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(bào)告中提出我國(guó)要實(shí)施“中國(guó)制造2025”，加快從“制造大國(guó)”向“制造強(qiáng)國(guó)”發(fā)展。之后鍛造龍頭企業(yè)逐步開始布局、實(shí)施、應(yīng)用大數(shù)據(jù)，推進(jìn)智能制造項(xiàng)目，這一輪技術(shù)革新將會(huì)把企業(yè)乃至行業(yè)的生態(tài)鏈推向一個(gè)全新的階段，行業(yè)內(nèi)一些企業(yè)迅速抓住機(jī)遇，構(gòu)建自己的智能化工廠。湖北三環(huán)車橋有限公司（以下簡(jiǎn)稱“三環(huán)車橋”）在2015 年初就開始布局智能制造項(xiàng)目，為了做進(jìn)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?cè)敿?xì)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(chǎn)農(nóng)機(jī)具，1978 年研發(fā)出了國(guó)內(nèi)首條“汽車前軸成形輥鍛工藝”；1993 年研發(fā)出了國(guó)內(nèi)首條“汽車前軸輥模鍛復(fù)合工藝”，并首次將工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用到汽車前軸的鍛造工藝中；2009 年建成了國(guó)內(nèi)首條16000t 級(jí)全自動(dòng)化汽車前軸精密鍛造生產(chǎn)線。張金剛1987 年進(jìn)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(xiàn)在任職總工程師。

張金剛滿是自豪地說道：“2006 年，我們帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)主持研發(fā)出了國(guó)內(nèi)首款低地板大型客車專用前軸，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該型產(chǎn)品的空白；2015 年帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)主持研發(fā)了輕量化高性能鏤空前軸新產(chǎn)品，又填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)輕量化前軸領(lǐng)域的一個(gè)空白，同時(shí)研發(fā)建設(shè)了國(guó)內(nèi)首條輕量化高性能鏤空前軸鍛造生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了輕量化高性能鏤空前軸的批量生產(chǎn)。”


輕量化鏤空前軸和低地板客車前軸

有了過硬的技術(shù)支撐，就會(huì)有廣闊的市場(chǎng)，張金剛介紹到，“我公司在1993 年就實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)銷雙過億，2009 年實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)銷過10 億。目前，已具有年產(chǎn)100萬件汽車前軸和40 萬臺(tái)車橋的生產(chǎn)能力，產(chǎn)品覆蓋國(guó)內(nèi)所有的商用車系列。公司的國(guó)內(nèi)客戶主要有東風(fēng)、北汽福田、中國(guó)重汽、陜西重汽、江鈴汽車、江淮汽車、大運(yùn)汽車等國(guó)內(nèi)各商用汽車廠和東風(fēng)德納、漢德車橋、宇通客車精益達(dá)車橋、柳州方盛車橋等各大車橋廠。

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

車橋智能制造項(xiàng)目

三環(huán)車橋的智能制造項(xiàng)目于2015 年上半年完成立項(xiàng)、設(shè)備調(diào)研等工作，6 ～ 12 月份完成了土建、水、電、設(shè)備、工藝等方面的設(shè)計(jì)工作；2016 年1 ～ 6月完成了項(xiàng)目廠房建設(shè)、公用工程及設(shè)備招標(biāo)等工作；7 ～ 12 月完成了設(shè)備基礎(chǔ)和公用配套設(shè)施建設(shè)，部分設(shè)備陸續(xù)進(jìn)入項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)并安裝調(diào)試；2017 年1 ～ 8月完成了各主體設(shè)備的安裝調(diào)試，目前正在進(jìn)行整線聯(lián)線調(diào)試工作。

張金剛說到，“2015 年1 月，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開始主持實(shí)施‘三環(huán)( 谷城) 高端汽車車橋精密生產(chǎn)基地項(xiàng)目’規(guī)劃調(diào)研工作，規(guī)劃投資25 億元，以智能化、數(shù)字化為目標(biāo)，劍指國(guó)內(nèi)外高端市場(chǎng)，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(chǎn)基地。


