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【直播精彩回顾】对话主机厂:疫情下,铸造厂在汽车零部件供应链中的挑战、应对策略及机会
来源: | 作者:穆紫渊 | 发布时间: 2020-04-22 | 592 次浏览 | 分享到:

主办单位:中国机械工程学会铸造分会 丨 协办单位:纽伦堡会展(上海)有限公司

【中国压铸展丨中国有色展】

新冠肺炎疫情在全球蔓延,对各行各业、生产生活造成巨大影响。作为制造业的重要组成部分,铸造及压铸产业也不能幸免。疫情对铸造产业链将带来哪些影响?对汽车工业将产生哪些影响?全球汽车零部件供应链是否因此发生改变?未来行业发展何去何从?铸造企业应该如何在危机中化危为机寻找出路?

中国机械工程学会铸造分会、纽伦堡会展(上海)有限公司合作共同开设“智播客”云课堂,每周一期,邀请权威嘉宾做客直播间,与业界同仁分享观点及见解。于2020年3月27日(周五)首播的“智播客”邀请中国机械工程学会铸造分会三位特聘专家:阿尔克森(苏州)铸造技术有限公司总经理余永吉先生、福特汽车工程研究(南京)有限公司全球铸造专家王致坚先生、东风汽车集团有限公司技术中心主任工程师王泽忠先生共同探讨“疫情下铸造厂在汽车零部件供应链中的挑战、应对策略及机遇”。

以下为对直播内容的整理与回顾,专家评论谨代表个人,不代表其所属公司。

由于国内外疫情持续变化,因此连线对话内容可能不适宜当前情景。

余永吉先生:在新冠肺炎疫情情况下,铸造厂在汽车零部件供应链中的条件,应对策略以及机遇。请问两位专家,当下对汽车的销售市场有什么看法?

王致坚先生:从目前情况看,零部件出口订单并没有明显下滑,目前国外需求比较稳定,欧洲和北美工厂停产是从上一周开始。对整个供应链的冲击,我认为是比较小的,但经过多长时间反馈到供应链,暂时没法判断。我不太清楚国内是什么状况。

王泽忠先生:从去年12月到今年3月底,因为疫情、春节等因素影响,汽车产销量下降非常厉害。3月份,国内大部分地方的整车厂开始复工复产,不过根据中国汽车工业协会的数据,复产率只有56%-57%。东风汽车的生产基地在疫情中区,影响还是比较严重的。从上半年来说,对车企影响比较大,一个是复工率不高,一个是销售不好,比如3月份的销售相较去年同期下滑30%-40%。可喜的是,现在全国各地如上海、福建、深圳、广州开始出台刺激政策,工信部、汽车协会出台相关的政策,刺激汽车消费。

上面提到的各地各部门出台的刺激政策,全国将近有40万亿元的基建投资计划。这些刺激措施,对汽车行业来说是很及时的,尤其会刺激商用车的需求和产量。目前,东风在复工情况下,满负荷在运转,尤其是商用车,产量非常高。国内其他整车厂的商用车车型产量也很高,如果汽车零部件厂家可以聚焦开发商用车的压铸件,以促进汽车轻量化,这将会给压铸产业带来机遇。



余永吉先生:除市场变化外,由于疫情原因,工人难以回到工作岗位,许多整车厂出现用工短缺问题。福特王总对这个有什么看法?

王致坚先生:我们2月5日就开始复工,因为当时欧美的需求没有受到国内疫情的冲击,所以当时国内较大的问题是如何能较快地复产。复工以来,我们一直与供应商保持沟通,发现他们确实存在复产的问题。在我们看来,生产自动化程度较高的公司复工会比较快,自动化程度低的复工会比较慢。当前,自动化高的企业,也受到高素质人才的约束,比如,这些员工凑巧是武汉的,就不能及时返岗,对复工挑战比较大。

第二方面,我们看供应商的库存管理水平。比如,珠三角地区供应商,他们的员工基本来自其他省市,考虑春节后劳动力复工的问题,根据往年惯例,他们每年的年底会多备一些配件,如果正常备2周的存量,他们一般会备6周,这些企业受冲击会较小。因此,库存管理水平高低,会影响企业在面对异常情况下的抗冲击能力。

