機(jī)床是汽車生產(chǎn)的工藝手段茉稠,汽車的制造水平和質(zhì)量,很大程度上取決于機(jī)床的水平,這一關(guān)系可謂是唇齒相依蜓耻。近十幾年來(lái),汽車工業(yè)已經(jīng)成為中國(guó)機(jī)床消費(fèi)主體械巡,大約消費(fèi)了全社會(huì)40%的機(jī)床刹淌。同時(shí),汽車工業(yè)投資的一半以上又用于購(gòu)買機(jī)床讥耗,其中進(jìn)口機(jī)床額約占80%有勾。
汽車行業(yè)對(duì)機(jī)床技術(shù)的要求越來(lái)越高,所需求的新機(jī)床與傳統(tǒng)的設(shè)備已有了質(zhì)的不同古程。
現(xiàn)在機(jī)床的可靠性是否能滿足汽車生產(chǎn)的要求蔼卡?遇到了哪些挑戰(zhàn)?對(duì)高效加工有怎樣的要求挣磨,最新的解決方案有哪些雇逞?面對(duì)消費(fèi)終端的價(jià)格壓榨,機(jī)床是否還有降價(jià)空間茁裙?對(duì)此塘砸,汽車生產(chǎn)商和機(jī)床設(shè)備供應(yīng)商展開(kāi)了PK。
可靠性之PK
鄒恒琪:機(jī)床可靠性晤锥,可以說(shuō)是衡量機(jī)床業(yè)水平和競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)之一肺沃。而其對(duì)制造業(yè)尤其是汽車制造業(yè)更是根本、是基礎(chǔ)鬼浮,是汽車行業(yè)制造過(guò)程的準(zhǔn)時(shí)化樱猬,高效率、一致性的基礎(chǔ)。
籠統(tǒng)地說(shuō)衫沽,現(xiàn)在機(jī)床的可靠性是否滿足汽車生產(chǎn)的要求檐鹤,是一個(gè)不怎么好回答的問(wèn)題。一是機(jī)床行業(yè)的種類繁多酒吠,不能一言以蔽之冈彭。二是我國(guó)目前機(jī)床行業(yè)發(fā)展水平、競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力也良莠不齊唇佳,不可以點(diǎn)概面骏点、以偏概全。
就沖壓成形設(shè)備而言杆叛,以濟(jì)南二機(jī)床為代表的重型鍛壓設(shè)備為例谷芬,應(yīng)該說(shuō)目前就可靠性而言是能滿足汽車生產(chǎn)的要求,各大汽車廠(包括國(guó)外汽車廠)都在重復(fù)訂購(gòu)濟(jì)南二機(jī)床的設(shè)備模聋,就證明了這一點(diǎn)肩民。
就金屬切削設(shè)備,以發(fā)動(dòng)機(jī)加工為例链方,在汽車行業(yè)普遍流行的做法持痰,發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋祟蚀、曲軸工窍、連桿和凸輪軸這些核心零部件的加工設(shè)備在選擇時(shí),一是采用盡可能柔性前酿、成熟技術(shù)患雏、成熟工藝方案為原則;二是在整個(gè)工藝方案中重要關(guān)鍵特性加工的設(shè)備采用進(jìn)口設(shè)備罢维;一般特性采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備淹仑。這就可以說(shuō)明在這類高速度、高性能言津、高精度的機(jī)床的技術(shù)性能攻人、可靠性與國(guó)外還有較大差距(特別是歐美)取试,而中低端產(chǎn)品在部分使用進(jìn)口元件條件下署氏,還是完全可以替代進(jìn)口的。
主要面臨的挑戰(zhàn)馁掺,一是基礎(chǔ)功能部件差距大晓够,像控制系統(tǒng)、傳動(dòng)件以及加工工藝等寻币。二是在成套能力擅锚、集成技術(shù)、交貨期控制等方面也有較大差距。三是缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累赊真,臨床經(jīng)驗(yàn)少涝睁,缺乏像德國(guó)勇克所強(qiáng)調(diào)的“我們不只是賣機(jī)床,而且是為用戶提供一套最好的解決方案”的能力盒蚁。四是我們機(jī)床制造不夠精細(xì)示祭,前期故障率比較高,主要反映在油路陋晒、氣路不夠清潔咽蚣,造成堵塞或滲漏,需要運(yùn)行半年左右才能穩(wěn)定萄窜。
