擎，驱动各国的市场经济。

在美国的部分，2020年机床消费总额为83.4亿美元，相较2019年约减少11.7亿美元，下滑12.5%。这次的疫情有别于过去几次的衰退经验，过往受冲击的多为景气敏感组群的制造业为主，对于服务业的影响较轻微，然而这次在疫情的袭击之下无论是制造业或服务业无一幸免，使得美国经济发生严重的衰退，2020年经济萎缩3.5%，是近11年来首次负增长，美国政府虽持续采极宽松货币政策来活络经济，但市场活动力仍不如预期。

中国台湾地区在2020年机床消费虽也是递减，但在全球机床消费排名却从2019年的第11位跃升至2020年第8位，这是因为正当全球深陷疫情的泥沼之时，中国台湾的公卫反应因应变得宜，使得岛内经济受到的冲击较小。2020年中国台湾地区机床消费总额为14.4亿美元，相较2019年约减少2.7亿美元，下滑15.5%。

2020年全球机床生产总额约为680亿美元，相较2019年减少约19.9%，若与2009年金融危机时的产值仅相距3%。

细究主要生产前15大市场的生产总额则是占全球机床产值的九成左右，而这些主要机床生产国当中，仅俄罗斯的产值呈小幅的增长之外，其余国家的产值皆较2019年衰退，从衰退幅度来看，只有中国与美国产值减少未达10%，其余各国家的下滑幅度落在14%至45%区间不等。全球机床生产排名依序为为中国、德国、日本、美国、意大利、韩国、瑞士、奥地利、西班牙、巴西、法国、印度及俄罗斯，从统计数据可推得在各国在疫情垄罩之下，造成许多城市开始紧缩活动限制，因此人力、物资出现严重的短缺，使得制造供应链陷入断链的危机。

在全球机床生产排名当中，中国仍是稳居第一位，2020年机床生产总额为193.6亿美元，相较2019年微幅下滑1.3%。中国无论在消费或生产皆为霸主，可从美国制造业外移的时间点论述起，在美国制造业外移后生产链分散各国，为能使生产制造更有效率的被完成，全球化供应链的模式衍然而生，由于中国拥有庞大的人口红利及低廉生产成本，因而成为此波趋势的最大受益国，在制造业发展畅旺的情况下，中国在机床的消费地位总是居高不下，而中国为满足国内市场、降低进口需求，故透过政策提升机床机台的自制率，并带动机床出口至其他新兴国家，而这样的策略与过去美国为能成为全球经济霸主的作法略有相仿。

以工业生产为重的德国，在疫情的冲击之下损伤也是相当惨烈，2020年德国机床生产总额近99亿美元，相较2019年大幅下滑30.9%。德国经济高度仰赖汽车产业，疫情下封城与各种隔离措施，导致汽车产业的供应链停滞、销售量大幅衰退，加上近年来各国政府大力提倡电动车的消费，使得德国汽车产业的复苏面临重大挑战，这也直接冲击到德国机床的生产与消费需求。

日本同样为工业制造大国，新冠病毒虽不断的扰乱的产业发展，2020年日本机床生产总额为93.9亿美元，相较2019年也是大幅下滑29.3%。在疫情爆发后，出现了暂停设备投资的状况，这也让日本机床产值快速的坠落，直至2020年末在中国基础建设与汽车厂订单需求的拉动之下，才终于摆脱疫情的阴霾，掌握到与疫情共存的生产节奏。

2020年全球机床出口排名前十位的国家分别为德国、日本、中国、意大利、瑞士、韩国、美国、比利时及西班牙，主要出口国当中仅中国出口衰退幅度小于10%以外，其余各国平均出口下滑幅度落在30%左右。2020年全球机床进口排名前十位的国家则分别为中国、美国、德国、墨西哥、印度、法国、土耳其、越南、韩国与泰国，各国平均进口国下滑区间则介于12%至51%。由于阻断病毒蔓延传播，采取封锁策略的国家不在少数，也使得机台设备出口运输严重受阻，在对外运输需求升高、物流系统的运能下滑等因素之下，全球机床出口动能受到拖累。从出口国或进口国之进出口目的地可发现，全球机床供应链由“长”变“短”的趋势愈来愈明显。从机床主要出口国及进口国来看，以亚洲市场为例，无论是日本、韩国对于中国的出口比重都加深不少，出口占比增长约6.3%至8.8%区间不等；而中国从日本进口比重也是增长，相对的中国至德国进口机床的占比则是下滑。

2019年美中贸易纷争为短链供应链的革命揭开序幕，2020年在新冠疫情的侵袭之下，生产所需的原物料、劳动力、运输服务等要素取得更加困难，无疑加快了供应链重整的速度，而这也考验着产业因应环境变化的韧性。如何从逆境中快速回复的能力，已成为后疫情时代不被趋势淘汰所应具备的条件之一。2020年中国饱受疫情的冲击，为迎击不可控的环境变化、拉开与竞争者距离，数字转型的变革行动即成为重要的解方，善用数据迎战未智能制造，从数据、人才、流程与技术四大面向加速创新，才有机会反转逆境创造优势。

烟台福山区汽车部件产业跻身全省特色产业集群

7月9日，从省工信厅传出喜讯，位于烟台市福山区的汽车部件特色产业集群成功跻身2021年度山东省特色产业集群公示名单，这一产业集群俨然是一个“单项产业冠军”。福山区汽车部件产业拥有汽车部件企业近200家，形成了汽车变速器、汽车线束、高档车灯、转向系统、座椅和汽车冲压件、汽车内饰等七大主导产品。近年来，福山区汽车部件产业立足自身优势、破除行业局限，强化产品特色，部分企业蓬勃发展，其中坤泰汽车地毯远销世界各地、博世华域转向系统在全国占据首位。2020年，汽车部件产业总产值近180亿元。

锐科光纤激光也被美国拉进实体清单

2021年7月9日，美国商务部将22家中国公司列入美国“实体清单”，涉及AI、大数据、云、网络安全、工业互联网、智慧城市、存储等诸多领域科技公司，其中便有武汉锐科光纤激光技术股份有限公司（简称锐科激光）。

聚焦冰箱主业发展奥马电器上半年净利预增

7月14日，奥马电器发布2021年半年度业绩预告，报告期内，公司预计实现归属于上市公司股东的净利润7349.02万元至11023.52万元，比上年同期增长34.40%至101.60%。

公告称，公司归属于上市公司股东的净利润同比增长，主要得益于公司冰箱板块业务销售数量增加与销售结构改善，以及远期外汇交割产生投资收益。公司正积极推进处置金融科技业务工作，聚焦冰箱主业发展。

因电池问题，又有两大知名车企召回电动汽车！

7月16日，来自国家市场监督管理总局的消息显示，因动力电池存在问题，两大知名车企长城汽车与奇瑞汽车出现了电动汽车召回事件。虽然都属于主动备案召回计划，但召回的电动汽车可不少。

长城汽车决定自2021年7月16日起，召回2018年7月7日至2019年10月30日期间生产的长城欧拉IQ电动汽车，共计16216辆；奇瑞汽车决定自2021年7月16日起，召回2018年7月20日至2019年5月28日生产的部分奇瑞艾瑞泽5e电动汽车，共计1407辆。

百度徐宝强：无人车月成本为8000元比肩网约车运营价格

7月16日，百度AI开放日在百度大厦举行。走进百度大厦的园区内，数辆无人车和无人巴士正在缓缓行驶，在行进过程中，该车辆路遇行人会自动进行刹车等智能操作。

根据徐宝强的介绍，目前百度在自动驾驶方面进展迅速，无人车积累测试里程突破1200万公里，目前ApolloMoon成本仅为48万元，质保期为五年，月成本仅为8000元，可达到网约车运营成本区间，而ApolloGO已在北京、长沙、沧州等多地面向公众开放运营。未来三年百度将覆盖30座城，运营3000辆车，覆盖300万名用户。

现代起亚前5个月新能源汽车出口同比增近45%

7月19日，韩国汽车产业协会发布的数据显示，现代汽车和起亚今年前五个月出口的新能源汽车累计14.5781辆，同比增加44.8%。具体来看，现代汽车和起亚分别出口8.1278万辆和

6.4503万辆，同比分别增长45.5%和43.8%。

超三分之一央企正在制定氢能全产业链布局

国务院国资委秘书长、新闻发言人彭华岗表示，超过三分之一的中央企业已经在制定包括制氢、储氢、加氢、用氢等全产业链布局，取得了一批技术研发和示范应用成果。

彭华岗介绍，对于碳达峰、碳中和行动，国资委高度重视，正在积极研究制定有关意见和方案，推动中央企业更好地在碳达峰、碳中和行动中发挥作用。同时，国资委正组织中央企业加强低碳零碳负碳的科技攻关，引领带动绿色低碳技术的突破。

海马与一汽彻底分手，老掌门回归欲重振旗鼓

7月20日晚，海马汽车发布公告称，公司收到控股子公司一汽海马汽车有限公司（以下简称“一汽海马”）少数股东中国第一汽车股份有限公司（以下简称“一汽股份”）通知。经批准，一汽股份持有的一汽海马49%股权，拟无偿划转给海南省发展控股有限公司（以下简称“海南控股”）。本次股权划转完成后，海马汽车持有的一汽海马股权比例仍为51%，海南控股持有一汽海马股权比例为49%。

