图1 快速线通过验收

济南二机床集团有限公司（以下简称“济二”）承担的“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项“大型快速高效数控全自动冲压生产线”项目，已于2011年5月通过国家验收。该项目涉及汽车行业急需的关键高端冲压装备，其研制成功打破了发达国家对大型全自动快速冲压线的技术垄断，使我国成为能够自主研发该类装备的三个国家之一。同时，该项目引领我国行业技术水平与国际同步发展，使拥有完全自主知识产权的该类设备批量进入国际高端市场，提升了中国制造的新形象。该项目对推动国产汽车工业装备自主化具有里程碑式的重要意义，已入选国家科技重大专项十大标志性工程。

立项背景

冲压成形是汽车生产四大工艺之首，冲压成形零件占汽车零件总数的75%以上，因此冲压成形装备是汽车工业核心关键装备。

汽车制造企业冲压成形的最新发展趋势是无人化、大批量、多品种共线生产，迫切需求高效、柔性及全自动化的大型覆盖件高端冲压装备。

大型快速高效数控全自动冲压生产线就是汽车发展所需的高端冲压装备，它由4～5台大型压力机主机和位于线首的拆垛、清洗、涂油和对中，线中的双臂送料以及线尾的收料、料架传送等共计15台(套)自动化设备组成，是集机械、电子和液压等多学科科技为一体的高科技产品。

“大型快速高效数控全自动冲压生产线”项目实施前，我国高端成线冲压设备全部依赖进口，且整线价格非常昂贵。

图2 工信部装备司巡视员王富昌在验收会上

项目实施的创新与突破

该项目是以上海通用东岳汽车有限公司42000kN双臂送料冲压生产线为依托实施的，由1台LS4-1800B闭式四点多连杆压力机、3台J39-800C闭式四点压力机以及双臂快速送料系统组成。可每分钟生产15件汽车大型覆盖件，首次采用同步控制连续运行生产模式，整线换模时间仅为3分钟，整机主要性能指标优于国外企业同类产品，是目前世界最高水平的高速自动化冲压生产线，也是目前国内汽车行业应用的功能最全，效率、性能和标准最高的冲压生产线。

项目实施过程中，济二较好地解决了产业发展中的技术瓶颈制约，提升了我国成形技术的原始创新能力和集成创新能力，在关键技术、核心技术上实现了突破。其中：

（1）创新性地研究开发了大吨位超长行程多连杆传动系统，通过对八连杆运动学、动力学的研究，采用参数化设计、仿真模拟、精度优化、精度补偿等共性核心技术，实现最佳拉伸曲线，提高覆盖件的拉伸质量。

（2）建立了大惯量多变量运动系统仿真分析模型，研发了整线同步控制技术，实现了整线连续稳定运行节拍15SPM的设计目标，达到目前世界最高水平，同时，冲压覆盖件单件生产节电15.4%。

（3）开发了整线全自动换模技术，换模时间由之前的5分钟缩短为3分钟。

（4）开发了整线一键恢复技术，使停机恢复时间缩短为1～2分钟，仅为常规方式10～20分钟的十分之一，同时还提高了整线的设备水平及人身安全保障。

（5）采用全球健康与安全设计标准及苏黎世风险分析技术，开发了整线安全控制系统，整线安全控制达到目前世界最高的欧洲4级安全保护等级。

该项目获国家发明专利 3项、实用新型专利 4项，完成2项国家标准和1项行业标准。

由中国工程院院士领衔的11位鉴定委员会专家，对这一项目做出的结论是该生产线结构先进，功能齐全，运转平稳，控制可靠，操作安全方便，具有高度自动化、高柔性和高效率等特点，可满足轿车大型覆盖件高效多车型共线生产的需要。项目的成功研制对提高我国汽车制造业的竞争实力具有重要意义。鉴定委员会一致认为，该生产线主要技术性能指标达到国际先进水平，具有广阔的应用前景，同意通过鉴定。

该项目在上海通用东岳汽车有限公司实际应用后，与德国的冲压线相比，生产效率提高约30%，整线运行质量可靠、稳定。用户在使用报告中提到，“42000kN大型快速高效全自动冲压生产线自2010年3月正式投入使用以来，日生产能力达1万件以上，为通用东岳基地100万辆生产目标的实现起到了关键作用。经过两年多的生产验证，生产节拍、全自动换模时间及同步控制等主要技术参数及各项性能指标达到了技术协议要求，完全满足生产需要。”

图3 上海通用双臂快速线

推动行业科技进步的作用和意义

“大型快速高效数控全自动冲压生产线”项目的成功实施，彻底摆脱了我国汽车行业高档冲压设备主要依赖进口的局面，对整个冲压行业的规划布局起到了引领和示范作用。项目实施前，快速冲压线高端市场领域基本由德国和日本的企业占领，项目实施后，济二先后与美国福特、一汽大众、上汽通用、东风日产、沃尔沃、通用印度、广汽菲亚特、北汽广州、奇瑞汽车以及长城汽车等众多汽车厂商签订了共计27条大型全自动快速冲压线的购销合同，市场占有率迅速从零增长至60%，有力地促进了我国汽车行业装备水平的整体提升。

2011年，济二在与世界一流企业的国际竞标中，分别于4月和11月赢得福特汽车美国两个工厂全部五条大型快速智能冲压生产线合同。这是福特汽车近20年来首次采购非德国生产的成套冲压装备。福特汽车的项目成为拥有完全自主知识产权，国产高端装备走向国际市场的重要转折，济二打破了德、日企业在高档冲压装备领域的长期垄断，具备了与国际顶级企业同台竞争的实力和水平。除了福特汽车，通用、日产、本田、铃木等国际汽车巨头都先后将济南二机床纳入其全球供应商。济二已成为世界三大冲压装备制造商之一，也是冲压领域惟一具有国际投标资格的中国企业。