天鍛在創新中騰飛

阿蒙

作為中國液壓機行業領軍者、行業首家 “國家級企業技術中心”，國家科技型中小企業、國家高新技術企業、國家創新型企業以及工信部工業強基工程“一條龍”應用計劃示范企業、工信部服務型制造示范企業，天鍛在創新驅動下，連續多年被列入中國機床工具行業“30強”企業，目前擁有專利864項，其中發明專利348項，新產品、新技術、新工藝開發項目186項，承擔國家和省部級科技項目32項；獲中國機械工業科學技術進步獎二、三等獎9項，天津市科學技術進步獎24項；主承擔的“高性能復雜整體薄壁構件柔性精確成形技術與應用”項目獲2019年度天津市科學技術進步一等獎。

一、創新發展高端裝備制造業進軍航空航天領域，參與多項國家科技重大專項和智能制造專項，帶動傳統產業升級發展

研制高端重型裝備，服務航空特種鍛造領域，創造業界標桿。近年來，天鍛在等溫鍛造領域為陜西宏遠、貴州安大設計研發了1萬噸、2萬噸、2.5萬噸級重型裝備，還與諸多國際知名航空零部件制造企業建立了合作關系，如美鋁、福瑞盛、奧博杜瓦等，為這些客戶提供了質量可靠、技術先進、自動化智能化水平高的重型航空鍛造裝備，實現了萬噸級先進航空鍛造液壓機出口歐美的重大突破。

研制多類型高端先進專用裝備，服務于航空主機廠，打破國外壟斷，引領行業發展方向。已向成飛、沈飛、西飛、黎明、南方工業等提供了充液成形航空專用裝備以及零件工藝開發服務，為航空零件成形領域的技術進步做出了貢獻。2019年“重型超塑性等溫鍛造智能化精密成形技術與裝備研發與應用”項目獲中國先進技術轉化應用大賽銅獎。

核心技術使創新工藝和高端裝備一體化，占據產業鏈高點。真正將產學研用相融合，開展現代制造服務業，從客戶的需求出發，從工藝創新優化著手，提供成套解決方案。獲得了工信部工業強基工程重點產品、工藝“一條龍”應用計劃示范企業和示范項目。

科技發展新趨勢，深入開展智能化應用研究，承擔國家課題。預研裝備新技術結合大數據、云平臺、超級計算、虛擬現實等前沿技術，開發智能化的操作系統和設備健康管理系統，對設備進行全生命周期故障診斷和預測性維護，取得階段性成果。承擔了2018年工信部智能制造新標準“重型鍛造裝備遠程診斷與預測性維護標準研究與試驗驗證”項目。

（一）參與多項國家科技重大專項和智能制造專項，帶動企業全面轉型升級

2014年度“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項——飛機鈦合金尾段制造關鍵成套裝備研制及示范應用專項。

2018年度“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項——航天飛航彈體及發射裝備輕量化構件柔性制造成套裝備應用示范專項。

2018年度“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項——運載火箭輕質回轉體構件國產成形裝備應用示范專項。

2017年工信部智能制造新模式項目“重載卡車客車用液態模鍛高強韌輕量化車輪智能制造新模式”項目子課題液態模鍛生產線的研究和制造。

2018年工信部智能制造綜合標準化項目“重型鍛造裝備遠程診斷與預測性維護標準研究與試驗驗證”項目。

2018年，工信部工業強基工程重點產品、工藝“一條龍”應用計劃示范企業和示范項目公布，天鍛超高強鋼精密成形件產業鏈項目在列，這個涉及裝備、材料、模具、制件、工藝技術、智能化生產線一條龍的創新應用項目將高質量地完成創新產業化的落地實施，為行業提供可復制的示范標桿。