汽車前軸智能化鍛造生產(chǎn)線

在建的‘三環(huán)（谷城）高端汽車車橋精密生產(chǎn)基地項(xiàng)目’一期工程包含1 條具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的萬噸級(jí)數(shù)字化前軸鍛造生產(chǎn)線、1 條前軸智能熱處理線和6 條前軸數(shù)控機(jī)加工生產(chǎn)線，新增工廠信息網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字化研發(fā)、智能經(jīng)營(yíng)、智能制造、智能物流與倉儲(chǔ)等軟硬件及生產(chǎn)工藝設(shè)備裝備153 臺(tái)( 套/ 個(gè))，形成年產(chǎn)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(chǎn)品為核心，在北京機(jī)電所、北京自動(dòng)化所、華中科技大學(xué)以及三環(huán)車橋院士工作站的技術(shù)支持下，完成了一個(gè)集產(chǎn)、學(xué)、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(chǎn)品研發(fā)階段來看，企業(yè)借助人工智能及大數(shù)據(jù)進(jìn)行行業(yè)分析、挖掘用戶需求；從產(chǎn)品生產(chǎn)階段來看，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造、信息管理系統(tǒng)、大批量定制以及智能工廠，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，營(yíng)造自己企業(yè)的“智慧”大腦；從產(chǎn)品流通環(huán)節(jié)來看，實(shí)現(xiàn)智
能物流配送、智能倉儲(chǔ)等；從營(yíng)銷的角度來看，輔助營(yíng)銷決策，分析客戶，進(jìn)行精準(zhǔn)化營(yíng)銷，增加用戶粘性，提升營(yíng)銷效率；服務(wù)方通過智能化平臺(tái)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行持續(xù)的追蹤、定位，及時(shí)反饋產(chǎn)品使用過程中出現(xiàn)的問題，以此來改善生產(chǎn)工藝。

張金剛自豪地說道，“本項(xiàng)目在汽車前軸精密鍛造領(lǐng)域，是國(guó)內(nèi)第一個(gè)集汽車前軸鍛造、熱處理、機(jī)加工、產(chǎn)品涂裝的全流程數(shù)字化車間。在行業(yè)中推廣應(yīng)用，可以改變鍛造企業(yè)工人作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)環(huán)境差、人工成本高和生產(chǎn)效率低的局面，實(shí)現(xiàn)真正的‘機(jī)器人換人’，能夠加快促進(jìn)我國(guó)精密鍛造行業(yè)和智能化裝備制造業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，提高我國(guó)汽車制造業(yè)智能制造水平和國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)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(jī)加工、涂裝均采用一個(gè)流的生產(chǎn)工藝布局，減少物料轉(zhuǎn)運(yùn)與等待，并實(shí)現(xiàn)400℃左右的鍛造余熱利用；以產(chǎn)品流為主線，先進(jìn)的制造與信
息技術(shù)深度融合，提質(zhì)增效。”

生產(chǎn)效率的提升

智能化車間建成后，將對(duì)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)全生命周期的環(huán)保和職業(yè)健康管理，以產(chǎn)品的輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為源頭，前軸采用鏤空結(jié)構(gòu)和高強(qiáng)鋼代替結(jié)構(gòu)鋼，在保證相同的強(qiáng)度下，鍛件減重10% ～ 20%。

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

全新的國(guó)際領(lǐng)先設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了工藝過程的全自動(dòng)化管理，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。生產(chǎn)工藝自動(dòng)化提高的同時(shí)，通過制造執(zhí)行系統(tǒng)的實(shí)施，解決對(duì)生產(chǎn)過程、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控的問題，保證先進(jìn)工藝設(shè)備的效率能夠最大的發(fā)揮出來。

整個(gè)項(xiàng)目整體規(guī)劃分三步實(shí)施，分別是功能建設(shè)、深入應(yīng)用和系統(tǒng)集成，以數(shù)字化貫通生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)全過程，將使生產(chǎn)效率提高31.5%，運(yùn)營(yíng)成本降低20.25%，產(chǎn)品升級(jí)周期縮短38.5%，產(chǎn)品不良品率降低25%，單位產(chǎn)值能耗降低16%。截止2017 年12 月份，三環(huán)車橋共完成產(chǎn)值13 億多元，完成全年計(jì)劃的145%。

人才戰(zhàn)略

作為新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)，智能制造是制造業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)型升級(jí)的制高點(diǎn)、突破口和主攻方向。三環(huán)車橋多年來堅(jiān)持走科技創(chuàng)新發(fā)展之路，積極吸納行業(yè)先進(jìn)技術(shù)，大力開展技術(shù)改造，不斷提升產(chǎn)品技術(shù)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心就是人才競(jìng)爭(zhēng)。三環(huán)車橋擁有一支實(shí)力較雄厚的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，通過有計(jì)劃、有步驟地引進(jìn)人才，組織好全員培訓(xùn)，在目前的基礎(chǔ)上使企業(yè)職工素質(zhì)進(jìn)一步提高。優(yōu)秀的技術(shù)團(tuán)隊(duì)幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)了汽車前軸生產(chǎn)全流程自動(dòng)化、半自動(dòng)化和精益化生產(chǎn)，安全可控的高性能數(shù)控鍛壓機(jī)、

