三環(huán)車橋以精湛傳承貫徹智能制造理念

2015 年，政府工作報告中提出我國要實施“中國制造2025”，加快從“制造大國”向“制造強國”發(fā)展。之后鍛造龍頭企業(yè)逐步開始布局、實施、應用大數據，推進智能制造項目，這一輪技術革新將會把企業(yè)乃至行業(yè)的生態(tài)鏈推向一個全新的階段，行業(yè)內一些企業(yè)迅速抓住機遇，構建自己的智能化工廠。湖北三環(huán)車橋有限公司（以下簡稱“三環(huán)車橋”）在2015 年初就開始布局智能制造項目，為了做進一步的了解，本刊記者采訪了三環(huán)車橋總工程師張金剛，讓張總帶著我們詳細了解一下三環(huán)車橋智能制造的方方面面。


三環(huán)車橋總工程師張金剛

聚焦工藝創(chuàng)新

三環(huán)車橋于1953 年成立，起初生產農機具，1978 年研發(fā)出了國內首條“汽車前軸成形輥鍛工藝”；1993 年研發(fā)出了國內首條“汽車前軸輥模鍛復合工藝”，并首次將工業(yè)機器人應用到汽車前軸的鍛造工藝中；2009 年建成了國內首條16000t 級全自動化汽車前軸精密鍛造生產線。張金剛1987 年進入湖北三環(huán)車橋有限公司工作，三十年間從車間工藝員做起，一直到現在任職總工程師。

張金剛滿是自豪地說道：“2006 年，我們帶領團隊主持研發(fā)出了國內首款低地板大型客車專用前軸，填補了國內該型產品的空白；2015 年帶領團隊主持研發(fā)了輕量化高性能鏤空前軸新產品，又填補了國內輕量化前軸領域的一個空白，同時研發(fā)建設了國內首條輕量化高性能鏤空前軸鍛造生產線，實現了輕量化高性能鏤空前軸的批量生產。”


輕量化鏤空前軸和低地板客車前軸

有了過硬的技術支撐，就會有廣闊的市場，張金剛介紹到，“我公司在1993 年就實現了產銷雙過億，2009 年實現了產銷過10 億。目前，已具有年產100萬件汽車前軸和40 萬臺車橋的生產能力，產品覆蓋國內所有的商用車系列。公司的國內客戶主要有東風、北汽福田、中國重汽、陜西重汽、江鈴汽車、江淮汽車、大運汽車等國內各商用汽車廠和東風德納、漢德車橋、宇通客車精益達車橋、柳州方盛車橋等各大車橋廠。

2008 年，我們生產的前軸產品正式進入國際市場，當年的出口額是408 萬美元。此后，出口國際市場的份額持續(xù)快速發(fā)展，2017 年實現前軸出口2300萬美元，出口數量11.2 萬件。目前，我公司生產的前軸已出口到戴姆勒( 美國/ 德國)、日本日野、印度塔塔/ 利蘭/ 艾莎/ 馬恒達、韓國岱摩斯、伊朗VAMCO 等國外知名商用車廠家，建立起了亞洲、北美、中歐、北歐四大國際市場板塊，‘三環(huán)’牌汽車前軸已馳名國際市場。”

車橋智能制造項目

三環(huán)車橋的智能制造項目于2015 年上半年完成立項、設備調研等工作，6 ～ 12 月份完成了土建、水、電、設備、工藝等方面的設計工作；2016 年1 ～ 6月完成了項目廠房建設、公用工程及設備招標等工作；7 ～ 12 月完成了設備基礎和公用配套設施建設，部分設備陸續(xù)進入項目現場并安裝調試；2017 年1 ～ 8月完成了各主體設備的安裝調試，目前正在進行整線聯線調試工作。

張金剛說到，“2015 年1 月，帶領團隊開始主持實施‘三環(huán)( 谷城) 高端汽車車橋精密生產基地項目’規(guī)劃調研工作，規(guī)劃投資25 億元，以智能化、數字化為目標，劍指國內外高端市場，旨在把三環(huán)車橋打造成為世界一流的高端汽車前軸和汽車車橋生產基地。


