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《致敬!國家工程師》系列報道之五:中國汽車故事第一章
關鍵字: 中國精造致敬國家工程師沖壓機床機床汽車沖壓汽車生產線國慶65周年重大裝備制造,事關國家命脈、國家安全。在這個領域付出的人們,當得起“國家工程師”之名。他們專注的,是代表國家核心制造能力的大國重器;他們的事業,撐起國民經濟的脊梁。在中華人民共和國成立65周年之際,新華網與《瞭望東方周刊》聯合推出大型報道《致敬!國家工程師》。觀察者網已刊載四篇報道:《我們創造了“高鐵大腦”》、《我們擎起“國家臂膀”》、《我們鑄造8萬噸“大壓機”》、《ARJ21的最后考試》,本期將向讀者介紹濟南二機床集團有限公司所掌握的沖壓技術。國產化重壓設備等帶來的低價、高效生產,讓轎車至少提前3年大規模進入普通中國家庭。
以下為全文:
在美國的福特公司,已經有五條完成的沖壓線來自濟南二機床。
世界第一大汽車制造國中國,終于在沖壓、焊接、涂裝、總裝四大汽車制造工藝中奪得一席之地——作為流程之首的沖壓技術,已被中國企業所研發、收獲。
在山東煙臺的上海通用東岳汽車公司車間,一塊鋼板從進入沖壓機床到成為一扇車門,只需要4秒鐘。
也就是說,這些帶有濟南二機床集團有限公司標識的機器,每分鐘可以生產15個包括車門在內的車身沖壓件。此前由德國提供給中國汽車企業的沖壓機床,最快的速度為每分鐘13.5個。
到2014年夏天,中國境內的汽車生產企業中,80%的沖壓機床都來自濟南二機床。而其他3個工藝流程,所需高端設備均需從國外進口。
作為濟南二機床的董事長、總經理,張志剛是這個“中國自主故事”的最佳講述者。與眾多裝備制造重大成就一樣,這也是一個與國家尊嚴有關的故事。但在張志剛看來,“大型快速高效全自動沖壓生產線”只是這個故事的開端。
他提到2001年帶隊到伊朗競標:因為制裁,行業內最好的德國、日本企業都沒有參加。中國人原本覺得把握很大,結果卻是韓國企業中標。
“韓國這個企業要說它的技術,我們也不服,企業規模也沒我們大。伊朗人告訴我,等有一天你看到我們德黑蘭大街上跑著中國品牌車的時候,你們中標就有戲了。”張志剛在回國的路上一直琢磨,“我們中國人應該爭口氣”。
10年之后,濟南二機床在底特律贏得了福特汽車公司的第一條生產線,“中標以后,走在底特律大街上,看到川流不息的各國名車,我心中沒有感到自豪。”
又過兩年,拿下福特公司在美國肯塔基工廠的第六條生產線后,張志剛“才感覺到驕傲和自豪”。但是,如他所說,這場塑造中國裝備制造形象的“國際大賽”,是一個巨大的挑戰。
來自中國的“印鈔線”
從構成來說,汽車通常分為發動機、底盤、車身以及電氣設備四部分;按照轎車制造流程,則分為沖壓、焊裝、涂裝以及總裝四大工藝。
具體講,首先通過沖壓——將平整的鋼板料,按照相應的形狀要求,在4到5臺壓力機的作用下,去掉多余的部分,形成轎車的側圍、四門兩蓋等諸多覆蓋件。
其次,焊接機器人將各類沖壓件組焊,形成車身;然后,經涂裝工藝對車身噴漆,起到防銹、美觀的作用;最后,將車身、輪胎、車燈、音響、座椅等所有零部件總裝,成為整車。 沖壓是第一步,包括車門、頂蓋、側翼板、立柱、發動機罩等等,車身70%以上的零部件由沖壓設備沖壓而成。沖壓機的壓力使鋼板發生拉伸或硬壓,為鋼板開孔,并切掉無用的部分。 作為汽車四大工藝之首,沖壓線又被稱為 “印鈔線”,屬汽車制造裝備的關鍵設備。