數(shù)控加工

機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用水平高于國(guó)內(nèi)同行業(yè)企業(yè)、工廠設(shè)備數(shù)控化率達(dá)50% 以上；實(shí)現(xiàn)ERP/PLM/OA/CAD/CAM/CAPP/CAE 等管理軟件和三維設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用，ERP 與PLM 已集成上線運(yùn)行；開展兩化融合的貫標(biāo)工作，實(shí)現(xiàn)了精益化生產(chǎn)。

關(guān)于ERP/PLM 的集成

三環(huán)車橋現(xiàn)已應(yīng)用了ERP 系統(tǒng)主要模塊軟件，正在與PLM 集成上線運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的采購、生產(chǎn)、銷售、財(cái)務(wù)、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(yīng)用了ERP 系統(tǒng)，進(jìn)一步整合和優(yōu)化企業(yè)銷售、計(jì)劃、采購、生產(chǎn)、庫存、財(cái)務(wù)等全價(jià)值鏈上的業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)物流、資金流和信息流的‘三流合一’，使三環(huán)車橋能適應(yīng)國(guó)內(nèi)外各大主機(jī)廠的體系要求，同時(shí)比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手能更快、更敏捷地響應(yīng)客戶及市場(chǎng)的需求，全面提升企業(yè)的智能經(jīng)營(yíng)管控水平，進(jìn)而增強(qiáng)參與國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。

PLM 系統(tǒng)功能將覆蓋三環(huán)車橋供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)，將PDM 擴(kuò)展成模塊化、可裁剪、可擴(kuò)展的PLM 平臺(tái)，各模塊基于統(tǒng)一業(yè)務(wù)模型架構(gòu)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)一基礎(chǔ)組件，整合現(xiàn)有的平臺(tái)，以達(dá)到支持智能研發(fā)的協(xié)同管理。下一步將結(jié)合企業(yè)MES 系統(tǒng)工程的建設(shè)，對(duì)計(jì)劃管理、倉儲(chǔ)物流管理等方面進(jìn)行深化運(yùn)用，并實(shí)現(xiàn)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(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和智能制造。未來五年是中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)關(guān)鍵時(shí)期，面對(duì)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展的大趨勢(shì)，制造業(yè)要在‘三化’上下功夫、勇于改革創(chuàng)新，同時(shí)還要具有以下七點(diǎn)思維。

⑴要堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略，強(qiáng)化科技創(chuàng)新意識(shí)。
⑵要了解技術(shù)變革的趨勢(shì)走向，加強(qiáng)對(duì)經(jīng)濟(jì)以及行業(yè)大趨勢(shì)的預(yù)判。
⑶要有決心和能力進(jìn)行結(jié)構(gòu)性調(diào)整。
⑷要注重先進(jìn)的流程管理體系建設(shè)工作，提升企業(yè)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、應(yīng)對(duì)各種環(huán)境的能力。
⑸要積極開展國(guó)際合作、開拓國(guó)際市場(chǎng)，市場(chǎng)大了，發(fā)展的空間就大。
⑹要有開放共贏的意識(shí)，積極營(yíng)造跨界環(huán)境，聚天下英才為己用。
⑺要增強(qiáng)自信，勇于面對(duì)挑戰(zhàn)，敢爭(zhēng)第一。”

總結(jié)

未來3 ～ 5 年行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)一定會(huì)共享相關(guān)數(shù)據(jù)、看到上下游終端信息；無法共享信息的企業(yè)就缺乏對(duì)全球相關(guān)資源情況、市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)、企業(yè)運(yùn)行狀況等諸多方面的掌握，結(jié)果無法成為核心供應(yīng)商、也就無法進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈，最終被逐漸淘汰。智能制造是一個(gè)全新時(shí)代，不僅是技術(shù)的變革，而是思維方式、工作模式、生產(chǎn)模式、商務(wù)模式、經(jīng)濟(jì)體系、生活方式的變化，智能制造對(duì)“中國(guó)鍛造業(yè)”的顛覆、再造和融合才剛剛開始!