第三方面,关于物流供应链的把控能力。对铸造企业来说,他们不仅仅供应毛坯产品,很多企业已深入到机加工、装配等工序上。这次疫情,物流行业是直接受到冲击的行业,很多铸造厂遇到无法将零件送达用户工厂。因此,如何更好地对物流供应链把控,对企业提出的一个新挑战。

王泽忠先生:由于东风汽车主要生产基地在湖北,3月初最先一批员工复工,属于小批量复工。虽然东风的零部件供应商分布在全国,但大多还是在湖北和武汉。刚才福特王总提到库存问题、供应链问题,我们也面临这样的问题。我们部门是做研发的,许多新车型的研发,需要供应商来配合。由于供应商没有完全复工,所以影响我们新车型的研发进度。现在整车厂竞争越来越激烈,车型推出周期越来越短,需要供应商快速响应。因此,供应商的复工复产问题,对我们的影响还是比较大的。东风汽车目前还没有完全复工,武汉以外的,比如盐城、广州都已复工。武汉基本上要到4月8日之后才正式复工。


余永吉先生:针对疫情发生,许多人都在家里隔离一段时间,企业推迟复工复产,如何在此期间提升铸造厂的“内功”,两位专家有什么见解?

王致坚先生:大多企业在危机到来前,订单充足时没有规划,也没有时间去给员工做培训,结果危机来了,企业抗冲击能力弱了,导致大面积裁员。如果一家企业没有长期规划,会碰到很多问题并且难以解决,这类企业比较容易被市场洗牌出局。目前,我们看到,如果企业内功修得比较扎实,有长期规划,那么抗冲击能力较强,员工凝聚力较强。这次疫情也是一次大浪淘沙,一些能够很快应付疫情冲击,也能很快恢复产能的企业,他们都有清晰的中长期规划,在员工培训、新技术的应用等方面,都做的比较好、比较成熟。所以,企业平时需要做一些对软实力的投入,这样才能保证在危机面前有较强的抗风险能力。

王泽忠先生:今年来讲,国内市场会有一定的波动,但总体是可控的。因为疫情高潮已过去,防控形势取得阶段性胜利,虽然有一定的境外输入,但总体来说比较平稳。不过,国外的风险越来越高,感染人数爆发式增长,欧美整车厂基本停产,对很多做外贸的企业来说影响比较大,做国内市场的也被有波及,尤其是上半年。这种情况下,企业应该有应对措施,内功要在平时练好,包括资源管控、人员培训、中长期规划,否则难以应对疫情。

从企业技术层面来讲,尤其是铸造厂,如何针对疫情做好前后衔接比较重要。虽然是整车厂、铸造厂前后相互合作,在特殊情况下,铸造厂要有进取心,更多地与整车厂进行结合。这次疫情是一个大浪淘沙的过程,很多厂不一定撑过这次危机,由于产量不多、人员不足,可能导致产品质量下滑,所以内功一定要练好。


余永吉先生:相信两位专家都到过很多铸造厂。你们对中国铸造厂实力、技术水平有什么看法和评价?

王致坚先生:目前,中国铸造厂在铝压铸方面有较强竞争力,在出口的铸件中铝压铸的占比较高,铸铁也有一定的竞争优势,主要是针对球墨铸铁。我指的是,我们直接出口到北美的供应商,北美客户对国内铝压铸供应商水平比较认可。在全球化以及深入发展的时期,中国供应商还能守住这一块战场,我觉得这些中国企业实力还是比较强的,和全球来比是在一个中上的水平。

王泽忠先生:中国铸造企业实力在全球相对是比较强的,产量全球第一,整体技术水平也不错,当然和先进国家还是有一定差距,包括我们在先进工艺、技术应用方面存在一定距离,整车厂和铸造厂/零部件厂还需要更多的技术攻关。

当前,国家在推广新能源汽车、电动车,汽车产业链不断向前推进,对新技术需求很大。国内整车厂对很多新技术掌握还是有局限性的,尤其是中国汽车零部件压铸企业,与外资企业相比在前期积累不够,在这一方面需要做很多工作迎头赶上。

我们的优势是,我们工人勤劳、人数多,集中优势力量办大事,但是前期的基础还是需要时间来沉淀的。在一些新项目中,我们跟国内现在行业前列的公司沟通交流中发现,还有一些东西不能达到我们的要求,这需要国内零部件供应商和铸造厂加强技术积累,这样才能满足整车厂的需求。


余永吉先生:围绕着我国铸造行业,我们有很大的产量,但我们做的不精,不够强大。两位专家可以就铸造厂内部软实力的提升给出一些建议么?