海马汽车创始人兼董事长景柱曾表示，海马想要做成事，必须要懂规律、戒陋习、心放平、有追求。在景柱看来，一汽海马的市场表现差，有产品投资失败、经营水平不高等多重原因，但最致命的因素还是体制的制约。“一汽海马的股东会和董事会很少正常召开过，对产品、投资、研发等战略决策慢、效率低，效果也非常差。”

2018年5月份，有关各方达成共识，正式探讨股权调整问题。2019年5月份，景柱回任海马汽车董事长，全面接手一汽海马的管理权，并迅速组织对一汽海马的“输血”再造。经过多措并举，一汽海马2020年业绩实现扭亏为盈，迈入全新发展阶段。2021年5月27日，海马汽车成功摘掉ST帽子。

我科学家在小型化自由电子激光研究中取得突破性进展

7月22日，从中国科学院上海光学精密机械研究所获悉，该所强场激光物理国家重点实验室利用自行研制的具有国际领先综合性能的超强超短激光装置，在基于激光加速器的小型化自由电子激光研究方面取得突破性进展。22日，相关研究成果作为封面文章发表于《自然》（Nature）杂志。

自由电子激光是实现X射线波段高亮度相干光源的迄今最佳技术途径，X射线自由电子激光可用于探测物质内部动态结构和研究光与原子、分子和凝聚态物质的相互作用过程，极大促进物理、化学、结构生物学、医学、材料、能源、环境等多学科发展。研制小型化、低成本的X射线自由电子激光，成为其重要的发展方向，对于拓展应用和产生变革型技术都极其重要。

记者了解到，该研究团队通过显著提升激光尾波场加速的电子束品质，并结合创新设计的紧凑型束流传输与辐射系统，实验上首次实现了基于激光加速器的自由电子激光放大输出，典型激光波长27纳米，最短激光波长可达10纳米级，单脉冲能量可达100纳焦级，在国际上率先完成台式化自由电子激光原理的实验验证，这对于发展小型化、低成本自由电子激光器具有重大意义。

长荣股份拟与海目星设合资公司共同解决新能源行业产能瓶颈问题

长荣股份拟与海目星签订合资协议书，以货币方式共同出资设立“常州市长荣海目星智能装备制造有限公司”(以下简称“长荣海目星”)，注册资本4200万元人民币。其中，长荣股份以自有资金出资2142万元，持股比例为51%；海目星出资2058.00万元，持股比例49%。合资公司经营涵盖新兴能源装备技术研发；专用设备及零部件研发、生产、销售(不含许可类专业设备)；设备租赁及维修、安装、新材料技术研发门维修、上门安装；国内贸易，货物及技术进出口等。对于合作事宜，长荣股份表示，双方能够发挥各自优势，并在激光行业解决方案、激光自动化、新能源行业客户资源方面形成战略协同，优势互补，双方致力于共同努力解决新能源行业快速发展遇到的产能瓶颈问题。

又一个钣金加工企业深圳铭利达申请创业板上市

精密结构件及模具生产商深圳市铭利达精密技术股份有限公司（简称：铭利达）日前递交创业板发行申请，国泰君安为主承销商。

铭利达拟公开发行不少于4001万股，拟募资7.81亿元。相关资金将用于轻量化铝镁合金精密结构件及塑胶件智能制造项目、研发中心建设项目、补充流动资金。

铭利达是一家集科研、开发、生产、销售于一体民营高新技术企业，主要提供模具设计与制造、压铸生产、塑胶射出、精密机加工、铝型材加工、冲压钣金、表面处理等结构产品。公司致力于新能源汽车、太阳能发电、大健康、安防、新型行业等核心精密零部件成型加工。

前言：工欲善其事，必先利其器。医疗器械作为现代医疗的重要工具，在疾病的预防、诊断与治疗中发挥着极其重要的作用，是我国医疗卫生体系建设中的基础装备，其战略地位受到世界各国的高度重视。

当前，我国医疗器械产业市场规模已达到7300亿元，未来更将持续增长。伴随着医疗保障需求的日益增长，人们对包括医疗器械在内的医疗卫生技术、产品及体系建设提出了更高的要求。本文带你走近我国医疗器械领域，了解医疗器械产业的现状及未来的发展趋势。医疗器械产业概述医疗器械是指直接或者间接用于人体的仪器、设备、器具、体外诊断试剂及校准物、材料以及其他类似或者相关的物品，包括所需要的计算机软件；其效用主要通过物理等方式获得，不是通过药理学、免疫学或者代谢的方式获得，或者虽然有这些方式参与但是只是起辅助作用。

医疗器械主要用于：

①疾病的诊断、预防、监护、治疗或者缓解；

②损伤的诊断、监护、治疗、缓解或者功能补偿；

③生理结构或者生理过程的检验、替代、调节或者支持；

④生命的支持或者维持；

⑤妊娠控制；

⑥通过对来自人体的样本进行检查，为医疗或者诊断目的提供信息。

高端医疗器械，包括骨科固定植入材料、人工关节、人工晶体、植入式心脏起搏器、人工心脏瓣膜（生物瓣膜和机械瓣膜）、心血管支架、介入医用导管和其他高分子植入耗材，以及大型诊疗设备，例如CT机和核磁共振仪等。高端医疗器械具有品种繁多、型号复杂、价格风险大等特点，其质量、功能直接影响到使用者的身体康复，甚至生命安全。任何潜在的风险，都有可能造成极其严重的后果。

医疗器械产业市场规模

全球市场有望保持稳定增长

近年来，随着全球居民生活水平的提高和医疗保健意识的增强，医疗器械产品需求持续增长。2020年全球医疗器械行业市场规模为4774亿美元，同比增长5.63%，预计到2024年全球医疗器械行业规模将达接近6000亿美元，2017～2024年复合增长率为5.6%，行业有望保持稳定增长。

图1 2017 ～ 2024 年全球医疗器械行业市场规模预测

中国市场发展空间大，增速快

国内医疗器械市场将保持20%的增速发展，未来市场空间巨大。我国医疗器械和药品人均消费额的比例仅为0.35:1，远低于0.7:1的全球平均水平，更低于欧美发达国家0.98:1的水平。

因为消费群体庞大、健康需求不断增加以及政府的积极支持，我国医疗器械市场发展空间极为广阔。

中国医疗器械市场近年表现突出，截至2020年，中国医疗器械市场规模约为7341亿元，同比增长18.3%，接近全球医疗器械增速的4倍，维持在较高的增长水平，中国已经成为仅次于美国的全球第二大医疗器械市场。预计未来5年，器械领域市场规模年均复合增长率约为14%，至2023年将突破万亿。从医疗器械市场规模与药品市场规模的对比来看，全球医疗器械市场规模大致为全球药品市场规模的33%，我国该比例仅为12%。

图2 中国医疗器械市场规模及趋势（亿元）

据火石创造数据平台统计，截至2020年12月底，全国医疗器械生产企业数量达30047家，较2019年底增长66.24%。其中，可生产Ⅰ类产品企业15924家，可生产Ⅱ类产品13813家，可生产Ⅲ类产品2310家。

2015～2019年，中国医疗器械行业累计披露投资案例1733起，披露投资金额1036亿元，并购重组是未来我国医疗器械发展的重要趋势，将推动市场集中度提升。聚焦高端，体外诊断、高值耗材、影像设备为最受关注的重点细分领域。

图3 中国医疗器械生产企业规模（家）

从全球医疗器械前10大细分领域看，体外诊断领域是当前全球医疗器械市场中占比最大的细分领域，2018年全球体外诊断市场销售额达526亿美元，占比高达13%，其次是心血管、影像、骨科、眼科等。预计到2022年，体外诊断将以700亿美元的销售额继续位居各细分领域之首。从我国医疗器械市场的产品结构看，影像诊断设备占据最大的市场份额；其次是体外诊断，占据14%的市场份额；低值耗材占据13%的市场份额；剩余的市场份额被心血管、骨科及其他类器械所占据。从细分领域的市场占比来看，市场份额占比较高的细分领域基本是创新性较强、研发投入高、行业壁垒也相对较高的高端医疗器械领域，例如体外诊断中的分子诊断、即时检验（POCT）的子领域产品，心血管领域的支架、起搏器等植介入器械，影像领域的大型影像设备以及骨科和眼科等领域的植入式高值耗材等。

图4 中国医疗器械生产厂家分布（家）

随着国家鼓励创新医疗器械研发生产、医疗器械国产化及进口替代政策的实施，我国自主创新的医疗器械将会加速涌现，产品实现中低端市场向高端市场的不断突破。以体外诊断试剂、骨科医疗器械、心血管医疗器械、医学影像设备和高值耗材为主的细分领域成为国家鼓励发展和行业投资重点。

我国医疗器械产业格局分析

随着中国医疗器械产业的发展，全国已形成了几个医疗器械产业集聚区和制造业发展带，粤港澳大湾区、长三角地区及京津环渤海湾3大区域成为国内的医疗器械产业集聚区。据不完全统计，3大区域医疗器械的总产值和总销售额占全国总量的80%以上。因为各区域所具有的条件不同，这3大产业集聚区呈现出不同的地域特点。

图5 2018 年全球医疗器械细分领域市场占比情况

粤港澳大湾区地区（深圳）：突显高科技特色

粤港澳大湾区以深圳为中心，包括珠海、广州等地。该地区医疗器械的发展经历了两个阶段。第一阶段是创业阶段：在这一时期，一些富有冒险精神的创业者聚集于此，从事新产品的研发与生产；国家也在这一时期投巨资创办了几个对后来发展有很大影响的企业，例如深圳安科公司等；粤港澳大湾区的电子元器件、部件及相关产业较为发达，电子部件价格相对低廉；电子工程类工程师人才聚集，观念超前，拆解、设计能力也较强；物流业发达，可借鉴的国外产品丰富。这些特点使医疗电子产品在这里具有配套加工基础，得以迅速发展。

