相关产业Correlative Industries 一汽集团公司发展及工艺装备需求 长春一汽天奇工艺装备工程有限公司副总经理 王 玫 近几年我国汽车市场呈高速增长态势。2009年 产销双超1340万辆。2010年预测有望达到1700万 平台上推出全新或局改车型26个。 在产品开发和制造工艺技术这两个方面互相促 进,提高生产制造技术水平。在冲压、焊装、涂装、 总装等专业领域不断完善;在模具开发与制造技术 辆。由发展研究中心产业经济研究部、中国 汽车工程学会和大众汽车集团(中国)联合编写的 2010年中国汽车产业蓝皮书发布,中国市场可能培 育出2至3家年产销400万辆以上的世界级汽车集 团,2020年汽车需求预计3160万辆。 领域加大高新技术在模具开发中的应用与推广;在 生产线设计与制造技术领域保持制造工艺、非标设 备、机械化运输、土建公用等诸多专业领域的优势。 特别是在工艺研究与开发、跟踪行业新材料与新工 艺发展方向等方面取得突破性进展,以支撑自主事 业的发展。 1一汽集团公司概况及发展目标 1.1基本概况 吉林省力争在“十二五”期间,使全省汽车产 量达到400万辆。目前,拥有雄厚汽车工业基础的 中国第一汽车集团公司经过五十多年的发展建 设,从生产单一的中型商用车,发展成为中、重、 轻、微、轿、客等多品种、宽系列、全方位的产品 系列格局,生产百余种车型、千余款式;产量从当 初设计年产3万辆生产能力,发展成为百万辆级企 长春市已形成年产170万辆汽车的规模,产销量超 过20%的国内市场份额,吸引了l6户世界500强的 汽车及零部件企业落户于此。长春市正在实施300 万辆整车扩能工程,努力建设世界级汽车产业基 地。 业;企业结构基本实现了从工厂向公司的 转变;资本结构实现了从国有独资向多元化经营的 转变;经营市场实现了从单一国内市场经营向国内、 国外两个市场经营的转变。逐步形成了东北、华北、 西南三大基地,形成了立足东北、辐射全国、面向 海外的开放式发展格局,已成为中国最大的汽车企 业集团之一。 一2一汽集团公司装备制造业概况 及发展需求 2.1概况 汽车的制造水平和质量,取决于装备的技术水 汽集团公司资产结构:有轿车、、客车、 平。汽车工业的发展对装备制造业的需求,始终具 有引领装备制造业发展的作用,代表着现代制造业 的最高水平。汽车制造业主要有以下几个领域: (1)汽车三大总成制造工艺的金属切削机床生 九院、模具、物流等10余个全资子公司;有一汽一 大众、一汽一丰田、一汽通用等l0余个合资公司; 有富奥汽车零部件公司、一汽巴勒特锻造公司、一 汽天奇工装公司等3O余个参股公司。 1.2发展目标 产线。用于完成汽车发动机、变速器、底盘三大总 成壳体、齿轮、轴类等零部件金属切削的机床生产 线。由于我国精密锻造技术和设备比较落后,大部 分汽车零部件都采用切削方式加工,金属切削机床 生产线占全部汽车制造装备数量和金额的一半以上。 (2)整车制造的“四大工艺装备”,即整车装配 生产线、车身焊接和装配生产线、喷涂和冲压生产 线。 WMEM 6期2010年12月 “十二五”期间,一汽集团将投入研发费用190 亿元。在现有百余种车型基础上,布局一个巨型品 牌矩阵。到2012年自主品牌有:红旗、、奔 腾、夏利、威志、佳宝等27款自主品牌精品汽车, 其中包括9款新能源车。自主研发的13套动力总成 等,将在豪华车、高档车、中高级车、小型车四大 86 相关产业Correlative Industries (3)精密锻造生产线。包括模锻、热精锻、冷 挤压、粉末冶金烧结锻造设备、内高压成型设备等。 第一、供应商应该非常熟悉汽车制造企业的产 品的发展过程。