張書(shū)橋:總的來(lái)說(shuō)铃剔,歐洲機(jī)床尤其是德國(guó)機(jī)床的可靠性較好,一般在合理的設(shè)備保養(yǎng)條件下能保證10年以上的可靠性查刻,我們有使用近20年的設(shè)備還在正常服役键兜。日韓設(shè)備能夠滿足目前發(fā)動(dòng)機(jī)制造中粗加工工序的可靠性要求,在磨削等精加工工序中日韓設(shè)備用得較少穗泵,對(duì)一些高精度尺寸蝶押,日韓設(shè)備還不能滿足要求。日韓加工設(shè)備在使用壽命后期火欧,設(shè)備故障會(huì)急劇上升棋电。
隨著對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、使用壽命和環(huán)保要求不斷提高苇侵,發(fā)動(dòng)機(jī)零件尺寸越來(lái)越精密赶盔,如某機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸表面粗糙度要求比上一代機(jī)型整整提高了一倍。發(fā)動(dòng)機(jī)零件尺寸要求的提高對(duì)加工設(shè)備的可靠性提出了更高的要求榆浓。
另一方面于未,汽車制造商已經(jīng)向物流成本開(kāi)刀。如果設(shè)備的故障停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)殴衡,為了保證市場(chǎng)需求币沫,必須增加庫(kù)存,這與降低物流成本是相違背的蟀腌。隨著準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)的提出番雀,汽車制造商對(duì)設(shè)備故障停機(jī)時(shí)間提出了越來(lái)越高的要求。
陳長(zhǎng)年:汽車制造屬于大批量生產(chǎn)抠偏。特征是流水自動(dòng)線阶押,設(shè)備排列是串聯(lián)式。全線機(jī)床不能獨(dú)立工作鞋剔,一臺(tái)機(jī)床故障全線停產(chǎn)脱刷,會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失阐逗。這就對(duì)機(jī)床的可靠性(MTBF值)提出了苛刻的要求。目前國(guó)內(nèi)機(jī)床MTBF值只達(dá)到約500h饮码,而流水自動(dòng)線要求MTBF值達(dá)到3000h以上韵谋。國(guó)際著名公司生產(chǎn)線的MTBF可以達(dá)到約5000h。
屈鵬濤:作為全球機(jī)床領(lǐng)域最大的汽車零部件設(shè)備供應(yīng)商氏篇,MAG-IAS公司旗下克勞斯惠樂(lè)西设、蘭姆、愛(ài)克賽羅答朋、維茨希?弗蘭克贷揽、海瑟普、辛辛那提自動(dòng)化公司所提供的設(shè)備90%以上應(yīng)用于汽車零部件的加工生產(chǎn)梦碗。作為批量化生產(chǎn)的汽車行業(yè)禽绪,對(duì)可靠性的要求是非常高的。在MAG-IAS公司洪规,做汽車零件加工的廠家主要集中在德國(guó)印屁,作為德國(guó)的機(jī)床供應(yīng)商,同時(shí)肩負(fù)著為德國(guó)的幾大汽車廠商提供設(shè)備的任務(wù)斩例,除要符合ISO9001質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)外雄人,同時(shí)還通過(guò)ISO14001質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)。為了提高機(jī)床的可靠性念赶,保證生產(chǎn)線24h運(yùn)轉(zhuǎn)础钠,我們?cè)谠O(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)機(jī)床的同時(shí),對(duì)于可靠性的考慮也是非常充分的叉谜。例如拓酵,我們?cè)谠O(shè)計(jì)機(jī)床時(shí),都要綜合考慮保證機(jī)械元器件缆乐、電氣元器件和控制系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性乱树。