以深圳为中心的粤港澳大湾区在综

合性高科技医疗器械的研发、生产上具有明显优势，主要产品涵盖监护仪、超声诊断仪、磁共振仪等医学影响设备，以及伽马刀、X刀等大型立体定向放疗设备、肿瘤热疗设备等。其中，深圳医疗器械产业区的总产值以每年超过30%的速度递增，出口贸易发展迅速。相比其他地区，深圳医疗器械产业的优势在于其电子、计算机、通信及机电一体化等领域多年积累的工业基础。深圳的现代医疗器械产业，正是综合了自身在这些领域的高新技术成果，再加上当地政府优惠的政策、开放的机制和市场等因素的激励，逐渐形成了集约化优势，才得以蓬勃发展。

在过去的30年时间里，深圳医疗器械产业得到了迅速的发展。现已拥有600多家医疗器械生产企业，1500多家医疗器械经营企业，年产值超过240亿元，产品外销比例超过60%，成为中国最重要的医疗器械产业集群之一。随着深圳经济特区的迅速崛起，深圳成功完成了第一次产业升级，高科技产业现已成为深圳的核心支柱。20世纪80年代末，深圳安科高科技股份有限公司的成立，标志着以高科技为主的深圳医疗器械产业的起步。此后，一批创业者在深圳开始了艰难的创业历程，其中的佼佼者现已成长为产业的龙头企业。

环渤海地区（京津冀）：诊断治疗产业群引人注目

环渤海地区主要以北京为中心，包括河北省、天津市等。进入了21世纪后，随着国内其他地区基础加工业的快速发展，加之环渤海湾地区医疗器械产业发展势头较好，包括天津、辽宁、山东地区，一个涵盖数字X射线设备（DR）、磁共振成像系统（MRI）仪、数字超声仪、医用加速器、导航定位设备、呼吸麻醉机、骨科器材、心血管器材等产品的企业群正在形成。

在环渤海湾地区，除了一些引进的大企业之外，地区内的企业大体可分为两类：

一类是有着国企背景的大企业，它们拥有一定的产业基础、技术积累、规模优势、大型生产设备和厂房等，中小企业曾经比较难与之竞争。但由于国企受到体制、机制上的制约，企业的创新动力不如民营中小企业。

另一类是中小型创新企业，这类企业通常能够抓住技术更新换代所带来的契机，并借助政府的政策支持及本身所具有的科技能力，在数字化医疗设备这一领域取得突出成绩。然而技术上的优势转换成产品优势或品牌优势并非易事，受多种因素影响，靠技术优势进入医疗器械领域的企业，如何实现可持续发展正面临较为严峻的挑战。以北京地区为核心的研发成果向外扩散是环渤海湾地区医疗器械产业的一个突出特点，由于北京地区生产成本较高，导致许多技术成果向其他地区转移，其中向粤港澳大湾区和长三角地区转移较多。清华大学、北京大学、北京航空航天大学分别在深圳建立了分院，中国科学院也分别在深圳、苏州建立了医疗器械研究院等。

长三角地区：中小型企业表现突出长三角地区以上海为中心，包括浙江、江苏、安徽等省。众所周知，上海具备雄厚的工业基础。在计划经济时代，无论在产品质量上还是在技术研发上，上海医疗器械产业都被视为中国医疗器械产业的领头羊。

长江三角地区医疗器械产业聚集区发展迅速，中小企业活跃，产业特色比较明显。长三角地区的一次性医疗器械和医用耗材在国内市场的占有率超过一半，代表性的产业有苏州的眼科设备、无锡的医用超声、南京的微波设备和射频肿瘤热疗设备、宁波的MRI产业等。加之以高科技为特征的上海医疗器械产业，长三角地区医疗器械产业聚集区已成为我国医疗器械创新、研发与生产的重要基地。

长三角地区，尤其是江、浙两省的医疗器械还有一个特点就是小而全。产品包括眼科、骨科、手术器械、一次性医疗器械等多个方面，基本涵盖了医院日常需要的常规医疗器械。目前，长三角地区的医疗器械规模与产值在国内所占比例最大，江苏省是全国最大的医疗器械生产区域，上海随着科技创新中心建设的不断推进，一批新兴的医疗器械前沿技术与创新产品陆续问世，发展前景广阔。

未来医疗器械产业的发展趋势与思考

随着科学技术的不断进步，以及高新技术在医疗器械领域的广泛应用，医疗器械的发展进入了一个新的阶段。现代医疗器械产品对于疾病的预防、诊断与治疗具有极其重要的作用。其特点主要表现在：

技术综合化

医疗器械产业是一个多学科交叉、知识密集、资金密集、技术集成融合型的高技术产业。其科技含量高，创新性强，涉及医学、计算机、电子信息工程、机械加工、生物化学、自动控制、材料等多个学科，是当前少数几个涉及学科最多的产业之一。

许多大型医疗器械是多技术、多学科交叉融合的成果，例如计算机断层扫描成像（CT）、MRI、发射型计算机断层扫描仪（ECT）、正电子发射计算机断层扫描（PET）、手术机器人、血管造影机、全自动生化分析仪、多参数多功能床边监护系统，都是综合性技术交叉型产品。

战略性新兴产业着重扶持

随着医学的进步及其新技术、新成果的不断涌现，现代卫生事业对医疗装备的要求也越来越高，加之市场的激烈竞争，促使医疗器械对新技术高度敏感。世界各国，尤其是发达国家都把医疗器械作为战略性新兴产业着重扶持，重点发展。

自动化、智能化程度高

随着计算机和人工智能技术的发展，医疗器械不断朝着自动化与智能化的方向发展，自动功能代替人工操作，机器学习辅助甚至代替人工诊断，例如，临床检验工作已摆脱繁琐的手工操作，而被全自动生化分析仪、血细胞分析系统等大型检验设备所替代，这些设备的共同特点是：样品量少、检验指标多。

现代检验设备可根据设定的程序进行自动处理和检测，结果准确，重复性好。新兴的放射组学技术，通过机器学习的方法，已经可以实现对病变部位的准确定位和诊断。手术机器人、手术导航等可以实现微创、精准的介入、检测与外科治疗。

可靠性、安全性要求高

医疗器械作用于人体，其安全性、有效性直接涉及人体健康与生命安全。因此，对其安全性和有效性具有非常高的要求。

质量不断提高，价格逐渐下降

先进制造技术和高性能材料的应用，大规模自动化的生产，以及市场上的激烈竞争，迫使生产厂家不断改进技术、降低成本。产品性能和质量不断提升，价格却逐渐下降。

无维修设计和一次性应用在大型医疗器械向多功能、综合化和自动化方向发展的同时，一些常规小型医疗器械则向简便、实用、稳定可靠、无维修设计方向发展。此外，一些一次性医疗器械的应用，不仅安全方便，并且更加符合人体特征，在减少了交叉感染的同时，也一定程度上减少了患者的创伤与痛苦。

结语

新冠疫情影响下，我国医疗器械产业存在供应链产能应急不足、技术储备少、关键技术“卡脖子”及短期研发能力差等现实问题。

未来我国器械产业应当在诊断及临床检验设备、试剂、生命救治支持设备、互联网医疗及AI等多方维度重视和加大投入，针对政策演变对产业发展的影响，加快产业升级，加强企业间合作。同时，注重支持产权的专利合作，增加国际协同的专业化创新产品，注重医学转化及科技成果转化，形成“海外技术—中国制造—全球市场”的新型商业模式，用好委托开发、代工生产、市场服务等专业化的器械CDMO企业助力行业快速发展。

国内很多公司，不希望自己的员工创建个人品牌在外招摇。本文鼓励员工创造个人品牌只要不涉及公司机密，都应该在容许的范围内。

本文指出，员工的个人品牌，反而能加值组织本身的雇主品牌。

明星员工可能带来的宣传效益，可能超过组织本身的声誉，同时又能迭加在组织之上，可以带动组织、个人一起成长。

国内很多企业，比如某些知名的电梯外资企业，明文规定不允许员工外出进行技术讲座，此举确实一时确保了技术人才的流动，确保了自己在全球电梯市场的垄断地位，但是对于本土的品牌而言，确实不是一个好的消息，因为技术过于封闭。金属板材成形行业很多企业普遍存在此类现象。这其实也是国内很多公司遇到的情况，在国内除了新创外，大多企业是不会希望自己员工在外太过招摇。也有很多年轻伙伴会问我，怕自己在外面架个人网站写文章经营个人品牌，公司跟老板知道会不开心。

但我觉得这种既定看法要在新时代进行调整了，我觉得在这个变动的时代，公司可以因为大环境调整组织结构，精简人力；那同样的个体也要有新的思维去想自己的定位。

这个时代每个人都应该要有创业的精神，那不是要大家都去做自雇者或者跑去开公司，而是把公司当成自己的联盟伙伴、客户。自己提供专业技术跟服务给组织，而组织只是自己其中的一个客户。传统雇佣的从属关系思维应该被打破。

工业时代，员工是公司的一部份，公司提供工作与平台，交换员工的努力打拼，然后以公司的目标跟价值观为先，个人想法次之。这也可以说是从过去贵族领主与农民的从属关系延伸而来的，这样的集体思想注重以组织方向为大。然而这个时代我们不能期待公司的目标成为员工的唯一目标。疫情后更多的是注重自己的人生方向，这也一部分可以解释美国为什么会出现疫情后的大离职潮。

