目前，新能源汽車輕量化需求正在催生工藝革命，壓鑄機大型化趨勢顯現(xiàn)，汽車大型結(jié)構(gòu)件的一體化成型正成為汽車智能制造領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。特斯拉首推一體壓鑄工藝，采購力勁集團（下稱“力勁”）6000噸超大型壓鑄機應(yīng)用于車身后底板制造，該一體化壓鑄工藝打破了傳統(tǒng)的汽車車身“沖壓+焊接”的制造方式，而是用一臺大型的壓鑄機進行替代，對車身制造有提高效率、降低成本的優(yōu)勢，有望帶來車身制造的變革。

汽車輕量化促大型壓鑄機需求啟動

力勁集團創(chuàng)立于1979年，致力于壓鑄機、注塑機、CNC加工中心的三大業(yè)務(wù)，2006年在香港聯(lián)交所上市，業(yè)務(wù)覆蓋是汽車、通信電子、家電等各行各業(yè)。力勁40多年來專注于裝備制造業(yè)，其壓鑄機在2020年入選國家第五批單項冠軍產(chǎn)品。

據(jù)力勁集團CEO劉卓銘介紹，壓鑄機的工作對象以鋁、鎂合金為主，汽車是最主要的下游。從目前的車輛生產(chǎn)加工和應(yīng)用情況看，車用壓鑄件有四個發(fā)展趨勢：一是，在歐洲，每輛汽車上鋁合金鑄件使用量，從1990年時的50公斤持續(xù)增長，預(yù)計2025年應(yīng)該會超過200公斤。該數(shù)據(jù)已表明鋁合金鑄件廣泛使用開啟了一個全新的、具有創(chuàng)新性的應(yīng)用領(lǐng)域。二是，隨著新能源汽車對輕量化要求的提升，單車用鋁量有望增加，帶動壓鑄工藝滲透率提升。三是，大型壓鑄機制造技術(shù)的突破，有望使壓鑄件朝著大型化和集成化發(fā)展，更多大型結(jié)構(gòu)件有望用壓鑄來完成。四是，受益于新一代壓鑄工藝，大型壓鑄機市場需求有望啟動。

特斯拉已將力勁6000噸壓鑄機用于后底板的生產(chǎn)，將零件從70個減少到1~2個，后續(xù)有望繼續(xù)用于其他車型，以及前、中底板等部件。特斯拉的示范性應(yīng)用有望帶來其他新能源車廠乃至傳統(tǒng)車廠的效仿，進而使傳統(tǒng)車身生產(chǎn)模式發(fā)生變革。來自中金公司研究部汽車組的報告指出，若只考慮車身底板使用，在以下三種情形下可以對未來大型壓鑄機市場空間進行測算：

若特斯拉產(chǎn)能100%使用，預(yù)計 2020—2030年大型壓鑄機平均市場空間為10.8億元/年；

若所有新能源乘用車產(chǎn)能均使用，預(yù)計2020—2030年平均市場空間有望超40億元/年；

若遠期來看，假設(shè)所有汽車產(chǎn)能均使用，則遠期市場空間達137億元/年。特別的，長遠期來看，若假設(shè)其他車身結(jié)構(gòu)件也能應(yīng)用一體化壓鑄，且設(shè)備更換周期為10年，則估算遠期大型壓鑄機市場空間有望達480億元/年。

而一體化壓鑄工藝涉及復(fù)雜、大型、高精密零件的一體成型，對于壓鑄機的鎖模力、壓射量和控制能力存在硬性要求。大噸位壓鑄機由于其高難度與創(chuàng)新性，在技術(shù)、供應(yīng)鏈、工藝控制等方面具有較高壁壘，力勁集團恰在這些方面有著多年積累和經(jīng)驗，建立了較強的競爭優(yōu)勢。

