三环车桥以精湛传承贯彻智能制造理念

2015 年，政府工作报告中提出我国要实施“中国制造2025”，加快从“制造大国”向“制造强国”发展。之后锻造龙头企业逐步开始布局、实施、应用大数据，推进智能制造项目，这一轮技术革新将会把企业乃至行业的生态链推向一个全新的阶段，行业内一些企业迅速抓住机遇，构建自己的智能化工厂。湖北三环车桥有限公司（以下简称“三环车桥”）在2015 年初就开始布局智能制造项目，为了做进一步的了解，本刊记者采访了三环车桥总工程师张金刚，让张总带着我们详细了解一下三环车桥智能制造的方方面面。


三环车桥总工程师张金刚

聚焦工艺创新

三环车桥于1953 年成立，起初生产农机具，1978 年研发出了国内首条“汽车前轴成形辊锻工艺”；1993 年研发出了国内首条“汽车前轴辊模锻复合工艺”，并首次将工业机器人应用到汽车前轴的锻造工艺中；2009 年建成了国内首条16000t 级全自动化汽车前轴精密锻造生产线。张金刚1987 年进入湖北三环车桥有限公司工作，三十年间从车间工艺员做起，一直到现在任职总工程师。

张金刚满是自豪地说道：“2006 年，我们带领团队主持研发出了国内首款低地板大型客车专用前轴，填补了国内该型产品的空白；2015 年带领团队主持研发了轻量化高性能镂空前轴新产品，又填补了国内轻量化前轴领域的一个空白，同时研发建设了国内首条轻量化高性能镂空前轴锻造生产线，实现了轻量化高性能镂空前轴的批量生产。”


轻量化镂空前轴和低地板客车前轴

有了过硬的技术支撑，就会有广阔的市场，张金刚介绍到，“我公司在1993 年就实现了产销双过亿，2009 年实现了产销过10 亿。目前，已具有年产100万件汽车前轴和40 万台车桥的生产能力，产品覆盖国内所有的商用车系列。公司的国内客户主要有东风、北汽福田、中国重汽、陕西重汽、江铃汽车、江淮汽车、大运汽车等国内各商用汽车厂和东风德纳、汉德车桥、宇通客车精益达车桥、柳州方盛车桥等各大车桥厂。

2008 年，我们生产的前轴产品正式进入国际市场，当年的出口额是408 万美元。此后，出口国际市场的份额持续快速发展，2017 年实现前轴出口2300万美元，出口数量11.2 万件。目前，我公司生产的前轴已出口到戴姆勒( 美国/ 德国)、日本日野、印度塔塔/ 利兰/ 艾莎/ 马恒达、韩国岱摩斯、伊朗VAMCO 等国外知名商用车厂家，建立起了亚洲、北美、中欧、北欧四大国际市场板块，‘三环’牌汽车前轴已驰名国际市场。”

车桥智能制造项目

三环车桥的智能制造项目于2015 年上半年完成立项、设备调研等工作，6 ～ 12 月份完成了土建、水、电、设备、工艺等方面的设计工作；2016 年1 ～ 6月完成了项目厂房建设、公用工程及设备招标等工作；7 ～ 12 月完成了设备基础和公用配套设施建设，部分设备陆续进入项目现场并安装调试；2017 年1 ～ 8月完成了各主体设备的安装调试，目前正在进行整线联线调试工作。

张金刚说到，“2015 年1 月，带领团队开始主持实施‘三环( 谷城) 高端汽车车桥精密生产基地项目’规划调研工作，规划投资25 亿元，以智能化、数字化为目标，剑指国内外高端市场，旨在把三环车桥打造成为世界一流的高端汽车前轴和汽车车桥生产基地。


汽车前轴智能化锻造生产线

在建的‘三环（谷城）高端汽车车桥精密生产基地项目’一期工程包含1 条具有国内领先水平的万吨级数字化前轴锻造生产线、1 条前轴智能热处理线和6 条前轴数控机加工生产线，新增工厂信息网络、数字化研发、智能经营、智能制造、智能物流与仓储等软硬件及生产工艺设备装备153 台( 套/ 个)，形成年产轻量化高端汽车前轴30 万件的能力。”

锻造企业的样板工程

三环车桥以轻量化高端汽车前轴产品为核心，在北京机电所、北京自动化所、华中科技大学以及三环车桥院士工作站的技术支持下，完成了一个集产、学、研相给合的样板工程。智能化工厂的建立影响着锻造的方方面面，从产品研发阶段来看，企业借助人工智能及大数据进行行业分析、挖掘用户需求；从产品生产阶段来看，实现网络化制造、信息管理系统、大批量定制以及智能工厂，可以实现数据共享，营造自己企业的“智慧”大脑；从产品流通环节来看，实现智
能物流配送、智能仓储等；从营销的角度来看，辅助营销决策，分析客户，进行精准化营销，增加用户粘性，提升营销效率；服务方通过智能化平台对产品进行持续的追踪、定位，及时反馈产品使用过程中出现的问题，以此来改善生产工艺。

