日前,由上海機床(chuáng)廠有(yǒu)限公司(sī)研發製造的“MK8220/SD雙砂輪架數控(kòng)切(qiē)點(diǎn)跟蹤曲軸磨床”順利下線,發運上汽通用(yòng)汽車有限公司浦(pǔ)東(dōng)金橋基地生產線投(tóu)入生產。從(cóng)此往後,這台(tái)“上海造”曲軸磨床將與“德國造(zào)”磨床同台競技。這也是國(guó)內第一台能夠進(jìn)入汽車主機廠發動機生產線的磨(mó)床(chuáng)。
實現效率(lǜ)和精(jīng)度的平衡
磨床是機床的一個細分領域,所有的工業零部件(jiàn)最後都要經過磨床(chuáng)加工程序實現精度,上海機床廠(chǎng)有限公司總經理石光表示,磨床市場容量雖小,但至關重要,不可或缺。
作為(wéi)中國機床廠老牌企業,上海機床(chuáng)廠就是靠(kào)磨床起家,其(qí)高精度(dù)在業內知名。目前,除進口外,其占(zhàn)據了國內企(qǐ)業市場份額的30%。“慢工出細活”一直是上海機床廠的(de)優勢。但隨著下遊用戶的(de)需求,效率也必(bì)須要提升。
效率和精度(dù)的平衡在國內磨床行業一(yī)直是一道難題。上海機床廠在(zài)轉型中發現,如果(guǒ)不能提高效率,國內磨床將永遠處於中低端,無法打入高端市場。數據顯示,目前國內汽車發動機生產線所有磨床全(quán)部進口自德、美和英3國。“以前慢慢做能夠做到(dào)幾個μ的(de)精(jīng)度,但效率不高,社會效(xiào)益(yì)不能凸顯。”上海(hǎi)機床廠常務(wù)副(fù)總經理吳曉健說,既要精度又要效率,還(hái)要保證可靠性,這對上海機床廠是一個挑戰。
憑(píng)借幾十年(nián)的積累,不甘於在中低端市場中沉淪,上海機床廠轉(zhuǎn)而向(xiàng)國際一線磨床對標。2013年,上海機床廠啟動“汽車發動機(jī)生產線用數控曲軸磨床、凸輪(lún)軸磨床”國家科技(jì)重大專項,為上汽通用(yòng)發動機曲(qǔ)軸生產線度身打造的MK8220/SD產品就是其重大成果之一。該機床(chuáng)從機械設計、電氣設計、流體係統和關鍵的軟件開發全部(bù)由上海機床廠自主研發,整(zhěng)機涵蓋了數控曲軸磨床整機設計製造技術、在線測量裝(zhuāng)置(zhì)與誤(wù)差補償技術、高效(xiào)磨削工藝以及智能化專家庫軟件開發技術等。
石光告訴記者,它的(de)最大亮點是在確保(bǎo)加(jiā)工圓度(dù)2μ的同時,單檔加工節拍不超過17秒,整(zhěng)根曲軸加工時間少於3分鍾,與國際同類產品先(xiān)進水平比肩,其磨削精度與效率已達國際頂尖水平。
縮小2μ誤差(chà) 花了三個月時(shí)間
這台磨(mó)床是幾代“上機人”的(de)夢想,也切實展現了“上(shàng)機人”的工匠精神。據悉,整(zhěng)機裝配花了半年,但後續的精度、可靠性(xìng)等係統調試就(jiù)用了1年(nián)多時間。精度是上海機床廠從來引以為傲的,但這(zhè)次真正認識到什麽叫“失之毫厘,謬以千裏”。在現場,石光向(xiàng)記者透露了一個小(xiǎo)細節:在曲軸打磨時,需要機床的(de)卡盤首先卡住曲軸頸,剛開始卡死的瞬間跳(tiào)動有3個μ,但就是連頭發絲(sī)十分之一都不到(dào)的誤差也不符合要求,因為這個誤差將直(zhí)接影響(xiǎng)曲軸打磨精度。為了將震動降低到1μ以內,試驗了數十種方案,前後花費(fèi)3個月。
對於(yú)大規模的汽車製造來說,沒有速度就不會有效率。這也是(shì)以(yǐ)往中國機(jī)床很難進入汽車關鍵零部件領域的重要原因之一。石光說,“以前國內精密機(jī)床不講速(sù)度,也根本談不上速度,因此想進入汽車領(lǐng)域基(jī)本是天方夜譚。”而上海通用(yòng)要求是(shì)3分(fèn)鍾磨出一根曲軸。實際上,MK8220/SD磨床速度達(dá)到150秒,所有標(biāo)準完全滿(mǎn)足美國通(tōng)用汽車的考核要求。