了解现在生产的产品比以前生产的 (4)铸造生产线。包括铸铁加工的精密铸造生 产线、铝合金铸件加工压铸机制造单元等。 (5)其他装备。包括测试设备、数控刀具系统、 激光切割和机器人焊接等。 一产品改善提高情况,技术特点和将来要继续改进发 展的趋势。 第二、供应商应该了解汽车制造企业的产品制 造工艺改善过程。以往制造工艺存在的问题、发生 原因、改进措施、在提高效率降低成本方面性价比 好。 汽汽车制造企业因不同,其生产线装备 风格、特点、标准均有不同。一汽一大众公司和一 汽一丰田公司这两个合资企业完全是大众和丰田管理 第三、供应商知名度,产品、质量、服务在社 会上的口碑。 一体系。建设初期制造设备及装备以进口或国内欧系 和日系公司为主。随着国内装备制造配套能力和技 术水平的提高,质量价格优势显现,国产装备份额 在逐步扩大。 一汽集团公司采购系统的重点工作是培育供应 商的两个能力,一是培育供应商的开发能力,二是 培育供应商的管理能力。供应商要有清晰的发展战 略规划,学好标准、流程、规范,形成自己的设计、 分析、验证能力,逐步形成开发能力。向集中规模、 技术改进、科学管理要成本。 汽车装备制造企业要具备为汽车生产企业提供 制造工艺方案的能力,要能做零件生产线的工艺方 案。生产线的核心技术是系统集成技术,不仅是机 床,还包括工、夹、量、检和辅具这些工艺装备, 它关系到零部件的加工成本和效率。高效、高精、 成套是一汽汽车制造企业对汽车装备的要求。 汽轿车公司是在汲取日本丰田“精益生产方 式”精髓,融合了中国元素,建立了自主体系。建 设初期制造设备及装备以进口或国内日系公司为主。 目前,由于国内装备制造配套能力和技术水平有很 大提高,投资成本较低且运营性价比好的优势突显, 国产装备份额比重比较大。 “”是名副其实的我国自主品牌。一汽 公司始终坚持走自主发展之路,通过学习丰田“精 益生产方式”并结合自身特点,形成了自我发展特 色。汽车制造装备分为三类,第一类重点生产线采 用国外先进制造技术,一汽装备制造企业与国外研 发部门联合开发;第二类关键工序采用进口设备; 第三类非重点生产线以国产装备为主。 富奥公司是一汽参股的大型汽车零部件生产企 高效:采用高效、高端专用装备;如:曲轴、 凸轮轴、十字轴专用数控机床的装备。据统计,德 国汽车零部件加工单件成本构成中,降低刀具采购 价格30%,大约可降低制造费用1%;延长刀具使用 寿命50%,同样可降低制造费用1%;而提高生产效 率20%,则可降低制造费用15%。 业,下辖10余家全资子公司坚持发展自主体系,国 产装备份额比重较大。而20多家中外合资公司分别 纳入合作伙伴的管理体系,装备以欧系和日系为主。 富奥公司80%的产品为一汽整车厂和主机厂配套, 拥有几千台机械加工机床,但加工中心设备拥有率 不到15%,按现代汽车零部件加工企业标准,加工 高精:采用高精度装备;如发动机生产线高速 加工中心定位精度/重复定位精度:按ISO标准,工 作台lm以下,6-81xm/3—41xm,工作台1m以上,8— 101xm/4—5txm,还要求高精度保持性和高可靠性。 成套:整车和发动机等关键零部件制造的成套 中心至少应占15%,富奥公司设备及装备的市场潜 力很大。 技术装备,体现于大批量生产的各种自动生产线和 制造单元的系统集成能力。如具有将,机床、刀具、 量具、夹具、辅具、检验等工艺系统,原材料处理、 存储、上下料装置、机床间工件传输装置等物流系 统,生产线控制、刀具更换、夹具及辅具更换、工 2.2一汽集团公司对汽车装备供应商的要求 一汽汽车企业经营已形成了九大特点:产品系 列化、方案优选化、结构模块化、操作自动化、功 能柔性化、质量标准化、技术规范化、管理数字化、 件调度、自动编程、自动控制、自动补偿、工件质 量自动检测、刀具磨损或破损后的自动更换和自动 创新常态化。