张金刚自豪地说道，“本项目在汽车前轴精密锻造领域，是国内第一个集汽车前轴锻造、热处理、机加工、产品涂装的全流程数字化车间。在行业中推广应用，可以改变锻造企业工人作业劳动强度大、作业环境差、人工成本高和生产效率低的局面，实现真正的‘机器人换人’，能够加快促进我国精密锻造行业和智能化装备制造业的技术创新，提高我国汽车制造业智能制造水平和国际市场竞争力。产品实现集约化制造工艺、从原材料库存、下料、锻造、热处理、抛丸、探伤、校正、机加工、涂装均采用一个流的生产工艺布局，减少物料转运与等待，并实现400℃左右的锻造余热利用；以产品流为主线，先进的制造与信
息技术深度融合，提质增效。”

生产效率的提升

智能化车间建成后，将对产品实现全生命周期的环保和职业健康管理，以产品的轻量化结构设计为源头，前轴采用镂空结构和高强钢代替结构钢，在保证相同的强度下，锻件减重10% ～ 20%。

在研发层面，根据锻造材料的物理性能参数与锻造工艺参数，通过数值模拟、物理模拟和生产实践相结合的方法，得到锻件的尺寸、力学性能及微观组织等信息大数据，采用专家系统生成优化的精锻方案及工艺参数，形状尺寸精度及力学性能尽可能与零件接近的毛坯的生产工艺，提高材料利用率。

全新的国际领先设备，实现了工艺过程的全自动化管理，大大提高了生产效率和产品品质。生产工艺自动化提高的同时，通过制造执行系统的实施，解决对生产过程、设备运行监控的问题，保证先进工艺设备的效率能够最大的发挥出来。

整个项目整体规划分三步实施，分别是功能建设、深入应用和系统集成，以数字化贯通生产经营全过程，将使生产效率提高31.5%，运营成本降低20.25%，产品升级周期缩短38.5%，产品不良品率降低25%，单位产值能耗降低16%。截止2017 年12 月份，三环车桥共完成产值13 亿多元，完成全年计划的145%。

人才战略

作为新一轮工业革命的核心技术，智能制造是制造业创新驱动、转型升级的制高点、突破口和主攻方向。三环车桥多年来坚持走科技创新发展之路，积极吸纳行业先进技术，大力开展技术改造，不断提升产品技术含量，这些都离不开人才的支撑。

人才培养

企业参与市场竞争的核心就是人才竞争。三环车桥拥有一支实力较雄厚的技术团队，通过有计划、有步骤地引进人才，组织好全员培训，在目前的基础上使企业职工素质进一步提高。优秀的技术团队帮助企业实现了汽车前轴生产全流程自动化、半自动化和精益化生产，安全可控的高性能数控锻压机、

数控加工

机床和工业机器人应用水平高于国内同行业企业、工厂设备数控化率达50% 以上；实现ERP/PLM/OA/CAD/CAM/CAPP/CAE 等管理软件和三维设计软件的应用，ERP 与PLM 已集成上线运行；开展两化融合的贯标工作，实现了精益化生产。

关于ERP/PLM 的集成

三环车桥现已应用了ERP 系统主要模块软件，正在与PLM 集成上线运行，实现企业的采购、生产、销售、财务、物料清单（BOM）等有效管理。张金刚以ERP/PLM 的集成为例介绍了三环车桥管理软件的使用情况。

张金刚说到，“我公司应用了ERP 系统，进一步整合和优化企业销售、计划、采购、生产、库存、财务等全价值链上的业务流程，实现物流、资金流和信息流的‘三流合一’，使三环车桥能适应国内外各大主机厂的体系要求，同时比竞争对手能更快、更敏捷地响应客户及市场的需求，全面提升企业的智能经营管控水平，进而增强参与国际市场的竞争能力。

PLM 系统功能将覆盖三环车桥供应链各环节，将PDM 扩展成模块化、可裁剪、可扩展的PLM 平台，各模块基于统一业务模型架构、统一数据库、统一基础组件，整合现有的平台，以达到支持智能研发的协同管理。下一步将结合企业MES 系统工程的建设，对计划管理、仓储物流管理等方面进行深化运用，并实现ERP/PLM/MES 系统的高度集成。”

锻造行业的未来发展

张金刚说：“从全球来看，锻造行业未来的主攻方向就是工业互联网、物联网和智能制造。未来五年是中国制造业转型升级关键时期，面对数字化、网络化、智能化发展的大趋势，制造业要在‘三化’上下功夫、勇于改革创新，同时还要具有以下七点思维。

⑴要坚持创新驱动战略，强化科技创新意识。
⑵要了解技术变革的趋势走向，加强对经济以及行业大趋势的预判。
⑶要有决心和能力进行结构性调整。
⑷要注重先进的流程管理体系建设工作，提升企业规避风险、应对各种环境的能力。
⑸要积极开展国际合作、开拓国际市场，市场大了，发展的空间就大。
⑹要有开放共赢的意识，积极营造跨界环境，聚天下英才为己用。
⑺要增强自信，勇于面对挑战，敢争第一。”

总结

未来3 ～ 5 年行业领军企业一定会共享相关数据、看到上下游终端信息；无法共享信息的企业就缺乏对全球相关资源情况、市场发展趋势、企业运行状况等诸多方面的掌握，结果无法成为核心供应商、也就无法进入产业链，最终被逐渐淘汰。智能制造是一个全新时代，不仅是技术的变革，而是思维方式、工作模式、生产模式、商务模式、经济体系、生活方式的变化，智能制造对“中国锻造业”的颠覆、再造和融合才刚刚开始!