文／趙延玲·中國鍛壓協(xié)會

2015年長城汽車科技節(jié)沖壓新技術(shù)報(bào)道

文／趙延玲·中國鍛壓協(xié)會

2 015年9月1日，長城汽車股份有限公司（以下簡稱“長城汽車”）在河北省保定市長城汽車徐水哈弗分公司舉辦第五屆科技節(jié)開幕活動，共有300多位行業(yè)專家、政府領(lǐng)導(dǎo)、媒體記者、經(jīng)銷商、供應(yīng)商出席了開幕式。在近6000平米的展廳內(nèi)，圍繞智能制造、車身輕量化、自動化生產(chǎn)等主題，劃分了包含動力、裝備、電氣、新能源、底盤等13個(gè)展區(qū)，共計(jì)展出200余件展品，集中展示了長城汽車最近一年在新技術(shù)、新工藝、新材料方面所做的努力和獲得的成果。本屆科技節(jié)為期20天，主題是“科技·長城”，核心是“智能·互聯(lián)”。

工業(yè)4.0＋智慧工廠

由長城汽車生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)中心模擬規(guī)劃的工業(yè)4.0智慧工廠，主要以“從客戶預(yù)定定制化汽車開始，到個(gè)性化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，以及靈活高效的生產(chǎn)線流程和無縫的供應(yīng)商信息交換，工廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能的自主生產(chǎn)，而消費(fèi)者能以更快的速度、更合理的價(jià)格得到自己個(gè)性化的產(chǎn)品”為主題。總結(jié)起來是：三大主題（智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流）和四大步驟（生產(chǎn)制造自動化、流程管理數(shù)字化、企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)化、智能制造云端化）。

智慧工廠是指，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)把供應(yīng)鏈、生產(chǎn)過程和倉儲物流智能連接起來，真正使生產(chǎn)過程全自動化，產(chǎn)品個(gè)性化，前端供應(yīng)鏈管理、生產(chǎn)計(jì)劃、后端倉儲物流管理智能化。產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、計(jì)劃、工藝及生產(chǎn)、服務(wù)的全生命周期數(shù)據(jù)信息將實(shí)現(xiàn)無縫鏈接。由此產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)及其分析應(yīng)用，將催生率先滿足動態(tài)的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)、異地協(xié)同設(shè)計(jì)、大規(guī)模個(gè)性化定制、精準(zhǔn)供應(yīng)鏈管理等新型商業(yè)模式的興起。

本展品以定制化生產(chǎn)、移動化營銷、可視化訂單、一體化平臺、精益移動管理為展示亮點(diǎn)，重點(diǎn)展示了沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大車間關(guān)鍵工藝中的自動化生產(chǎn)、在線質(zhì)量檢測及控制、故障報(bào)警及確認(rèn)、訂單自動處理、自動物料配送、產(chǎn)品與設(shè)備信息交互、移動APP控制、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等，從計(jì)劃排產(chǎn)智能、生產(chǎn)過程協(xié)同智能、設(shè)備互聯(lián)互通智能、生產(chǎn)資源管控智能、質(zhì)量過程控制智能、決策支持智能6個(gè)方面的“智能”打造中國特色的智能工廠，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、無紙化、智能化的汽車生產(chǎn)過程管理。

輕量化材料及其應(yīng)用

汽車輕量化材料主要分為：高強(qiáng)鋼、輕質(zhì)合金和復(fù)合材料?；凇昂线m材料用于合適部件”的設(shè)計(jì)理念，汽車輕量化材料應(yīng)用呈現(xiàn)多材料、多工藝復(fù)合應(yīng)用趨勢。

輕量化材料技術(shù)分析：先進(jìn)高強(qiáng)鋼、超高強(qiáng)鋼主要應(yīng)用技術(shù)包括冷成形、熱成形、輥壓成形、液壓成形；輕質(zhì)合金主要應(yīng)用技術(shù)包括鋁板沖壓、擠壓鋁技術(shù)、鑄造鋁技術(shù)、鎂合金成形等；復(fù)合材料應(yīng)用包括玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料和碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用。