而那些具有创业精神的人才，势必会想要塑造出与组织不同的个人品牌，也就是属于自己的想法、价值体系跟目标愿景。企业当宗旨跟目标当然重要，员工可以去拥护他，并且作为伙伴支持与之相符合价值主张的公司。但员工不需要有我要为了公司奉献余生的思维，因为这也不切实际。

反过来说，员工的个人品牌反而能加值组织本身的雇主品牌。明星员工可能带来的宣传效益是能超过组织本身的声誉，同时又能迭加在组织之上。

但这不代表找个人品牌塑造好的就是加分，还要在价值观、利益上看是否一致。意思是，我们需要鼓励员工塑造自己的个人品牌，我们也应该召募有良好领域名声的明星员工，但不见得等于找到这样的人就是一定加分。

我就常常听过营销的伙伴分享，公司找了有名的KOL协助营销，但最后成效却很差。这其实很好理解，假设你今天是卖床具这种面向家庭的，比起找搞笑型的网红，不如找家庭类型的KOL，才会因为TA重迭产生效益。

而找到价值观跟利益契合的员工伙伴，最重要的是组织本身要认识自身在运作上的风格跟文化，同时针对这样的内容进行宣传。因为价值观即便一致，在运作模式上有差异也会造成磨合上的困扰。

所以很重要的是，组织在自身的雇主品牌形象上也要有明确的定义与传播策略，才能找到真正在行为模式、价值观与利益上一致的明星员工。但最根本的，国内企业本身也要放弃过去那种不鼓励员工在外抛头露面的想法，反而甚至要鼓励员工多在外演讲，分享看法，不应该单纯害怕公司的业务机密是不是会被泄露，而是要制定规范画出准则，让员工在对外上知道哪些层面可以谈论，那些应该要持保留态度。

比如对于技术型人才，我们可以鼓励他谈论的是非机密的技术层次，对于其他员工，我们应该鼓励他面向青年大众分享职涯，只要不涉及公司机密，都应该在容许的范围内。

总而言之，在后疫情时代，想样把握住真正的创业型人才，就应该放下过去以组织为重的从属型思维，改为策略联盟的合作思维，员工要把自己当成专业的供货商与顾问，服务于组织。

企业也要把员工当成一个个体，而非自己的所有物，去鼓励他们找到自己的目标，甚至业余时间斜杠接案，增加技能。员工本身的能力、声誉提升，自然能让组织的水平提高。

你怎样看这个看法呢？欢迎你留言跟我分享。

也跟大家分享我们定期会举办读书会，谈论议题从人文、社会科学到心理学等不同主题，欢迎大家来我们的活动。

2020年以来，中国的智能制造行业进入快速发展阶段。劳动密集型制造业向中西部转移，华东和华南都出现了熟练工人的短缺现象。中国经济强势反弹，加上大量订单从国外流入中国，考验沿海城市制造企业的接单能力。作为钣金自动化和数字化工厂的龙头企业，天田中国在过去一年有哪些最新情况呢？MFC的记者于2021年7月初采访了天田（中国）有限公司的董事长兼总经理、天田国际工贸（上海）有限公司董事长总经理山本浩司先生。

MFC：2021年到目前为止，天田发布了哪些新品机型？

山本浩司：请允许我一边回顾去年的情况，如市场的急剧变化、顾客的新需求和价值观的变化等，一边来介绍一下天田的新商品。

首先是市场：2020年是发生巨变的一年，受全球新冠疫情的影响，人和物的流动被迫停止，世界进入了一个新的状态。中国最早采取措施，抑制了新冠疫情的扩散，并重启经济活动。2020年7月以后，只有中国跟之前相比扩大了市场。在这样的环境下，中国制造业加速了自动化和智能化的进程，从以往的追求量的扩大到灵活应对客户的要求，市场意识发生了很大的变化。特别是对拥有第二工厂或海外工厂的客户而言，工厂的“管理”和“可视化”是必经之路，这与天田在全球推进的IoT解决方案的“V-factory”数字工厂所描述的场景越来越吻合。

基于这样的外部环境变化和天田与客户共赴未来的决心，2020年，我们暂停了在中国通用机床的生产，重点转向提供更具自动化和智能化理念的产品和服务。为了应对客户需求的变化，我们将产品换成了最先进的复合加工机、自动进行工前准备（自动更换模具）的折弯机和全工序的自动编程等。与此同时，通过网络直播的形式举行了关于新加工技术提案的研讨会，由上海技术中心向全中国发布。

以下为满足顾客需求的新产品：1）ACIES-TK：支持小批量生产灵活自动运转的复合加工机。2）HRBC-ATC：包括自动更换模具在内的自动编程软件和折弯系统。3）FLW-ENSIS：应对各种激光焊接的天田特有的光束调节系统。4）全工序可视化的V-factory：将现有NT机全部连网的AMADAIoT生产智能化VC-BOX。

5）适应各种材料的最优加工VENTIS：以天田特有的轨迹控制提供最优加工，在首次在国内发布。

6）基于材料属性的全工序自动编程VPSS3i联动全工序需求的软件。

包括顾客以前使用的NT（Network）机在内，全工序的AMADA设备可以通过V-factory进行可视化，并且可以进行运转分析。天田将在2021年的上海的全球性展会-MWCS数控机床与金属加工展（9月14～18日）和CIIE中国国际进口博览会（11月5～10日）上发布上述新品和服务，欢迎届时参观。

MFC：2020年天田成立了AMADA AI INNOVATION LABORATORY，请问此研究室成立以来，发布了哪些研究成果，能否做详细介绍？AI技术的成熟，您认为可以给工厂带来哪些变化，对未来天田在展览展示和快速为客户提供解决方案上有哪些变化？

山本浩司：您很了解我们的动态。天田集团在切削、冲压、钣金、焊接和金属加工的各个事业领域都不断地开发新技术和创造新商业模式。我们考虑到一些作为制造业中存在的世界性课题，比如人手不足、加工现场的安全性和环境问题等，迄今为止依靠人来判断的很多事情可以用AI来分析，通过IT技术的灵活运用，我们致力于研究和开发够为客户做出贡献的产品。此外，我们还和不同行业、学校等联合开展活动。主要的事业目的如下：

①灵活运用AI等尖端技术，拓宽金属板加工的可能性

天田集团下属各公司相互合作，根据世界不同地区的需求，将生产工序整体优化，并将熟练技术人员的经验进行数字化传承，致力于加工支援。

②着眼于几十年后的社会，探索尚未显著化的需求。

实施旨在培养新事业和新技术的培养的营销活动，抢先开发未来的原材料和加工，开发加工机、软件和自动设备。天田通过大量的研究和经验，积累了多年的数据，了解人们是如何思考的，需要怎样的技术来推进钣金加工的工作和程序。我们将以这些知识为基础，进行与天田集团的中长期发展息息相关的调查研究，并掌握以AI为中心的尖端技术。

MFC：疫情之后，智能化的进程一直很快，请问天田的IoTV-Factory目前国内有哪些客户？2021年以来，咨询此方案的客户多不多？主要集中在哪些行业？

山本浩司：2020年，天田的IoT解决方案“V-factory”获得了作为数据汇集系统的VC-BOX的CCC认证，在中国正式开始向客户供货。天田的V-factory可以从已经销售了20年以上的NT(网络)机上收集数据，每个工厂只需要导入一台v-box，就可以实现各个工厂机器整体的可视化。并且，它是能够分析钣金加工工序的最优化的数字工具。因此，很多拥有天田制造的机器的客户对钣金加工的智能化和效率改善、交货期、进度管理等诸多功能非常关心。特别是考虑设立新工厂的客户，以及在海外拥有工厂的客户，即使在偏远地区，也能在瞬间实现分厂的运营管理，如亲临现场一般。而且客户还可以进行月度、年度的比较，不仅可以管理交货期和进度，还可以利用空闲时间确保工作，从经营性的判断到维护的事前保全，其效果得到了高度评价。

MFC：电动汽车是未来的趋势，电动汽车对于轻量化需求更加迫切，天田能为电池包提供哪些工艺和解决方案？您认为电动汽车的发展，能为天田带来哪些机遇？

山本浩司：在新能源相关的电动车领域，中国的制造内容和产量在世界上也处于领先地位。天田针对这些新产品的加工课题，积极向客户提出解决方案，例如针对轻量化的强度和精度方面，以及新材料的加工等方面。电池组的零件的成形和挤压加工等要求高度尺寸和强度的精度，最后的焊接也是高精度和稳定性的关键。

天田集团负责冲压业务的天田冲压系统和负责激光微细焊接业务的天田焊接技术公司等，各公司在各工序中提供解决方案，以综合提案为我们的优势。在中国，我们各事业部紧密合作开展活动，有相关需要请随时联系我们。

MFC：面对全球疫情和地缘政治的变化，天田在客户交付方面和客户服务方面做了那些调整？

山本浩司：在中国日益扩大的经济环境下，即期交货的要求很高，我们将中国各地的市场信息收集到上海的天田中国总部，根据适当的需求预测来进行适当库存的生产计划。另外，除了在中国3个地区进行库存保管的机器之外，零部件和模具也由总部的供应链管理部门统一管理，统一了发货业务。因此，针对来自中国各地的要求，完善了必要的东西在必要的时候能及时应对的体制。

