據(jù)報道，中國首條智能化鋁擠壓生產(chǎn)線于3月21日在重慶市中鋁薩帕鋁業(yè)有限公司舉行了簽約儀式，再過兩年半左右（筆者認(rèn)為，下同），一條按工業(yè)4.0運轉(zhuǎn)的40MN擠壓生產(chǎn)線將在華夏大地上誕生，也可能這是全世界首條，因為尚未見到哪個國家的哪個工廠建了這么一條夢幻般生產(chǎn)線的報道。
40MN擠壓機鋁擠壓智能生產(chǎn)線的建設(shè)對中國鋁材擠壓工業(yè)的發(fā)展有著里程碑意義，對我國鋁加工業(yè)也有著重要的啟示，標(biāo)志著新時代的鋁加工業(yè)進(jìn)入了一個新階段，標(biāo)志著高速發(fā)展階段的結(jié)束，進(jìn)入高質(zhì)高效發(fā)展階段。
擠壓材生產(chǎn)大致可分為三段：上游的熔煉-鑄造-均勻化處理-鋸切頭尾，中游的加熱-擠壓與在線固溶處理-校直-鋸切定尺與取樣，下游的離線熱處理-矯直-鋸切定尺與取樣-時效-包裝（如需要表面處理，在時效前或后進(jìn)行）-發(fā)運。這些生產(chǎn)工序可根據(jù)具體產(chǎn)品在設(shè)計時作適當(dāng)調(diào)整。
現(xiàn)在來設(shè)想一下一條（中游）中間擠壓產(chǎn)品智能生產(chǎn)線應(yīng)是什么樣的場景。首先，整條生產(chǎn)線應(yīng)是聲控與數(shù)字按鈕下指令的，只要巡視工程師喊一聲生產(chǎn)線名稱“30MN擠壓機，開始生產(chǎn)12號產(chǎn)品”，或按一下“1-2”鈕，生產(chǎn)線就會按“12號產(chǎn)品”的工藝參數(shù)生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，如要更改為生產(chǎn)“15號產(chǎn)品”，只要巡視工程師對著控制屏說一聲“30MN擠壓機，停止生產(chǎn)12號產(chǎn)品，改為生產(chǎn)15號產(chǎn)品”，于是生產(chǎn)線就會停產(chǎn)，更換模具，換裝15號產(chǎn)品合金與按其工藝參數(shù)生產(chǎn)。切下的壓余與有關(guān)廢料都會各就各位，自行“跑”到應(yīng)去之處，卸下的模具會自行“跑”到清模間?；蜓惨暪こ處煵辉诳刂剖?，可拿著話筒下指令。聲控器可識別幾個巡視員的聲音，別人的聲令它是不聽的。
二是整條生產(chǎn)線沒有操作人員，只有一名巡視工程師，他可在控制室觀看控制屏上閃爍的“星星”，也可坐著車或踏著溜板在車間內(nèi)巡視，甚至可在廠區(qū)大樓控制室遙控生產(chǎn)，就像控制航天器在太空遨游。
三是勞動生產(chǎn)率大幅提高，例如傳統(tǒng)40MN機的生產(chǎn)能力只不過10kt/a，而同擠壓力智能生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力至少應(yīng)達(dá)到50kt/a，當(dāng)然這與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。這樣的生產(chǎn)線還應(yīng)能識別生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的某些缺陷，并剔除不合格產(chǎn)品，廢料會及時自行去到該去的地方，模具從出庫-加熱-裝機都會是自動的。
建設(shè)智能鋁材擠壓生產(chǎn)線，模具品質(zhì)至關(guān)重要，模具壽命應(yīng)盡可能地長，以減少換模次數(shù)；產(chǎn)品批量宜大，批量小的不宜在這種生產(chǎn)線上生產(chǎn)，生產(chǎn)的合金最好不超過5種，可生產(chǎn)的產(chǎn)品品種與規(guī)格也最好不超過15種。重型擠壓機智能宜慎重。
筆者衷心地希望這條生產(chǎn)線在投產(chǎn)時的智能化程度一定會比筆者想像得更高更好，因為那是設(shè)計者與建設(shè)者們的集體思維與理念結(jié)晶，借鑒了國內(nèi)外的經(jīng)驗。目前，智能擠壓線不太適于生產(chǎn)航空航天器鋁材如2xxx系、大部分7xxx系合金如7075型、7050、7055合金和鋁-鋰合金，因為它們的批量不大，還必須進(jìn)行離線熱處理與精準(zhǔn)控制各項工藝參數(shù)。
經(jīng)過改革開放以來的大發(fā)展，中國不但已成為世界鋁擠壓工業(yè)大國，而且已成為一個初級強國，從1998年的產(chǎn)量450kt到2017年19500kt，19年的復(fù)合增長率達(dá)19.1%。2007年中國擠壓鋁材產(chǎn)量大于2000kt，超過美國，從而獨占世界鰲頭。
2017年中國鋁擠壓企業(yè)約832家，保有擠壓機約3800臺，但擠壓小于12MN的太多，約有2280臺，約占總數(shù)的60%，而擠壓力15MN~45MN的中型擠壓機占的比例小了一些，約占30%。這種結(jié)構(gòu)存在著明顯的不合理性，亟待改進(jìn)，改進(jìn)的措施是：用中型擠壓機取代小擠壓機，進(jìn)行多孔模擠壓，當(dāng)然建設(shè)智能中型機多孔模擠壓小型材可能是最佳選擇。在擠壓機結(jié)構(gòu)中，擠壓力小于12MN的機占比最好不超過20%。
