摘要:“2008 年底,TJX 系列高性能齿轮式调角器作为国内自主研发的首款电动调角器填补了国内空白。只有把核心技术牢牢掌握在自己手中,牢牢占据技术高峰,才能在国际合作、市场竞争中赢得尊重。”在接受本刊记者采访时,湖北中航精机科技股份有限公司副总经理、总工程师江冲如
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文章来源:《锻造与冲压》2024年第20期
文/张明伦·FM记者
“2008 年底,TJX 系列高性能齿轮式调角器作为国内自主研发的首款电动调角器填补了国内空白。只有把核心技术牢牢掌握在自己手中,牢牢占据技术高峰,才能在国际合作、市场竞争中赢得尊重。”在接受本刊记者采访时,湖北中航精机科技股份有限公司副总经理、总工程师江冲如是说。
座椅调角器,是汽车最关键的22 种零部件之一。由于制造难度大、技术含量高、投入成本高,20 世纪90 年代,这个巴掌大小的零部件,成了国内没有企业敢碰的硬骨头,彼时,国产轿车上的座椅调角器不得不进口国外产品。甚至有外国专家更是断言“近十年内,中国根本生产不出自己的调角器产品”。
面对欧美国家垄断,起步晚的局面,精机科技艰苦奋斗,突破重重难关,研发出具有国际先进水平的调角器。
2023 年,据不完全统计,精机科技综合市场占有率超25%,其中新能源电动车配套占4 成。
精机科技隶属于中国航空工业集团有限公司,是一家以精冲技术为核心,专业研发生产汽车座椅调节机构、座椅骨架及各类精冲件的高新技术企业,也是中国最大、亚洲前三的精冲产业基地。公司现有业务覆盖全球主要汽车厂商,座椅调节机构综合市场占有率居国内第二。公司是行业内同时具备精冲、热处理、总装和精冲模具设计与制造四个关键工序能力的唯一厂家。
经过多年的发展,公司已建立起了强大的国际、国内市场网络。在国内,建立了以华中、华东、华南、东北和西南为主的市场营销网络,并在天津、武汉、昆山、湘潭、贵阳、柳州等地设立分子公司,辐射带动20 多个省市。在国外,精机科技在泰国春武里府建有一家全资子公司,负责东南亚市场业务拓展。
精机科技主导产品包括汽车座椅调角器、滑轨、高调器及骨架。
汽车座椅调角器不仅用于实现汽车座椅靠背调节,而且在汽车发生碰撞时对乘员起到支撑保护作用,是汽车关键零部件之一,其难点在于高精度和高强度要求。据江冲介绍,精机科技调角器历经六代的迭代研发。TJL11 手轮式调角器是公司第一代高精度调角器,主要用来替代进口;第二代和第三代产品主要是性能提升,其中TJB10 调角器累计销量超过1 亿件;第四代产品主要是轻量化升级,其中TJX7 和TJB21调角器是全球第一款轻量化高强度调角器,在保持性能的基础上,重量降低了30%,成本也大幅降低;第五代和第六代产品是公司正在开发的下一代产品,其中TJB18 和TJX8 是公司正在开发的手/电动调角器,主要针对新能源汽车超薄、超轻、高性能的应用场景,其成本将进一步降低,性能将进一步提高。
汽车座椅滑轨是实现座椅前后平移的功能件,也是安全件,尤其是近几年新兴的独立式座椅,更是对滑轨的抗拉强度提出更高的要求。“在座椅安全性能指标中,要保证滑轨受到正压及侧拉等各个方向要受力均衡,不能产生功能失效。这就对滑轨截面形状的设计和滑轨原材料本身提出了非常高的要求。精机科技滑轨产品经历了5 代开发。”江冲详细解释了座椅滑轨的制造难点。
此外,精机科技开发了用于调节座椅高度和倾斜度的高调器,最新产品GTB2X 和GTB2W 因其独特的防蠕动设计,受到主流市场认可,是国内首款获得福特汽车和丰田汽车全球认证的高调器产品。
“目前,公司产品为多家国内主流车企实现了配套,并出口到美国、加拿大、墨西哥、巴西、阿根廷、马来西亚、泰国、日本等国家。精机科技始终践行‘核心多元化、纵向集成化、经营国际化’的发展策略,以汽车座椅调节机构件为主,致力于成为‘一家服务未来出行的座舱系统科技公司,全球前三的座舱功能件供应商’。”江冲谈公司的发展愿景时说道。
