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東風（武漢）實業以“高強度 輕量化”零部件產品打造核心競爭力工作紀略
雙箭齊發 爭做零部件輕量化排頭兵
■記者 張哲 通訊員 朱學哲
據相關研究數據表明，在采用相同動力系統和傳動系統的前提下，乘用車的整車質量每減少10%，燃油消耗就可降低6%—8%。這意味著，隨著節能減排的大力推行，輕量化已經成為汽車行業大勢所趨。而其中的零部件輕量化正是重要戰略之一。
長期以來，“輕量化”是東風（武漢）實業始終堅持的發展主題。2013年3月第一條金屬熱成形線實現量產后，武漢實業不斷研發“高強度 輕量化”零部件產品，力求在新工藝和新材料方面雙箭齊發。目前在工藝方面，鋼板熱成形、高強鋼輥壓成形已經實現工業化量產，鋁合金熱成形即將推進工業化；在新材料方面，武漢實業力求實現高強度鋼板國產化的同時，以更環保的理念尋求突破，開展非金屬纖維的研發工作。“我們不甘心汽車關鍵零部件被跨國豪強壟斷！”武漢實業總經理王義斌認為，必須打造自己的核心競爭力，給高科技汽車零部件產品貼上“中國標簽”。
強化工藝，傾力打造汽車零部件“小巨人”
11月10日，記者走進武漢實業東西湖工廠，映入眼簾的就是一條嶄新的輥壓成形生產線。“我們這條線是高強鋼自動化柔性生產線，剛剛為東風雷諾生產了一批零件。”東西湖工廠廠長劉志說。
這條48米長的輥壓生產線是今年新導入的又一個高強度、輕量化先進生產工藝，也是東風公司內第一條高強度鋼自動化輥壓柔性生產線。高強鋼經過開卷、校平、預沖孔，進入連續80軸的輥壓，再經過不間斷細微調整和切割，以及全自動在線檢測，一個流程下來就成為橫切面規整的門檻、保險杠等產品。
“以前沖壓工藝生產門檻最少要4道序，而輥壓工藝1分鐘就可以生產8米，并且整條生產線僅需1人操作，后續加工僅為頭部整形。輥壓適用于大批量生產，能夠有效降低成本。”劉志說。
輥壓生產線可用于普通板到超高強度板、鋁合金板的大批量生產，專業制造橫截面形狀復雜的門檻和保險杠等產品，最大抗拉強度達1380MPa，不僅原材料利用率高達90%以上，而且產品尺寸精度高，斷面便于調整，質量穩定，能夠有效降低產品成本。同時，此條生產線還可以實現柔性化生產，對于不同車型但形狀類似的產品可更換部分輥架或調整數量，節省工裝投入，縮短新產品開發周期。 相較于傳統沖壓工藝，輥壓成形零部件在超高強度的基礎上，輕量化貢獻可達15%—25%。王義斌給記者算了一筆賬，通過輥壓和沖壓雙工藝結合，每件門檻梁可以從12.53kg減重到8.67kg，綜合降成本18.5元；每件內縱梁可以從3.27kg減重到2.88kg，綜合降成本5.5元。
“高強鋼輥壓成形和鋼材、鋁材熱成形都是我們進入高強度、輕量化先進技術行列，傾力打造汽車零部件小巨人的重要路徑之一。”王義斌說。
與此同時，武漢實業已經試制成功的鋁合金熱成形產品也得到國內知名車企的青睞。相較于高強鋼熱成形，鋁合金熱成形工藝存在很大的難度——工序構成復雜，設備投資大；目前世界上還沒有成熟的工業化量產先例，缺乏可借鑒學習的經驗。“鋁合金熱成形工藝是輕量化，尤其是新能源車輕量化的重要課題。東風公司提出科技創新實現‘五化’，我們時刻準備著。”王義斌告訴記者，早在三年前，武漢實業就預見性地組建了鋁合金熱成形技術攻關項目組，通過不斷摸索積累了一定技術儲備。 機會總是垂青有準備的企業。在2016年國內專業技術論壇上，東風（武漢）實業的鋁合金熱成形技術演講吸引了國內一家新能源汽車著名企業。他們提出新車型B柱試制件訂單要采用鋁合金熱成形產品，但交付周期只給短短45天！武漢實業不懼挑戰，加熱、冷卻成形、固溶、時效強化……從尺寸測量、零件測試，再到裝車匹配，左/右B柱產品與這家企業的焊接夾具嚴絲合縫。他們又專門派專家到現場，隨機挑選易發生開裂處的24個點進行實際料厚檢測，結果也全部符合質量要求。這也使得雙方很快簽訂了鋁合金熱成形訂單。
