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中国冲压行业“十三五”发展纲要
发布日期:2016-5-28 来源:cnc hammer 浏览次数:2520

一、十二五期间行业发展

 

目前,全国冲压行业约有超过2.5万家生产企业,200多万从业人员,年生产2800万吨冲压件,总销售额达4000亿元,年消耗3mm以下薄钢板材4500多万吨,采购冲压模具费400亿元(仅指冷冲模,不含热成形和注塑模),新购冲压装备费用200亿元。目前,汽车冲压企业是我国冲压行业的主体,大部分还未从整车厂分离出来,企业具有相当大的规模,并有大量的零配件厂相依附。

 

我国冲压行业经过20012010年十年快速增长后,进入平缓稳定的发展阶段,正在从规模和数量的竞争发展转向高质量、高性能、多品种和高性价比的竞争。十二五期间,冲压行业在汽车用高强度钢板构件的材料选用、冲压设备和模具更新、冲压工艺改进及其软件开发与应用方面取得了一系列进展,虽然冲压行业的信息化、数字化建设起步时间不长,但是已经显著提高了产品质量和生产效率,获得了客观的经济效益和社会效益。

 

超高强钢和热成形用淬硬性高强钢在汽车领域得到广泛应用。HC450XHC600XHC660X(相当于DP780DP800DP980)等冷轧双相钢、超强钢在车门防撞杆、门槛、前纵梁及纵梁封板等方面得到应用,特别受到一些重点汽车制造企业的青睐。在热成形领域,带铝硅涂层的22MnB5在一些重点汽车制造企业得到了广泛应用。在一些重点汽车制造企业,采用热成形的零件高达22个之多。碳纤维等复合材料的应用也正在研究探索之中。

 

目前,冷冲超高强钢模具已经全部实现国产化。在模具工艺、材料及调试方面已经形成了自己的标准。在冷冲超高强钢模具领域,目前国内水平已经与国际接轨。热成形领域,国内初步具备了整线集成能力,除线性软硬分区的热成形模具外,简单零件的热成形模具已经具备国产化的能力。部分企业已经具备起草热成形模具标准的能力。模具设计制造水平大幅提高,大型轿车覆盖件模具及多工位、级进模具国产化率有很大提高,也能生产与3000/分高速冲床配套的精密多工位级进模,模具精度能达到1纳米,冲模最高寿命达到5亿次,并承接国外部分项目的模具设计制造。

 

级进模压机和多工位压机在冲压领域得到了越来越广泛的应用。随着人工成本的增加,各种自动化设备与装置应用越来越多,压机自动化水平越来越高。伺服压机和高速压机不断被企业投入到新的项目中,实现生产效率全面提高。在技术研发上,三维设计工具被逐渐推广应用,CAE软件得到了大量应用。,ADAMSAnsys等在高校使用的软件已经走进了企业,促进了多连杆高速压力机、伺服热成形压力机、大型多工位压力机的研发。掌握了大吨位大台面机械伺服压力机技术,国内首台套25000kN伺服压力机在2014年通过用户验收。掌握了机械压力机多连杆传动技术,并编制多连杆传动设计优化软件,实现了多连杆技术的自动设计与优化。冲压设备走向了专业化发展道路,在设计方面实现了核心部件的标准化,在生产制造方面建立了专业化生产基地。国产大型冲压自动化生产线及中小型多工位压力机已广泛应用于冲压生产中。特别值得提出的是我国已经可以自主研发和制造精冲压力机,中小型精冲压力机基本可以国产。在高速精密冲压力机成形方面也取得了重要的进步,小型高速精密冲设备也已基本可以实现国产化。

 

封头成形是板材成形的一个特别的领域,我们将封头成形纳入了冲压成形领域,依据目前掌握的情况,我国已经完全掌握了各种封头的制造技术-旋压和压制封头技术,封头生产完全实现了国产化。我国的封头压机已经达到国际先进水平。

 

国内也开始具有了自主知识产权的内高压成形压力机,2011年起,国产内高压成形压力机在中国诞生并交付用户使用,“十二五期间近20条内高压成形线在国内先后投产。

 