精机科技始终把“自主创新”贯彻到全产业链的研发中,从精冲钢带的国产化研究、精冲模具的设计制造、产品的研发设计、制造工艺的开发、生产线的设计开发、检测试验技术开发到信息系统的开发,覆盖生产运营全过程。
在精冲钢带国产化研究领域,2023 年3 月精机科技与宝钢集团、祝桥金属在上海续签合作协议,2024年是三方合作的第14 个年头,三方合作的某精冲钢带填补了国内空白,后期将在微变形低合金钢、碳素精冲钢淬透性及渗碳热处理变形的稳定性、细晶粒高强度钢精冲及激光焊裂纹控制等方面做深入地研究。
在精冲模具设计制造领域,精机科技自主研发的小齿精冲模达到国际领先水平,掌握了高尺寸精度、高冲裁面质量、小翘曲的精冲核心技术,产品应用领域不断拓宽,提升了精冲技术的应用范围。作为主要起草单位,精机科技2019 年编制了国家标准GB/T 37679《金属板料精冲挤压复合成形件工艺规范》,已发布执行,参与的行业团体标准《精冲零件剪断面质量》也即将发布。
在制造工艺领域,精机科技自主开发的9 机联动机械手式高强钢滑轨全自动冲压系统荣获“湖北省科技进步三等奖”;自主开发的滑轨侧板全自动激光焊接系统、调角器连接块全自动激光焊接系统作为华中科技大学“汽车制造中的高质高效激光焊接、切割关键工艺及成套装备”项目的子课题共同荣获“国家科技进步一等奖”。
近三年来,精机科技的新品研发项目实现连续增长,能接连在精冲研发、生产领域取得重大突破,离不开公司对研发的持续投入。
采访中,江冲向我们介绍了精机科技下一步在技术创新上的布局:“在汽车‘新四化’发展趋势下,公司以‘面向汽车智能座舱,服务未来出行’为创新方向,积极探索传统机构件的多场景应用和多场景应用下的创新型机构件的研发。
“产品创新不断取得突破,核心件/功能件产品体系更加完备。2023 年公司成功开发了国内首款无级驱动多挡位锁止座椅转盘,填补了行业空白;后排扶手调角器成功开辟了调角器新的应用领域,继北京奔驰新E 级项目后又取得8 个新的项目定点,有望成为拉动公司增长重要支撑;电动长滑轨成熟度和性能进一步提升,可满足双ABTS 座椅的强度要求;首款基于B 平台零重力骨架的成功开发并实现具体项目应用。同时,立足于新的机构、原理、电动化控制和技术体系能力建设,公司在电动车门驱动机构、律动座椅等新的领域实现突破,进一步完善了汽车智能座舱机构件的产品布局。
“新工艺、新技术得到加快应用。机电液气一体的多腔传递精冲模具等新工艺研发取得阶段性成果,其中,多腔传递模和套冲工艺的推广应用,在现有精冲设备不变、人员不增加的情况下,不仅冲压能力持续提升,而且大幅提高材料利用率,满足了客户急剧增加的订单需求,为公司精冲产出效率提升打下坚实的基础。”
智能智造照进现实精机科技成立伊始,便秉承打造世界级工厂的目标,以先进信息化系统和新技术应用为重要手段持续改善公司生产运营能力,提高公司智能制造水平。针对精机科技调角器多品种、大批量的生产特点,导入精益生产理念,对采购、生产、仓储、质量等过程进行梳理与优化,通过自主开发和引进先进的自动化设备齐头并进的方式,不断精进,实现生产线的智能化、柔性化。“目前,公司已经建立了完善的自动化体系,涵盖了设计、制造、装配、检测、物流等环节,大幅提升了生产效率和产品质量。”提及公司智能制造时江冲说道。
精机科技采用多款自动化设备,如机器人、自动化流水线、自动化控制系统等,实现了生产线的全自动化以及产品的全周期质量追溯。目前,精机科技拥有DISC5 自动线、TJB10 自动线、TJX5 自动线、HGS7A 自动线等覆盖各种平台产品的高效自动化生产线。江冲介绍,精机科技自主研发的DISC5 自动线是行业中首条智能调角器机器人装配线,首次在生产线内采用智能算法和多路径自主决策功能,让系统既能高精密装配。
精机科技拥有机器人弧焊工作站、激光焊接工作站等自动化焊接工作站,覆盖面广,柔性高,技术先进。例如,调角器柔性焊接工作站采用伺服销定位,配合有拼接、弧焊、激光焊等多种机器人,能实现4 个平台50 余种产品的激光焊、弧焊一体焊接,极大的提升了设备的柔性和效率,在行业中开创了先河。