因此在選用機(jī)械電氣元器件時(shí)九默,所有元器件均選用德國(guó)最好品牌的零件嘁字,且所有的元器件均來(lái)自工廠長(zhǎng)期合作使用的品牌,以保證機(jī)床整體質(zhì)量体六、性能穩(wěn)定及一致阔萧。其次绳瓣,我們也知道,再好的設(shè)備也難免不出故障紧碴,在出現(xiàn)故障以后旷程,對(duì)于用戶來(lái)講甩卷,如何以最快的時(shí)間解決問(wèn)題也是最重要的拔较。為了給用戶提供更好的服務(wù),MAG-IAS公司在全球建立了四個(gè)全球服務(wù)中心,分別位于美國(guó)槽畔、巴西栈妆、德國(guó)、中國(guó)厢钧。這四個(gè)服務(wù)中心均有全系列機(jī)床配件鳞尔,可以及時(shí)給用戶提供全年365天,每天24h零部件服務(wù)早直。這也是支撐機(jī)床可靠性的一個(gè)條件寥假。
高效加工之PK
張書(shū)橋:汽車生產(chǎn)商對(duì)高效加工主要有四方面的要求:一是提高零件切削效率,縮短零件加工節(jié)拍霞扬。同樣的切削加工余量糕韧,一臺(tái)高效切削設(shè)備可以頂兩臺(tái)普通的加工設(shè)備。所以喻圃,目前高速萤彩、大進(jìn)給切削設(shè)備在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)中用得越來(lái)越多。二是采用復(fù)合加工設(shè)備斧拍,減少工件裝夾次數(shù)雀扶。加工設(shè)備最好能在一次裝夾后完成盡量多的加工尺寸,以減少零件裝夾次數(shù)肆汹。三是采用新工藝夏握,減少加工工序。在零件制造過(guò)程中衫半,如果能有效減少加工工序由瞒,可以減少很大的投資。譬如即贰,現(xiàn)在已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)的CBN刀具硬車削在齒輪加工中能夠代替磨削个懒,這樣能夠節(jié)約磨床的投資費(fèi)用。四是能夠?qū)崿F(xiàn)柔性生產(chǎn)疲籍,縮短換型時(shí)間乌爪。在不同型號(hào)的零件之間能夠快速換型是對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的基本要求。不同型號(hào)的零件之間轉(zhuǎn)換最好能夠通過(guò)軟件切換實(shí)現(xiàn)谐浆,硬件方面更換得越少越好经褒。
屈鵬濤:對(duì)于零件的高效加工,我們主要提供兩種類型的解決方案姿记,一種為標(biāo)準(zhǔn)型的高效加工中心哈讯,MAG-IAS旗下愛(ài)克賽羅公司開(kāi)發(fā)了主軸轉(zhuǎn)速達(dá)90000r/min的高速銑床。愛(ài)克賽羅公司開(kāi)發(fā)XHC系列高速雙主軸加工中心梧却,此臺(tái)機(jī)床配有直線電機(jī)奇颠,快移速度為120m/min败去,加速度為1g。同時(shí)烈拒,MAG-IAS旗下德國(guó)克勞斯惠樂(lè)公司新近還開(kāi)發(fā)了快移速度達(dá)到180m/min的高速加工中心圆裕,以適應(yīng)高效加工的需求。另一種解決方案是我們提供具有一定柔性的多主軸高效專用機(jī)床荆几,此種設(shè)備主要由MAG-IAS旗下維茨希?弗蘭克公司生產(chǎn)吓妆,如TWINFLEX系列機(jī)床,有四個(gè)主軸頭吨铸、雙工位行拢,在每個(gè)主軸頭上同時(shí)還可配有8個(gè)以上動(dòng)力頭,因?yàn)椴捎玫氖寝D(zhuǎn)塔式主軸結(jié)構(gòu)诞吱,所以換刀時(shí)間非常短剂陡,對(duì)于復(fù)雜型面的汽車零件而言,加工非常高效狐胎。
目前對(duì)于汽車零件的加工鸭栖,我認(rèn)為還有以下挑戰(zhàn)需要去面對(duì):1.鎂鋁合金材料,CGI等新興材料的廣泛應(yīng)用粮按,對(duì)機(jī)床的剛性要求越來(lái)越高忽浓。2.如何解決好高速加工中切削刃具與機(jī)床的匹配性問(wèn)題。3.如何保證高效加工的同時(shí)做到綠色加工已转,以及如何在干式加工條件下矮憔,保證無(wú)污染的同時(shí),實(shí)現(xiàn)高效加工渗送。