另外，疫情后开始的客户服务热线也继续使用。从顾客的机械故障问题信息和利用v-factory的维护数据来把握设备的状况，并通过与在日本积累的数据比对，来预测设备停止的原因，将必要零件的选定、修理的顺序等解决方案更快、更准确地传达到客户端，使高质量的现场服务成为可能。

MFC:2021年，天田下半年还有哪些市场规划？

山本浩司：在新冠疫情扩大后的一年里，天田中国彻底更换了产品和体制，旨在与客户共赴未来。特别是通过自动化和数字化灵活应用使设备可视化，首先致力于处理满足有生产效率提高要求的产品。今后，我们将进一步进行加工改革，为了让客户现场的加工更加高效，我们将针对设备和程序的使用方法等进行技术研讨会和个别提案，并通过网络直播的形式进行提案。

此外，到2021年7月为止，考虑到防止新冠病毒感染蔓延，天田停止了所有国际展会的出展。但是，我们预计将从2021年9月在中国的国际展览会上重新开始展出，向客户传达这一年的新生天田中国的变化。同时，关于新材料加工、医疗、半导体、测试设备以及包括空调在内的特殊功能的精密加工问题，我们将与各集团公司联合起来，投入生产能够解决客户课题的新产品。

MFC：您认为中国的钣金加工行业发展到了一个什么程度？与全球还存在哪些差距？

山本浩司：我们天田在中国与制造业的客户进行了约40年的合作。中国的制造业无论在产量、方法、成本等方面都是世界上最强的国家，也是高端需求最多的市场。我觉得，特别是钣金加工方面，产量之多是其他国家无法比拟的，钣金加工和金属加工的自动化要求也特别高。

与世界的钣金市场相比，最大的区别在于数量。今后为了能进行更广泛的国际合作，必须要应对设计和规格的不同，以及应对根据交货期和分期交货的JIT实时生产系统等，这迫使我们必须对多品种的对应要另辟蹊径，而能否达到这样的对应程度就体现了我们的制造力。如果中国的工厂也能做到只在必要的时候生产必要的量，就能确保产品放置空间，也能省去追加工等多余的时间和浪费。从这个意义上来说，中国今后所追求的制造自动化和智能化，和天田所追求的V-factory的数码工厂的构想不谋而合。天田不仅要实现机械本身的自动化，还要通过V-factory来实现代替人的程序、模具准备、从作业顺序到材料管理等加工全工序的自动化。

今天，承蒙您的采访，为我们提供了一个与客户信息共享的机会，非常感谢！

今后，AMADA也会继续精进，与客户共赴未来。在中国的天田新体制下的新产品已准备就绪，今后也请多多关照。

厚度2.02mm贯通式门槛辊压件为左右纵梁加强板，使用材料HCT1180X+ZG10/10，处于A柱与C柱之间，零件长度1759.5mmm。HCT1180X+Z钢板属于超高强度钢板，其材料抗拉强度达到1196MPa，屈服强度933MPa，延伸率≥4%。压成型工艺是卷料通过多组不同的截形的辊轮连续轧制得到所需要的零件截面形状的工艺，通过纵对纵梁加强板开发过程中的研究，为以后同厚度高强板辊压件的开发提供了宝贵经验。

由于节能减排的需要，汽车的轻量化的局势越来越紧迫。实验证明，汽车质量降低一半，燃料消耗也会降低将近一半，相应排量也会根据燃耗减小。

为保证汽车强度和安全性能，汽车轻量化必须在保证结构强度的条件下降低零件重量的条件下达成。近年，国外大型汽车厂商所开发的新车型中，辊压型钢零件已占比超过60％，辊压门槛在国内合资品牌厂商应用也逐渐普及，辊压件减重在汽车轻量化中也是不可或缺的，相比传统冲压件焊接总成，辊压成型工艺减重甚至能达到50%。

研究背景

1180Mpa级厚度2.02mm辊压件的开发应用项目依托于新车型E43-PHEV项目电动车产品开发，该项目辊压零件左/右纵梁加强板较以往辊压件使用的材料，强度高，延伸率更低，料厚也更厚。

零件形状如下

零件截面图

零件俯视图

CAE分析

通过COPRA软件进行CAE分析，得到辊压件卷料宽度为236.3mm，辊压成型工艺卷料宽度公差较高，一般为-0.2～0mm公差带，过宽会使条料边沿挤压到辊轮内壁产生锌皮碎屑甚至使醒面挤压变形，还会产生巨大噪音，过短容易产生折弯角度不良。其辊花图如下：

辊花图

应变分析

通过CAE分析结果可得，根据数据应变曲线图，所有应变峰值没有超过（0.51%为应变极限），结果表明辊花变形设计是合理的，能满足产品的生产。

工艺工序

纵梁加强板零件左右件完全对称，即辊轮工装使用一套即可。该零件成形过程中回弹量大，回弹角度补偿角度超过20°。

工艺过程如下：

开卷——校平——冲孔修边——21段辊轮成型——1段辊轮整形——1段辊轮矫正——切断——检验装箱。

切断位置

零件切断形状如图所示，步距1785mm，计算得到材料利用率达到92%。

实际开发

圆角开裂

前期回厂材料延伸率为5%，上线后状态如下图所示。

上线开裂

截面弧长

根据中性层计算方式：中性层弧长L=π（180°－74°）/180°×（6+2×0.41）=12.617mm

则外弧线延长率ɑ=（14.981－12.617）

/12.617×100%=18.74%；可得材料延伸率不满足外弧长延长率。

解决方案

要求更换延伸率在7%的材料进行调试，零件外R开裂减小，但仍会偶尔出现。

为彻底解决开裂问题，设计通过将零件上R大小由R8改至R9，并加大辊轮上下轮折弯间隙零件外R不再开裂，如下图。此时固化材料供应商生产参数，保证量产后材料性能。

外R 不再开裂

R边沿裂纹

由于切断工装不能一次性切断纵梁加强板，需要在辊压前工序冲孔进行局部预切，如下图所示。2.02mm厚度高强板修边光亮带极小，由于板料冲裁方向向下，辊弯方向朝上，使得毛刺带在R外沿，弯曲时极易产生撕裂。

解决方案

通过增大冲切位置R角的过渡圆弧大小，减小弯曲时内外弧的长度比，使外沿部分减小延伸率，从而使得外沿不再发生裂纹，如下图所示。

法兰折弯回弹

从下图中可以看出，零件法兰边全部向上翘曲，这是由于实际生产过程中，上下轮的间隙未调至合适大小，辊轮未给予足够的折弯回弹补偿量。通过合理调整辊轮间隙，根据辊花图布置校形和整形工序，最终将零件回弹予以消除。

法兰边回弹

回弹补偿

纵梁加强板相对于以往辊压件来说，其特点就是材料延伸率低，材料厚，这就造成零件在折弯过程中特别容易产生开裂。左右纵梁加强板零件单边重量6.19kg，整个侧围门槛部位总成仅由7个子件焊接，大大减少焊装工序和门槛部位总重量，零件的减少也就意味着工装投入的减少。很好的顺应汽车轻量化的发展。

结论

1.零件采用辊压件形式进行设计，材料利用率达到92%以上，这是普通冲压零件普遍无法达到的材料利用率，大大的减少了材料的浪费。

2.纵梁加强板零件设计成1759.5mm长，贯穿AC柱之间，减少普通纵梁设计时产生的多个零件焊接工序，大幅度减少了工装的投入和中间工序，节约成本。

3.纵梁加强板左右键截形一致，辊轮工装左右通用，减少辊压成本的投入。

4.将纵梁直接设计为一个零件连接前后柱，减少了焊接工序，从而减小了累计误差，提高整车精度。

通过减少焊接工序件的设计，减小整车重量，降低油耗，实现轻量化发展。

2013年，雾霾成为年度关键词，世界上污染最严重的10个城市，有7个在中国。

雾霾危害：雾霾中的物质会对人体的呼吸系统，心血管系统等产生危害。

雾霾来源：以北京为例，该市PM2.5来源中，机动车排放占31.1%。

最经济的轻量化方式

汽车轻量化是未来汽车重要的发展方向之一。主要原因是：⑴资源短缺；⑵环境污染，汽车保有量攀升，排放增大；⑶新能源汽车续航能力不足。

减轻100kg整车重量，每百公里油耗可降低0.3～0.6L，每公里减少9gCO2排放量。世界节能与环境协会的研究报告：汽车整车重量降低10％，燃油效率可提高6％～8％。

《节能与新能源汽车产业发展规划（2012～2020年）》、GB/19578《乘用车燃料消耗量限值》、GB/27999《乘用车燃料消耗量评价方法及指标》中平均燃料消耗量水平在2020年下降至5L/100km，对应二氧化碳排放约为120g/km。通过国家颁布的这些文章可以说明汽车轻量化势在必行！其中，碳纤维——有钱任性的选择，铝合金——理性消费者轻奢路线，热冲压——“减肥”也能经济实惠。从成本与性能双重角度来看热成型等高强度钢是目前满足车身轻量化、同时提升碰撞安全性能的最佳材料之一。

汽车工业的对策

超高强钢热冲压技术

采用高强钢有以下优势：①降低成本，减少零件数量，高温下成型压机吨位较小，一步成型，简化工序，车身结构优化。②降低油耗，减小排放。通过厚度减薄，减轻零件重量，通过结构优化，取消某些加强件减轻重量。③提高性能。高强钢强度可达到1500MPa以上。④零件成型精度高。目前，全国范围内排放和碰撞法规日益严格，追求确保汽车安全舒适前提下的轻量化是行业发展趋势，热冲压零件的应用呈现快速增长态势。

