福田戴姆勒汽車：以技為基，精益求精

文/蘇平·FM記者

曹海鵬

北京福田戴姆勒汽車有限公司制造工程總監(jiān)

工學博士，正高級工程師，中國焊接協(xié)會委員，長期從事沖壓工藝開發(fā)、新材料研究及應用工作。在商用車領域，較早的對高強度汽車用鋼進行開發(fā)研究，曾主導開發(fā)出裝有熱處理強化的單層板縱梁牽引車產品；2007年開始研究解決熱軋板材酸洗除銹帶來的環(huán)境污染問題，并開發(fā)出熱軋免酸洗汽車用大梁鋼(EPS)，獲得了汽車工業(yè)科技進步二等獎；2018年加入北京福田戴姆勒汽車有限公司，任制造工程總監(jiān)，負責工藝規(guī)劃、開發(fā)，設備能源管理以及工控信息安全管理等工作。

汽車工業(yè)是一個技術密集、資金密集、大投入、大產出的典型規(guī)模經(jīng)濟產業(yè)。一直以來，公眾關注的視野大部分都在乘用車領域，而商用車受到的關注則相對較少。但作為汽車工業(yè)不可或缺的組成部分，商用車的發(fā)展更能直觀反映國家的基礎建設狀況。因此，商用車也成為衡量一個國家經(jīng)濟的晴雨表。

隨著近年來我國基建事業(yè)的不斷壯大，尤其物流行業(yè)的大力發(fā)展，我國商用車市場又邁上了一個新的臺階。據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示：2020年我國商用車產銷分別完成523.1萬輛和513.3萬輛，首超500萬輛，創(chuàng)歷史新高。但在高歌猛進的銷量數(shù)字下，隱憂已然顯現(xiàn)。

伴隨著環(huán)保法規(guī)的不斷收緊以及政策紅利的消失，正確解決“整車企業(yè)如何轉型升級”和“制造工藝如何優(yōu)化發(fā)展”顯得尤為重要。面對商用車市場或將出現(xiàn)拐點的大背景，也為研究更多當下商用車先進沖壓工藝技術的發(fā)展，本期《鍛造與沖壓》記者來到北京福田戴姆勒汽車有限公司(以下簡稱“福田戴姆勒汽車”)，并有幸采訪到公司制造工程總監(jiān)曹海鵬先生，聽他給我們分享他對汽車沖壓環(huán)境未來發(fā)展的思考。

以技為基，創(chuàng)新精益

福田戴姆勒汽車成立于2012年，前身是福田汽車集團旗下的北京歐曼重型汽車廠，是由福田汽車集團和德國戴姆勒以50:50股比組建的中德合資公司。在公司蓬勃發(fā)展的過程中，福田戴姆勒汽車始終重視著自身技術工藝的發(fā)展和積累，隨著國內監(jiān)管政策與排放標準的愈發(fā)嚴格，新技術、新材料的開發(fā)應用成為商用車行業(yè)面臨的一項重大挑戰(zhàn)。面對隨后更加嚴格的環(huán)境標準以及日益提高的車身輕量化要求，高強度鋼的使用成為商用車車身沖壓不可避免的任務。

“沖壓高強鋼的應用，一方面要有成熟的產品設計，設計要面向制造，以‘可制造’為基礎，來降低沖壓高強鋼應用難度；另一方面是新成形工藝的應用，比如熱成形，還有像滾壓、激光拼焊、差厚板應用，甚至近些年比較熱的3D打印技術等等。在實際生產中，我們近年來在車身方面應用高強鋼的強度越高，比例也越來越大，例如為滿足國六要求，我們顯著提升了市場上部分車型的結構件選用材料強度等級；并且也在逐步拓展熱成形工藝的應用范圍，像開發(fā)的縱梁、縱梁加強件等結構件、安全件。這些技術進步得益于工藝團隊對沖壓管理制度的完善和沖壓團隊整體技術水平的提升，像我們建立了一套模具全生命周期管理和使用流程制度，再依靠高素質的模具開發(fā)、應用、維護和保養(yǎng)團隊，保證了模具的全生命周期質量狀態(tài)。此外，我們還建立了小團隊機制，由一線工程師和技師組成，不但有助于及時處理在生產過程中發(fā)生的各項問題，還能及時查找根本原因，制定措施、整改并推廣，防止問題的再發(fā)生?！?曹海鵬說道。

承上啟下，精益工藝

如果把“設計”比作產品的“生母”，來決定產品“基因”的優(yōu)良，那么工藝就是“產品”的“養(yǎng)母”，影響了其“最終性狀”的體現(xiàn)?！肮に嚒弊鳛檫B接“產品設計”和“沖壓生產”的樞紐，是決定能否實現(xiàn)設計目的和滿足批量生產要求的關鍵環(huán)節(jié)，顯著影響著高質量和低成本產品目標的實現(xiàn)。

