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黑龙江省轻量化制造的发展现状及建议

2018-08-31李洋

中国科技纵横 2018年13期
关键词:制造产业发展轻量化

李洋

摘 要:当前,随着新一轮东北振兴战略的实施,为黑龙江省发展轻量化制造产业提供了难得的机遇期。黑龙江省制造业基础雄厚,新材料产业优势突出,为轻量化制造做大做强提供了重要保障。本文在分析黑龙江省面临的机遇与挑战、总结黑龙江省发展轻量化制造存在问题的基础上,提出相应的对策建议。

关键词:轻量化;制造;产业发展;对策建议

中图分类号:F426.4 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)13-0247-02

轻量化制造是一门跨多学科的工程科学,已成为未来制造行业发展的必然方向之一。黑龙江省具备发展轻量化制造产业的基础条件,同时在“龙江丝路带”的发展框架下,产品具有出口欧洲的便利,如何在创新驱动的大背景下实现黑龙江省轻量化制造的创新发展,是当前黑龙江省面临的现实问题。

1 产业基础

经过50多年的建设与发展,黑龙江省已建立了一个基础比较稳固的制造体系,成为国家重要的装备制造业基地,为轻量化制造产业的发展创造了先决条件。

目前黑龙江在全国排名前5位的优势行业有:货运制造业、微型汽车制造业、飞机制造业、冶金专用设备制造业、发电机制造业、汽轮机制造业、锅炉制造业、机械化农机具制造业、切削工具制造业等。在十几个行业中,数十种装备产品生产中处于全国领先地位。其中,在与轻量化相关的行业中,微型汽车制造业名列全国同行业第六位,焊接技术的研究和开发水平处于国内和国际领先地位,数控切割机的主要技术达到国外同类设备先进水平等。同时,黑龙江省已形成一批装备制造业骨干企业,一些优势骨干企业依然占据着行业的技术领先地位,在复合材料、数控加工、热表处理等方面形成了独特的技术优势。

黑龙江省作为材料大省,拥有一批从事开展轻量化制造所需材料研发的国内外知名院校和科研院所、一批大型国有企业或骨干企业和创新能力较强的技术队伍,新材料产业基础优势突出,为“铝合金轻量化制造技术”的落地提供了条件。其中,哈尔滨东北轻合金公司作为新中国第一个铝镁合金加工企业,是中国铝业公司五大铝加工基地之一,制定了90%以上铝材国家标准、军工标准、行业标准,创造了国防军工领域100多项“中国第一”。

2 存在问题

(1)我省轻量化制造产业处于起步阶段,多数企业不具备实施材料设计、结构设计、工艺设计的能力或条件,企业虽急需实现转型升级,但由于技术装备落后、技术实力不足、轻量化制造技术未能掌握等因素的制约,尚未真正将轻量化制造技术引进落地。轻量化制造产业自主创新能力不强,目前我省尚未形成专门的轻量化制造研究团队,主要技术均为国外引进,我省自主研发的技术及产品暂时空缺。

(2)我省轻量化制造产业链尚未建立。轻量化技术需要运用多学科交叉融合所形成的综合性、系统性知识,实现跨产业协同发展,但我省汽车企业与材料企业融合程度较低。对于汽车轻量化而言,加快建立起涉及“先进材料研发-原材料生产-零部件制造-整车集成应用-回收再利用”等全产业链的需求迫在眉睫。

(3)我省固有开发思维难突破。汽车轻量化给汽车企业带来四大方面的挑战:产品结构创新、新材料应用、新工艺的创新以及整个开发流程的变革。在实践过程中,大多数企业难以突破固有思维模式。轻量化要求更多的创新思维,例如传统的副车驾有八到十个零件,如果将包边儿的概念用到副车驾上,零件数量则大大减少,焊接越少则强度越高。这不仅是新工艺的问题,而需要通过工艺创新的思维来解决。

(4)我省轻量化专业技术人才短缺。由于自然条件欠佳、经济发展缓慢、体制僵化等原因,造成我省人才流失严重,其中以“高职称、高学历、高新技术产业”居多。轻量化技术的发展需要既懂材料又懂汽车的跨学科人才,目前由于缺乏交叉學科人才,材料、工艺、整车厂之间互不了解,厂商与科研团队之间沟通不畅,产、学、研结合程度不紧密,没有合理分工,基础性研究和技术开发研究有机衔接不够,严重阻碍了轻量化进程。

