突破科技，引领未来
文/苏平·FM 记者
汽车作为改变世界的机器，一直以来，由于其具有很强的产业关联度，汽车制造业也被视为一个国家经济发展水平的重要标志。而冲压工艺作为四大工艺之首，在汽车制造领域一直占据着举足轻重的地位。如今，随着汽车制造业进入了新的发展阶段，模块化冲压技术、模具新材料、特种冲压成形，计算机辅助技术都极大的促进了冲压技术的发展和进步，这在很大程度上对汽车冲压件的质量和成本产生了直接而重要的影响。
而伴随着汽车工业网络化、虚拟化、全球化的不断深入，汽车冲压工艺和模具技术的发展已经与先进制造工艺、智能技术、电子信息、计算机集成技术等众多学科相互交叉、紧密结合，这也为汽车制造未来的发展奠定了坚实的基础。面对汽车制造业的新时期，也为了了解更多当下汽车冲压工艺和模具技术的发展，本期《锻造与冲压》记者有幸采访到了北汽福田汽车股份有限公司（以下简称“福田汽车”）副总工艺师田卓华先生，听他给我们分享福田汽车这么多年来在冲压领域的成果以及他对汽车冲压工艺未来发展的思考。
聚焦价值，精益运营
福田汽车成立于1996 年，是集研发、试验、制造、场景营销、个性化订制、家电式服务为一体，以全系列商务车辆为核心产品的集团化公司。公司在成立之初就以客户价值为导向，以大力发展中国自主品牌为企业目标，目前已形成了涵盖整车制造、核心零部件、汽车金融、车联网、福田电商为一体的汽车生态体系，现已成为我国品种最全、规模最大的商用车企业之一。
福田汽车的冲压业务最早可追溯到北汽摩怀柔汽车厂，是在其冲压平台的基础上拓展建立而来。经过20 多年的发展，目前福田已拥有7 条大中型冲压生产线，其中，2011 年福田第一条大型覆盖件冲压自动化生产线顺利投产，2012 年公司又引进了日本6000t 卡车纵梁生产线，年消耗钢板可达到65000 吨（不计纵梁，仅重卡覆盖件冲压件）。在2020 年疫情期间，福田汽车励精图治、攻坚克难，实现产销70 万辆，2020 年度商用车全国销量第一，之后随着产能的陆续提升，时代超卡、奥铃微卡等品牌也都成为福田新的经济增长点，2021年累计销量将突破1000 万辆。
福田汽车自成立伊始，始终重视冲压技术的发展。经过25 年的开发实践，公司建立起完整的冲压业务体系，并全面掌握了整车车身冲压件的开发技术。像在新产品M4、TM 轻卡及中卡系列车身的开发过程中，运用并行工程使产品设计和冲压工艺在早期紧密结合，诸如产品合并设计、冲压合并布局、激光拼焊板拉延、高强度钢减重等等，使得整车在安全、减重、节能、低碳、环保等方面都取得巨大成效。此外，福田汽车在冲压车间建立起完整的模具调试、维修体系，将日常维护和年度大修相结合，并为关键模具建立档案，安排下线专人检查维护，提前将风险排除在冲压作业之外，确保冲压生产安全、稳定，产品质量满足标准。
厚积薄发，巩固生产
众所周知，冲压工艺和模具技术密不可分，而随着汽车的更新换代速度加快，每一次的更新换代都需要开发相应的专用模具和增加必要的生产线。因此，在冲压生产中，如何快速稳定的开发模具、提高冲压生产效率是冲压技术中的主要课题。
福田汽车十分注重模具技术的发展和积累，并一直聚焦于模具开发环节问题的解决和标准的制定，正如田卓华讲的，“核心技术不是轻易学得来的，只有经历过、想进步、思考过的才有可能一通百通、举一反三、灵活变通，最后达到极致完美。”而针对在冲压生产过程中量产模具出现的各种“痛点”，田卓华总结到：“量产模具大致有拉毛、毛刺、废料阻塞、破裂吸颈四个‘痛点’。对于拉毛来讲，其主要是与模具选材和热处理有关，属于物理粘结现象，但再怎么严重，目前还是有技术可以杜绝的，比如产能在10 ～20 万的可以镀铬，超过30 万的，可以选择PPD等等。