三環車橋：以精湛傳承，以創新發展

文/賈亞莉·FM記者

2015年，政府工作報告中提出我國要實施“中國制造2025”，加快從“制造大國”向“制造強國”發展。之后鍛造龍頭企業逐步開始布局、實施、應用大數據，推進智能制造項目，這一輪技術革新將會把企業乃至行業的生態鏈推向一個全新的階段，行業內一些企業迅速抓住機遇，構建自己的智能化工廠。湖北三環車橋有限公司（以下簡稱“三環車橋”）在2015年初就開始布局智能制造項目，為了做進一步的了解，本刊記者采訪了三環車橋總工程師張金剛，讓張總帶著我們詳細了解一下三環車橋智能制造的方方面面。

三環車橋總工程師張金剛

聚焦工藝創新

三環車橋于1953年成立，起初生產農機具，1978年研發出了國內首條“汽車前軸成形輥鍛工藝”；1993年研發出了國內首條“汽車前軸輥模鍛復合工藝”，并首次將工業機器人應用到汽車前軸的鍛造工藝中；2009年建成了國內首條16000t級全自動化汽車前軸精密鍛造生產線。張金剛1987年進入湖北三環車橋有限公司工作，三十年間從車間工藝員做起，一直到現在任職總工程師。

張金剛滿是自豪地說道：“2006年，我們帶領團隊主持研發出了國內首款低地板大型客車專用前軸，填補了國內該型產品的空白；2015年帶領團隊主持研發了輕量化高性能鏤空前軸新產品，又填補了國內輕量化前軸領域的一個空白，同時研發建設了國內首條輕量化高性能鏤空前軸鍛造生產線，實現了輕量化高性能鏤空前軸的批量生產。”

有了過硬的技術支撐，就會有廣闊的市場，張金剛介紹到，“我公司在1993年就實現了產銷雙過億，2009年實現了產銷過10億。目前，已具有年產100萬件汽車前軸和40萬臺車橋的生產能力，產品覆蓋國內所有的商用車系列。公司的國內客戶主要有東風、北汽福田、中國重汽、陜西重汽、江鈴汽車、江淮汽車、大運汽車等國內各商用汽車廠和東風德納、漢德車橋、宇通客車精益達車橋、柳州方盛車橋等各大車橋廠。

2008年，我們生產的前軸產品正式進入國際市場，當年的出口額是408萬美元。此后，出口國際市場的份額持續快速發展，2017年實現前軸出口2300萬美元，出口數量11.2萬件。目前，我公司生產的前軸已出口到戴姆勒(美國/德國）、日本日野、印度塔塔/利蘭/艾莎/馬恒達、韓國岱摩斯、伊朗VAMCO等國外知名商用車廠家，建立起了亞洲、北美、中歐、北歐四大國際市場板塊，‘三環’牌汽車前軸已馳名國際市場。”

輕量化鏤空前軸和低地板客車前軸

張金剛在生產現場進行交流

汽車前軸智能化鍛造生產線

車橋智能制造項目

三環車橋的智能制造項目于2015年上半年完成立項、設備調研等工作，6～12月份完成了土建、水、電、設備、工藝等方面的設計工作；2016年1～6月完成了項目廠房建設、公用工程及設備招標等工作；7～12月完成了設備基礎和公用配套設施建設，部分設備陸續進入項目現場并安裝調試；2017年1～8月完成了各主體設備的安裝調試，目前正在進行整線聯線調試工作。

張金剛說到，“2015年1月，帶領團隊開始主持實施‘三環(谷城）高端汽車車橋精密生產基地項目’規劃調研工作，規劃投資25億元，以智能化、數字化為目標，劍指國內外高端市場，旨在把三環車橋打造成為世界一流的高端汽車前軸和汽車車橋生產基地。

在建的‘三環（谷城）高端汽車車橋精密生產基地項目’一期工程包含1條具有國內領先水平的萬噸級數字化前軸鍛造生產線、1條前軸智能熱處理線和6條前軸數控機加工生產線，新增工廠信息網絡、數字化研發、智能經營、智能制造、智能物流與倉儲等軟硬件及生產工藝設備裝備153臺(套/個），形成年產輕量化高端汽車前軸30萬件的能力。”

汽車前軸智能鍛造車間廠房外景

鍛造企業的樣板工程

三環車橋以輕量化高端汽車前軸產品為核心，在北京機電所、北京自動化所、華中科技大學以及三環車橋院士工作站的技術支持下，完成了一個集產、學、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，從產品研發階段來看，企業借助人工智能及大數據進行行業分析、挖掘用戶需求；從產品生產階段來看，實現網絡化制造、信息管理系統、大批量定制以及智能工廠，可以實現數據共享，營造自己企業的“智慧”大腦；從產品流通環節來看，實現智能物流配送、智能倉儲等；從營銷的角度來看，輔助營銷決策，分析客戶，進行精準化營銷，增加用戶粘性，提升營銷效率；服務方通過智能化平臺對產品進行持續的追蹤、定位，及時反饋產品使用過程中出現的問題，以此來改善生產工藝。