精机科技通过对智能自动化生产线、自主研发的柔性自动生产线、电动调角器自动化生产线等生产设备改造以及条形码、二维码、WMS、追溯管理系统、QMES 等信息系统的集成与应用,加强了生产计划的标准化与准确性,实现了产品、物料出入库准确高效控制;在研发并引进全新自动装配线的同时,精机科技也持续对原有手工线的涂油、焊接、检测、压铆等特殊工序进行自动化升级。实现以先进拉动后进,以标杆指明方向,多点驱动,逐步走向全面自动化。
2023 年,精机科技调角器和滑轨产量双双创历史新高,不仅得益于产线的自动化升级,更得益于信息化水平的提升。
精机科技自研开发了物流信息、产线信息和人员信息实时在线显示的“驾驶舱”应用系统,实现生产计划信息、物流数据、人员信息、产线信息、交付信息等生产数据实时展示,极大提升了工厂现场管理决策能力。
显然,精机科技并没有满足当前的“数智化”水平,江冲介绍:“为了构建公司统一的信息系统平台的架构,符合公司现阶段“数智化”建设“低成本、创新性、适用性”的指导原则。今年将重点完善调角器工厂生产数据驾驶舱、滑道事业部班组管理系统的实施应用,持续推进预算管理系统和财务BI 数据平台的实施应用。
“为保障公司良好的‘数智化’应用环境,按照国家、集团对网络安全日常化管理的要求,结合公司对网络依赖程度越来越高、网络安全风险越来越大,2023 年公司通过了网络安全等保测评。今年按照网络安全等保3.0 要求及网络风险评估的情况进行网络安全基础建设,逐步增建网络入侵检测、防病毒、数据安全等设施建设,同步推进公司“两地三中心”数据中心建设,增强数据安全能力。”
质量是产品的灵魂,是企业的命脉,一流的品质才会造就一流的品牌,成就一流的公司。
精机科技持续以IATF16949 体系为基础,以质量成本(COQ)管理、质量关键过程(QKF)管理、产品安全(PPSC)管理为支柱强化质量管理。基于产品交付流程PDP 中产品安全签发、特种工艺管理CQI、标杆工厂管理MAFACT 中制造安全签发、产品安全管控委员会PSCC 四大板块为支撑,以信息化系统(WMS/BATCH HOLD/追溯系统)为载体构建了产品质量风险管控管理体系。
以质量成本控制作为抓手,将产品风险管控与质量成本控制相结合,强化产品安全管理、快速反应与质量成本管控,实现了无产品召回事件发生,不良质量成本COPQ 连续三年下降,内部缺陷PPM 持续低位运行,顾客抱怨数显著降低。
坚持底线思维,强化质量漏斗效应。通过对海外项目和重点质量风险点进行识别,强化制造过程管控,有效实施GP-12,过程审核、产品审核,质量门活动,分层审核,加强PSCC 组织架构建设,进一步完善产品安全流程,优化产品安全风险管理。
人才是第一资源,创新驱动的本质是人才驱动。精机科技坚持人才引领发展,大力实施人才强企工程,并逐步建立健全了一整套人才“选、用、育、留”体系。
首先,严格落实上级党管人才各项工作的要求,抓好顶层谋划,高效务实推进。紧密结合公司发展方向、市场变化、业务实际,每年动态识别、调整人力资源的引入、培养、应用的行动计划,统筹谋划,攻坚克难,一体推进人才机制“优化”、聚贤“优选”、提质“优育”、激活“优用”四大工程。
其次,进一步健全创新工作体系,锻造有本领会创新的人才队伍。进一步深入推进“揭榜挂帅”机制,选拔培养领军人才,同时支持核心骨干参与公司重大改革和项目建设,推动领军人才发挥牵引带头作用,激励骨干人才发挥中坚力量,持续释放企业人才发展创新活力。
最后,进一步推进薪酬体系市场化。提升激励效果。通过对收入、利润、劳动生产率、人事费用率、人均利润等指标进行交叉分析,建立各业务模块工效联动机制,激发员工工作动力;聚焦核心骨干,开展薪酬内外部对标分析,统筹考虑增量和存量人才的薪酬关系,进一步优化薪酬分配体系,采取针对性、差异化的薪酬策略,不断提升核心骨干人才薪酬竞争力。