热冲压市场分析

如果每辆车的A柱、B柱、四个车门防撞杆以及部分底盘件等10多个零件都逐渐使用热成形件，最终将形成一个约2.3亿件热成形件的市场需求。

目前中国热冲压线数量已经超过100条，未来需求还在60条左右，发展前景广阔。 

热冲压成型工艺介绍

热冲压工艺

开卷落料，板料堆垛；自动化上料；板料出加热炉；板料加热；送料；热压、保压；取件；出件；检验；激光切割；定位。

热冲压板材的类型

等厚板，激光拼焊板(TWB)，轧制差厚板(TRB)，补丁板，等厚变强度板。目前普遍应用的是等厚、等强度板热冲压技术。激光拼焊板、轧制差厚板、补丁板、等厚变强度板正逐步推广应用。

热冲压的技术优势

强度高，提高车型的安全性能；实现更大程度的车身轻量化；减小油耗和二氧化碳排放；零件成型性相对较好，内应力小，几乎没有回弹，尺寸精度高；车身结构设计简单，加强版数量有效减少；成型力小，降低压机吨位要求；有效提高零件的表面硬度及其耐磨性；降低冲压噪声；通过车身结构优化设计，可以有效控制综合制造成本。

热冲压的未来提升方向

生产节拍慢达到3件/分钟；需要激光切割进行切边、切孔；工艺影响因素比冷冲压复杂的多；无镀层板冲压过程会产生氧化皮，需要定期清理；工作环境比冷冲压差；能耗高，钢板需要加热到930～950摄氏度。

热冲压的应用及案例

热冲压的应用

热冲压技术在欧美，特别是欧洲得到非常广泛的应用，被普遍认为是有效减轻车重、提高碰撞性能和降低车身制造成本的有效手段。大众系列车型中一般有10%以上的热冲压零件使用比例；FIAT拟在后续新车型使用16%以上热冲压零件；Volvo拟在后续新车型使用35%以上热冲压零件。

热成型零件在车身设计中的使用可以达到40个，甚至

更多。下挡板；顶盖前横梁；顶盖拱横梁；顶盖后横梁；后纵梁后部可设计成软区区域（后碰溃缩吸能）结构可以是TWB,TRB,软区，具有一定可变形长度；踏板横梁；前座椅后横梁；前座椅前横梁；通道；前纵梁前部可设计成软区具有一定可变形长度区域（正碰溃缩吸能），结构可以是TWB、TRB、软区。

结束语

未来，热冲压在整车的结构件上的应用会越来越多；近几年热冲压的项目也将会越来越多；作为一个冲压人应该提升自己的业务水平以及知识储备来为客户提供更好的设。

3D打印是一种金属加工技术。特别是金属3D打印提供无与伦比的设计自由度，且具备广泛材料制造的应用范围；但是，此技术仍然面临生产效率低下、质量不稳定以及最终成品机械性质的不确定性。对于使用3D打印制程的公司，目前所面临最大的障碍，就是在3D打印时所产生的变形。目前部分领先的企业研究的3D打印热应力仿真软件，最大功能为可预测构件在3D打印、热处理及支撑架移除时，整体最大应力与变形。相关功能包含计算最终构件的变形，减少/避免变形、最小残留应力、优化积层方向、底板和支撑结构的移除制程，目的可协助客户第一时间决定正确的3D打印方案。

现有激光3D打印过程由于粉体、气场与激光作用下，可能造成腔体透镜的污染，激光长期使用下可能衰减其出光能力，或腔内粉尘影响其激光行进路线，这些都可能造成激光单位能量之改变；激光3D打印若在逐层制作无实时侦测与预警，内部瑕疵将残留在内结构里甚至制程会因此中断，因此架构闭回路3D打印系统将需整合监控装置，进而整合侦测瑕疵侦测等，达到工作中确认与逐层确认的完整机台状态监控之目的，提高系统制程与设备稳定及强健性。

3D打印技术依据美国材料试验学会(ASTM)订定之标准，共可分为七大类型。分别为光聚合固化技术(Vat Photopoly merization)、材料喷涂成型技术(Material Jetting)、黏着剂喷涂成型技术(BinderJetting)、材料挤制成型技术(Material Extrusion)、粉床熔融成型技术(Powder Bed Fusion)、

迭层制造成型技术(Sheet Lamination)与直接能量沉积技术(Directed Energy Deposition)。依不同之成形制程技术，有其适用之材料。

因金属产品组件的强度及结构特性具有其设计要求，金属3D打印制程与其他材料相比，制程困难度更高。此外，金属3D打印属于高温成型技术，在应力应变方面之控制处理更为重要。非优化之制程参数或不稳定之制程参数将会造成产品产生缺陷，如制程迭层分离或裂缝缺陷(如图1所示)、悬空结构(overhang)外型异常(如图2所示)等，甚至产生内部之微结构缺陷。这些问题对于应用导入均造成产品寿命及强健性之隐忧。

图1 制程迭层分离或裂缝缺陷

图2 悬空结构(overhang) 外型异常

传统的3D打印流程(如图3所示)说明如下：①设计图档载入；②根据经验进行制程前处理，其中包含制程参数设定、扫描策略与摆放姿态决定以及支撑结构设计与补强等等；③进入实际制作，最终将透过逆向扫描进行成品尺寸相关品保控制。

图3 传统3D 打印设计制作流程金

但在3D打印导入前期，此流程往往因缺乏经验导致开发不同材料制程相当困难，以致制程缺乏稳定性。一般需透过实验试误法需花费三至四个月时间进行制程参数分析，试误过程耗费成本且效率低。

总结以上几点，建立金属3D打印材料、制程、制程系统、质量之规范标准，将是目前亟待进行之工作。工研院激光中心近几年致力于建置3D打印技术之智能化系统，目标完成制程仿真软件开发、设备监控补偿系统以及远程多信息分析诊断系统，实践3D打印之虚实整合智能制造。相关技术可于制作前提供较佳制程参数与可行性分析，缩短材料参数开发时间，减少制程热残留应力影响之失败可能。此外，开发之监控补偿系统目标实时监视粉床及激光质量，针对制程缺陷或变化实时分析并提供补偿控制参数与对策，所建立之智能制造系统包括制程相关信息收集与分析诊断，远程可实时预警并提供完整制程履历，未来可衔接整厂复合系统智能化制造目标。

金属3D打印预前热应力模拟技术

金属3D打印的选择性雷射熔融(Selective Laser Melting,SLM)技术与传统焊接物理相当类似，SLM可想象为数以万计的微焊接成型技术，而SLM的热应力物理特性与焊接问题相当

接近，但量级相差甚大。借于相近的物理特性，工研院激光中心以焊接物理的固有应变法（Inherent Strain Method,ISM）为基础，开发一金属3D打印专用之预前热应力软件(ITRIA MSim)，与传统透复杂热-机械偶和模型差异，ITRIA MSim结合实验优化技术与弹塑性力学理论，可快速地完成制程热应力与翘曲变形的预前分析，快速回馈进行制程参数修正优化，降低试误法的成本。以下将以金属3D打印火箭引擎燃料混合喷射器做为案例说明。

晋升太空与工研院激光中心合作开发火箭引擎燃料混合喷射器，如图4所示，从初始设计进化发展到适合3D打印制作的设计修改（DesignforAM,DfAM）来回多次，最终由激光中心负责进行制作。此燃料混合喷射器大小为110mmx110mmx170mm，制作时间单一件约需4天时间，但此工件因属大尺寸工件且结构复杂，导致制程设计相当困难。主要原因是大工件在制程中累积的热应力会较大，更容易造成支撑断裂工件翘曲导致铺粉刮刀被干扰甚至停机。若制程在前段时间就发生停机，在未完成的情况下不太容易看出接下来的制程会有无其他风险，这也是大工件透过实际制程进行试误法所面临的问题：失败次数通常大于2次以上，这无疑浪费了许多额外时间与金钱，而虚拟制造正是为了降低制程风险、减少制造成本而开发。

图4 3D 打印燃料混合喷嘴几何设计( 左)；晋升太空研发之火箭引擎( 右)

透过预前模拟可以得到如图5之变形预测结果，可发现在预测结果中变形量超过0.5mm的深红色区块皆为制程中会发生问题的区域，而这结果也符合实际制作结果，特别是成品中支撑断裂与工件变形的高风险区域。预前制造可预测出制程高风险区域，在制程开始前预先提供高制程风险发生位置信息，让制造者加强该些位置的支撑结构，以提高制程良率。以此案为例，预前模拟时间只需40分钟，与实际制程4天相比快上许多。除速度上具备优势与成本大幅节省外，预前制造还可完整提供工件内部无法轻易观察位置的风险，协助使用者改善设计提高制程良率以满足精准制造之需求。

图5 虚拟制造结果可预测制程中风险较高区域

工研院激光中心将预前仿真技术开发成一软件ITRIAMSIM，如图6所示，透过用户友善的接口，希望不具备仿真背景的使用者也能轻易操作使用并得到制程设计改善信息。此软件加载STL图文件，内建五组材料数据库（钛合金Ti6Al-4V，钴铬钼合金MP1，不锈钢PH1、316L以及铝合金AlSi10Mg），数据库中材料是经过ITRIAM机台校正之数据，用户只需经过一次实验校正即可对不同设备进行预前模拟。开发此软件开的目标为加速制造者经验学习曲线，降低制造成本于提高制造效率，协助产业升级与创造更多高值化产品。