2018年天鍛入選全國兩化融合管理體系貫標試點企業，憑借“全生命周期智能制造與服務平臺”入選工信部第二批服務型制造示范企業，為天津市唯一入選的機床制造企業。

2019年承擔天津市智能制造專項資金項目支持方向為軟件和信息服務業國家示范項目——大型鍛造裝備遠程運維工業互聯網APP應用解決方案。

（二）持續創新擴大高端裝備行業領先優勢，帶動傳統產業升級發展，“建設全國先進制造研發基地”的天津市功能

天鍛發展的新產業已初具規模，符合定位要求。天鍛對原有產業去蕪存菁，重點發展升級在國內占據主導地位的國家戰略性新興產業領域中的高端裝備，通過做到可持續發展。

（1）開發智能復合壓機和全伺服壓力機，搶占伺服壓機市場。2017年研制國內首臺套大型全伺服自動沖壓生產線（各項技術指標滿足或優于2017年首臺（套）重大技術裝備推廣應用指導目錄技術指標要求）。天鍛公司研制的“多連桿伺服機械壓力機”和“超塑性等溫鍛造壓制中心” 兩種產品已經列入國家2019年度首臺（套）重大技術裝備推廣應用指導目錄，2019年承擔第二批天津市智能制造專項首臺（套）重大技術裝備集成應用項目“復合驅動熱成型壓力機”。

（2）開發碳纖維模壓成型新工藝及成套智能化裝備，為航空和汽車輕量化提供新技術支撐。針對碳纖維復合材料成形領域，天鍛與中科院沈陽自動化研究所等單位建立長期戰略聯盟，致力于在國防軍工，航空航天，軌道交通，汽車輕量化等領域打造集碳纖維復合材料智能成型裝備、零部件制造、纖維材料處理等先進復合材料智能制造產業平臺。以天鍛為首的產業聯盟現已研制集200噸機械伺服壓機、裁切機，鋪層平臺，搬運機器人、遠程運維、智能管理于一體的智能化模壓生產線，已自動化成型出國產大型客機碳纖維復合材料機翼翼肋，該零件性能現待組裝、試飛時驗證。相比傳統碳纖維復合材料成型工藝，該產線具有生產效率高，制品尺寸準確，表面光潔，制品的外觀及尺寸的重復性好等特點。

二、推進科研生產繼續升級突破新工藝新裝備，打破國外壟斷，努力將優勢發展成勝勢，實現核心技術自主可控

天鍛作為國內成形機床裝備制造業的骨干企業，針對航空領域的特殊需求通過產學研用相融合的方式開發新一代高端裝備并由此開展航空零件工藝技術服務，致力于實現“技術方案-工藝-模具-裝備-生產線-批量制造”一體化的成形制件解決方案。先后開發了以大型數控蒙皮拉形裝備、充液成形裝備、橡皮墊和橡皮囊成形裝備、鈦合金溫熱成形裝備、碳纖維成型智能化裝備為代表的高端航空航天裝備群，繼續新工藝新裝備的升級突破，打破國外壟斷，努力將優勢發展成勝勢，實現核心技術自主可控。

（一）蒙皮拉形工藝與裝備核心技術開發

研制國內首臺大型綜合蒙皮拉形機——2015年天鍛研制出國內首臺套600噸（2*300kN）大型綜合蒙皮拉形機，長期運用于航空復雜蒙皮零件的生產中，2015年至今先后為沈飛、通飛、西飛以及民營企業順利完成了130多種復雜蒙皮零件的拉制。該機生產能力可覆蓋軍民兩用機型70%蒙皮類零件。

全面升級“再制造”國內進口蒙皮拉形機——2015年至今天鍛先后為沈飛、洪都飛機、貴飛、上飛完成4臺國外進口數控蒙皮拉形機的升級再制造，全面替換電控和液控系統，控制技術達到國際先進水平。