黃建文:機(jī)床的高速化技術(shù)是有效降低成本和提高效率的主要手段遭绝,小巨人機(jī)床有限公司電主軸技術(shù)在數(shù)控車床上的全面應(yīng)用,高速的進(jìn)給速度泰四,伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)牙盤定位的高速刀塔分度機(jī)構(gòu)零硫,以及加工中心上應(yīng)用的雙伺服電機(jī)控制的高速凸輪換刀技術(shù),為機(jī)床的高效加工提供了充分的保證兔页。還有我們根據(jù)汽車行業(yè)大批量生產(chǎn)的特點(diǎn)推出的VTC-160A/2PC全動(dòng)立柱式的雙交換工作臺(tái)加工中心萄蕾,雙工作臺(tái)交換時(shí)間只有4s,可以實(shí)現(xiàn)加工工件和裝卸工件同時(shí)進(jìn)行俄洞,大幅度提高了機(jī)床的生產(chǎn)效率以躯,非常適合大批量生產(chǎn)特別是汽車行業(yè)用戶的需要。
機(jī)床的高精度加工可以有效提高產(chǎn)品的性能和裝配的效率啄踊,我們通過(guò)采用高精度的數(shù)控系統(tǒng)和高剛性的機(jī)床結(jié)構(gòu)忧设,以及高精度的加工和檢測(cè)手段,保證了機(jī)床的精度颠通,通過(guò)對(duì)機(jī)床關(guān)鍵部位的溫度傳感器檢測(cè)的溫度變化址晕,并對(duì)溫度的變化進(jìn)行補(bǔ)償?shù)拇胧┌蛐福瑏?lái)保證機(jī)床的精度穩(wěn)定性。高剛性斩箫、高精度的機(jī)床結(jié)構(gòu)吏砂,可以進(jìn)行工件淬火后的硬車削撵儿,加工淬火零件的表面粗糙度可以達(dá)到Ra0.2以下乘客,實(shí)現(xiàn)以車代磨,使得零件的生產(chǎn)效率大大提高淀歇,并已經(jīng)在汽車變速箱齒輪的生產(chǎn)中得到應(yīng)用易核。
復(fù)合加工技術(shù)的應(yīng)用,為了提高產(chǎn)品質(zhì)量浪默,縮短物流線減少等待時(shí)間牡直,提高效率實(shí)現(xiàn)工序集成,我們的機(jī)床可以通過(guò)豐富的選項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)薛淆,比如車床可以選配銑削以及第二主軸實(shí)現(xiàn)工件的一次裝夾完成零件的全部加工工序甜芭。
汽車行業(yè)的高效加工還包括在管理方面,系統(tǒng)豐富的管理功能和網(wǎng)絡(luò)功能使用戶不用親臨現(xiàn)場(chǎng)就可以掌握機(jī)床的工作狀態(tài)凑篇,為用戶的生產(chǎn)計(jì)劃提供依據(jù)和建議霸臂。完善的自診斷功能和在線服務(wù)功能更可以提供隨時(shí)隨地的服務(wù),快速準(zhǔn)確地解決用戶生產(chǎn)中的問(wèn)題托蜡。
王劍:高效加工可以通過(guò)提高切削時(shí)間的加工效率和減少非加工時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)辈拔。EMAG的解決方案有以下幾方面:
1.多主軸加工中心或多主軸車削中心機(jī)床
針對(duì)汽車零部件采購(gòu)全球化,批量大的特點(diǎn)谢燎,EMAG在全球汽車領(lǐng)域里廣泛運(yùn)用了多主軸的加工設(shè)備匙典。比如EMAG集團(tuán)下的倒置式車削中心(VSC產(chǎn)品系列、VTC產(chǎn)品系列)钧椿,SW加工中心都有單主軸宜箩、雙主軸、三主軸或四主軸的配置盹屠,在保證柔性加工的同時(shí)極大地提高了加工的效率戴卜。
2.減少工件裝夾及上料時(shí)間
EAMG倒置式車削中心配備的自動(dòng)上下料滾道,操作工人只需將工件放在滾道上琢岩,其他裝夾及卸料均有機(jī)床自動(dòng)完成投剥,既減少了上料時(shí)間,降低了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度和失誤担孔,保證了批量生產(chǎn)的效率要求江锨。
3.提高切削速度和進(jìn)給速度