图6 工研院开发之ITRI AMSIM 软件

熔池监视补偿控制技术

现有激光3D打印过程在＋粉体、气场与激光作用下，可能造成腔体透镜之脏污，因此激光长期使用下可能衰减其出光能力，或腔内粉尘影响其激光行进路线，这些都可能造成激光单位能量之改变。若激光3D打印在逐层制作无法实时侦测与预警，瑕疵将残留在内部结构里，甚至制程会因此中断。因此架构闭回路3D打印系统将需整合熔池监控装置，进而整合侦测熔池影像、形貌轮廓甚至熔池温度等，达到工作中确认与逐层确认的完整机台状态监控之目的，达到预警及制程回授追踪再确认，如图7所示。

图7 侦测铺粉完整度与对应措施

工研院激光中心在去年度已达到制程良率改善≥80%的目标，导入侦测铺粉完整度达＞90%以上监控判断成功率。若侦测有铺粉不均匀、缺粉未覆盖区、刮刀磨耗过大造成铺粉不均匀痕迹，将自动判别后再进行重复补粉铺粉动作，于警戒上限到达前以不中断制程为优先条件，使未覆盖区域得到再铺粉以及实现人员通知调整的机制，实现制程缺陷补偿控制。另外功能包含设备的氧量浓度、循环流速、腔体压差、底板温度达全时100%条件追踪监控。当因氧气浓度变异回升、循环流速因循环熔渣逐渐阻塞而变慢，都会实时调整循环频率提高效率直至目标值达到正常区间。透过以上两点的缺陷影像与条件变异所进行的补偿控制，目标于导入此系统后可让产品良率提升＞80%。

多参数补偿虚实整

目前激光中心的多参数补偿虚实整合已完成远程激光3D打印实时诊断设备制程监控，并可侦测氧气浓度、压差与腔体流，若有发生门坎超过会提供预警功能(如图8)。讯号更新频率为1sample/sec，预警综合判断于3sec内完成。目前已完成三台设备进行连网，如图9所示，连网后远程预警诊断可

＜5sec。虚实整合平台采用Modbus

图8 Modbus TCP/RTU

图9 金属3D 打印数字转型平台建置流程

TCP/RTU方式让Webaccess跟设备通讯，Webaccess是Master；设备都是Slaver。利用MQTT协议(如图10所示)传输实时数据，并且透过GafanaDashboard监视、预警通知软件提供画面供用户获取信息。

图10 ITRI 多参数虚实整合云平台( 计算机)

预前仿真技术结合数字监测 大幅提升加工质量及效率

工研院激光中心针对金属3D打印开发预前热应力仿真技术，透过物理模型进行SLM制程前模拟，达到制程风险预警之效果，可有效协助制造者强化设计以提高制造成功率。预前模拟目的为制程可视化确认高风险区域，在火箭引擎燃料混合喷射器案例中，每一实际制程需耗时4天且结果含不确定的失败

因素，透过约40分钟的预前模拟，可完整掌握高风险区域信息，并协助相关设计强化以提高制程良率。此技术已开发成一套软件ITRIAMSIM，期望透过预前模拟技术协助制造者加速新产品之设计制造，提高金属3D打印设备投资报酬率并加速产业升级。

另外，工研院激光中心亦建置3D打印制程良率透过铺粉侦测与条件监诊SaaS与PaaS云端平台，从制造管理经营者与研发单位需投入生产数据的筛选与分析，转化出3D打印过程的制程数据与生产数据，制程数据将可作为回馈每批次零件生产质量与参数回归分析，生产数据将能转化嫁动率与生产性能，进而转成金属零件供应链的时程与效能估算。借由积层制造参数仿真、瑕疵检测与预警，持续验证3D打印所完成制品的最终质量，结合数字平台的制程生产数据，便可逐步透过数字平台完善生产流程。

现今的制造产业俨然正在经历一场浩大的技术革命，工业“4.0”朝向着高生产效率、降低成本并且灵活而智慧化的生产，未来工厂的概念链接了3D打印、大数据、系统整合、自动化等九大科技。作为核心九大科技的一环，3D打印技术随着国际知名企业与研发单位前仆后继地投入，俨然由快速打样的用途逐渐消除了原型设计和工具的概念，直接达到产品实现的两个步骤：设计和制造，迈入高度定制化数字制造技术的时代。

图1 涡轮叶片3D 模型

图2 指向性能量沉积成品，在零件上延伸三维结构

3D打印技术的特点在于利用材料进行加法制造，可以在不使用模具的情况下制造结构复杂的对象，因其具有至高的设计自由度而更容易开发传统减法加工与塑性成形加工所无法达成的应用发展，例如复杂结构对象、特殊的内部特征变化以及高度定制化产品。加法制造的特性连带的可达到产品轻量化、与节省材料之功效。近年来与日俱增的企业及个人，使用3D打印零组件与产品将不断创新的思维导入，使得3D打印产业的规模正快速的成长。

现行技术中，最为世人所熟悉的仍为塑料材料的3D打印，然而受限于其材料性质仅适合应用于打样模型与无安全性考量的结构用途，不论是汽车、医疗、食品、航天，工业乃至整体产业生态升华的需求正化为洪流，推动3D打印制造朝向高速、高精度的方向发展。

从产品设计到加工制造剖析3D打印制造现况

3D打印技术成为新兴产业发展的一环，3D打印制造技术的需求也逐年成长，为其中，可分为上游的设计产品、中游的设备材料应用以及下游加工制造、后处理三个部分整理出整个产业链。

上游——产品设计：产品设计部分，由3D绘图、扫描、逆向工程等建构计算机3D模型。

中游——设备材料应用：3D打印中主流的金属制造制程包含黏着剂喷胶技术、粉末熔融技术(PBF)、指向性能量沉积(DED)；投入3D打印制造的材料已经发展的有黏着剂（应用于黏着剂喷积技术）、金属粉末（不锈钢合金粉末、钛合金粉末等）。

下游——加工制造、后处理：金属打印完零件经过后加工（切削、抛光、表面处理等），经过后处理将表面外观与尺寸达到需要标准，完成金属加工的最后一道制程。

目前传统产业的制造技术包含切削、铸造、塑性等加工方式，但碍于技术上限制，例如相对复杂的涡轮叶片零件制造过程相对复杂，3D打印的优势可大幅减少制造程序以及过程时间、成本，原有的产品透过设计后特殊轻量化结构可用3D打印制造达到更快速方便的生产。

3D打印制造技术演进

自1990年起3D打印制造蓬勃发展，时至今日已发展出各项制程。在此之间SLM最为广泛的应用于市场上无论是在航天或是医疗产业上，由主流厂皆相继有生产此制程设备便足以验证此一事实。

图3 激光粉末床熔融技术(LPBF) 架构

SLM的特征在于：能制造具有结构灵活性与材料广泛性的成品，举例来说像是：制造多重不规则化结构、实行一体化成形或是结合前两者的一体式大型复合结构。SLM的较低限制，使得其有着无法被其他制程取代的必要性，若其能够被大力推展，必能使得产业界突破并生产以往传统制程的加工瓶颈，令工业技术的完整性更进一步。

图4 黏着剂喷印(BJ) 机制

主流3D打印制造技术

金属的3D打印作为工业制程上倾力发展的方向，现以激光粉末床熔融(LPBF)、黏着剂喷印(BJ)以及指向性能量沉积(DED)此三种成型技术为主流。

图5 指向性能量沉积，保护气体、粉材与能源于同轴输出

激光粉末床熔融技术(Laser Powder Bed Fusion,LPBF)

激光粉末床熔融技术是目前3D打印制造中最为普遍的一种成型方式。使用激光作为能量源，于铺平的粉末上进行扫描加热成型，待扫描完成，平台Z轴下降一定厚度，随后铺粉装置将

新的粉末铺展至平台上，能量源再进行新一层的扫瞄。透过反复前述流程，三维对象利用3D打印的原理逐渐成型。流程结束后将未经激光扫描的松散粉末移除，即可取得成品。激光粉末床熔融技术(LPBF)代表公司：ExOne、EOS、3Dsystems。

黏着剂喷印技术(Binder Jetting,BJ)

黏着剂喷印过程使用两种以上材料，以粉末为基底，黏结剂作为粉末与粉末之间的黏合。将粉状的材料铺于建构槽中，再利用喷墨头于选定的打印位置喷涂黏着剂，之后在铺上一层新的粉末，铺完粉末之后，平台下降，连续的循环此动作，直到打印件制作完毕。此技术的打印成品需要进行后制程，脱脂(Debinding)的作用是将初胚中的黏着剂移除；烧结是将已经脱脂完的棕胚结合成一体，待其冷却取出，即可得到金属打印成品。代表公司：Desktop Metal、ExOne。

指向性能量沉积技术(Directed Energy Deposition,DED)

DED技术主要经由粉末熔覆(PowderCladding)的方式，使用同轴输送惰性气体与金属粉末，透过激光或其他能量源使粉末输沉积在高温熔融区。其特点在于不受到粉床大小限制，可以制作大尺寸的金属对象或是在曲面工件上制作出细长结构，特别可应用于航天零部件的制造与修补。代表公司：Optomec、DMGMORI。

主流3D打印制造之特点3D打印制造因自由度高且可靠，发展已遍及到众多领域。而三大主流技术间各具特色，在众多方面有互不可取代性。成型效率三项主流的3D打印制造技术中以BJ适合批量生产，以矩阵式的喷头可进行大面积的图形喷印，高速获得多件成型物件；而SLM技术方面已发展多颗激光协同成形的技术，大大缩短了成型时间；DED技术制造在缩短加工时间方面尚未有明显提升的迹象。