王致坚先生:关于供应商(铸造厂)的问题,国外的铸造厂、铝压铸厂通常在数字化模拟这块做得比较领先。通常一个压铸方案定稿前,他们会做10-16次模拟分析,尽可能多地把一些可能遇到的条件加上去,还有一些可以使用的手段,比如真空、挤压、点冷,在模拟分析上可以做一些工作,确认设计的工艺参数的边界值。这不会给铝压铸厂带来太大的成本投入,因为是计算机模拟。因此,他们展示给客户的方案就很有说服力。

第二,国外一些压铸厂在合金材料开发方面也是比较领先的。比如,铝压铸件在新兴领域的应用,如电池壳/白车身的一些铝铸件,就涉及到铝合金材料的开发,铝合金材料成本对铝压铸会有一个怎样的反作用。还有一些压铸结构件需要做热处理,对于热处理的压铸件有怎样的反作用,比如变形、气泡。对于这些基础研究,国外的一些比较领先的压铸厂,都具备这样的技术实力,可以做材料的化学成分分析等的一些研究。这些压铸厂在这方面走在前列,也积累了大量数据。

目前,我们碰到一些问题,对于一些厚壁的零部件,用含硅、镁等的铝合金来做压铸时,会碰到机械性能无法达标的困扰。如果掌握大量的化学成分和机械性能的相关数据,就比较容易找到正确的方向。为了生产符合要求的压铸件,应该怎么去调化学成分、调多少,相对应的压铸工艺要如何调整。只有通过这样的方式,才可减少实物投入的损失,减少项目开发时间。这一方面,国内压铸厂有很大的提升空间,不具备客户给出一个边界使用条件,就能把零件从材料选择到工艺设计一条龙地设计出来。

王泽忠先生:国内很多压铸厂,也参与整车厂的前期设计,前期设计里要考虑几个因素,一是压铸件本身设计、工艺是否合理,因为压铸厂做了那么多年已有一定的经验,参与其中可以让整车厂在铸件方面少走弯路;第二,作为整车厂,我们希望压铸厂(零部件厂)可以做静态力学分析,当然能做动态力学分析更好。

涉及新材料的引入,整车厂希望压铸厂可以提供新材料的一些基础数据,比如延伸率、高速拉伸、耐疲劳等数据,但是国内的压铸厂基本上没有。所以,压铸厂(零部件厂商)可以在基础研究工作里加大投入,当然可以和国内的一些高校、科研院所合作开发,去掌握这些数据,因为整车厂非常需要这种基础数据。如果压铸零部件厂有比较详细、准确的基础数据的话,那么和整车厂的合作占有很大优势。


余永吉先生:这是来自听众的问题,针对国内外铝压铸件供给的策略上会有没有什么样的变化?

王致坚先生:目前,我们看到出口的铝压铸件并没有什么变化。之前,我们曾经在国内疫情爆发初期,考虑备选供应商,但是汽车零部件的工程验证时间、模具开发周期均比较长,这些事情不可能再1-2个月之内完成。目前,我们没有看到大量把铸件从中国转到国外去的趋势。但我们要提示一下的是,从企业的人均产值方面来说,目前中国和国外还有很大差异,这是中国压铸厂需要努力的方向。举例,中国铝压铸厂的人均产值在40-60万元,但是在欧洲、尤其德国,他们的人均产值已经达到40-50万欧元,这个差距还是相当大的。

王泽忠先生:总的趋势是,铝压铸件在汽车上的应用越来越多。因为我们也在搞铸造和轻量化,也在做一些轻量化的规划,也参与一些国家轻量化规划的项目。受疫情影响,不仅仅是铝压铸零部件的问题,其他材料(塑料、钢铁)的汽车零部件,基本上在上半年的产量上,都会受到影响。国外的供应链也会受到一定的影响。总的来说,我认为铝压铸件开发是一个向好的趋势。


余永吉先生:针对数字化工厂方案的推行方案,两位专家站在整车厂的立场可以跟大家分享一下,你们对铸造厂在数字化建设方面有哪些建议?