研發大型蒙皮拉形智能化成套裝備——面向新型戰機及民用大飛機的崛起，2016年天鍛研發了國內最大的1200噸（2*6000kN）綜合蒙皮拉形機，開發的新技術、新方案被上飛和沈飛公司采用，推動了我國航空業的快速發展，同時為航空鈑金制造核心裝備實現自主可控奠定堅實的基礎。該項目在2018年榮獲全國軍民兩用技術創新應用大賽銅獎。2019年6月與沈飛申報的“數控蒙皮拉伸機”設備產品符合《軍工行業應用首臺（套）國產設備認定與管理辦法》相關要求，中國和平利用軍工技術協會和中國機床工具工業協會同意認定該臺設備為首臺（套）設備。2018年“新一代飛機蒙皮綜合拉形智能化成套裝備研發”獲第三屆中國軍民兩用技術創新大賽銅獎。

（二）充液成形零件與裝備核心技術開發

航空鈑金充液成形攻關團隊組件——2013年天鍛面向航空、航天鈑金制造領域，組建了充液成形攻關團隊。開發的充液成形工藝顛覆傳統落壓、人工敲修、爆炸成形等落后工藝，大幅提升零件成形效率、合格率以及成形質量，解決了許多復雜零件難成形的難題。

研制國內首臺套航空專用管板復合充液成形設備——承擔國家“高檔數控機床與基礎制造裝備”專項50000kN高端數控充液成形雙動液壓機，實現了設備、模具工藝技術、機電液一體化以及鈑金成形的數字化信息精準傳遞。

零件和產品開發現狀——目前面向航空航天領域已完成300多種航空航天復雜鈑金零件的開發與制造，以及10余臺充液成形裝備的交付使用。設備集合智能制造、先進成形工藝、模具、數字化仿真等諸多核心技術，為用戶提供強大工藝開發和批量化、高質量制造平臺，達到了國際當代先進水平，成功替代了航空企業的進口產品。2019年“航空復雜薄壁構件柔性近凈成形技術”獲中國通用航空創新創業大賽三等獎。

（三）橡皮墊、橡皮囊成形裝備核心技術開發

研制國內最大的橡皮墊成形裝備——2015年，天鍛成功研制出國內最大的橡皮墊成形裝備，裝備最大工作壓制力為100MN，雙工作臺上下料。相比國內現有的小型橡皮墊成形機，大幅提高了航空、航天鈑金零件的生產效率與質量。設備自投入使用以來已成功為沈飛民機公司生產了2萬余件的鈑金零件。

掌握研發國內首臺300MN和770MN橡皮囊成形裝備的核心技術——由于其生產節奏快、成形質量高等特點，橡皮囊成形裝備是飛機中小型鈑金零件的核心制造裝備，橡皮囊成形裝備是天鍛面向航空領域即將開發的重要裝備之一，目前技術已充足儲備，期待有機會為航空企業服務。

（四）鈦合金熱成形、超塑成形工藝與裝備核心技術開發

天鍛參與的“高檔數控機床與基礎制造裝備” —— “飛機鈦合金尾段制造關鍵成套裝備研制及示范應用”項目現已通過了國家驗收，項目中承擔任務是為沈飛設計制造的315噸熱成形壓機、500噸超塑成形壓機，均已交付使用，并完成多種航空零件的壓制，標志著熱成形和超塑壓機處于國際先進水平。針對大型鈦合金零件，天鍛現已研發1200噸大型鈦合金超塑成形壓機，各項性能參數將達到國際先進水平。

（五）航空鍛造裝備核心技術開發

面向航空特種材料鍛造領域，天鍛研制了多種規格及功能的鍛造裝備——為美國福瑞盛生產的175MN 真空等溫鍛航空材料成型設備，為英國福瑞盛生產的165MN多工位模鍛成型液壓機，為法國奧布杜瓦生產的100MN高溫合金鈦合金成型液壓機。同時為國內航空提供由貴州安大生產的250MN，西安宏遠生產的200MN，北京航材院生產的100MN 等多臺套航空高溫材料成型設備。其中開發的250MN鈦合金等溫鍛造液壓機是中國目前最大的等溫鍛造液壓裝備。