力勁壓鑄技術(shù)與中國鑄造業(yè)共舞

21世紀初期，中國鋁料大多依靠進口，而國內(nèi)有存量較大的鎂，促使科技部推進鎂合金類項目的發(fā)展。鎂合金壓鑄機研究項目，被國家經(jīng)貿(mào)委列為國家級重點新產(chǎn)品，“鎂合金應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化項目”列入國家“十五”科技攻關(guān)計劃計劃。在此背景下，在力勁創(chuàng)始人劉相尚先生的帶領(lǐng)下，力勁聯(lián)合清華大學(xué)、上海交通大學(xué)等10多家單位，承擔(dān)了“十五”國家科技攻關(guān)計劃“鎂合金開發(fā)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化”重大項目的攻關(guān)，研制出中國第一臺DCC630M、DCC1600M、DCC2000M冷室鎂合金壓鑄機，第一臺2000噸、3000噸、4500噸壓鑄機，以及中國第一臺兩板式壓鑄機、第一臺伺服節(jié)能壓鑄機，填補多項國內(nèi)空白，同時填補了國內(nèi)壓鑄行業(yè)之空白，促進了汽車、摩托車、3C、航空航天等領(lǐng)域關(guān)鍵鎂合金部件生產(chǎn)裝備的本土化替代應(yīng)用，推動形成了以力勁高新技術(shù)工業(yè)園為代表的一大批鎂合金高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用出口創(chuàng)匯基地。

近年來，隨著汽車輕量化成為全球汽車發(fā)展的必然趨勢，在汽車上使用更多鋁合金件呈現(xiàn)戲劇性增長。力勁再次把握汽車工業(yè)開始崛起這一歷史機遇，助力中國汽車工業(yè)本土化生產(chǎn)邁出新的一步。

2008年，力勁收購壓鑄機企業(yè)——意德拉IDRA，全面接軌國際市場。在通用、寶馬、克萊斯勒、奔馳，以及奧迪、大眾、福特等著名汽車零部件生產(chǎn)廠，會經(jīng)?？吹揭獾吕瘓F的壓鑄機在工作。藉此，力勁在綜合實力和核心技術(shù)上有了質(zhì)的突破。而2009年和2010年是意德拉最艱難的兩年。力勁的支持讓意德拉滿血復(fù)活，能夠持續(xù)完成新的OLCS系列的開發(fā)，并由此得到開啟中國市場的鑰匙。

此后，意德拉與力勁制定了新的戰(zhàn)略和新的機器生產(chǎn)線，如推出了X-Press系列，在以下幾方面進行創(chuàng)新：液壓系統(tǒng)探索新方案，節(jié)省40%以上能源消耗；壓射全過程更加穩(wěn)定可靠，提供最佳動態(tài)壓射力，保障生產(chǎn)投影面積大、薄壁結(jié)構(gòu)件性能更穩(wěn)定；車身、車門和汽車防護件的深度開發(fā)，提高美觀性和模塊化程度；工業(yè)4.0方面，持續(xù)開發(fā)壓鑄單元新的構(gòu)架系統(tǒng)，集中控制系統(tǒng)監(jiān)控壓鑄機和周邊設(shè)備，控制程序集中化，在客戶許可情況下設(shè)備之間通信簡單化。X-Press壓鑄機完全按照高端壓鑄機進行設(shè)計、生產(chǎn)制造。產(chǎn)品具有高度可靠性，價格極具競爭力。

2012年，國家智能制造裝備發(fā)展專項“4000噸高效智能壓鑄島及生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)”立項，力勁承擔(dān)并成功進行了4000噸智能壓鑄機的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與制造，還承擔(dān)本項目生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)的研究與開發(fā)。4000噸壓鑄島的成功研發(fā)，解決了鋁合金熔化—精煉—定量澆注、4000噸壓鑄機壓射過程的嵌入式實時智能控制、模具高動態(tài)響應(yīng)抽真空和溫度的智能化控制、機器人智能罩式噴涂和自動取件、生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)等智能化關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了壓射過程的嵌入式實時智能控制等9項智能化功能，完成了高效智能壓鑄單元等7項核心智能裝置。

