南京緊固件精密加工:緊固連接件冷成型之路
歲月更迭,經過2年多的(de)建設,克服了(le)疫情等一係(xì)列不利因素後,位於(yú)雨花經開區的中機(jī)申億(yì)檢驗檢測及高端零部件智能製造生產(chǎn)基地項目如今已正式投(tóu)入運(yùn)營。
對投資建設運營方湖南申億精密(mì)零部件股份有限公司來說,這個全新的項目自誕生之初,就自帶(dài)“高、新、智”基因,肩負起顛覆行業現狀、填補湖南省內行業空白的重任。
從最初(chū)的高起點謀劃設計,到背負起申億精密創新發展的(de)願望,再(zài)到以智能製(zhì)造為主的智慧工廠的呈現,無一(yī)不在(zài)講述著這個緊固(gù)件項目的重要性(xìng)。
這個項目究竟是怎樣(yàng)一(yī)種創舉?申億精密是如何一步步成(chéng)長(zhǎng)為國內緊固件行業的(de)先行者(zhě)?智慧工(gōng)廠又將如何引領行業風向?走進申億精密高端裝備零部件智能製造工廠,這些問題都能一一得到解答(dá)。
一次顛覆行業的嚐試
從熱鐓到冷鐓
緊固連(lián)接件是人類發明最早的古老(lǎo)零部件,是(shì)機械工業不可或缺的關鍵基礎零部件。
在工業文明的發展進程中,人類對金屬冶煉技術(shù)的得心應手,加上機械設備不斷更新迭代,鍛造(zào)緊固件的工藝也變得豐富多元(yuán),熱(rè)鐓、溫鐓、冷鐓都是當下主流(liú)工藝。
進入新時代後,緊(jǐn)固件行業(yè)發展麵臨著環境和市場的雙重變化(huà)。
先看國內環境,我國“雙碳”戰略的提出,持續刺激企業轉型升級,通過減少單件產品能(néng)源消耗量,從而減少碳排放,提高生產質量。
再看市場變化,近年來,我國打造的大國重器挺起民族脊梁,而大國重器越大,零部件(jiàn)也相應越大。如果采取傳統熱鐓工藝鍛製大(dà)型緊固件,不(bú)僅高能耗、質量不穩定、效率低,而且人工幹預度高,材料利用率低。
“在可見的未來,大規格緊固(gù)件的需求將不斷增多,而且是(shì)個性化、定製化的。”麵對客觀現實,2020年,申億精密董事(shì)長王凱波萌生了一個想法:通(tōng)過運用冷鐓(duì)工藝來實現大規格緊固(gù)件的生產製(zhì)造。
此(cǐ)前,行業內鍛(duàn)造大規格緊固件主(zhǔ)要是熱(rè)鐓完成,即把材料加熱後衝壓成型,一致性差(chà)、效率低、能耗高。冷鐓工藝主要常見(jiàn)於標(biāo)準化的小規格緊固件的生產,材(cái)料無需加熱,直接通過外力使材料物理變形,能耗低(dī),損耗(hào)也少,效率高。
這意味著,申億精密要走的是一條“人煙稀少”的道路,是一(yī)條自我創造的艱辛之路,沒有同行者,更沒有引路人,一切都要自己摸著石頭過河,走進緊固件行業的那片“無(wú)人區”。
利(lì)用冷鐓工藝規模化生產(chǎn),以保證產(chǎn)品的一致性,關鍵在於模具。
讓想法落地,才有可能趨向成功;讓規劃付諸行動,才有可能夢想成真。
說幹就幹,申億精密從公司抽調了十餘名技術骨幹組建了設計研發團隊(duì),自主設計模具,並由經驗豐富的工程師擔(dān)任負責人。
項目(mù)剛啟動時,外界對此有異議,有疑問(wèn),更有人從旁勸阻,“做這個投(tóu)資太大,風險太高”“繼續搞傳統模式,也有飯吃”。麵對如此種(zhǒng)種聲(shēng)音,申億精密(mì)負責人斬釘截鐵(tiě):“要麽不做,做就要做成行(háng)業製高(gāo)點。”
設計一個模具(jù),要考慮氣流、壓力、溫度(dù)等多重因素對模具的影響,什麽(me)材料更耐磨(mó)、抗(kàng)衝擊(jī),適合大規(guī)格緊固件生產(chǎn),都要一一去試驗。
“試驗就是一個不斷試錯的過程(chéng),許(xǔ)多意(yì)料之(zhī)外的問題不斷(duàn)發(fā)生。”負責人回憶起研發過程,當初的碰壁景象曆曆在目。但(dàn)經過7個月的反複嚐試(shì),申億(yì)精密不(bú)僅(jǐn)設計出了合適的模具,並不斷將模具(jù)升級(jí)迭代,如今已是第四代。
一位標準(zhǔn)製定(dìng)的主力
從引進到自製
從一個想法到(dào)一個團(tuán)隊,再到一個項目(mù),申億精密的願望變得飽滿,也變(biàn)得觸手可及。2021年底,申億精密投資15億元建設中機(jī)申(shēn)億檢驗檢測及高端零部件智能製造生產基地(dì)項目。這是申億(yì)精密在雨花(huā)經開區的第三(sān)次投資(zī)。