為了更好的實現(xiàn)設計意圖，滿足生產需求，在產品開發(fā)過程中，福田戴姆勒汽車在工藝上一直重點關注以下幾個方面的內容：(1)工藝性審查。好的工藝性包括產品的可實現(xiàn)性、生產穩(wěn)定性、尺寸精度保證性和經(jīng)濟性等。例如：在保證設計意圖的前提下，盡可能避免“尖角”、“小孔”、“小過渡角”等。(2)通用化與柔性化考慮。相較于乘用車，重卡的車型生命周期長、改款多。在項目前期，福田戴姆勒汽車的工藝人員就與設計人員進行著充分的溝通，考慮到可能的后期改款，并在前期的設計階段就進行通用化考慮，從而降低后期工裝投入的成本。(3)充分的裝車匹配需求分析，充分掌握裝車需要重點控制的區(qū)域，在工裝設計階段給予充分的保證，從而實現(xiàn)產品的精度和一致性，避免因在生產制造階段的改造、優(yōu)化而造成的成本增加。(4)新工藝、新材料的應用，通過合理的新工藝、新材料應用，可以更好的滿足法規(guī)、降本增效等方面的需求。

談及提質降本和精益生產，曹海鵬說道：“當前，我們沖壓工藝的推進思路主要包括以下幾點：(1)進一步降低材料成本，例如：通過合理的排樣、合理的工藝設計(如一模多件、套沖等)、合理優(yōu)化產品形狀和選材等，提升材料利用率。(2)進一步降低工序，比如在保證產品質量的前提下，減少產品工序，降低工裝投入成本和生產成本等。(3)沖壓設備的合理規(guī)劃，包括沖壓線規(guī)劃、設備功能的合理選擇、廠房規(guī)劃等。(4)充分考慮制造及維修的便捷性，像沖頭快換等。(5)要充分考慮工人的操作，比如一些避免錯誤操作的防呆、防反設計，還要考慮降低取放件的工作強度以及縮短換模時間等等。”

智能升級，不斷進取

面對“新四化”“新基建”大力推進的浪潮，當記者問及福田戴姆勒汽車在行業(yè)領域有哪些布局和發(fā)展時，曹海鵬回答道：“‘新四化’我感受最為深刻的是網(wǎng)聯(lián)化和智能化，因為我覺得這是發(fā)展的趨勢，也是以客戶為中心的要求。從商用車市場上的車型可以看到，各個廠家都在著力布局一些商用車‘新四化’項目，我們目前也在大力推進一些這樣的項目，像我們最近發(fā)布的歐曼銀河車型，不但在造型上對比傳統(tǒng)‘三大件’有很大的提升，也加入了一些諸如疲勞監(jiān)測、自適應巡航、車道偏離預警、自動緊急制動、360°全景影像等智能化模塊。對于‘新基建’，我們也在緊跟國家的政策方向和市場趨勢，比如我們參與了‘智造100’工程、北京市智能制造標桿企業(yè)建設等項目；在生產制造上也在推進自動化、智能化建設，例如通過機器人、AGV小車的應用，使得車間自動化率在不斷的提升。”

潛心篤志，奮然前行

對于整個汽車沖壓行業(yè)未來的發(fā)展趨勢，曹海鵬表示：“關于汽車沖壓行業(yè)的未來，首先，我覺得競爭格局會更加激烈，這來源于汽車市場增速放緩甚至停滯以及新工藝、新材料的入局；其次，行業(yè)的門檻會越來越高，汽車產品質量要求和制造難度的提升，會轉嫁到?jīng)_壓技術能力和成本控制上，而達不到能力門檻的，可能會逐步出局；最后，機會與挑戰(zhàn)并存，隨著沖壓趨向于材料多樣化、工藝多樣化、手段多樣化等方向發(fā)展，給企業(yè)之間提供了更多同起點競爭的機會，也促使更多具有新型技術的優(yōu)秀企業(yè)孵化和沖壓行業(yè)整體技術水平的發(fā)展。”

在談到公司未來在沖壓工藝上會做哪些布局時，曹海鵬回答道：“為了更好應對未來面臨挑戰(zhàn)，保證團隊的行業(yè)競爭力，我們的工藝團隊會重點從以下幾個方向開展研究和攻關工作：(1)高比強度材料的應用，研究各類材料與不同結構產品的適應性，拓寬高比強度材料應用范圍。(2)模具壽命的保證和不同材料的適應性改造，通過對現(xiàn)有產品、模具的變更，滿足更高強度牌號材料的適用。(3)提升軟件設置參數(shù)精度，結合現(xiàn)有設備和模具狀態(tài)，進一步個性化地提升軟件分析的準確度。(4)提升沖壓車間的自動化水平和智能化水平，降低人員成本和更好的保證產品的一致性。(5)大力開展新工藝、新技術、新材料、新裝備等的應用。(6)沖壓標準化、規(guī)范化的建設，進一步推進模具開發(fā)的數(shù)字化、信息化，降低開發(fā)周期，提升產品質量等等?！?/p>