聚焦精冲技术前沿作为行业技术翘楚,精机科技始终关注着精冲技术、模具、材料等方面的最新进展,采访中江冲向我们畅想了未来国内精冲行业的发展趋势。
⑴突破精冲极限的工艺及模具技术研究。精冲工艺与传统冲压工艺相结合通过多动作复杂精冲模结构,拓展精冲件工艺的应用范围,突破精冲的极限工艺,实现高品质精冲件的工艺拓展,比如,无塌角、无毛刺、无锥度精冲、超料厚精冲、高强度材料精冲、冷挤压与精冲复合等。
⑵新型的智能化、高效、高稳定性、高寿命、环保型精冲模具应用研究。涉及精冲模具结构设计技术、精冲模具高品质的制造工艺技术、精冲模具的调试维护技术和精冲设备的保养维护技术,这个是基于技术研究及管理突破的核心趋势。
⑶高速取件系统应用研究,环保、降噪、高效。
⑷带有知识库的精冲模具设计CAD 及CAE,实现精冲应用全流程智能设计及仿真。
⑸高速、高稳定性、高刚性、具有高自动修复和诊断能力的定制化精冲机的开发研究,黑灯工厂的基础,与智能化模具系统同步落实。
⑹高强度及高冲击韧性的超高纯度精冲模具钢的研发,国家基础产业,一些金属材料企业开始引进此技术,进行国产化推广。
⑺高纯净度的精冲钢研发。钢厂冶炼方式提升,实现精冲钢多品种的开发,比如硼钢等。
⑻精冲模具表面强化技术研究。目前,涂层设备及技术更多是引进应用阶段,路程还很遥远,估计也要走先引进再提升的路子。
⑼精密制造设备的国产化研究,精密线切割、高速磨床、精密电火花等。
⑽精冲技术人才培养体系建设,企业自我培养方式向社会化转型。
要实现基业长青,宜未雨绸缪。依据当前和未来的市场环境,精机科技提出“长远谋划,稳步发展”的规划:
近些年,国内汽车产业快速发展,2023 年中国车市产销突破3000 万辆,再创历史新高,在全球新能源汽车市场中国也保持领先。但与此同时,智电技术“卷”、产品迭代速度“卷”、新车价格“卷”,带来的利润水平持续下降也是不争的事实。
今年,随着国家促消费、稳增长政策的持续推进,促进新能源汽车产业高质量发展系列政策实施,将进一步激发市场活力和消费潜能。预计2024 年中国汽车市场有望成为加速“辞旧迎新”的又一年,由2023 年卷出的新格局,将持续推进演变,“增收不增利”的情况持续上演。
机遇与风险同在、希望与挑战并存。今年,精机科技将紧抓汽车市场稳步发展的机遇,聚焦“责任令”、聚焦未来发展,坚持“差异化、低成本”的经营策略,谋划长远,加大面向汽车智能座舱的调节机构件的前瞻性研发力度、加快创新产品的布局,抢占市场先机;持续抓好交付、质量和成本管控等一系列重点工作,整体性推进公司高质量发展。
江冲简介
江冲
湖北中航精机科技有限公司副总经理、总工程师,襄阳市劳动模范、湖北省劳动模范、全国劳动模范
个人履历与荣誉
近三年带领技术中心完成技术创新76 条,个人累计获取专利26 项,主持研发两项核心产品均已通过福特AR、通用CTS、大众FUFA 认可,成功进入国际市场。
主持研发的某系列高性能齿轮式调角器作为国内自主研发的首款电动调角器填补了国内空白,整体技术指标达到国际先进水平,部分指标处于国际领先水平。
主持研发的“某零间隙高强度无级调节机构”获科学技术部颁发的国家重点新产品证书,“高端汽车座椅调节系统”获2016 年湖北省科学技术奖二等奖。
主持研发的某系列调角器已获批准13项专利,其中9 项为发明专利,2 项美国、1 项日本国际专利。从2010 开始批量供货,成功为福特、长城、雪铁龙、标致、红旗等车型配套,截至2022 年,累计产量逾1800 万只。
推行研发创新点,流程化评审、总结、推广研发过程中的创新成果及创新的工作方法,累计形成创新报告500 余篇,建成了具备中航精机特色的调角器技术体系。
不断完善公司产品设计理论和设计模型,提高研发效率和效益,加速研发价值转化。
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来源:锻造与冲压