一汽集团公司不仅单纯地从供应商采 购装备,而更看重供应商的技术实力。以产品开发 能力、质量保证能力、售后服务能力、可持续发展 能力和成本改善能力作为评价标准,具体条件是: WMEM 6期2010年12月 报警等信息系统,集成柔性自动线的能力;具有将 数字化技术、柔性自动化技术、高速加工技术、仿 真技术、绿色制造技术等各种现代制造技术,按照 87 相关产业Correlative Industries 精益、敏捷理念集成为新一代柔性自动线的能力。 价格的竞争,最根本的是企业核心竞争力的竞争。 企业核心竞争力,是企业通过对资源的充分利用和 有效整合而形成的企业独有的、支撑企业保持持续 竞争优势的能力,竞争的实质是看谁能赢得持续的领 先优势,这就要求企业以不断提高核心竞争力作为长 期制胜之本。自主创新是做强汽车装备制造业,提高 3 一汽汽车装备制造企业的差距 及发展方向 3.1存在差距 汽车装备涉及的行业和专业很多,产品技术含 量高、专一性强、集中度高,是装备制造企业的发 展趋势。汽车装备已形成了完善的社会化配套体系, 一企业核心竞争力的根本途径。具体从以下几方面着手: 第一、结合企业产品范围,深入了解典型汽车 产品技术特点及发展趋势,清晰装备产品应如何满 足汽车产品的持续改进。 第二、深入系统掌握典型汽车产品制造工艺。 系统了解制造工艺编制过程,工艺技术水平,以往 汽集团公司汽车制造装备主要依靠社会配套体系。 汽集团公司是一个典型的国有企业,发展轨迹毫 一无旁骛的沿着国家汽车工业发展之路,走了一条引 进国外车型和制造技术的道路。近几年,国家提出 存在的问题、发生原因,改进措施,制定提高性价 比的方案。从单工序的配套能力,提高到为生产线 配套,直至具备系统工程总承包能力,从而实现由 点到线到面的质变发展过程。 振兴装备制造业,一汽集团公司于2007年陆续对所 属汽车装备企业进行、机制和资产结构的改革。 通过引进民营战略合作伙伴,实现了资本多元化, 降低了国有经济比重,建立了法人治理结构,在工 程发包方面提供同等条件优先承接的扶持。这 些变革给一汽集团公司装备企业提供了发展机遇, 第三、加快产品结构调整,优化产品结构。重 点发展具有自主知识产权的汽车四大工艺装备,努 力掌握核心技术和关键技术,实现关键零部件制造 逐步改变了一汽装备企业发展内在动力不足,市场 经济适应能力弱,市场经营步伐不快的状况。但是 与国外装备企业的综合实力相比,差距仍然很大, 具体表现在: 第一、对汽车产品技术特点及发展趋势的了解 缺乏前瞻性,装备产品应如何满足汽车产品的持续 改进及发展的思路不够清晰,产品技术水平和服务 能力滞后市场需求。 第二、根据用户要求提供成套“解决方案”的 系统集成能力落后于国外,因而,竞争汽车工程项 目总承包的能力处于劣势,只能拿一些分包项目, 所需装备的自主制造和再创新,打造企业品牌信誉, 提高企业核心竞争力。 第四、增强自主创新能力。加大新产品开发投 入力度,从提升企业产品开发、制造、试验、检测 能力和人才培养等方面,深入开展与高校和研究机 构紧密合作。 第五、加快完善产品标准体系。提高标准水平, 促进新技术、新工艺、新设备、新材料的推广应用, 跟踪国际先进技术发展趋势,注重与国际标准接轨。 第六、推广应用先进制造技术,完善生产方式, 提高专业化生产水平。加强企业管理优化产权结构, 转换和强化经营机制。 提供单工序装备,经营规模和范畴小。 