冲压技术得到发展,十二五期间,内高压成形技术已成熟应用于骨架类管状类零件,板材充液成形技术依托国家重大专项课题正在开展研究工作,未来将有顶盖、发罩、门板等产品的应用,并在新产品开发及小批量研制方面凸显优势。激光拼焊板的冲压技术也得到广泛应用。覆盖件及复杂件冲压成形技术,实现了大型自动化生产方式,引入了一模多件和短工序等先进工艺理念。自主开展SE同步工程工作。轻量化推动了辊弯行业的飞速发展,很多等截面产品被辊弯加工方式所代替,变截面产品辊弯成形也在开发中。多点数字化成形、柔性拉伸成形等三维曲面柔性成形技术在航空、航天、建筑等领域中的应用取得新进展。为了补充传统冲压加工方法的不足,先进的成形技术也得到了发展和应用,如精冲、液压成形、电磁成形、超塑成形、多点模成形、单点渐进成形(也有称滚压成形)和连续多点渐进成形技术等。其共同特点是精密、柔性、快速和复合。十二五期间,铝镁合金冲压成形技术、三维辊压成形/冲压连接技术得到开发和应用。越来越多的三维复杂零件需要采用精冲复合成形工艺,产品从等厚度发展到不等厚度,从二维平面精冲件发展到三维立体精冲件。

 

高速精密冲技术得到快速发展,国产高速冲压机的速度达到2000/分钟,正常生产的薄料小步距的高速冲压模具速度一般1000/分钟,高的达到1500/分钟。大步距(>30mm)模具长度达到1600mm的生产速度达到300/分钟。高速冲压生产高精度产品的精度达到冲裁±0.01,成形折弯±0.015。精冲复合成形工艺的典型例子是汽车Z形连接杆、机油泵链轮、变速箱同步环、斜齿轮、碟形齿轮等。精冲-挤压复合成形的典型例子是变速换挡机构零件、曲轴的平衡重毂体等。一般的厚板精冲已经在轿车排气系统得到广泛应用,提高了制件断面质量、降低了生产成本,间接节约了能耗。

 

适用于精冲的钢材取得良好进展,国内已发展有多家企业从钢厂订购热轧钢卷,通过二次加工,再供给精冲公司。钢材的内部组织、厚度公差、表面质量都基本能够满足行业要求。但在材料品种方面,尚不太齐全。国产精冲压力机性能稳步提高,销售量正在加大,已形成取代进口设备的良好势头。精冲从材料选用、表面抛光、表面涂层和到工艺编排都获得了高度重视,模具的寿命和复杂程度都有所提高。精冲单工位复合模的工艺设计已经十分成熟,具有多个工位的连续模取得较大进展,纵向级进模也已开始研究。精冲软件在应用中尚不太普及。

 

精冲件自主品牌汽车的配套市场几乎全部覆盖,合资品牌汽车市场,欧美系的中低端车型也已基本覆盖,日韩系车难于进入。出口市场有逐渐增大的趋势。精冲件市场总量稳步增长。十二五期间,中国锻压协会积极推动精冲技术的进步和人才培养,在行业的推动下,企业内部以及部分大专院校,已相当重视精冲技术人才的培养。企业主要针对实用人才的培养,而大学则注重培养硕士、博士研究人才。

 

近几年在提升管理能力方面,企业已真正认识到管理出效益、管理上质量,逐步健全了管理制度,一些企业引进ERP系统,实现了网络办公,大大提高了工作效率。从市场销售,物资采购、生产调度、成本核算到仓储管理全部实现计算机系统覆盖。数字化、智能化工厂模式开始得到应用,使冲压车间的现场管理得到很大改善。更加重视能源费用节约,普遍采用削平填谷,充分利用夜间低电价区间组织生产。一些企业开始运用国际上先进的管理理念及方法,引导技术创新,不断革新,推动工艺的持续改进。

 

冲压管理系统已经开始在部分企业运行,在提高工作效率方面起到了一定作用。许多汽车行业冲压车间隶属于主机厂,一些主机厂大部分与海外汽车厂合作,因此汽车冲压车间的管理水平较高,已经接近或达到世界先进水平。

 

二、十二五期间行业存在的问题

 

虽然国内冲压行业取得了很好的成绩,但大部分集中在一些主机厂隶属的企业。成千上万的中小型冲压企业与国际先进水平和市场需求相比,在经营理念、工艺研发、产品设计、装备及模具技术和人才资源等方面都还有较大差距。如果我们站在整个冲压行业来看,无论是一些主机厂隶属企业,还是独立的冲压企业,模具与工业发达国家相比仍有10年左右的差距。特别是针对一些中小冲压企业,研发投入不足、创新能力薄弱、数字化和信息化水平较低、人才发展滞后等都是共性问题。企业管理原始,技术开发和档案管理落后,企业运行流程建设没有足够重视,企业文化建设没有达到应有的高度。现代市场环境方面,中低档产品的市场竞争尤其激烈,在此影响下,整个冲压行业面临市场健康发展的严重挑战。