在這台機床研發過程中,上(shàng)海機床廠收益很大,完全顛(diān)覆了國(guó)內機床企(qǐ)業對汽車用機床的(de)概念。從曝光的產品驗收過程看,其無疑給國內機床行業以極大震撼。首先要連續開機48小時,馬上停下檢查48個監測點(diǎn),所有監測點數據都要(yào)符(fú)合冷卻、油溫、壓力等要(yào)求。其次,48個監測點合格後(hòu),先磨一根檢測,合格後再磨5根,再磨(mó)50根,隨後馬上停機。經過一晚冷卻,次日一早在冷車狀(zhuàng)態下再磨一(yī)根,以此檢查機(jī)床冷熱車狀態下的穩定性。“這個過程在我們看來(lái)簡直不可思(sī)議,以前的機床從來沒有這(zhè)樣做過。”石光說。
同時,為了使整個(gè)機床垂直和平衡度保持在5μ以內,上海機床廠更是耗費4000萬元從國外(wài)采購了(le)數(shù)控龍門銑床,專門加工床身。這對於調整轉型中的(de)上海機床廠(chǎng)來說算得上天文數字。
從承擔重大課題到為(wéi)上(shàng)海通(tōng)用量身定製磨床,上海機床廠技術積累的溢出效應也逐漸顯現,現(xiàn)在包括大眾(zhòng)等其他汽車廠商已經(jīng)有意簽訂訂(dìng)單合同。
據悉,上海機床廠的這台磨床售價約700萬元,比進口設備低300萬元左右,為打破國外壟斷邁出(chū)堅實的第一步。相信隨著上海(hǎi)機床廠設備投產(chǎn),國際同類進口設備售價將會大幅下降,這對國(guó)內利潤率越來越低的汽車行業來說無疑是(shì)重大利好,同時將(jiāng)大大提升我國對(duì)汽車關(guān)鍵零部(bù)件的加工能力。
遺(yí)憾:關鍵(jiàn)零部(bù)件60%靠進口
通過這(zhè)台(tái)機床(chuáng)的研發,上海機床廠掌握了汽車發動機曲軸磨床的係統設計和核(hé)心技術。但在石光內心,一直有一個很大的遺憾:從控(kòng)製係統到鋼管、液壓件,甚(shèn)至是橡皮管、密封蓋,整個機(jī)床(chuáng)60%的零部件靠進口。“液壓器上一個小小的油封國內企業都做不(bú)好,采用國產貨不久就會漏油,壓力就會發生變化,打磨的動作就會變形進而影響精度。”這也凸顯出(chū)我國在一些基礎工業行業能力的不足。
這些行業,在很多企業和地方政(zhèng)府看來,規模小,無法帶來規模收益,國內也沒企業靜下心來做,長期被(bèi)遺忘在角落。“如(rú)果我們(men)的關鍵零部件能(néng)夠實現國產化,整個機床成本還將大幅下降,未來與國際巨頭抗衡的底氣也會更足。”石光說。
其(qí)實,上海機(jī)床廠這次向高端轉型的“試(shì)水之戰”,起初也曾存在(zài)猶豫。“轉型反而要投入巨資,風險難測。”但作為中國磨床龍頭老大,上海機床廠深感,行業雖小但有責任去推動行業深度(dù)發展。特別是作為紮(zhā)根上海的國企,不但要(yào)提升自身產品能級,同時也要(yào)有為上海(hǎi)工業製造業提供(gòng)高端基礎裝備的能力。
據了解,目前上海機床廠上海基地內的鑄件、熱處理、電箱、包裝等初級加工已經全部(bù)砍(kǎn)掉。隨著低端整機整體外遷,上海機床廠的人員和生產(chǎn)組織結構也在發生蛻變,開(kāi)始向數字化、智能化、高端化發展。按照計劃,未來依托目前的曲軸隨動技術(shù),上(shàng)海基地將集中精力提升裝配(pèi)和高端產品研(yán)發能力。
近兩年,上海機床廠(chǎng)開始將部分產品生產向外地轉移,由其提供技術、檢測、銷售、售後服務等,當(dāng)地企業負責生產,效益已開始逐漸顯(xiǎn)現。據(jù)石光透露(lù),今年(nián)2月底,江蘇某工廠開始正常供貨,至3月底共生產傳統磨床100台,毛利率達到28%。但如果傳統機型在上海(hǎi)生產,每月盈虧平衡點為104台,少做一台就虧1.2萬元,現在轉出去,反而活了。一方麵人力成本下降,另一方麵民營企業生產效率高,執行力更強(qiáng),相對提升(shēng)了產品競爭力。
身處製造業,最忌諱的就是(shì)浮躁。石光說,“真(zhēn)正的高(gāo)端機床,靠的就是研發和精益求精的工匠精(jīng)神,類似MK8220/SD磨床(chuáng),一年生產能力基本在2台,沒有經驗,缺乏真正的‘匠(jiàng)人’是完全做不來的。”
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