机械性能

3D打印零件性能与成品密度率息息相关，BJ需经过黏着剂成型而非在制程中直接熔融金属，成品受到孔隙影响较难达到高理论密度；而LPBF跟DED成品使用高密度能量对金属粉末进行熔融沈积成型可达99%以上的理论密度，具有较高强度。

成型尺寸

BJ生胚含有黏结剂需脱脂烧结才可得到金属成品，为了脱脂完全且符合时间成本，不可制作比较厚重的零件。LPBF需在惰性气体气氛下或真空加工，成品大小受制于成形仓体尺寸；相较之下DED列印头可同时输出粉末与保护气体，并无粉床机构限制，可制造大型对象。

图6 SpaceX 研发Super Draco 引擎，其舱体完全是使用3D 打印制造生产

3D打印制造应用

缩短制造时程

传统金属加工法分成切削法、模压法与铸造法。

金属切削法是最常用的金属加工法，主要方式有车、铣、刨、磨、钻等，通常需要配合特定专用工具才能在特定位置做精准加工。此法需要制作夹具才能顺利加工。模压法常见的有冲压成形、粉末压制成形、金属粉末注射成形、压铸成形等，模压法的特征为需要一定的压力与仿型结构的模具才能成形。此法需要制作复杂的模具才能成形，一般制作模具的时间约5～60天，复杂的产品结构甚至需要更长的制造时间才能完成模具的制造。

铸造法常见的有翻砂铸造法与脱蜡铸造法，铸造法能展现的特征性不足，对于物件的外型特征限制较大。

3D打印制造可减去夹工具与模具制造的时间，以此来节省大量的等待时间。

数量稀少

制造样品或是对象需求数量只有1件时，不需要制造夹具与模具，夹具与模具的成本居高不下，同时花大量的时间等待，3D打印制造可大幅的降低这方面的成本以及时间。

形状结构复杂

形状结构复杂目前主要发生在随形水路模具、拓朴结构与晶格结构上，通常此类型结构有个共通特点，无法使用金属加工法完成加工，3D打印制造可完全解决此现象。

一体成形

面对越来越极限的使用环境要求，此时只有一体成形可以大幅的避免因加工所产生的材料缺陷，而3D打印制造正是一体成型的专业。

因此3D打印制造正往以上四个方面发展，某设备零件损坏，需要等六个月的时间才能生产，此时使用3D打印制造性价比最高，这是其中一方面的应用。

复杂结构的零件，例如涡轮引擎的零部件，图6为SpaceX研制的Super Draco引擎，其腔体完全是使用3D打印制造生产。

另一方面则是往大型一体成型发展，主要应用在航天航天，此领域具有量少，轻量化因此形状结构设计复杂，一体化才能负荷高速所承受的相关应力，最后就是体积大，现行的3D打印制造在航天航天已有不可取代的优势。图7为铂力特公司展示采用具有自主知识产权的“3D打印制造”技术，图中为客机C919的中央翼缘条。

图7 铂力特公司展示采用具有自主知识产权的“3D 打印制造＂技术，图中为客机C919 的中央翼缘条

3D打印制造设备与材料未来两大发展方向

设备发展方向主要分为两大领域，其一是可以打印出超精细件零件，图8为Digital Metal公司所展示的1公分大小的人形。Digital Metal公司证明了3D打印制造也能打印出超精细特征的对象。

其二是可以打印出超大件，图9为新加坡南洋理工大学所研制的开放空间3D打印制造，理论上此方法只有机械手臂的限3D打印制造设备与材料未来两大发展方向设备发展方向主要分为两大领域，其一是可以打印出超精细件零件，图8为Digital Metal公司所展示的1公分大小的人形。Digital Metal公司证明了3D打印制造也能打印出超精细特征的对象。

图8 Digital Metal 公司所展示的1 公分大小的人形

其二是可以打印出超大件，图9为新加坡南洋理工大学所研制的开放空间3D打印制造，理论上此方法只有机械手臂的限制，因机械手臂可自由移动，理论上大小的限制。

图9 新加坡南洋理工大学所研制的开放空间3D 打印制造

材料发展方向主要是针对对象的精细度方向以及超大件适用的发展方向。需要达到特征超激细，金属粉末必须要足够细才能将特征制造出来，但是超细粉末有其先天的致命伤，例如比表面积大所带来的活性大，容易引起尘爆，以及细粉在制造过程中所产生的扬尘问题。而生产大型对象导致材料的消耗量巨大，因此材料需可源源不绝的供应，不然就失去了3D打印制造的优势了。

前言

随着汽车工业的不断深入发展，不仅在动力性、舒适性、燃油经济性等方面不断提升，造型及外观的精致感方面也不断提升，造型面的线条以及分缝R角及间隙都在做小，以提升精致感。这就对侧围、翼子板、车门等冲压零件的单品精度提出越来越高的要求。本文将从零件定位的角度，简单阐述对精度的影响，以及优先改善的方向。

图1 某车型前门外板翻边长度的波动

图2 发盖外板轮廓的波动

生产现场常见的零件精度问题

在实际量产的生产过程中，门外板、发盖外板易出现翻边长度波动，导致总成包边问题。发盖外板易出现翻边轮廓线波动，导致整车匹配间隙变化，如翼子板-发盖的匹配间隙变化。翼子板、门外板易出现孔位变化，导致装配在上面的饰条发生错位，导致整车出现干涉，或者匹配间隙的变化，如门外板防擦条安装孔错位，导致防擦条安装后错位，进而影响整车间隙。

图3 翼子板轮毂孔的波动

精度波动的原因分析

零件本身深度较浅，又易产生回弹，靠型面的符型无法稳定定位。图4是某车型前门外板剖面图，整个零件很平缓，靠凸模型面本身零件错动量很大，无法定位。

图4 某前门外板剖面图

零件在模具上是靠定位板定位的，定位的波动量一般都有0.5mm以上，定位的精准性不高。

图5所示的某车型前门外板OP40翻边工序，通过定位板限制零件边缘定位，本工序的工序内容主要是翻边。定位不稳定出现波动，主要导致翻边长度的变化以及门板下部防擦条孔位（这些孔在前工序已经冲出）的变化。

图5 某前门外板翻边工序定位

图6某车型发盖外板的翻边工艺，OP30主要完成大部分位置的正翻边及局部修边，OP40再完成最终的侧翻边。OP30、OP40未使用孔定位，而是用定位板定位轮廓，并不能使OP30、OP40的翻边轮廓准确传递，导致轮廓最终出现偏差。

图6 某发盖外板的翻边工艺

精度稳定措施

使用孔定位

内板及侧围等零件，主要利用零件自身的孔来定位，无需在废料区设置新的定位孔。需要注意的是选取的定位孔一般就是制件的主副定位孔，在修边工序冲出最有利，孔大小φ16mm以上（对自动化有利），且孔方向与后序需求的冲压方向保持一致。图7是某车型后门内板OP30的定位孔。

图7 某后门内板定位孔

对于少孔或基本没有孔的外板件，孔定位的措施一般是在修边工序的废料区冲出定位孔，在最后的翻边工序使用修边/翻边复合工艺，实现翻边的同时切除定位孔废料。图8是某车型发盖外板OP40工序的定位孔。

图8 某发盖外板的定位孔

合理的工艺方案

对于机械手抖动较大的老线体，使用孔定位在快速生产的情况下，零件定位孔的边缘，容易与定位销发生干涉，使边缘产生变形缺陷（图9），或者零件投放不到位，无法正常冲压。此种情形下，对于浅拉延靠型面符型很难定位的零件，建议尽量推进产品工艺改进，采用三工序的工艺排布方案，翻边在同一序完成（图10）。此方案不易产生轮廓波动问题，因翻边是在同一序完成，不会产生工序传递的变化。只需尽量合理布置翻边工序定位板的稳定性，将修边线的波动控制在0.5mm以内，对后工序的包边就基本不会产生影响。当外板件有锐棱的时候，使用精准的孔定位仍是最好的选择，否则外轮廓虽无异常，但棱线发生0.5mm的错位即难以接受。

图9 某发盖翻边边缘变形

图10 某三工序发盖翻边工序

对于更复杂工艺的零件，无法少工序化且也无法保证全序都有条件使用孔定位，比如翼子板。这种情况的解决思路是所有翻边的轮廓线尽量在有孔定位的工序之前全部完成，保证整体轮廓稳定性。精度要求高的孔（比如饰件装配的定位孔）尽量跟随主副定位孔在同一序完成。

利用公差原则

绝大部分的安装孔和过孔，位置度公差都是采用最大实体原则。这意味着在公差范围内，孔径越大，位置度的公差带就越宽（图11）。比如图11，某安装孔的精度要求：孔径φ10+0.50，位置度±0.5，采用最大实体原则。当孔径是φ10时，位置度公差是±0.5；当孔径是φ10.5时，位置度公差是±0.75。孔径增加的0.5使公差带也加宽了0.5。所以对于此类孔，可以使用上偏差的冲头凹模，使孔径尽量走上偏差，这时对零件位置波动的容忍会适当加大。

图11 某零件孔的公差要求

结束语

零件在模具上能够使用精准的孔定位，是定位稳定性的最大保障。但凡事都有局限，并非所有情形都能使用孔定位，此时应从工艺排布的角度，优先保证重要部位的精度，非重点位置有所舍弃，也可以适当利用公差原则，来降低位置波动的影响。未来智能制造技术进一步发展，可能有更加精准并且局限性更小的定位方式出现，更高精度地还原设计。