 

冲压板材自给率尚好,汽车薄板能够满足95%左右,但是品种配套不齐全。如高强度轿车用钢板,合金化镀锌板、铝板、超宽薄板(1650mm以上)等都依赖进口。国内部分材料性能还达不到国际水平,国际技术壁垒依旧存在。新材料研发和投入市场的节奏跟不上企业发展的步伐。

 

高端模具材料依旧依靠进口。国产模具材料,目前主要还是中低端产品,企业盈利水平有限。大型、精密、复杂和长寿命的模具大部分依赖进口,模具设计、制造和材料都满足不了国内汽车发展需要。从2010年模具产业出口首次超过进口,出现外贸顺差以来,到2014年,顺差达23.3亿美元,可是冲压模具却出现逆差,每年进口都多于出口,长寿的模具大部分依赖进口。冲压模具的材料、设计、制作均满足不了国内汽车发展的需要,而且标准化程度尚低,大约为40%45%,而国际上一般在70%左右。

 

冲压高端设备,如伺服压机,大吨位多工位压机,高档内高压成形生产线,高档热成形生产线等设备目前多数还是依靠进口。国产冲压设备在精度,特别是稳定性等技术指标方面明显落后于国际同类产品,而核心的整线集成控制技术有待进一步提高及突破。

 

国内冲压行业竞争激烈,已经进入白热化阶段,中低端产品产能严重过剩。模具企业重复低水平建设,竞争同样进入白热化阶段。冲压行业劳动强度大,人才流动和流失比较严重,影响了企业技术的传承。高端人力资源短缺将成为制约中国冲压行业发展的重要因素。地域性的物价指数也影响到部分模具企业的发展。

 

冲压行业自动化水平有待进一步提高。级进模生产,多工位生产在批量比较小的项目中应用还是不够广泛。自动化程度低,较欧美日等发达国家还有很大距离。手动生产方式在部分低端企业仍旧是其主要生产方式。虽然一些合资厂和主机厂实现了自动化冲压,但还有很大比例的冲压生产线是手工操作,劳动强度大,效率低。一些老国有企业的装备和工艺还很落后。

 

目前,冲压行业管理系统集成度低,对提高企业管理水平作用有限;数字化车间管理是未来发展趋势,需要普及这方面的基础知识。

 

专业技术人才不能满足需求。我国专业化的冲压企业中,能够掌握CAD/CAE/CAM模具设计软件的专业人才缺乏,掌握CAE设计分析技术的人才更少。针对伺服冲压生产线运动干涉模拟分析应用技术的工程技术人员还非常少。

 

行业缺乏深层次的专业技术培训。模具钳工的培养还缺乏体系,与模具企业和整车企业的需求有很大差距。

 

冲压行业从业人员对冲压文化认识模糊,没有将冲压生产看成是一个艺术品创造过程,不但对一般美感唯有追求,更谈不上对质感美的理解,这也是制约冲压生产向高档发展的文化因素。

 

精冲是在普通冲裁基础上发展起来的强力压边精密冲裁工艺,其工艺原理是在三动压机上,借助精冲模,在强力作用下,使材料产生塑性——剪切变形,是一种高质量、高效率和高附加值的加工工艺。精冲在我国发展取得重大进展,但在精冲材料生产、设备可靠性和模具制造技术方面与市场对其的要求仍然存在巨大的差距,特别是生产设备、模具和工艺技术一体化解决方案,设备的可靠性及精度和模具的精度与寿命,以及产品应用范围需要进一步研究和开拓。

 

高速精密冲压技术综合了高速精密压力机技术、高精密冲压模具技术、高品质材料技术、智能控制技术和绿色制造为一体化的高新技术,具有高生产效率、高质量、高一致性及节能降耗、节省人力、降低成本和确保安全生产等特点。近年来,中低档模具已完全实现自给,以大型、精密、高效和高性能模具为主要代表的高技术含量模具自给率仍然较低,只有60%左右。由于受模具材料、热处理技术以及制造装配技术等相关因素的影响,中国模具寿命普遍低于国际先进水平,差距在30%以上。国内高速冲压设备厂家如雨后春笋般成长起来,但设备速度与国外还有很大差距,精度也需要继续提高,中低档机床开始取代进口,但高档机床基本全部进口。