2011年這次競標的原因,就是福特公司希望替換德國沖壓公司早年為其生產的沖壓設備。
濟南二機床為福特提供的5條沖壓生產線,一條安裝在美國堪薩斯城的工廠中,其他4條安裝在福特公司總部的工廠中,取代其原有的23條老生產線。
這次改造,甚至比福特公司新建的工廠造價更貴。
作為采購負責人,福特公司沖壓設備規劃主管在寫給濟南二機床的郵件里說,如果這個項目出了問題,他的職業生涯“將就此終結”。
在保證質量的前提下,沖壓機床的生產效率是關鍵因素。
德國企業每分鐘13個的紀錄保持了近10年。雖然這次競標中韓國企業報出了更低的價格,但福特公司最終決定將沖壓線交給濟南二機床。很快,濟南二機床又獲得了另外4條生產線的合同。
沖壓機床是整個流水線的核心。比如精度,直接決定車門能否完美閉合。沖壓機床的最高標準之一,就是讓產品與圖紙的誤差趨近于零。
“現在普通的常規生產線,一天能生產4000到5000個覆蓋件,但我們的生產線,效率是普通生產線的兩倍。”濟南二機床壓力機及自動化公司副總經理李超說,成形過程中最難控制的就是沖壓力量。
“速度要低,力量要平穩,同時還要提高生產效率。”他說,在一定的壓力下,速度越慢,沖壓質量越好;反之則容易導致鋼板被拽裂或起皺。
利用壓力對金屬進行塑造,在工業制造中并不罕見。比如液壓機、水壓機,它們可以顯示出穩定的力量,拉伸效果好,但這種力量的完美控制,其代價是時間長、效率較低。在工業世界中,幾乎只有機械壓力可以滿足速度和效率的要求。
2011年底,福特項目第一次驗收,對方提出四五百條問題和意見。中方人員不解,怎么會有這么多問題。對方說,你們應該感到滿足,德國人最初給福特干項目的時候,面對的是更多意見和追問。
而到2014年6月,福特第六條生產線驗收時,對方只提出了40幾個問題。
福特項目之后,奔馳、奧迪、克萊斯勒等世界級車企,紛紛到濟南二機床現場考察。
濟南二機床董事長、總經理張志剛是大型沖壓機這個“中國自主故事”的最佳講述者。
汽車愛好者的改革
張志剛出身部隊家庭,對國家與軍隊有特殊情感。除了承擔多項重大軍工項目,5000多人的濟南二機床還有一個預備役營,下轄4個連。
“作為一個汽車愛好者,我幾乎開過所有品牌的汽車。”張志剛說,如果讓他選擇,性能是首要因素,“我喜歡起步時有推背感,當發動機達到3500轉以上時,仍然有強大扭矩的車。”
1977年,張志剛在第一屆恢復高考時進入大學,學習機械制造專業。
當時,中國的汽車工業正蹣跚而行,雖有解放、紅旗等品牌,但產量極低,“街上的汽車多數都是進口的。”張志剛說,直到幾十年之后站在底特律的大街上,他仍然無法平靜,因為那些穿梭的汽車中,沒有一點中國制造業的影子。
早在1953年前后,在原機械工業部的指導下,濟南二機床開始進入刨床和沖壓領域。這家企業始建于1937年,曾是國民政府軍工廠,號稱中國機床工業史上“十八羅漢廠”之一。
在“24馬力和40馬力柴油機、農用解放牌水車、洋灰攪拌機、鐵路道釘等產品”的基礎上,原稱濟南第二機床廠的車間里,于1953年誕生了中國第一臺大型龍門刨床。
“造出龍門刨,打響第一炮”,成為那時濟南最響亮的口號。
“那時技術都是來自蘇聯,200噸的壓力機已經是先進的了。”濟南二機床集團有限公司副總經理張世順告訴我們,雖然有蘇聯專家技術指導,但自己制造的過程仍然艱難。
作為當時重大成就的壓力機床,多應用于拖拉機制造。從上世紀50年代到70年代,壓力機床如整個汽車工業一樣徘徊。
