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湖南申亿:把冷镦紧固件做成行业制高点

来源:金台资讯 2023-01-09 浏览:1969
岁月更迭,经过2年多的建设,克服了疫情等一系列不利因素后,位于雨花经开区的中机申亿检验检测及高端零部件智能制造生产基地项目如今已正式投入运营。

对投资建设运营方湖南申亿精密零部件股份有限公司来说,这个全新的项目自诞生之初,就自带“高、新、智”基因,肩负起颠覆行业现状、填补湖南省内行业空白的重任。


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从最初的高起点谋划设计,到背负起申亿精密创新发展的愿望,再到以智能制造为主的智慧工厂的呈现,无一不在讲述着这个紧固件项目的重要性。


这个项目究竟是怎样一种创举?申亿精密是如何一步步成长为国内紧固件行业的先行者?智慧工厂又将如何引领行业风向?走进申亿精密高端装备零部件智能制造工厂,这些问题都能一一得到解答。

A 一次颠覆行业的尝试:从热镦到冷镦

紧固连接件是人类发明最早的古老零部件,是机械工业不可或缺的关键基础零部件。

在工业文明的发展进程中,人类对金属冶炼技术的得心应手,加上机械设备不断更新迭代,锻造紧固件的工艺也变得丰富多元,热镦、温镦、冷镦都是当下主流工艺。

进入新时代后,紧固件行业发展面临着环境和市场的双重变化。

先看国内环境,我国“双碳”战略的提出,持续刺激企业转型升级,通过减少单件产品能源消耗量,从而减少碳排放,提高生产质量。

再看市场变化,近年来,我国打造的大国重器挺起民族脊梁,而大国重器越大,零部件也相应越大。如果采取传统热镦工艺锻制大型紧固件,不仅高能耗、质量不稳定、效率低,而且人工干预度高,材料利用率低。

“在可见的未来,大规格紧固件的需求将不断增多,而且是个性化、定制化的。”面对客观现实,2020年,申亿精密董事长王凯波萌生了一个想法:通过运用冷镦工艺来实现大规格紧固件的生产制造。


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此前,行业内锻造大规格紧固件主要是热镦完成,即把材料加热后冲压成型,一致性差、效率低、能耗高。冷镦工艺主要常见于标准化的小规格紧固件的生产,材料无需加热,直接通过外力使材料物理变形,能耗低,损耗也少,效率高。

这意味着,申亿精密要走的是一条“人烟稀少”的道路,是一条自我创造的艰辛之路,没有同行者,更没有引路人,一切都要自己摸着石头过河,走进紧固件行业的那片“无人区”。

利用冷镦工艺规模化生产,以保证产品的一致性,关键在于模具。

让想法落地,才有可能趋向成功;让规划付诸行动,才有可能梦想成真。

说干就干,申亿精密从公司抽调了十余名技术骨干组建了设计研发团队,自主设计模具,并由经验丰富的工程师担任负责人。

项目刚启动时,外界对此有异议,有疑问,更有人从旁劝阻,“做这个投资太大,风险太高”“继续搞传统模式,也有饭吃”。面对如此种种声音,申亿精密负责人斩钉截铁:“要么不做,做就要做成行业制高点。”

设计一个模具,要考虑气流、压力、温度等多重因素对模具的影响,什么材料更耐磨、抗冲击,适合大规格紧固件生产,都要一一去试验。

“试验就是一个不断试错的过程,许多意料之外的问题不断发生。”负责人回忆起研发过程,当初的碰壁景象历历在目。但经过7个月的反复尝试,申亿精密不仅设计出了合适的模具,并不断将模具升级迭代,如今已是第四代。

B 一位标准制定的主力,从引进到自制

从一个想法到一个团队,再到一个项目,申亿精密的愿望变得饱满,也变得触手可及。2021年底,申亿精密投资15亿元建设中机申亿检验检测及高端零部件智能制造生产基地项目。这是申亿精密在雨花经开区的第三次投资。

从雨花经开区智新路拐入上述项目,是申亿精密建设的检验检测中心,一楼摆放着十余台2米多高的设备。全省唯一一台的“500T万能材料试验机”更是让人眼前一亮,主要用于金属材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切等试验,最大拉力达500吨。

此前,在关键零部件领域,核心基础材料、先进制造工艺和安全可靠性等共性技术缺乏标准应用研究的统一平台,且国内长期简单引进、引用国外技术标准,缺乏独立自主的试验验证,标准化技术匮乏。

面对现实和困境,申亿精密借助自身积攒的深厚产业基础和强大研发实力持续在努力,在突围。

2019年,申亿精密与中机生产力促进中心合作共建了检验检测平台——中机申亿检测中心,并协同国家标准创新基地验证分中心平台建立“标准、检测、认证”三位一体的机械设备及零部件第三方检测中心,不仅提供专业检测服务,还致力于先进制造工艺及关键零部件应用验证、国家级标准验证检验等一体化服务。湖南中机申亿检测技术有限公司也被认证为“湖南省产业技术基础公共服务平台”。