 

市场方面缺乏供需方互相了解的网上平台。冲压企业分散、发展不均衡,除了主机厂的冲压件厂和合资兴建的冲压件厂,大多规模较小、布局分散,工艺水平落后。许多汽车集团大而全,形成封闭式内部配套,导致各企业的冲压件种类多,生产集中度低,规模小,易造成低水平的重复建设,难以满足专业化分工生产,市场竞争力弱;汽车冲压行业面临激烈的市场竞争,处于优而不胜,劣而不汰的状态;

 

冲压生产地区发展不平衡,南方先进、北方相对落后。先进冲压工艺应用不多,吸收、转化和推广速度慢。企业技术开发费用投入少,国外汽车企业的研发投入占年销售额的3%5%,我国重点企业实际投入却不足1%,而零部件投资不到整车总投资的30%,导致企业对先进技术的吸纳应用慢,开发创新能力弱,科技成果向生产力转化慢。我国许多冲压新技术起步并不晚,有些还达到了国际先进水平,但常常很难形成生产力。先进冲压工艺应用不多,有的仅处于试用阶段,中小企业在这方面的差距更甚。国内企业大部分仍采用传统冲压技术,对下一代轻量化汽车结构和用材所需的成形技术缺少研究与技术储备。

 

冲压行业存在的重大问题是缺少企业间的足够交流,重复研究、重复开发和重复投资现象非常严重。在冲压行业中既没有了政府的强制沟通,也没有形成具有市场模式的规范交流,引起的浪费巨大。

 

冲压行业除了汽车行业外,在电子电器、厨具、通讯设备、电机行业、航空、农机和工程机械等行业应用广泛。除电子电器、通讯设备、家用电器和移动信息行业中小形冲压件生产使用一些先进的自动化生产线外,其它的大中形冲压件生产水平普遍落后于汽车行业。

 

三、解决措施

 

冲压行业从工业文化到企业管理都存在一些问题,如何能有效地推进这些问题的解决必须引起行业的足够重视。如果我们不能够寻找到有效的切合实际的解决途经,行业企业老死不相往来、夜郎自大、产能过剩、价格恶性竞争以及效率和效益低下等凸显的问题将难以得到有效控制。

 

积极推动企业文化和工业文化建设,切实形成有利于工业发展的整体文化,这是解决当前许多工业发展问题的重要文化基础。正如在《中国锻造行业十三五发展纲要》中指出的那样,积极地开展行业交流,努力推动企业文化、行业文化和工业文化的建设。坚持质量是人素质的体现,坚持与优秀用户一起成长;坚持尊重可靠的竞争对手;坚决放弃物美价廉而提倡物有所值,以及不以低价竞争为本的现代思想理念。

 

中国工业进步是举世触目的,但这个成绩给我们带来的文化变革会让我们持久地受益,我们必须善于工业变革,更要善于文化总结。冲压行业是制造业中的基础产业,其发展大大受到原料供应和产品需求用户的制约。要想有所作为,必须更加注重思想观念、工业理念的培养,这不但有利于我们自身的行业或企业发展,也有利于推动我们的合作伙伴进步。当前,冲压行业需要如下的思想观念和工业理念:

 

1.   建立开放的交流和共赢的思想,坚决消除闭关自封以及盲目自尊的文化,要特别重视见多识广文化的饯行。

 

2.   质量是习惯,成为每一个人的自觉追求,产品质量要从个人的审美文化做起,提升现代的美学修养会提升人的质量习惯。

 

3.   要特别打击以点盖面、以偏概全和以模糊替精细等的思维逻辑,切实建立诚实与信任,责任与担当的文化基础。

 

4.   建立以时间、时间节点为主线,以提升效率和效益为目的的精细管理思维模式,实现精益的永无止境的管理理念。

 

5.   劳动是习惯,动手是素质和能力的体现!动手也是一种修养,一种思维锻炼的最佳方式。动脑、动嘴不如动脚动手,劳动光荣和劳动就是创造应成为时代的思想和理念。

 

6.   竞争是一种本能,得到合理约束会是这个时代的思想,合作共赢不能简单地理解为用户哲学,也是与竞争对手的哲学。

 