輕量化材料應(yīng)用趨勢分析：QP鋼、中錳鋼、Fortiform鋼等第三代高強(qiáng)鋼的冷沖壓及應(yīng)用逐漸成熟；LSW、TRB、局部強(qiáng)化等熱成形技術(shù)逐漸應(yīng)用；鋁板大量應(yīng)用，鑄鋁車身結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用呈增長趨勢；高耐蝕性鎂合金的應(yīng)用為重要技術(shù)開發(fā)方向；連續(xù)玻纖復(fù)合材料輕量化效果及應(yīng)用趨勢明顯；未來車身結(jié)構(gòu)件將陸續(xù)應(yīng)用低成本碳纖維和高效率RTM工藝技術(shù)。

此次科技節(jié)中展出的熱成形產(chǎn)品有：中錳鋼溫成形B柱；硼鋼―鋼管沖壓扭力梁本體（圖1）；先進(jìn)高強(qiáng)鋼―輕量化車門外板；電鍍鋅熱成形B柱；熱成形板激光拼焊B柱（圖2）等。另外，還有徐水沖焊事業(yè)部生產(chǎn)的熱成形冷切制件（圖3）。

圖1 硼鋼―鋼管沖壓扭力梁本體

圖2 先進(jìn)高強(qiáng)鋼―輕量化車門外板、B柱

圖3 熱成形冷切制件

鋁合金技術(shù)及其應(yīng)用

鋁合金沖壓制件

長城汽車模具中心通過對鋁合金冷沖壓成形過程進(jìn)行對標(biāo)、分析驗(yàn)證，形成了冷沖壓鋁合金件成形過程的應(yīng)力、起皺、變薄、開裂、變形和回彈的控制方法；建立了鋁合金冷沖壓工藝、模具開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，成功的自主開發(fā)了CHB071發(fā)動機(jī)罩外板等鋁合金制件的模具。展臺上這個(gè)展品就是長城汽車CHB071的鋁合金發(fā)動機(jī)罩外板（圖4），相對鋼板制件降低了7.21kg。

圖4 鋁合金發(fā)動機(jī)罩外板

鋼鋁混合車門

在節(jié)能減排的大環(huán)境下，怎樣降低車身重量成為了各個(gè)廠商的主題，全鋁車身減重效果固然好，但是成本較高，如果只把車門外板換成鋁合金，既可以大幅減重，又可以使成本提升很少。四個(gè)車門在全部換成鋁合金外板的情況下，全車可以減重約12.3kg。本次展出了由長城汽車生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)中心自主研發(fā)制作的鋼鋁混合車門，這種車門的制作難點(diǎn)在于內(nèi)外板的連接，由于不同種材料制件焊接困難，長城汽車生產(chǎn)技術(shù)中心使用了新的雙層包邊技術(shù)，使得車門內(nèi)外板在不降低堅(jiān)固程度的情況下完成連接。車門外板的選材是6000系的鋁合金，使得車門既有鋼制車門的強(qiáng)度，又達(dá)到了減重的效果。

鋼鋁混合包邊機(jī)構(gòu)

鋼鋁混合包邊技術(shù)解決了鋼板與鋁板焊接困難的問題，在不使用焊接的前提下，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品包邊結(jié)構(gòu)的高結(jié)合強(qiáng)度；還解決了因鋼、鋁材料熱變形系數(shù)不同造成的車身光影問題。目前只有本田新款“謳歌RLX”車型采用了此技術(shù)，國內(nèi)自主品牌汽車企業(yè)尚無此技術(shù)應(yīng)用。

自動化生產(chǎn)裝置與數(shù)字化信息管理

壓縮氣體監(jiān)控系統(tǒng)

壓縮氣體監(jiān)控系統(tǒng)的原理是通過智能通訊設(shè)備目視化車間壓縮空氣壓力及流量的動態(tài)波形圖，保全人員可通過其結(jié)果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)問題工位并快速維修，管理者通過觀察壓縮空氣運(yùn)行狀態(tài)，決定壓縮多少空氣量，合理使用能源。最終體現(xiàn)出智能數(shù)據(jù)的有效性。