“當時國內的汽車,不管是乘用車還是商務車,都沒有形成批量。”張世順說,“市場規模小,壓力機行業就很難支撐大規模的研發投入。”
到80年代初期,隨著改革開放,濟南二機床開始與美國一家沖壓企業合作。在張世順看來,對方已經意識到中國將是一個非常巨大的市場。
大學畢業后,在張志剛作為設計工程師的最初10年,中方提供市場、美方提供技術的合作模式,讓濟南二機床迅速發展。上海大眾桑塔納、廣州標致都使用了濟南二機床的生產線。
到90年代初期,中國汽車工業提速,濟南二機床引進了美國的全套技術。當時,那就是世界最先進的沖壓技術。“我們從三輪車時代,一下跨入了轎車時代。”張世順說。
在這前后,濟南二機床為一汽奧迪提供了第一條生產線。
進入新世紀,中國汽車工業逐漸繁榮,而在濟南二機床工作近20年后,張志剛從一名工程師、外貿主管,到2003年成為這家企業的“掌門人”。
彼時,在90年代后期震撼整個國家的國企改革高潮將過,但張志剛上任后仍然進行了針對干部隊伍的改革。
通過聘任制、競爭上崗,原來擁有130名干部編制的濟南二機床,只剩下70名干部。如今,張志剛仍不愿提及當時近半干部“下崗”帶給他的壓力。
改革,是后來推動濟南二機床沖擊世界沖壓領域的重要事件:技術干部的重要性被提到空前高度,如今8位高管中有7位是技術出身。
一點一滴的細節
隨著中國工業實力提升,濟南二機床這樣的企業,已很難與國外企業合作——過去對方更看重他們的成本優勢,后來逐漸轉入競爭層面。
比如位于煙臺的東岳沖壓線,一號線、二號線都是濟南二機床與德國企業合作的結果。到2002年通用公司打算更新第三條生產線時,德國企業意識到威脅的存在,拒絕繼續合作。“到第四條線,就是我們單獨做的產品了,第五條也是。”張世順說,目前除了韓系汽車,國內的汽車廠商都是濟南二機床的客戶。
20世紀90年代,濟南二機床拿到美國機床技術時,每小時生產不到200個車身沖壓件,平均每分鐘大約3個。
進入新世紀,國內壓力機床行業“群雄并起”,“我們是美國的技術,還有一些企業引進了日本的技術。”張世順說,雖然當時多家企業都在做,思路相似。只有濟南二機床掌握了技術,其他企業只是拿到圖紙。
到2009年,濟南二機床的沖壓速度提高到每分鐘12個。
“拿下福特的生產線,不是一日之功,整個過程是由一點一滴的細節構成的。”早在2004年,福特公司就派人來考察,“總體印象還可以,但如果讓他購買,當時顯然不實際。”張世順說。
東岳4號線建成后的2009年底,福特巴西工廠和澳大利亞工廠分別派人到中國考察。張世順覺得,那時候,對方的態度就是“可以購買”了。
2010年,福特公司再次派人到濟南考察。這時濟南二機床已有兩個優勢:成本低,交貨期更短。此前在2009年,中國第一次超過美國成為全球第一大汽車生產國。其中80%以上的汽車外覆蓋件,產自濟南二機床制造的沖壓設備。
國內的自主知識產權裝備進展,大大拉低了汽車制造成本。也有觀點認為,國產化重壓設備等帶來的低價、高效生產,讓轎車至少提前3年大規模進入普通中國家庭。
雖然身為“世界三大沖壓設備制造商之一”,但沖壓機床只是濟南二機床的一類產品——金屬成型機床,即通過金屬變形達到可以使用的目的;另一類是金屬切削機床,也就是對部件進行切削加工。
張志剛希望,數控切削機床可以成為濟南二機床下一個躋身國際前列的產品。因為它們也是國防軍工、航空航天、裝備制造等重要領域極其關鍵的設備。
- 責任編輯:大星
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