7.   依赖是创造力最大的障碍,是生存最大的毒药。而依赖在工业中的主要表象是没有进取和责任心、没有激情和不服输的斗志和没有理想的彷徨和怨气。这种依赖心里和行为产生的根源是被委曲了的呵护和照顾,是缺少独立生存和发展能力的具体表现。这个文化在计划经济时代也得到了无限的加强。

 

8.   要为维护诚信支出成本,让诚信成为企业的重要软实力。

 

9.   实事求是仍然是这个时代需要的主流思想,正确理解和运用实事求的理念和思想至关重要,实事求是思想在工业领域的核心不是不需要绕道,只是我们需要正确地评价自己和别人,一个不能看清自己和接受自己现实的企业是非常难以有进步动力的,而一个很能看清自己企业,而没有以上八点正确思想观念和工业理念的企业也是要面临退步和倒闭的。

 

加大汽车冲压用材的研发支持力度,倡导组织材料制造商与用户的合作关系,协调相关企业积极开发和应用新的汽车用材料。对于国内牌号略低于技术壁垒的材料,由政府制定鼓励政策采用国产化材料,必要时对部分涉嫌垄断的企业开展调查。

 

积极组织非汽车行业冲压企业的交流,努力推动非汽车中小型冲压件的自动化、数字化和信息化生产技术和设备应用。特别是在这一领域加大推广伺服冲压设备与技术的应用。研究制订适合与中国使用环境下的伺服技术规范和标准。

 

注重推动非汽车行业中大型冲压件生产技术的扶持,特别是飞机、电机和农机等行业的冲压件生产要给予特备的政策引导。

 

建议国家支持、鼓励一批软硬件都比较优秀的企业加大研发投入。采用财税政策扶持国内高端外覆盖件模具制造企业,积极支持、鼓励模具钢生产企业开发高端模具钢材料,认真切实地开展模具热处理工艺及表面处理技术研发。

 

支持国内热成形线的集成和相关工装设备的国产化;支持国内企业研发热成形相关的新的工艺、模具及工装设备;支持国内企业研发热成形生产用材料及涂覆技术。对于热成形模具,希望政府在税收政策上给予支持,使其在十三五期间能够发展壮大。

 

冲压行业未来需要大批高水平的科技人才,大批熟悉国内外市场、具有现代管理知识和能力的企业家和大批能熟悉掌握先进技术、工艺技能的高级技术人才。有计划、有层次地大力培养充实行业人才,冲压技术(产品)、行业(企业)才能跨入国际先进行列。国家和企业共同培养这些人才。国家创办学校为其提供学习现代技术理论及管理经营理念的机会,进入企业实习既可以提高动手能力又可以加强对现代技术及经营之道的理解。国家和社会力量办学,企业提供实习机会并享有优先挑选学员的培养方式,有利于培养出冲压行业未来发展所需要的综合型人才;特别需要制定行之有效的国家购买式的人才再教育体系,把人才再教育体系纳入工业发展和科技发展领域进行管理。

 

积极引进发达国家装备制造业的关键装备技术、配套零部件生产技术,并努力消化、吸收与创新,最终实现国产化,带动中国传统制造业的转换升级。在此基础上,逐步加大自主开发和自主创新的力度,使装备制造业的技术创新模式由引进技术型向引进技术和自主开发相结合型转变,进而走向自主创新型;特别需要强调的是国家应利用一切可行的办法推动国内企业首台套使用。

 

为提高冲压行业整体发展,应积极发挥行业协会和学会的作用,利用行业协会和学会各自的优势,推动冲压技术和冲压行业发展,具有重要意义。

 

积极鼓励下游行业组织制定供应商标准的标准实施体系,加大对行业协会商会制定行业标准的支持力度,特别要加大零件标准和检验标准的制订,让标准成为创新和驱动发的指针,而不是产品合格的门坎。

 

切实进行财税制度改革,特别要对大中型国有企业的支付能力和支付信用进行整顿,尽快建立国内交易信用证体系,消灭或减少汇票的使用。

 

提高行业自动化水平,减轻工人劳动强度,提高生产效率。在自动化基础上加快企业信息化、网络化发展。整合企业资源,淘汰落后的工艺和装备,走专业化、规模化和绿色环保的发展道路。对绿色环保的工艺加大政策扶持,给企业提供税收优惠。加快研究大型伺服压机技术及热成形、内高压成形等装备技术。建立行业发展基金,专项研究基础技术及新工艺课题,研发的技术成果由基金建立单位分享。

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