總裝擰緊系統(tǒng)

將阿特拉斯最新擰緊系統(tǒng)PF6000與SYNATEC聯(lián)網(wǎng)防錯(cuò)系統(tǒng)集成在一起，可以設(shè)定零部件擰緊順序及擰緊數(shù)量，再由系統(tǒng)顯示屏展示過程，指導(dǎo)作業(yè)者進(jìn)行擰緊作業(yè)。

雙驅(qū)雙向AGV

AGV（自動導(dǎo)引運(yùn)輸車）分為單向與雙向。長城汽車模具中心應(yīng)用雙向AGV技術(shù)實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互，使AGV通過人工指令，按照需求完成運(yùn)送物料作業(yè)。展臺共設(shè)有四個(gè)工作位，兩輛AGV，AGV按照任務(wù)指示將料車搬運(yùn)到空缺的工位。操作人員也可以通過在工位前端的呼叫按鈕給AGV下發(fā)呼叫任務(wù)，進(jìn)而操作AGV來完成作業(yè)。

雙驅(qū)動、雙向舉升式AGV具有雙向作業(yè)、原地轉(zhuǎn)向，減小有效作業(yè)面積，節(jié)省現(xiàn)場作業(yè)空間；運(yùn)行交叉路徑無干擾，自動識別路徑；在岔道處運(yùn)行更平穩(wěn)等特點(diǎn)。總之，這是一項(xiàng)降低公司成本，減少資源消耗的先進(jìn)技術(shù)。

同步生產(chǎn)軟件應(yīng)用

同步生產(chǎn)上位系統(tǒng)可有效管理車間計(jì)劃執(zhí)行，進(jìn)行車體跟蹤，優(yōu)化車間工藝節(jié)拍，并有效利用自控設(shè)備提供的現(xiàn)場信息，為車間管理者提供生產(chǎn)現(xiàn)場控制及設(shè)備的狀態(tài)，與制造執(zhí)行系統(tǒng)MES輔助管理整個(gè)制造過程，運(yùn)用條碼技術(shù)將信息傳送給現(xiàn)場輸送鏈系統(tǒng)和相關(guān)過程設(shè)備，實(shí)現(xiàn)工藝自動選擇、防錯(cuò)等功能。同時(shí)這些數(shù)據(jù)被歸檔在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，生成各種生產(chǎn)報(bào)告，用于及時(shí)反饋生產(chǎn)現(xiàn)場狀態(tài)、計(jì)劃執(zhí)行進(jìn)度、物料配送及現(xiàn)場品質(zhì)信息等，提升產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)及管理效率。

結(jié)束語

從展示現(xiàn)場可以看到，長城汽車不斷采用新技術(shù)、新工藝、新材料，在提高汽車安全性能、輕量化減重方面做出了很多努力，哈弗H7白車身中高強(qiáng)鋼的應(yīng)用比例為36.37%，先進(jìn)高強(qiáng)鋼使用比例為17.47%，另外還有鋁合金的應(yīng)用等。而且整車價(jià)格并不太高，真正把握住用戶要求高品質(zhì)和合理價(jià)位的心理，順應(yīng)了汽車平民化的趨勢。圖5所示為哈弗H9的車架。

圖5 哈弗H9車架

為順應(yīng)國家對新能源汽車的鼓勵，長城汽車也在進(jìn)行新能源汽車和油電混合動力汽車的研發(fā)，油電混合動力系統(tǒng)非常復(fù)雜，也是最節(jié)能環(huán)保的一種動力系統(tǒng)，目前還未投入生產(chǎn)。本次科技節(jié)上長城汽車還展示了“腦電控制汽車”的概念，這也是長城汽車的一項(xiàng)“黑科技”。

通過長城汽車沖壓技術(shù)部劉世根和高鳳武部長，我們也了解到，長城汽車對自己的優(yōu)劣勢有很準(zhǔn)確的分析，對未來也有明確的目標(biāo)，讓我們感受到民族品牌的決心和做事的態(tài)度，未來期待長城汽車能夠有更新的突破和發(fā)展。