第三、技术创新能力不强,高新技术成果产业 化水平低,缺少具有自主知识产权的产品技术,尚 未形成自己的设计、分析、验证产品开发的综合实 力,企业持续发展的后劲不足。 第七、加强技术创新人才培养。与高校联合培 育一批年富力强、具有创造性的中青年科技人才、 管理人才和高级技工,特别要培养重大装备研制和 系统设计的带头人才。 第八、大力开展生产线设备装备维修维护的陪 产服务。通过开展增值服务,逐步实现由生产型制 造向服务型制造转变。 第四、只重视生产准备阶段拿项目干工程,忽 视了生产线投产后装备维护的陪产服务。在产品、 质量、服务等方面没有形成自己的品牌信誉,社会 知名度低。 第五、企业在发展中没有充分利用好社会资源, 缺乏与国内外品牌企业合作,形成优势互补。 3.2发展方向 4长春一汽天奇工艺装备工程有 限公司 4.1天奇工装概况 WaEM 6期2010年12月 在激烈市场竞争中,现代企业不单纯是规模与相关产业Correlative Industries 长春一汽天奇工艺装备工程有限公司是由原一 包括机锻模、锤锻模、热镦模、切边模、校正模、 汽集团全资子公春一汽工艺装备有限公司于 复合模、联合模、大型模座、相应配套备件和锻模 2009年4月改制成立的企业。改革激发了企业 翻新等。冷镦类模具有挤压、剪切、夹持等系列产 活力,2009年改制当年就实现销售收入9063万元, 品。 利润400万元。2010年将实现销售收入1.2亿元, 4.2转变发展方式 利润500万元。 天奇工装深刻认识到: “品质的失败是信誉的 天奇工装是一个集产品研制、开发、设计、制 失败;生产的失败是机遇的失败;成本的失败是竞 造、服务为一体的公司。现有员工680余人,其中 争的失败;人事的失败是全盘的失败。”分析企业当 科技人员242人(研究人员46人占科技人员的 前优势和劣势,面对机遇和挑战,公司要想发展, 19%),有高级职称的55人,中级职称的103人,并 就必须调整产品结构,转变发展方式。 有一批技术高超的操作工人。公司使用面积3.6万多 (1)调整产品结构、强化自主创新 平方米,有各类机加工设备900余台,其中精、大、 《国家装备制造业调整和振兴规划》提出发展思 稀设备100余台,数控座标镗床等精密设备50多 路:结合实施汽车产业调整和振兴规划,重点提高 台,立卧复合加工中心、龙门加工中心等高效加工 汽车冲压、装焊、涂装、总装四大工艺装备水平, 设备40多台,先后引进多台世界一流的数控加工中 实现发动机、变速器、新能源汽车动力模块等关键 心和大型精密三坐标测量机。天奇工装拥有雄厚的 零部件制造所需装备的自主化。为此,深化企业改 技术力量,设有中国汽车行业唯一的长春汽车工艺 革,加快产品结构调整,发展具有自主知识产权的 装备设计研究所,承担着工艺装备设计和开发工作。 汽车四大工艺装备,实现汽车关键零部件制造所需 设计部门以汽车产品数学模型为依据,采用CATLA 装备的自主制造和创新,汽车装备制造业大有可为。 软件进行工艺装备三维CAD设计,并实现了三维动 一汽集团市场很大、资源充足需求旺盛。天奇 态模拟和生产状况仿真模拟。天奇工装为一汽集团 工装长期为一汽集团本部的一汽一大众、一汽轿车、 公司及全国多个汽车制造企业提供过以下各种车型 等公司提供产品,掌握了装配线夹具的设计方 制造的工艺装备。 法和结构特点等核心技术,具备装配线夹具开发能 (1)整车制造三大工艺装备 力及制造与服务的综合实力。进一步强化自主创新 总装生产线装备:整车装配吊具、动力总成和 力度,尽快把装配线夹具培育成为具有核心竞争力 变速器分总成装配托盘、装配夹具、拆卸夹具、涂 的产品,向汽车产业工艺装备需求的广度和深度进 胶夹具、工位器具、输送系统、钢结构、装配工具 军。 