汽車前軸智能化鍛造生產線

在建的‘三環(huán)（谷城）高端汽車車橋精密生產基地項目’一期工程包含1 條具有國內領先水平的萬噸級數字化前軸鍛造生產線、1 條前軸智能熱處理線和6 條前軸數控機加工生產線，新增工廠信息網絡、數字化研發(fā)、智能經營、智能制造、智能物流與倉儲等軟硬件及生產工藝設備裝備153 臺( 套/ 個)，形成年產輕量化高端汽車前軸30 萬件的能力。”

鍛造企業(yè)的樣板工程

三環(huán)車橋以輕量化高端汽車前軸產品為核心，在北京機電所、北京自動化所、華中科技大學以及三環(huán)車橋院士工作站的技術支持下，完成了一個集產、學、研相給合的樣板工程。智能化工廠的建立影響著鍛造的方方面面，從產品研發(fā)階段來看，企業(yè)借助人工智能及大數據進行行業(yè)分析、挖掘用戶需求；從產品生產階段來看，實現網絡化制造、信息管理系統(tǒng)、大批量定制以及智能工廠，可以實現數據共享，營造自己企業(yè)的“智慧”大腦；從產品流通環(huán)節(jié)來看，實現智
能物流配送、智能倉儲等；從營銷的角度來看，輔助營銷決策，分析客戶，進行精準化營銷，增加用戶粘性，提升營銷效率；服務方通過智能化平臺對產品進行持續(xù)的追蹤、定位，及時反饋產品使用過程中出現的問題，以此來改善生產工藝。

張金剛自豪地說道，“本項目在汽車前軸精密鍛造領域，是國內第一個集汽車前軸鍛造、熱處理、機加工、產品涂裝的全流程數字化車間。在行業(yè)中推廣應用，可以改變鍛造企業(yè)工人作業(yè)勞動強度大、作業(yè)環(huán)境差、人工成本高和生產效率低的局面，實現真正的‘機器人換人’，能夠加快促進我國精密鍛造行業(yè)和智能化裝備制造業(yè)的技術創(chuàng)新，提高我國汽車制造業(yè)智能制造水平和國際市場競爭力。產品實現集約化制造工藝、從原材料庫存、下料、鍛造、熱處理、拋丸、探傷、校正、機加工、涂裝均采用一個流的生產工藝布局，減少物料轉運與等待，并實現400℃左右的鍛造余熱利用；以產品流為主線，先進的制造與信
息技術深度融合，提質增效。”

生產效率的提升

智能化車間建成后，將對產品實現全生命周期的環(huán)保和職業(yè)健康管理，以產品的輕量化結構設計為源頭，前軸采用鏤空結構和高強鋼代替結構鋼，在保證相同的強度下，鍛件減重10% ～ 20%。

在研發(fā)層面，根據鍛造材料的物理性能參數與鍛造工藝參數，通過數值模擬、物理模擬和生產實踐相結合的方法，得到鍛件的尺寸、力學性能及微觀組織等信息大數據，采用專家系統(tǒng)生成優(yōu)化的精鍛方案及工藝參數，形狀尺寸精度及力學性能盡可能與零件接近的毛坯的生產工藝，提高材料利用率。

全新的國際領先設備，實現了工藝過程的全自動化管理，大大提高了生產效率和產品品質。生產工藝自動化提高的同時，通過制造執(zhí)行系統(tǒng)的實施，解決對生產過程、設備運行監(jiān)控的問題，保證先進工藝設備的效率能夠最大的發(fā)揮出來。

整個項目整體規(guī)劃分三步實施，分別是功能建設、深入應用和系統(tǒng)集成，以數字化貫通生產經營全過程，將使生產效率提高31.5%，運營成本降低20.25%，產品升級周期縮短38.5%，產品不良品率降低25%，單位產值能耗降低16%。截止2017 年12 月份，三環(huán)車橋共完成產值13 億多元，完成全年計劃的145%。

人才戰(zhàn)略

作為新一輪工業(yè)革命的核心技術，智能制造是制造業(yè)創(chuàng)新驅動、轉型升級的制高點、突破口和主攻方向。三環(huán)車橋多年來堅持走科技創(chuàng)新發(fā)展之路，積極吸納行業(yè)先進技術，大力開展技術改造，不斷提升產品技術含量，這些都離不開人才的支撐。