2019年，力勁推出了自主研發(fā)的全球最大鎖模力為6萬kN（千牛）的超大型壓鑄機，將大型汽車結(jié)構(gòu)件一體化成型變?yōu)榭赡堋Ｔ?000T壓鑄機單元是迄今為止全球最大的壓鑄機。這是壓鑄業(yè)界的新紀錄，在中國壓鑄業(yè)發(fā)展史上具有里程碑式的意義。

2021年，力勁再次發(fā)布了迄今世界領(lǐng)先的DREAMPRESS9000T巨型智能壓鑄單元。有別于傳統(tǒng)的三板式、兩板式壓鑄機，力勁DREAMPRESS9000T巨型智能壓鑄單元在技術(shù)和結(jié)構(gòu)上取得了很大突破，性能更卓越，應(yīng)用范圍更廣，可以充分滿足汽車制造、大型重型壓鑄件及多部件的一體化生產(chǎn)工藝要求，持續(xù)引領(lǐng)全球超大型壓鑄裝備制造技術(shù)的發(fā)展。

向縱深方向開展國際標(biāo)準化工作

標(biāo)準代表著話語權(quán)和產(chǎn)品競爭的制高點，在推動整個企業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展中，有著不可替代的作用。力勁從2008年開始就參與了鑄造機械的標(biāo)準化工作，承擔(dān)了TC186、SC2的標(biāo)準單位，以壓鑄裝備節(jié)能標(biāo)準體系、壓鑄裝備綠色設(shè)計、制造機服務(wù)的標(biāo)準體系為工作重點，涉及20多項節(jié)能、綠色標(biāo)準、標(biāo)準綜合體研制的應(yīng)用。

2008年，國標(biāo)委（國家標(biāo)準化管理委員會）正式批復(fù)組建全國鑄造機械標(biāo)準化技術(shù)委員會金屬熱成形分技術(shù)委員會（TC186/SC2），力勁集團被指定為TC186/SC2秘書處承擔(dān)單位。TC186/SC2緊跟國家工業(yè)領(lǐng)域開展的“供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革”，聚焦壓鑄裝備綠色、生態(tài)、節(jié)能標(biāo)準體系的構(gòu)建，分別完成了《壓鑄裝備節(jié)能標(biāo)準體系》《壓鑄裝備綠色設(shè)計、制造及服務(wù)標(biāo)準體系》的構(gòu)建，為我國壓鑄裝備制造行業(yè)、壓鑄件生產(chǎn)行業(yè)開展“供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革”創(chuàng)造了有利的條件。2014年—2018年期間，TC186/SC2以《壓鑄裝備節(jié)能標(biāo)準體系》《壓鑄裝備綠色設(shè)計、制造及服務(wù)標(biāo)準體系》為工作重點，先后提交了20余項節(jié)能、綠色標(biāo)準或標(biāo)準綜合體的研制任務(wù)，專家團隊和關(guān)聯(lián)企業(yè)也逐漸加大了對節(jié)能、綠色標(biāo)準的研究與投入，從而成功實現(xiàn)了TC186/SC2的第一次華麗轉(zhuǎn)身。

2017年6月，ISO/TC306國際鑄造機械標(biāo)準化技術(shù)委員會落戶中國，對增進國際、國內(nèi)標(biāo)準的互聯(lián)互通，促進我國鑄造行業(yè)的高質(zhì)量、標(biāo)準化發(fā)展，推動中國標(biāo)準走出去和國外先進標(biāo)準引進來，提升中國壓鑄裝備制造企業(yè)的國際影響力和市場競爭力有著重要意義。同期，劉卓銘出任中國代表團副團長。

2021年，第3號中國國家標(biāo)準公告發(fā)布，國家市場監(jiān)督管理總局（國家標(biāo)準化管理委員會）批準、公布了362項推薦性國家標(biāo)準，其中，由力勁集團主導(dǎo)制定、TC186/SC2（全國鑄造機械標(biāo)準化技術(shù)委員會金屬熱成形分會）執(zhí)行的兩項推薦性國家標(biāo)準：《壓鑄單元技術(shù)條件》（GB/T 39957-2021）、《壓鑄機能效限定值及能效等級》（GB/T 39962-2021）在列，并計劃于2021年10月1日實施。