EMAG倒置式車削中心封閉式的U形大理石的抗振床身設(shè)計(jì),大功率和扭矩的主軸及靜壓導(dǎo)軌等都充分保證了優(yōu)異的機(jī)床動(dòng)靜態(tài)的剛性糕篇。配合高效切削刀具的使用啄育,確保了切削加工時(shí)的大切深酌心、高進(jìn)給。
對(duì)于使用鋁件等非重切削的零部件挑豌,EMAG的BAW04-22等臥式加工中心使用直線電機(jī)安券,最大進(jìn)給速度可達(dá)到120m/min.同時(shí)也減少了換刀等非加工輔助時(shí)間。
價(jià)格之PK
張書(shū)橋:對(duì)汽車制造商來(lái)說(shuō)氓英,衡量機(jī)床價(jià)格應(yīng)該結(jié)合設(shè)備整個(gè)使用壽命周期來(lái)看侯勉。目前有的汽車制造商狠壓設(shè)備的初期投資,造成設(shè)備的初期采購(gòu)價(jià)格很低铝阐。但設(shè)備供應(yīng)商為了競(jìng)標(biāo)以睦,設(shè)備的總價(jià)較低,通過(guò)消耗刀具和生產(chǎn)易耗品來(lái)滿足生產(chǎn)效率昂游,機(jī)床剛性差滤钠,這造成用戶在以后的使用過(guò)程中付出很大的代價(jià)。
還有一些設(shè)備通過(guò)合并工藝降低成本跳窖,造成設(shè)備過(guò)分復(fù)雜祠裸,機(jī)床可靠性差,這對(duì)制造商以后的生產(chǎn)管理是不利的职靴。
設(shè)備供應(yīng)商可以通過(guò)提供售后服務(wù)贏得自己的利潤(rùn)眶昵,這對(duì)大家來(lái)說(shuō)是一個(gè)雙贏的局面。日本設(shè)備與相類似的歐洲設(shè)備相比抹欢,在初期采購(gòu)時(shí)價(jià)格都較低溯童,但以后的設(shè)備備件、夾具等生產(chǎn)易耗品賣得非常貴脉织。
陳長(zhǎng)年:價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力是國(guó)內(nèi)機(jī)床的第一優(yōu)勢(shì)求馋。一般來(lái)說(shuō)汽車企業(yè)能夠接受。但是篙耗,高端數(shù)控機(jī)床由于關(guān)鍵件皆為進(jìn)口迫筑,加上關(guān)稅并沒(méi)有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。只有關(guān)鍵件國(guó)產(chǎn)化才有降價(jià)空間宗弯。
屈鵬濤:最近幾年脯燃,隨著中國(guó)汽車工業(yè)的入世及市場(chǎng)化程度加劇,汽車工業(yè)的產(chǎn)量增加蒙保,但是競(jìng)爭(zhēng)已日趨激烈辕棚。一個(gè)最明顯的競(jìng)爭(zhēng)要求就是價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)加劇,對(duì)于我們而言邓厕,在機(jī)床銷售過(guò)程中逝嚎,最直接的感受便是用戶對(duì)設(shè)備價(jià)格敏感程度增加,為了增加MAG-IAS產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,更好適應(yīng)中國(guó)市場(chǎng)對(duì)設(shè)備的需求补君,一方面引几,我們?cè)陂_(kāi)發(fā)一些批量化,低成本的機(jī)床挽铁;另一方面伟桅,加快機(jī)床本土化生產(chǎn)。我們?cè)陂L(zhǎng)春建立愛(ài)克賽羅公司的合資工廠迟伤,此合資工廠窖升,主要生產(chǎn)針對(duì)汽車零件加工的標(biāo)準(zhǔn)化和專用設(shè)備,為了保證在本地化生產(chǎn)的同時(shí)燃悍,還保證機(jī)床的德國(guó)品質(zhì)几垃,所有的技術(shù)人員及裝配工人均在德國(guó)進(jìn)行了超過(guò)半年以上的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)鼓笨。
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