創新敢為先，嘗試其他企業不曾想不敢做的事
輕量化成為世界汽車工業可持續發展的必然道路，王義斌敏銳地意識到，熱成形技術就是一片新的技術藍海。“一定要掌握這項技術，才能打造企業真正的核心競爭力。”2011年11月，武漢實業與天津汽車模具股份有限公司開展合資合作，率先邁出了國有企業混合所有制改革的步伐。天汽模是中國汽車模具業第一家民營上市公司，技術實力雄厚，雙方互補性強。值得欣喜的是，合資公司建設的第一條熱成形生產線讓武漢實業成功掌握了熱成形核心技術，打破了外資企業在國內熱成形領域的長期壟斷。在深化與東風內主機廠的戰略合作同時，武漢實業還拓展了非東風系市場，如：北京汽車、北汽新能源、國金新能源等。
目前武漢實業的熱成形生產工藝已經布局到國內多個區域——北到天津濱海新區，主要服務北部地區主機廠；南到廣州花都區，主要服務東風日產；西到成都龍泉驛區，主要服務神龍公司成都工廠；而武漢位于東西湖區的主基地，正在為神龍公司、東風乘用車、東風本田、東風雷諾等主機廠大量供應高強度、輕量化的熱成形零部件。
四年的探索發展讓武漢實業金屬熱成形工藝技術愈加成熟，已經成為國內該領域的領軍企業。2015年9月，武漢實業“汽車高強度鋼板熱成形生產線建設”項目進入國家產業轉型升級項目清單，作為唯一上榜的汽車行業金屬熱成形技術，獲得國家專項資金補助。2016年，輕量化材料精密成形工藝項目獲得國家“工業強基工程”國內公開招標專家評審第一名。
“我們已經具備了與主機廠同步設計、同步開發、同步制造的能力，在東風公司技術中心早期產品的設計上都能夠提交合理化改善建議。”王義斌認為，主動將自身領悟的汽車零部件設計理念傳遞、分享到東風整車的開發設計前期，是成為打造零部件”小巨人“企業的必備的標準之一。
研發高強度材料，以四兩撥千斤
站在熱成形領域的最前列，王義斌的憂患意識并沒有減輕半分，他內心還有一個解不開的結。當前，世界高強度鋼板被外國企業壟斷，鋼板強度達到1500兆帕。這個強度有多大？“打個形象的比喻，大象踩在鋼板上，即使地面被壓出一個坑，鋼板也不會有任何損壞。”王義斌說。他帶領著武漢實業描畫了新的夢想：實現高強度鋼板國產化。
為此，王義斌多次拜訪被譽為“中國鋼鐵之父”的中國工程院院士、東北大學教授王國棟。年已古稀的王國棟院士最終被王義斌的誠意和理想打動，同意受聘為武漢實業“首席科學家”，建立了東風公司和武漢市汽車零部件行業的第一家“院士專家工作站”，重點研發熱成形和焊接等核心技術工藝，以及最新熱成形用鋼等前沿技術。“武漢實業直接跳過被外國人壟斷的1500兆帕鋼板的研發，去年直接攻克了2000兆帕的材料研發，并且延伸率大于8%。”王義斌表示，武漢實業要做的不僅是實現高強度鋼板國產化，而且要超過當今最高強度。
此外，新材料也成為武漢實業重點突破的領域。“碳纖維、玻璃纖維、復合纖維等新材料并不是我們的研發方向，因為這些新材料都會造成一定程度的污染，對環境并不友好。”在隨后的采訪中，連續玄武巖纖維被反復提及。
所謂連續玄武巖纖維（CBF）就是玄武巖石料在1450℃—1500℃熔融后，通過鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成的連續纖維。“其性能高于一般玻璃纖維，不僅穩定性好，而且還具有電絕緣性、抗腐蝕、抗燃燒、耐高溫等多種優異性能。”王義斌告訴記者，CBF生產工藝廢棄物少，且對生態環境無任何危害，被稱為21世紀無污染的綠色工業材料。
惟其艱難，方顯勇毅；惟其磨礪，始得玉成。東風（武漢）實業有限公司正高舉輕量化的產業大旗，始終站在時代的最前列。