王泽忠先生:整车厂相对零部件厂来说,在数字化工厂方面还是走得比较靠前的,整车厂涉及到多种材料装配、焊接等工艺,数字化程度越高,整个周期和节拍越短,相对效率越高,成本也能相应降低,这也是国家工信部在组织和落实的。东风自己的零部件厂和一些国内高校正在做工业4.0的示范工程,也有一些落地的项目。开展工业4.0不仅仅是对设备、人员的要求很严格,而且对管理的要求也是非常高的。国家汽车产业联盟在牵头做工业4.0项目,包括很多行业和领域都参与进来,铸造行业也在其中之一。

东风的一些配套零部件厂,也在起步做数字化工厂,整套模具进厂出厂,零部件进厂出厂,所有的追溯,所有的数字采集。有很多企业已经做得很不错,但是还是不够,需要继续提升。现在很多汽车到消费者手里,有些零部件会出问题,这些零件返回来的要做信息追溯的时候,其实这只是工业4.0的一小部分。对于铸造厂而言,工厂内部管理需要一定的加强,工业4.0和数字化工厂可以助推。

王致坚先生:从去年开始,工业4.0成为福特公司的首推战略之一,我们的供应商也在大范围地推动工业4.0。从铸造厂的角度来看,我们分析国内的情况,大家有一些困扰:第一,工厂要做到什么样的状况和程度才算是数字化工厂,没有一个清晰的定义;第二,工业4.0到底能为企业创造多大的价值,首先是没有得到收益时,这就意味着大量的投入,这是很多铸造厂犹豫的,也是我们许多做出口的铸件厂面临的困扰。但是,欧洲和日本的供应商,已经慢慢看不到这种状况,这些供应商具备基础,能够通过大量数据研究分析,能够从数据中发现价值,可以从数据找到过程的变差,可以找到过程改善的切入点,只有通过把过程变差减到最小,或者把变差值缩小,那么公司内部的废品才能下降,合格率上升带来产能的增长、效率的提升,这样的话才能对公司创造最直接的效益。

刚才王总提到关于零部件可追溯,这样的话我们将来就不用出现汽车批量召回,供应商和整车厂都可以节约大量成本,对于整个供应链或制造业来说可以降低成本、减少浪费。目前,欧洲和日本走得比较靠前,他们已经在做大量的线上的数据收集工作,同时收集来的数据已经能够为企业创造一些利润和价值。比较好的一些样板就有:每天早上企业主一打开手机,就能看到昨天整个工厂的产出和整体设备的OEE的水平。由于这些管理手段逐步实现数字化,所以员工数量会有所减少,但是对于员工的素质和能力要求更高了。目前,国内企业做一些数字化工厂方面布局,我认为是大有利可图的,只是说大家还没有找到切入点。花了那么多钱收集上来的数据,能否为企业创造价值,这需要大家认真去思考。如果把这两个环节打通,我认为数字化和工业4.0,对于提高企业的效益和竞争力还是很有帮助的。


余永吉先生:一旦我们的数字化工厂落到实处之后,是否可以说我们将来铸件的质量也会更加稳定,价格会有所改变,汽车的价格是否会越来越便宜呢?

王泽忠先生:企业进行工业4.0改造之后,管理得当的话,投入成本相对合适的情况下,铸件的质量可以有所提升的。整体而言,铸件的价格是有下降的空间。在这种情况下,消费者是受益的。但是,有个前提,投入很多,产出能否达到预期效果,如果没有大量的产出,如此大的投入,企业成本在短期内肯定是上升的。

王致坚先生:我认为,做工业4.0,短期而言会增加成本,因为投入很多,长期来说,成本会不会像大家期望的下降呢?可以肯定的是,它会带来效率的提高,合格率的提高。但是,我们现在要思考的是,工业4.0的使命,真的是为大家提供廉价产品吗?我觉得,有的时候,要跳出这样的限制思维,如果很多产品都能够通过数字化,在电脑里通过一些虚拟的手段得到初步的演算,同时有足够的数据支撑这样的变化的话,我相信压铸厂还是能够找到整车厂合作开发和生产产品的,同时还能维持一定利润率的切入点,只有这样才能让企业在市场上立足于不败之地。