從雨花經開區(qū)智新路拐入上述項目,是(shì)申億精密建設的檢驗檢測中心,一樓擺(bǎi)放著十餘台2米多(duō)高的設備。全省唯一一台的“500T萬能材料試驗機”更是讓(ràng)人眼前(qián)一亮,主要用於金屬材料的拉伸、壓縮、彎(wān)曲、剪切等試驗,最大拉力達500噸。
此前,在關鍵零部件領域,核心基礎材料、先進製造工藝和安全可靠性等共性技(jì)術缺乏標準(zhǔn)應用(yòng)研究(jiū)的統一平台,且國內長期簡單引進、引用(yòng)國外技術標準,缺乏獨立自主的試驗驗證,標準化技術(shù)匱乏。
麵(miàn)對現實和困(kùn)境,申億精密借助(zhù)自身積攢的深厚產業基礎和強大研發實力持續在努力,在突(tū)圍。
2019年(nián),申億精密與中機生產(chǎn)力促進(jìn)中心合作共建了檢驗檢測平台——中機(jī)申億檢測中心,並協(xié)同國家(jiā)標準創新基地驗證分(fèn)中心平(píng)台建立“標準、檢測、認證”三位一體的機械設備及零部件第三方檢測中心(xīn),不僅提供專業檢測服務,還致力於先進(jìn)製(zhì)造工藝及(jí)關鍵零部(bù)件應用驗(yàn)證、國(guó)家級標準驗(yàn)證檢驗等(děng)一體化服務(wù)。湖南中機申億(yì)檢測技術有限公司也被認證為“湖南(nán)省產業技術基礎公共服務平台”。
作(zuò)為標準件行業服務模式引領者,中機申億檢測中(zhōng)心瞄準(zhǔn)核心零部件和工程機械領域檢測標準化方(fāng)向,為區域(yù)製造業(yè)轉型升級和新興產業戰略布(bù)局提供技術(shù)研發、技術服務、產(chǎn)業孵化、人才(cái)引育(yù)等全(quán)鏈條、綜合性支撐。
這個(gè)投資5000萬元的檢驗檢(jiǎn)測中心,經過幾(jǐ)年發展,現有國際一流設備400餘台套(tào),檢測能力在國內名列前茅。
2020年,申億精密推出了自主研發的金相自動識別與分析係統,實(shí)現(xiàn)了金相組織的智(zhì)能檢測,能自動識別多種常見的金相(xiàng)組織,識別率逾(yú)95%,定量評級正確率優於99%,還能(néng)延長產品使用壽命,處於國內領先水平。
申億機(jī)械應用研究院則依托國家技術標準創新基地平台,打造了國家技術標準創新(xīn)基(jī)地標準件驗證分中心、湖南省工程機械緊(jǐn)固(gù)件連接技(jì)術協同創新中心、湖南申億零部件質量監督檢(jiǎn)測中(zhōng)心(xīn)等技(jì)術創新平台等多個科研創新平台。
公司是(shì)國家緊標委(wěi)委員單位,擁有專業技術委員2人,先後參與多項國際標準、國家標準和團體標準製修訂。
申億精密之所以能夠多次參與國際標準修訂,企業負責人表(biǎo)示,一是(shì)申億(yì)深耕緊固件行(háng)業(yè),熟悉市場客戶個性化需求;二是企業產品體係豐富,涉及40多個大類、數萬種產品;三是申億通過整理、匯集各類(lèi)產品樣件,加(jiā)以判斷分析,並形(xíng)成預防和處置方案,建立了失效產品資料庫,所以能夠有實力在(zài)國際標準製(zhì)定時發表中國聲音。
一個引領全國的工廠
從製造到智造
對(duì)申(shēn)億精密來說,用最低的成本、最高的(de)效率為(wéi)市場提供最好的產(chǎn)品,就是建設上述項目的初(chū)衷。
為了實現這(zhè)個目標,申億精密試圖打造一個可實現柔性製造和敏捷生產的“燈塔工廠”。一台設備就是一條產線,采用工藝集成的先進模式進行全封閉式生產,這不(bú)僅在申億精密是頭(tóu)一回,更是行業內首個“吃螃蟹的人”。
處於項目B棟的智慧工(gōng)廠,車間布局采用產(chǎn)線全閉環設計,分為三個區域:冷鐓成形區、產品暫存區和熱處理區。
當(dāng)中最打(dǎ)眼的當屬一台超大冷成型機。這台型號為(wéi)“HBF-536UL”的多工位零件冷鐓(duì)成型機,鐓鍛力850噸,為(wéi)全球首台,一舉將冷成型產品(pǐn)由單件重(chóng)量2200克提升到5000克。冷鐓機中內(nèi)嵌的成套模具全部由申億精密自主研發(fā)設計。