其次就是毛刺，毛刺是一个老问题，有很多的业内人士讲，没有毛刺就没有冲压件，虽然不能说全对，但确有内涵；毛刺主要与模具的材质、动态的间隙、刃带的精度有关，但如果是应急生产，完全可以手工去毛刺，不至于停线，之后可以线下维护处理。废料阻塞是这几点中最棘手的，这点必须要停线打通，而这就降低了线上的效率，并且也增加了模具的安全风险；这个问题源头主要出在冲压工艺和结构设计，因此要多研究和关注废料的下滑形式和阻塞模态，工艺设计时要规避异形较大的废料，在保证顺利下滑前提下，废料尺寸越小越好；并且模具结构设计要考虑到极端不利的情况，即废料尺寸大于滑道某一截面开口尺寸；不过这也与废料下滑姿态是否易翻转、立起有关，有的不易翻转，有的转向翻身很容易，而只要某一姿态大于开口就会引发阻塞。最后一个是破裂和吸颈，这点取决于冲压工艺设计和产品结构，因此前期要充分关注，后序才能畅通无阻；CAE 未必万能，因为有时模具受力要变形，而虚拟软件系统视动态模具为刚体，这时候需要设计师主动降低一级材质分析、增大摩擦系数、调整拉整关系。总之，产品设计解决不了的，工艺解决；工艺到极致解决不了的，还得产品设计解决。”
转型升级，智能互联
随着科技的发展，汽车行业无论是产品还是市场的智能化发展都已经成为必然的趋势，而5G 与信息流等时代的到来，也为汽车行业带来了更多的机遇与更大的挑战。面向全新的信息流时代，如何顺信息流而上，完成工业互联网战略的升级转型是每个转型企业需要思考的问题。
当记者问及福田汽车如何推进冲压车间智能化和互联网升级转型时，田卓华说道：“智能化改造，福田在这方面一直不遗余力，像采用间歇或百分百自动化破裂吸颈缺陷检测，能提高产品质量，减少个别废品流入装焊线，降低对人的依赖；或是在冲压线尾采用自动化码放，实现机器人抓取、装箱，大幅度减少人工搬运，节约人力资源。而在工业互联网应用方面，福田汽车以冲压车间为纽带，借助互联网平台，将异地客户需求、库存产量、现生产能力等直观、动态地显示在冲压现场，并可上接原料企业，下联车身焊装、涂装，实现互联互通、数据共享、智能制造，不仅能提高生产效率，还可进一步降低库存，减少积压浪费，规避产品断线。此外，福田在线上也一直加速构建其汽车产业互联网生态，像在2020 中国制造业双创发展高峰论坛上福田汽车发布的工业互联网——智云平台（FOTON-ICLOUD），旨在提供更多场景化的商用车智能制造解决方案。”
因势谋远，上下求索
对于新时期下冲压行业的现状和未来，田卓华分析：“目前我国已慢慢进入老龄化阶段，冲压行业面临着青黄不接的局面，因此，减少人工环节、大幅进行冲压智能化改造很有必要，而价值链互联互通、质量检验智能化、库存与需求数字化是提高冲压作业效率、降低成本的必由之路；并且就现在来看，尽管我国汽车销量有逐年放缓的趋势，但人口分布、城市布局、低碳排放、疫情等等，都是制约汽车产量上升的因素，尤其面向中西部次发达地区及乡村，汽车销量仍有巨大空间，只是受疫情影响增长较缓，因此，只要汽车有量，冲压就永远在业。而冲压由于受自动化和人力因素的影响，谁越早投资、改造冲压线，谁就越能在未来的市场占领先机。”
不断进取，未来可期
在谈到公司新的一年里如何发展时，田卓华表示，福田汽车的愿景是成为一家科技与品质领先的世界级商用车企业，而2021 年是福田汽车成立25 周年，也是“十四五规划”的开局之年。新一年里福田汽车将加大产品的研发投入，打造拳头产品，强化场景研究，精准需求定义，成就客户价值，实现产品的持续引领；其次将搭建线上+线下全域深度分销体系，深耕区域和客户市场，持续提升营销力，引领市场增长；最后激发内生动力，精益供应链管理，应对市场变局，持续推进价值链变革，围绕满足客户价值需求，全力冲刺千万辆目标，实现福田汽车的跃升发展，共同开启X 新世代。