反观,欧美的一些压铸厂经历与百年汽车工业共进退,还能在市场上立足并处于龙头地位,如果没有利润保障的前提之下,他们是不可能会有足够多的资金支持去投入到新材料和新技术的研究。从这个角度,我不完全赞成做工业4.0或数字化工厂之后,自己的压铸利润率一定是往下走的,找到新的突破点的话,还能获得超额利润的。


余永吉先生:政府提出制造业要走“工业4.0”之路,这对铸造行业来说是件好事,围绕数字化这个问题,很多铸造厂会觉得因为工艺比较复杂,做数字化工厂会比较繁琐,大家可能会比较排斥,请两位专家谈一谈在这个问题上的看法?

王泽忠先生:我接触的铸造厂没有排斥的,他们很清楚现在各种成本在上升,数字化工厂改造之后,其实对于管理成本是大幅下降的。不过,大家比较担心的是做数字化的投入会比较大。事实上,数字化对于整车厂和零部件厂绝对是有好处的,只是前提投入相对会比较大。

王致坚先生:我这边看法相同,不存在排斥数字化的事情。


余永吉先生:来自听众的问题,3D打印技术在汽车配件上的应用和现状如何?

王泽忠先生:3D打印已经发展了很多年,整体而言,3D打印对整车厂是有很大帮助的,尤其是新车研发。对于铸造厂来说,在接单的时候,整车厂向铸造厂要零部件样品时,铸造厂在开始设计不成熟的零件时,并不会投入模具去制作试制,尤其是对于大型铸件,前期模具投入很大,整车厂不太能够接受,成本也比较高,设计工艺不成熟,容易出现问题。这时,3D打印会更快,后续改进会更容易。

现在有一种说法,3D打印可以在整车厂内部生产的时候用到,直接用3D打印所有零件进行装配出厂。未来,应对顾客个性化需求时,这是一种很好的手段。但是,3D打印有一个特点,就是对材料的要求很高,目前能够使用整车的3D打印的出厂材料还是不足的,整体而言,还是基于少量的3D打印来适用整车厂的需求。

王致坚先生:目前,3D打印与铸造有三个方面相关。第一,直接打印成可使用的零件,这受到3D打印材料的制约,目前可打印的零件种类有限,尺寸也受到影响。第二,3D打印在一些软模上应用相对比较成熟,可大大加快模具的开发时间,无论是铝合金的砂芯铸造,还是铸铁的砂芯铸造,可以用3D打印出软模,然后用软模具去制造,这样可大大缩短模具的开发周期。第三,3D打印可以应用在砂型,这取决于企业的用料,目前我们预计,对需求量在80件之下的铸件,或者需要打印80套砂模的范围之内,3D打印还是有很大的成本优势,同时反应速度也比较快,只是打印出来的砂芯的外模,在外轮廓上和金属铸造还会有较大差异。但从成本上看,多品种、小批量的产品,3D打印在时间和成本上有比较大的优势。

王泽忠先生:3D打印对于新的车型开发,也是必不可少的,缸体、缸盖都要用到3D打印技术。真正3D打印在用到零件开发过程中,最终的核心不在于3D打印,3D打印只是一个手段,利用手段去制造零件,真正的核心还是在铸造技术。我们曾经打印一批新开发的缸体,几乎全部报废,关键在于工艺、设计、材料是否合适,处理过程是否到位,这样3D打印才真正做得到位。

3D打印目前只局限于新品开发,以及一些特殊零部件的制造,它可以加快我们新品开发的时间。3D打印也好,或者铸造水平的提升也罢,这都是有益处的,它使得我们的新车加快量产和推向市场。


余永吉先生:两位专家对车身结构件应用的前景怎么看?