“這台冷鐓(duì)機可生產直徑達42毫(háo)米的杆類零件(jiàn),一分鍾設計產能60個(gè),產品將廣泛用於塔機(jī)、風電、高(gāo)鐵和核電等關鍵部位。”申億精密智慧工廠有關負責人介(jiè)紹,與既有分步式生(shēng)產方式比(bǐ)較,該設備(bèi)占地麵積(jī)僅僅為20%,能耗(hào)降低了70%,用工15%,而單位時間產出(chū)高出8至10倍,極大地(dì)提高了(le)單(dān)位麵積產出效率,材料利用率提高8%。
位於智慧工廠北部的馬紮克智能機床,可實現複(fù)雜(zá)零件(jiàn)的一次性加工成型,零件尺寸直徑(jìng)可達0.5米,加工長度可達2.5米(mǐ),精度比同類產品提高(gāo)兩個等級。
筆(bǐ)者走訪發(fā)現,申億精密智(zhì)慧工廠的“智慧”遠(yuǎn)遠不止體(tǐ)現在設備上。
整個智(zhì)慧工廠生產全過程的每一個環節都在監控當中,通(tōng)過傳(chuán)感(gǎn)器采(cǎi)集(jí)產程中各項指標,通過(guò)網絡傳輸(shū)到(dào)控製中心進行實時(shí)監控,保證了設備的正常運行和產品的質量一致性,同時也邁出申億精密數字(zì)化轉型的重要一步。
此(cǐ)外,在同一個車間裏完(wán)成從材料到成品(pǐn)的全流程,各生產區間的產品轉運和工(gōng)藝鏈接由智能AGV完成,優化了轉運動線,降低工人(rén)勞動強度,提高了產出效率,充分實現了產線最短、效(xiào)率(lǜ)最高(gāo)的目標。
值得一提的是,申億(yì)精密車間頂(dǐng)部(bù)還采用了太陽能光伏發電技術,餘熱循環再利用,外牆也采用環保輕質材料,降低了能源消耗,實現節能降碳綠色生產。
申億精(jīng)密負責人表示,申(shēn)億要(yào)建設的是(shì)一個世界一流的企業,一個技術領先(xiān)、品質穩定、節能高效可持續發展的新型零部件製(zhì)造領域的燈塔工廠,一個運用模擬仿真、數字孿生、智(zhì)通網聯、新能源技術的企業典範,用科技(jì)的力量(liàng)引領行業進步,促進行業的整體提升。
一次無悔入(rù)園的選擇
從進口到國產
自進駐雨花經開區以來,申億精密一直致力於做一件事:自主研發,實現進口緊固(gù)件的國產(chǎn)替代。
此前,高端緊固件30%仍依賴進口,尤其是用於核電、高鐵上關鍵緊固件仍受(shòu)製於人,不能(néng)自主可(kě)控(kòng)。
多年來(lái),申億精密依托以申億研(yán)究院為核心的團(tuán)隊,經過多年(nián)不懈探(tàn)索和自主研發,已實現工程機械關鍵部位的關鍵核心緊固件(jiàn)進口件(jiàn)替代,配套率超過90%。
當前,申億精密正在(zài)承擔實施(shī)工信部立項的“裝備用高性能緊固件產品開發”和“重點緊固件產品、工藝‘一條(tiáo)龍’應(yīng)用示範方向”兩項重大攻關項目。
申億精(jīng)密提供(gòng)的產品廣泛(fàn)運用於工(gōng)程機械、航(háng)空航天、高鐵橋梁等重點領(lǐng)域,在鑄造全球最大(dà)噸位履帶起重機、全球首(shǒu)台永磁電機驅動盾構機等“大國重器”過程中提供了高性(xìng)能(néng)緊固連(lián)接件解決方案。
一個個產品案例、一個個應用場(chǎng)景,一個個研發項目,更在(zài)見證著申億精密的創新實力和為湖南發展(zhǎn)作出(chū)的巨大貢獻。
而雨花經開區對申億精密的全方位支持和精準幫扶(fú),更讓企業卸掉包袱,輕鬆上陣。
你看,形式(shì)很多樣,線下走訪、線上聯絡,不敢鬆懈;
你看,服務很多元,既承擔土地報建、項目申報等服務,也提供疫情防控、市場渠道開拓等指導;
你看,辦事很高效(xiào),既幫助申億完成兩(liǎng)項政策申報,牽線銀行、解決企業資金需求,又促成申億精(jīng)密與中(zhōng)建三局集團戰略合作。
從申億精密的熱情介紹可以(yǐ)看出,多年來,申億精(jīng)密願意在雨花經(jīng)開(kāi)區紮根深耕,不斷給園區投出“信任票”;園區也持續用真心和貼(tiē)心服務企業,換來企(qǐ)業與園區同(tóng)生共長的繁榮景象。
如今,中機申億檢驗檢測及高端零部件智(zhì)能製造(zào)生產基地的正式(shì)投產,也讓雨花經開區的(de)未來有(yǒu)了更多憧憬和想象空間。
我們能夠期待(dài)的是,未來會有更(gèng)多像申億精密一(yī)樣的企業進駐園區,共同肩負起打破國外壟斷,實現產品資源自(zì)主可控,實現(xiàn)中國製造領先世(shì)界的夢想。