張金剛自豪地說道，“本項目在汽車前軸精密鍛造領域，是國內第一個集汽車前軸鍛造、熱處理、機加工、產品涂裝的全流程數字化車間。在行業中推廣應用，可以改變鍛造企業工人作業勞動強度大、作業環境差、人工成本高和生產效率低的局面，實現真正的‘機器人換人’，能夠加快促進我國精密鍛造行業和智能化裝備制造業的技術創新，提高我國汽車制造業智能制造水平和國際市場競爭力。產品實現集約化制造工藝、從原材料庫存、下料、鍛造、熱處理、拋丸、探傷、校正、機加工、涂裝均采用一個流的生產工藝布局，減少物料轉運與等待，并實現400℃左右的鍛造余熱利用；以產品流為主線，先進的制造與信息技術深度融合，提質增效。”

生產效率的提升

智能化車間建成后，將對產品實現全生命周期的環保和職業健康管理，以產品的輕量化結構設計為源頭，前軸采用鏤空結構和高強鋼代替結構鋼，在保證相同的強度下，鍛件減重10%～20%。

在研發層面，根據鍛造材料的物理性能參數與鍛造工藝參數，通過數值模擬、物理模擬和生產實踐相結合的方法，得到鍛件的尺寸、力學性能及微觀組織等信息大數據，采用專家系統生成優化的精鍛方案及工藝參數，形狀尺寸精度及力學性能盡可能與零件接近的毛坯的生產工藝，提高材料利用率。

全新的國際領先設備，實現了工藝過程的全自動化管理，大大提高了生產效率和產品品質。生產工藝自動化提高的同時，通過制造執行系統的實施，解決對生產過程、設備運行監控的問題，保證先進工藝設備的效率能夠最大的發揮出來。

整個項目整體規劃分三步實施，分別是功能建設、深入應用和系統集成，以數字化貫通生產經營全過程，將使生產效率提高31.5%，運營成本降低20.25%，產品升級周期縮短38.5%，產品不良品率降低25%，單位產值能耗降低16%。截止2017年12月份，三環車橋共完成產值13億多元，完成全年計劃的145%。

人才戰略

作為新一輪工業革命的核心技術，智能制造是制造業創新驅動、轉型升級的制高點、突破口和主攻方向。三環車橋多年來堅持走科技創新發展之路，積極吸納行業先進技術，大力開展技術改造，不斷提升產品技術含量，這些都離不開人才的支撐。

關于人才培養

企業參與市場競爭的核心就是人才競爭。三環車橋擁有一支實力較雄厚的技術團隊，通過有計劃、有步驟地引進人才，組織好全員培訓，在目前的基礎上使企業職工素質進一步提高。優秀的技術團隊幫助企業實現了汽車前軸生產全流程自動化、半自動化和精益化生產，安全可控的高性能數控鍛壓機、數控加工機床和工業機器人應用水平高于國內同行業企業、工廠設備數控化率達50%以上；實現ERP/PLM/OA/CAD/CAM/CAPP/CAE等管理軟件和三維設計軟件的應用，ERP與PLM已集成上線運行；開展兩化融合的貫標工作，實現了精益化生產。

關于ERP/PLM的集成

三環車橋現已應用了ERP系統主要模塊軟件，正在與PLM集成上線運行，實現企業的采購、生產、銷售、財務、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車橋管理軟件的使用情況。

張金剛說到，“我公司應用了ERP系統，進一步整合和優化企業銷售、計劃、采購、生產、庫存、財務等全價值鏈上的業務流程，實現物流、資金流和信息流的‘三流合一’，使三環車橋能適應國內外各大主機廠的體系要求，同時比競爭對手能更快、更敏捷地響應客戶及市場的需求，全面提升企業的智能經營管控水平，進而增強參與國際市場的競爭能力。

PLM系統功能將覆蓋三環車橋供應鏈各環節，將PDM擴展成模塊化、可裁剪、可擴展的PLM平臺，各模塊基于統一業務模型架構、統一數據庫、統一基礎組件，整合現有的平臺，以達到支持智能研發的協同管理。下一步將結合企業MES系統工程的建設，對計劃管理、倉儲物流管理等方面進行深化運用，并實現ERP/PLM/MES系統的高度集成。”

鍛造行業的未來發展

張金剛說：“從全球來看，鍛造行業未來的主攻方向就是工業互聯網、物聯網和智能制造。未來五年是中國制造業轉型升級關鍵時期，面對數字化、網絡化、智能化發展的大趨勢，制造業要在‘三化’上下功夫、勇于改革創新，同時還要具有以下七點思維。

(1)要堅持創新驅動戰略，強化科技創新意識。

(2)要了解技術變革的趨勢走向，加強對經濟以及行業大趨勢的預判。

(3)要有決心和能力進行結構性調整。

(4)要注重先進的流程管理體系建設工作，提升企業規避風險、應對各種環境的能力。

(5)要積極開展國際合作、開拓國際市場，市場大了，發展的空間就大。

(6)要有開放共贏的意識，積極營造跨界環境，聚天下英才為己用。

(7)要增強自信，勇于面對挑戰，敢爭第一。”

結束語

未來3～5年行業領軍企業一定會共享相關數據、看到上下游終端信息；無法共享信息的企業就缺乏對全球相關資源情況、市場發展趨勢、企業運行狀況等諸多方面的掌握，結果無法成為核心供應商、也就無法進入產業鏈，最終被逐漸淘汰。智能制造是一個全新時代，不僅是技術的變革，而是思維方式、工作模式、生產模式、商務模式、經濟體系、生活方式的變化，智能制造對“中國鍛造業”的顛覆、再造和融合才剛剛開始！