（六）碳纖維成形智能化生產線核心技術開發

針對碳纖維復合材料成形領域，研制集機械伺服壓機、裁切機，鋪層平臺，搬運機器人、遠程運維、智能管理于一體的智能化生產線，打造碳纖維智能成形生產線示范效應。針對碳纖維復合材料種類復雜、性能參數多、成形過程復雜等特點，實現高精度、高成品率的自動化成型過程，并且通過在線監控與數據采集，分析影響質量的生產關鍵要素，保證智能制造條件下的產品質量。一舉打破國外在該領域的技術封鎖，建立國產化主流技術，推動我國碳纖維復合材料智能成型產業化的新格局。

三、重視科研投入，應用自有資金完成了“輕量化材料精密成形技術“一條龍”應用計劃示范項目

如今，天鍛車零部件輕量化及內高壓成形生產線”“天津市支持京津冀科技成果轉化項目——航空發動機薄壁件柔性精密成形”“2018年工業科技開發專項資金項目——粉末精整裝備智能化生產線”等168項新產品、新技術與新工藝的開發，其技術水平均填補了國內空白，一些新產品達到了國際先進水平。

公司在產品開發和研制方面投入了大量的資金和技術力量，成功開發和生產了適用不同品種的多種類型液壓機系列設備，如：用于壓制第三代核電機組用安全殼——AP1000的大型專用裝備，是首次采用在核反應堆壓力容器外再加上鋼制安全殼的新技術，其技術水平填補國內空白，達到國際先進水平，取得了良好的經濟和社會效益，為我國液壓機裝備制造業的發展做出了重大貢獻。新技術裝備同時輻射到航空航天、造船、核電能源、汽車等相關應用領域，帶動了地方經濟和國民經濟的發展，特別是對促進鍛壓機械行業產品創新和高端數控液壓機產品的發展起到了積極推動作用。目前，天鍛在軍民兩用技術及其新裝備的研發成果與實力繼續保持行業領軍位置。

四、高端裝備產業鏈的進一步發展

天鍛公司有計劃結合高端裝備研發優勢，拓展先進技術服務和航空零件制造領域，希望與航空主機廠合作建立航空航天鈑金零件數字化車間和先進成形制造基地。建設可分期進行，能力覆蓋從小型零件到大型零件，最終實現批量化智能制造，為航空企業提供高質量、具有價格競爭力的先進制件。除了中小型零件外，航空航天大型及超大型鈑金零件的先進成形，主要面向國產大飛機大涵道比發動機進氣道唇口的整體成形、民用航空機身大型蒙皮零件、火箭儲油箱底鋁合金零件的整體成形等高端制造重點方向。

2013年承擔國家科技重大專項“飛機鈦合金尾段制造關鍵成套裝備研制及示范應用”，2014年承擔國家科技重大專項“汽車大型鋁合金覆蓋件充液成形技術與裝備的研究”，2015年承擔天津市科技計劃項目“用于航空產業雙動板式充液成形數控裝備及工藝的開發”，2017年承擔天津市科技支撐計劃項目“新一代中型運載火箭關鍵典型罩類零件研發與制造”，2017年承擔天津市高新技術產業化項目“精密成形航空航天鈑金制件產業化”，2018年承擔國家科技重大專項“航天飛航彈體及發射裝備輕量化構件柔性制造成套裝備應用示范”，2018年承擔天津市智能制造專項軍民融合方向“航空用2000噸管式內高壓成形裝備及工藝”，2018年承擔天津市京津冀成果轉化項目“航空發動機薄壁件柔性精密成形”， 2019年承擔工信部制造業高質量發展專項項目——用于民用航空設備的重型鍛造液壓機數字化車間集成。

天鍛歷經近些年的發展掌握了航空航天領域的先進成形技術和工藝，開發了一系列航空航天專用及特種裝備形成裝備群，希望能與國內相關軍工企業合作，以期為國家的國防軍工事業貢獻自己的力量。