等; (2)做精、做强加工中心配套夹具 焊装线生产线装备:焊接夹具、输送系统、工 加工中心以其大驱动功率、重负荷切削、超强 位器具、钢结构等; 的主轴刚性,满足高速、高精度、批量生产的要求。 涂装线生产线装备:涂装线装备、装涂夹具、 因其具有独特的机械加工特点,机械加工零件采用 输送系统、钢结构等。 加工中心设备已是趋势。进口加工中心由国内配置 (2)三大总成及零部件加工工艺装备 夹具的现象非常普遍。进入21世纪以来,我国加工 各类机械加工夹具:加工中心夹具、钻孔攻丝 中心生产和应用快速发展,其生产和消费数据见 夹具、多轴头夹具、铣和拉削夹具、弯管夹具、辅 表1。 具、各类高精度弹性定位元件、弹簧卡头、碟形弹 表1 2001 ̄2009年我国加工中心生产和消费数据表 簧、弹性套、弹性盘、螺纹弹性套、液压塑料心轴 (单位:台) 等; 年份 2001 20O2 2OO3 20O4 2005 2006 2007 2008 2009 各类量检具:各类检验夹具、各类专用量具、 产量 479 579 896 2687 3378 5839 9384 16512 16001 电子测量仪器等; 进口 2290 3320 4750 8095 10339 12399 13846 13826 8820 各类刀具:车、铣、刨、镗、钻、铰和拉削刀 出口 206 198 140 352 319 858 892 1380 636 具;切齿、螺纹、数控和可转位类等刀具; 国内 2563 3701 5348 10430 13398 17380 22338 28958 25457 各类锻造模具:热作模具中有大型热锻模具, 消费 WMEM 6期2010年12月 89 相关产业Correlative Industries 从表1中数据可看出,2001年国产加工中心产 量仅有479台,2008年达到16512台,增长了33 倍。2005年我国加工中心消费近2.9万台,居世界 第一。根据中国机床工具工业协会的统计,2001~ 2009年我国机械制造产业拥有国产和进口加工中心 约13万多台。一台加工中心需配置多套夹具,因 此,加工中心配套夹具的潜在市场很大,需求旺盛。 图1—3是天奇工装开发的、在柔性混流汽车生产线 上应用的多工位加工中心夹具、高精度弹性元件等 新产品,积累了经验,掌握了加工中心夹具设计制 造等核心技术。核心技术体现在液压夹具的内置式 液压油路、自主开发的保压系统。已完全具备开发 图2加工中心多工位液压夹具 手控、气控、液控、电控等多种控制方式的加工中 心夹具的能力。自主开发的各种几何形状复杂的、 薄壁壳体汽车零件加工中心夹具全部应用计算机三 维设计技术,模拟了夹具、设备与多路7O余副刀具 运行轨迹,有效验证了设计方案,极大地提高了设 计质量和效率,为做精、做强加工中心配套夹具配 备了“现代设计武器”。 图3高精度弹性元件 产 品 附 打 值 制造 定义 图4企业延伸发展方向 生产线投产后装备维护的陪产服务。 图1加工中心液压夹具 承接一汽一大众总装、焊装、涂装生产线设备维 修维护和备件供应业务;承包生产线设备维修服务、 (3)由生产型制造向服务型制造转变,拓展外 包服务、做强实体经营 转变发展方式,深化为汽车行业的全方位服务, 刀具和量具等供应服务;承包劳务服务、承接各公 司劳务外包业务,以劳务输出方式,拓展外包服务、 做强实体经营。如图4所示,通过开展增值服务, 实现企业由生产型制造向服务型制造转变。口 WaEM 6期2010年12月 从设计制造单工序和生产线配套工艺装备,扩展到