劉卓銘表示，作為中國裝備制造商，未來力勁將會充分發(fā)揮三級標(biāo)準化平臺的作用，推動行業(yè)十大高耗能產(chǎn)品進入國家能耗標(biāo)準管理產(chǎn)品目錄，有計劃地開展節(jié)能標(biāo)準工作。力勁組織了標(biāo)準化戰(zhàn)略聯(lián)盟，創(chuàng)建了多維行業(yè)標(biāo)準驗證平臺，積極推動和參與行業(yè)節(jié)能技術(shù)標(biāo)準的評價、可靠性技術(shù)標(biāo)準評價、雙碳要素評價和測試平臺的建設(shè)。

推動裝備制造業(yè)走綠色發(fā)展道路

綠色標(biāo)準化是綠色生產(chǎn)的重要保障。力勁作為中國壓鑄機行業(yè)標(biāo)準制定者，牽頭完成了《壓鑄機能耗檢測方法（JB/T 12554-2016）》《壓鑄機能效等級及評定方法（JB/T 13248-2018）》《壓鑄鋁熔爐能耗測定方法（JB/T 13249-2018）》等3項工業(yè)節(jié)能行業(yè)標(biāo)準，并在推廣實施中獲得了突出效果，很好地推動了壓鑄行業(yè)在節(jié)能設(shè)計、節(jié)能應(yīng)用、節(jié)能改造等方面的進步，為設(shè)計、生產(chǎn)、應(yīng)用、質(zhì)檢及貿(mào)易提供統(tǒng)一的技術(shù)依據(jù)，體現(xiàn)了新的技術(shù)在標(biāo)準中的應(yīng)用，為未來壓鑄行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化升級打下堅實的基礎(chǔ)。

在環(huán)境友好型生產(chǎn)模式中，力勁壓鑄單元采用高效節(jié)能的伺服電機控制系統(tǒng)，相同產(chǎn)品情況下的耗電量只有傳統(tǒng)系統(tǒng)壓鑄機的40%～50%，同時配備能耗的實時監(jiān)測；空氣凈化系統(tǒng)能夠?qū)ιa(chǎn)中排放出的廢氣進行有效過濾；脫模劑的回收裝置可使排放液油水分離，實現(xiàn)脫模劑的100%回收再利用，對分離出的水分進行臭氧殺菌處理。

面對互聯(lián)網(wǎng)新思維下的工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，力勁實施了互聯(lián)網(wǎng)+裝備計劃，助力中國工業(yè)4.0的發(fā)展。“十二五”期間，根據(jù)《廣東省數(shù)控一代機械產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用示范工程專項資金項目》的要求，力勁為滿足高品質(zhì)壓鑄件生產(chǎn)對真空壓鑄裝備的迫切需求，依托1600噸以上大型常規(guī)壓鑄機研制和真空壓鑄理論與實踐，開發(fā)集成高動態(tài)響應(yīng)真空系統(tǒng)，并實現(xiàn)壓鑄過程數(shù)字化、程序化，及遠程控制、產(chǎn)品質(zhì)量在線檢測、生產(chǎn)管理信息化的智能一體化高真空壓鑄機，突破我國汽車發(fā)動機零部件等大型復(fù)雜鑄件壓鑄生產(chǎn)技術(shù)和裝備瓶頸，滿足我國壓鑄產(chǎn)業(yè)對大型高效智能裝備的高端需求，奠定了我國高品質(zhì)壓鑄件自主設(shè)計、生產(chǎn)、應(yīng)用的技術(shù)和裝備基礎(chǔ)，對用高工藝品質(zhì)、可熱處理高強韌壓鑄件推動以汽車為代表的現(xiàn)代制成品“輕量化”、實現(xiàn)“節(jié)能減排”產(chǎn)生了重要意義。