3 机遇与挑战

3.1 机遇

2016年11月,国务院印发了《关于深入推进实施新一轮东北振兴战略加快推动东北三省经济企稳向好若干重要举措的意见》,新一轮东北老工业基地振兴全面启动,为轻量化制造产业的发展提供了政策机遇。“一带一路”建设将成为黑龙江省经济发展的重要抓手,黑龙江制造业应充分把握这一时代机遇,推动黑龙江省制造业整体升级,带动轻量化制造产业快速发展。“中国制造2025”明确提出了今后一个时期的发展目标、发展重点和发展方向,推动了黑龙江省制造业转型发展。这些政策及战略的实行均为黑龙江省轻量化制造提供了难得的发展机遇期。

3.2 挑战

当前,国际市场竞争激烈,欧、美、日等国家铝合金板材在汽车上的应用呈现快速发展势头,而我国整体仍处在研发阶段。如德国大众AudiA8、日本的NXS等车身用铝合金量达80%。我国汽车除一汽奥迪和捷达外,用铝合金结构代替传统钢结构的汽车企业数量极少,且上述企业均为引进国外生产线,尚不具备自主研发能力。

我国还没有完善轻量化技术评价系统。从国际上看,欧、美、日等国家和地区都有轻量化明确的发展指标和路线。以美国整车轻量化的发展目标为例:2020年要在2013年的基础上降重20%,2025年降重30%,该目标还对整个组成系统各部分的减重指标提出了要求,要求整个车身系统减重35%,底盘减重25%,动力总承减重15%。

材料和加工成本高,新型材料应用有限。目前车用轻量化新材料的成本普遍都偏高,让很多中低端车型在碳纤维的使用上望而却步。此外,材料的加工成本控制难度大,加工效率低,导致成本进一步增加,增加了轻量化材料的推广难度。

4 黑龙江省轻量化制造产业发展建议

(1)加强政策支持,为轻量化产业发展提供好的政策环境。制定轻量化制造产业相关政策,明确市场目标和产品目标,完善创新链与产业链、创新链与服务链、创新链与资金链的有效系统政策支持,构建产学研相结合的技术创新体系,为我省轻量化制造产业的发展创造良好的环境。

(2)加强各领域结合,尽快建立轻量化制造产业链。在产业链条上游,应加强轻量化材料的开发和应用,加强高强度钢、镁合金、铝合金、塑料以及非金属材料的工业开发力度,将轻质结构件、功能件、外装件作为重点研究方向。在产业链条中游,优化包括结构轻量化设计、轻量化先进制造技术、回收再生技术等在内的轻量化零件先进制造工艺,实现零部件薄壁化、中空化、小型化、复合化,改进零部件结构和工艺。在产业链条下游,加强轻量化制造技术在汽车、轨道交通、航空航天和舰船等领域的应用。此外,鼓励产业链上下游合作,组建产业联盟,支持汽车工业与材料行业之间深入交流,实现强强联合。

(3)建立标准体系。零部件生产技术及产品标准的缺失会导致企业没有明确的研发目标及生产规范,不利于行业持久健康的发展。目前应尽快建立我省自身的材料认证体系,进行材料的性能检测、应用验证、技术稳定性与安全可靠性评价等。

(4)调整固有模式,广泛利用资源。轻量化将带来设计、工艺、装备的变革,原有的技术存量将逐渐被淘汰。企业当前应直面科技革命和产业重构带来的影响,调整生产平台及开发模式,利用广泛的国际资源来实现目标,建立新兴组织结构模式。在新的变革中,原料供应商将变成部件供应商,随之而来的还有回收再利用的问题,以及零部件成本降低带来的整车厂建设投资等一系列的改变。

(5)培养跨行业人才,提高创新意识。目前我省轻量化制造领域跨学科人才缺乏,导致技术研发能力薄弱。建议明确轻量化制造领域人才培养目标,设立有关轻量化制造的专业,加强轻量化制造领域人才培养。加强跨学科人才的培养,建立“外培项目”,提前储备交叉学科人才。此外,面对产业的变革,研发人员需突破旧有的思维模式和研发思路,提高创新意识,以适应产业变革的需要。

参考文献

[1]德吉舍尔,吕夫特.轻量化:原理、材料选择与制造方法[M].陈立禾,译.北京机械工业出版社,2011:254-287.

[2]王利,陆匠心.汽车轻量化及其材料的经济选用[J].汽车工艺与材料,2013,(1):1-6,11.

[3]范子杰,桂良进,苏瑞意.汽車轻量化技术的研究与进展[J].汽车安全与节能学报,2014,5(1):1-16.

[4]Kumar M,Sotirov N,Chimani C M.Investigations on warm forming of AW-7020- T6 alloy sheet[J].Journal of Materials Processing Technology,2014,(214):1769-1776.

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