人才培養(yǎng)

企業(yè)參與市場競爭的核心就是人才競爭。三環(huán)車橋擁有一支實力較雄厚的技術團隊，通過有計劃、有步驟地引進人才，組織好全員培訓，在目前的基礎上使企業(yè)職工素質進一步提高。優(yōu)秀的技術團隊幫助企業(yè)實現了汽車前軸生產全流程自動化、半自動化和精益化生產，安全可控的高性能數控鍛壓機、

數控加工

機床和工業(yè)機器人應用水平高于國內同行業(yè)企業(yè)、工廠設備數控化率達50% 以上；實現ERP/PLM/OA/CAD/CAM/CAPP/CAE 等管理軟件和三維設計軟件的應用，ERP 與PLM 已集成上線運行；開展兩化融合的貫標工作，實現了精益化生產。

關于ERP/PLM 的集成

三環(huán)車橋現已應用了ERP 系統(tǒng)主要模塊軟件，正在與PLM 集成上線運行，實現企業(yè)的采購、生產、銷售、財務、物料清單（BOM）等有效管理。張金剛以ERP/PLM 的集成為例介紹了三環(huán)車橋管理軟件的使用情況。

張金剛說到，“我公司應用了ERP 系統(tǒng)，進一步整合和優(yōu)化企業(yè)銷售、計劃、采購、生產、庫存、財務等全價值鏈上的業(yè)務流程，實現物流、資金流和信息流的‘三流合一’，使三環(huán)車橋能適應國內外各大主機廠的體系要求，同時比競爭對手能更快、更敏捷地響應客戶及市場的需求，全面提升企業(yè)的智能經營管控水平，進而增強參與國際市場的競爭能力。

PLM 系統(tǒng)功能將覆蓋三環(huán)車橋供應鏈各環(huán)節(jié)，將PDM 擴展成模塊化、可裁剪、可擴展的PLM 平臺，各模塊基于統(tǒng)一業(yè)務模型架構、統(tǒng)一數據庫、統(tǒng)一基礎組件，整合現有的平臺，以達到支持智能研發(fā)的協(xié)同管理。下一步將結合企業(yè)MES 系統(tǒng)工程的建設，對計劃管理、倉儲物流管理等方面進行深化運用，并實現ERP/PLM/MES 系統(tǒng)的高度集成。”

鍛造行業(yè)的未來發(fā)展

張金剛說：“從全球來看，鍛造行業(yè)未來的主攻方向就是工業(yè)互聯網、物聯網和智能制造。未來五年是中國制造業(yè)轉型升級關鍵時期，面對數字化、網絡化、智能化發(fā)展的大趨勢，制造業(yè)要在‘三化’上下功夫、勇于改革創(chuàng)新，同時還要具有以下七點思維。

⑴要堅持創(chuàng)新驅動戰(zhàn)略，強化科技創(chuàng)新意識。
⑵要了解技術變革的趨勢走向，加強對經濟以及行業(yè)大趨勢的預判。
⑶要有決心和能力進行結構性調整。
⑷要注重先進的流程管理體系建設工作，提升企業(yè)規(guī)避風險、應對各種環(huán)境的能力。
⑸要積極開展國際合作、開拓國際市場，市場大了，發(fā)展的空間就大。
⑹要有開放共贏的意識，積極營造跨界環(huán)境，聚天下英才為己用。
⑺要增強自信，勇于面對挑戰(zhàn)，敢爭第一。”

總結

未來3 ～ 5 年行業(yè)領軍企業(yè)一定會共享相關數據、看到上下游終端信息；無法共享信息的企業(yè)就缺乏對全球相關資源情況、市場發(fā)展趨勢、企業(yè)運行狀況等諸多方面的掌握，結果無法成為核心供應商、也就無法進入產業(yè)鏈，最終被逐漸淘汰。智能制造是一個全新時代，不僅是技術的變革，而是思維方式、工作模式、生產模式、商務模式、經濟體系、生活方式的變化，智能制造對“中國鍛造業(yè)”的顛覆、再造和融合才剛剛開始!