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作为标准件行业服务模式引领者,中机申亿检测中心瞄准核心零部件和工程机械领域检测标准化方向,为区域制造业转型升级和新兴产业战略布局提供技术研发、技术服务、产业孵化、人才引育等全链条、综合性支撑。


这个投资5000万元的检验检测中心,经过几年发展,现有国际一流设备400余台套,检测能力在国内名列前茅。

2020年,申亿精密推出了自主研发的金相自动识别与分析系统,实现了金相组织的智能检测,能自动识别多种常见的金相组织,识别率逾95%,定量评级正确率优于99%,还能延长产品使用寿命,处于国内领先水平。

申亿机械应用研究院则依托国家技术标准创新基地平台,打造了国家技术标准创新基地标准件验证分中心、湖南省工程机械紧固件连接技术协同创新中心、湖南申亿零部件质量监督检测中心等技术创新平台等多个科研创新平台。

公司是国家紧标委委员单位,拥有专业技术委员2人,先后参与多项国际标准、国家标准和团体标准制修订。

申亿精密之所以能够多次参与国际标准修订,企业负责人表示,一是申亿深耕紧固件行业,熟悉市场客户个性化需求;二是企业产品体系丰富,涉及40多个大类、数万种产品;三是申亿通过整理、汇集各类产品样件,加以判断分析,并形成预防和处置方案,建立了失效产品资料库,所以能够有实力在国际标准制定时发表中国声音。

C 一个引领全国的工厂,从制造到智造

对申亿精密来说,用最低的成本、最高的效率为市场提供最好的产品,就是建设上述项目的初衷。

为了实现这个目标,申亿精密试图打造一个可实现柔性制造和敏捷生产的“灯塔工厂”。一台设备就是一条产线,采用工艺集成的先进模式进行全封闭式生产,这不仅在申亿精密是头一回,更是行业内首个“吃螃蟹的人”。

处于项目B栋的智慧工厂,车间布局采用产线全闭环设计,分为三个区域:冷镦成形区、产品暂存区和热处理区。

当中最打眼的当属一台超大冷成型机。这台型号为“HBF-536UL”的多工位零件冷镦成型机,镦锻力850吨,为全球首台,一举将冷成型产品由单件重量2200克提升到5000克。冷镦机中内嵌的成套模具全部由申亿精密自主研发设计。

“这台冷镦机可生产直径达42毫米的杆类零件,一分钟设计产能60个,产品将广泛用于塔机、风电、高铁和核电等关键部位。”申亿精密智慧工厂有关负责人介绍,与既有分步式生产方式比较,该设备占地面积仅仅为20%,能耗降低了70%,用工15%,而单位时间产出高出8至10倍,极大地提高了单位面积产出效率,材料利用率提高8%。

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位于智慧工厂北部的马扎克智能机床,可实现复杂零件的一次性加工成型,零件尺寸直径可达0.5米,加工长度可达2.5米,精度比同类产品提高两个等级。


笔者走访发现,申亿精密智慧工厂的“智慧”远远不止体现在设备上。

整个智慧工厂生产全过程的每一个环节都在监控当中,通过传感器采集产程中各项指标,通过网络传输到控制中心进行实时监控,保证了设备的正常运行和产品的质量一致性,同时也迈出申亿精密数字化转型的重要一步。

此外,在同一个车间里完成从材料到成品的全流程,各生产区间的产品转运和工艺链接由智能AGV完成,优化了转运动线,降低工人劳动强度,提高了产出效率,充分实现了产线最短、效率最高的目标。

值得一提的是,申亿精密车间顶部还采用了太阳能光伏发电技术,余热循环再利用,外墙也采用环保轻质材料,降低了能源消耗,实现节能降碳绿色生产。

申亿精密负责人表示,申亿要建设的是一个世界一流的企业,一个技术领先、品质稳定、节能高效可持续发展的新型零部件制造领域的灯塔工厂,一个运用模拟仿真、数字孪生、智通网联、新能源技术的企业典范,用科技的力量引领行业进步,促进行业的整体提升。

D 一次无悔入园的选择,从进口到国产

自进驻雨花经开区以来,申亿精密一直致力于做一件事:自主研发,实现进口紧固件的国产替代。

此前,高端紧固件30%仍依赖进口,尤其是用于核电、高铁上关键紧固件仍受制于人,不能自主可控。

多年来,申亿精密依托以申亿研究院为核心的团队,经过多年不懈探索和自主研发,已实现工程机械关键部位的关键核心紧固件进口件替代,配套率超过90%。


当前,申亿精密正在承担实施工信部立项的“装备用高性能紧固件产品开发”和“重点紧固件产品、工艺‘一条龙’应用示范方向”两项重大攻关项目。

申亿精密提供的产品广泛运用于工程机械、航空航天、高铁桥梁等重点领域,在铸造全球最大吨位履带起重机、全球首台永磁电机驱动盾构机等“大国重器”过程中提供了高性能紧固连接件解决方案。

一个个产品案例、一个个应用场景,一个个研发项目,更在见证着申亿精密的创新实力和为湖南发展作出的巨大贡献。

而雨花经开区对申亿精密的全方位支持和精准帮扶,更让企业卸掉包袱,轻松上阵。
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