力勁LK-NET智慧云壓鑄管理系統(tǒng)就是一個例子。LK-NET智慧云壓鑄管理系統(tǒng)是力勁針對壓鑄企業(yè)開發(fā)的匹配壓鑄機及周邊設(shè)備+工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)成的分布式監(jiān)控管理系統(tǒng)，對機臺生產(chǎn)狀態(tài)實時監(jiān)控。客戶可通過電腦或者手機進行訪問。通過互聯(lián)網(wǎng)，系統(tǒng)實現(xiàn)了對壓鑄機生產(chǎn)狀況實時監(jiān)控和實時故障診斷、遠程監(jiān)控和維護，操作簡單，快捷高效，助力客戶實現(xiàn)廠房的智能化管理。LK-NET系統(tǒng)是基于工業(yè)4.0的軟硬件技術(shù)架構(gòu)，集合生產(chǎn)管理、產(chǎn)品溯源、能耗管理等功能，實時掌握機臺生產(chǎn)執(zhí)行狀況，幫助客戶提高工廠生產(chǎn)管理效率的智慧化管理工具。

此外，力勁壓鑄單元還有兩方面的優(yōu)勢。一方面，采用壓鑄工藝生產(chǎn)壓鑄件時只有少量的煙霧和廢水產(chǎn)生，通過回收處理裝置的處理可以實現(xiàn)污染“零”排放，這是其他鑄造方法無法比擬的。另一方面，與其他生產(chǎn)工藝相比，壓鑄件可以實現(xiàn)輕量化。因此，大量使用壓鑄件成為必然選擇。汽車輕量化，不僅減輕整車質(zhì)量，而且降低了油耗，減少了CO2的排放量。大型壓鑄裝備的推廣應(yīng)用，契合了循環(huán)經(jīng)濟的需要，也是壓鑄業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

劉卓銘說，力勁在目前的生產(chǎn)環(huán)境之下，基于智慧能源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了用能趨勢的可預(yù)測、改善優(yōu)化可持續(xù)、設(shè)備管理智能化，以及能耗數(shù)據(jù)的透明化。力勁智慧能源管理系統(tǒng)能夠延伸到上下游產(chǎn)業(yè)鏈，依托“一物一碼”的綠色供應(yīng)鏈系統(tǒng)，實現(xiàn)了實時監(jiān)控、記錄和分析每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳足跡。

他說：“作為制造業(yè)低能耗發(fā)展的一個有效抓手，裝備制造業(yè)能夠起到一個承上啟下的作用。力勁作為制造業(yè)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)鏈上的一家裝備制造商，不僅會在汽車大型結(jié)構(gòu)件的一體化成型設(shè)備上力助產(chǎn)業(yè)發(fā)展，還將把握汽車智能制造領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，積極實施互聯(lián)網(wǎng)+裝備計劃，走綠色發(fā)展的道路，由傳統(tǒng)制造業(yè)向服務(wù)型制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，助力實體經(jīng)濟發(fā)展。”

力勁實施了互聯(lián)網(wǎng)+裝備計劃助力中國工業(yè)4.0的發(fā)展，已實現(xiàn)壓鑄過程數(shù)字化、程序化及遠程控制、產(chǎn)品質(zhì)量在線檢測、生產(chǎn)管理信息化的智能一體化，奠定了我國高品質(zhì)壓鑄件自主設(shè)計、生產(chǎn)、應(yīng)用的技術(shù)和裝備基礎(chǔ)。

力勁壓鑄機作為代表前沿技術(shù)的高科技設(shè)備，在目前國內(nèi)大型壓鑄設(shè)備制造行業(yè)中處于領(lǐng)先地位。力勁集團作為全球最大的壓鑄機制造商，已在全球范圍內(nèi)建立起獨特的競爭優(yōu)勢，其發(fā)展歷程及經(jīng)驗或許可為行業(yè)發(fā)展帶來新的借鑒。