王致坚先生:目前,的确有越来越多的车身结构件用了一些铝合金压铸件,比如减震塔、发动机舱左右的横梁,使用的范围越来越多,对供应商的要求也是越来越高。压铸结构件市场,应该取决于铝车身结构件的工艺和开发技术掌握到什么程度。目前我们碰到的问题涉及到新材料的应用,同时还涉及到对于压铸细节的掌控,比如喷淋。如果使用过度的喷淋,那么铸件表层气孔就会比较多,这些表层气孔在热处理之后会出现表面发泡情况,即使没有出现发泡,在后续铆接时也会出现基材开裂的情况。

还有铝结构件的变形情况,铝结构件的变形来自于脱模变形,也来自于热处理变形。事实上在铝车身结构件应用的场景下,技术上的应用难点是比传统压铸多的,挑战也更多。是否要介入这个领域还是取决于大家对于这个技术的掌握程度和技术的成熟度,不鼓励盲目进入,但是这个市场将会越来越大。在欧洲有另外一种声音,他们对铝结构件在车身上的应用抱着偏保守的态度,所以目前我们看到的是他们能够用一些薄的高强度的钢,既能起到减重的效果,又能起到成本低廉的效果。反观美国市场,我们看到应用场景越来越多。

王泽忠先生:车身件用到越来越多的铝合金件,这对车身设计是有好处的,它可以增强整车刚性,降低整车重量等,这些是超强钢没法替代的。铝铸件的优点在于,该薄的地方可以设计薄一点,该厚大的地方可以设计的厚一点。目前,我了解的整车厂没有一家不在做铝合金车身结构件开发的,有的厂已将全铝车身的整车推向市场。

铝车身结构件的话,除了大家常说的6大件外,还有一些件往铝合金方面靠拢,比如车门、内板也可以做铝压铸件,对于刚性、碰撞性能的提升,都是有非常多的好处的。目前,比较大比例用铝合金件的比较少,国内整车厂大部分都用在电动车上,而不是燃油车上,因为成本相对偏高一些。另外,压铸厂在铝合金结构件的研发和制造技术水平,仍需要提高。


余永吉先生:请两位专家分享一下新能源汽车、电动车的发展趋势。

王泽忠先生:电动车是新能源车的一部分。新能源车,可包括混动、高混、插电混、油混、氢燃料等。电动车是国家工信部、国家科委主推的一款环保车型,所以整车厂都在做开发,这跟国家的补贴政策和排放标准有关。整车排放有两种,一种是单个车型的排放,还有一种是整车厂的所有车型的排放要求。整车厂如果只开发纯燃油车,不能满足国家规定的排放值,会受处罚。所以,大家都要去开发纯电动车型,去满足国家的排放法规。电动车的推广,最主要的是电池技术,现在的电池技术也算是成熟的,续航里程可以做到700、800公里,甚至1000公里。电动车是一个发展趋势,国家在大力推行,整车厂在努力开发。电动车和车身结构件结合是非常紧密的,因此电动车很大程度也是国家和市场共同作用的结果。现在一线城市对电动车需求很大,主要还是政策引导的作用。

王致坚先生:福特马上就有新的电动车投产,这个市场会越来越成熟,或者有法规的限制也是不可不为的事情。目前,电动车的零部件,最大的问题是,它的量不像传统燃油车,可以保证一年有10万-20万辆整车对零部件的需求量。如果能稳定在这个量,就意味着投入能快速兑现,目前新能源车的需求,还不能满足这样的需求。这就意味着这铸造厂在短时间内投入,相对于传统燃油车的铸件来说,利润兑现的周期更长,就需要资金实力要更雄厚一些。另外,不要去做一个盲目的追随者,需要客观地认识自己,自己的强项在什么地方,哪些东西能够创造更多的利润价值,而不是捕捉市场的热点。一味去捕捉热点,对于追随者来说,资金的挑战和压力是非常大的,对于电动车市场,长期来看非常不错的,短期是否要介入,要看每家企业各自的情况。


余永吉先生:感谢两位专家为我们分享在疫情期间铸造行业遇到的种种困难,还有针对铸造行业未来前景的展望,以及我们应该相对提升的一些“内功”。在疫情期间,确实需要我们沉静下来思考自己的方向、定位和实际情况。中国有句老话叫“只要功夫深,铁杵磨成针”,我们每一家铸造企业、每一位铸造界同仁要有持之以恒的态度,坚持不懈地朝着正确的方向去努力,就一定能达到理想的彼岸。