思考之一：一體化壓鑄成型工藝有望打破傳統(tǒng)車身制造模式。傳統(tǒng)的車身制造路線，采用先單件沖壓，再焊接成車身總成的工藝方法，一輛車由大約500個不同形狀、不同材料的零件焊接而成。每一個零件都有誤差，每一個零件的誤差波動都會對最終的車身精度造成影響。隨著新能源汽車對輕量化要求的提升，單車用鋁量逐步提升，鋁車身制造過程中壓鑄技術(shù)比傳統(tǒng)沖壓+焊接效果更好、工藝復(fù)雜度更低，同時可以節(jié)省其他零部件的采購，車間占地面積更少，耗材重復(fù)利用率更高。并且采用一體壓鑄工藝，理論上可使全鋁車身較傳統(tǒng)沖壓+焊接工藝總成本大幅下降，因此一體化壓鑄成型工藝是未來車身制造新趨勢。在這方面，力勁研制的6000噸壓鑄機已被特斯拉用于生產(chǎn)后底板。受益于一體化壓鑄工藝，特斯拉將車輛后底板零件從70個減少到1~2個。特斯拉的示范性應(yīng)用有望推動傳統(tǒng)車身生產(chǎn)模式發(fā)生變革。

思考之二：數(shù)字化轉(zhuǎn)型為壓鑄產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入動力。一方面，數(shù)字化轉(zhuǎn)型可促進壓鑄企業(yè)提高生產(chǎn)效率、提升管理水平；另一方面，眾多壓鑄機企業(yè)亟須通過關(guān)鍵工序自動化、生產(chǎn)過程管理的智能優(yōu)化控制，實現(xiàn)降本增效，塑造核心競爭力。在這方面，力勁實施了互聯(lián)網(wǎng)+裝備計劃，助力中國工業(yè)4.0的發(fā)展，高真空壓鑄機已實現(xiàn)壓鑄過程數(shù)字化、程序化及遠程控制、產(chǎn)品質(zhì)量在線檢測、生產(chǎn)管理信息化的智能一體化，奠定了我國高品質(zhì)壓鑄件自主設(shè)計、生產(chǎn)、應(yīng)用的技術(shù)和裝備基礎(chǔ)。“十四五”期間，力勁也在加快數(shù)字賦能，進一步實施互聯(lián)網(wǎng)+裝備計劃，推進工藝裝備、生產(chǎn)過程、終端產(chǎn)品及生產(chǎn)運維的數(shù)字化改造。

思考之三：安全環(huán)保是壓鑄產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展目標(biāo)。壓鑄機傳統(tǒng)上都被認為是“傻大黑粗”，在壓鑄成型生產(chǎn)和脫模等環(huán)節(jié)會產(chǎn)生的煙塵、有害氣體、油滴、油污、噪聲和熱輻射等污染物對操作員工身體和環(huán)境有危害或影響。然而，中國鑄造行業(yè)已經(jīng)今非昔比，能耗大幅降低、環(huán)保標(biāo)準一再提升。在節(jié)能環(huán)保方面，力勁牽頭完成了多項工業(yè)節(jié)能行業(yè)標(biāo)準，并在推廣實施中獲得了突出效果。其壓鑄單元采用高效節(jié)能的伺服電機控制系統(tǒng)，相同產(chǎn)品情況下的耗電量只有傳統(tǒng)系統(tǒng)壓鑄機的40%～50%；空氣凈化系統(tǒng)可對生產(chǎn)中排放出的廢氣進行有效過濾；脫模劑的回收裝置可使排放液油水分離，實現(xiàn)脫模劑的100%回收再利用。

壓鑄機一步成型也節(jié)省了工序、人員以及生產(chǎn)設(shè)備的開支。在生產(chǎn)線上，一個小的沖壓件平均需要2~4道工序，大件和復(fù)雜沖壓件工序會更多。對Model Y后底板70個零件，如果每個零件按照兩套模具，那就需要140套模具，還有夾具焊接的生產(chǎn)線成本。傳統(tǒng)上，焊接人員的投入大概需要200~300人。而采用壓鑄生產(chǎn)，技術(shù)人員可以縮減到20~30人左右?？梢哉f，中國傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)隨著需求刺激而自然升級，并且含金量十足。

來源：工信頭條