筆者認(rèn)為，對中國這樣一個鋁材擠壓大國來說，在2025年以前建二三十條智能擠壓線，在2035年以前有五六十條智能擠壓線，并有幾個智能化擠壓廠完全可行，智能化擠壓大有前途。（王祝堂）
引申閱讀：
3月21日，中鋁薩帕與中國重型機械研究院就“中鋁薩帕40MN擠壓生產(chǎn)線”項目舉行簽約儀式。據(jù)悉，該項目將充分借鑒當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)在制造領(lǐng)域應(yīng)用的先進(jìn)理念，同時承襲中鋁薩帕在寬幅薄壁中空型材的技術(shù)沉淀以及中國重型機械研究院在鋁擠壓裝備設(shè)計、制造多年的經(jīng)驗，將此項目打造成為國內(nèi)首個鋁擠壓智能化生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線計劃于2019年建成投產(chǎn)，屆時，該項目將同中鋁薩帕現(xiàn)有120MN擠壓生產(chǎn)線和一條超長雙面摩擦攪拌焊生產(chǎn)線、4臺大型機加工裝備組成的深加工中心形成優(yōu)勢互補，一個定位于交通用鋁合金材料及大部件深加工智能化工廠將在中鋁薩帕誕生。
中鋁薩帕向智能制造邁進(jìn)
2011年，中鋁薩帕建立之初，工廠的設(shè)計、規(guī)劃、建造便借鑒了國際先進(jìn)理念，鋁擠壓、焊接、加工一氣呵成，整個生產(chǎn)過程自動化程度達(dá)到100%，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)化和過程可視化，達(dá)到了工業(yè)3.0，即廣泛應(yīng)用電子與信息技術(shù)，使制造過程自動化控制程度進(jìn)一步大幅度提高的階段，但還達(dá)不到工業(yè)4.0的水平，即基于信息通信技術(shù)的模塊集成、可實現(xiàn)實體生產(chǎn)裝備與虛擬網(wǎng)絡(luò)融合、產(chǎn)品全生命周期、全制造流程數(shù)字化，形成一種高度靈活、個性化、數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)新生產(chǎn)模式。此次與中國重型機械研究院的簽約，著重將40MN鋁擠壓生產(chǎn)線按工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)打造，這是中鋁薩帕及中國重型機械研究院聯(lián)手將鋁擠壓行業(yè)向工業(yè)4.0推進(jìn)的一次重大探索和實踐，并將打通新建生產(chǎn)線和現(xiàn)有裝備互聯(lián)互通、相互融合的通道，標(biāo)志著中鋁薩帕向工業(yè)4.0智能制造再一次邁出了堅定的步伐，同時也標(biāo)志著中鋁薩帕將進(jìn)一步引領(lǐng)國際先進(jìn)鋁合金薄壁擠壓技術(shù)，滿足全球交通用鋁合金市場對高端鋁合金薄壁擠壓材料的需求。
堅持向交通用鋁深加工延伸
近年來，中鋁薩帕始終堅持“三管齊下”和“兩條腿走路”的經(jīng)營思路和市場策略，緊盯軌交、船舶、汽車輕量化等市場，以質(zhì)量和效益為核心，以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動力，積極開拓市場，公司高附加值、高技術(shù)含量產(chǎn)品贏得了國內(nèi)外市場的高度認(rèn)可，公司影響力進(jìn)一步向交通用鋁深加工市場延伸。
此次簽約的40MN智能化鋁擠壓生產(chǎn)線承襲了中鋁薩帕在交通用鋁市場的戰(zhàn)略定位，以滿足市場對全規(guī)格、多品種、高質(zhì)量整合解決方案的要求為宗旨，將綠色制造理念貫穿從生產(chǎn)到應(yīng)用的各個方面。中鋁薩帕將向關(guān)系國計民生的交通用鋁制造及深加工領(lǐng)域進(jìn)一步延伸。
40MN擠壓機鋁擠壓智能生產(chǎn)線的建設(shè)對中國鋁材擠壓工業(yè)的發(fā)展有著里程碑意義，對我國鋁加工業(yè)也有著重要的啟示，標(biāo)志著新時代的鋁加工業(yè)進(jìn)入了一個新階段，標(biāo)志著高速發(fā)展階段的結(jié)束，進(jìn)入高質(zhì)高效發(fā)展階段。
擠壓材生產(chǎn)大致可分為三段：上游的熔煉-鑄造-均勻化處理-鋸切頭尾，中游的加熱-擠壓與在線固溶處理-校直-鋸切定尺與取樣，下游的離線熱處理-矯直-鋸切定尺與取樣-時效-包裝（如需要表面處理，在時效前或后進(jìn)行）-發(fā)運。這些生產(chǎn)工序可根據(jù)具體產(chǎn)品在設(shè)計時作適當(dāng)調(diào)整。
現(xiàn)在來設(shè)想一下一條（中游）中間擠壓產(chǎn)品智能生產(chǎn)線應(yīng)是什么樣的場景。首先，整條生產(chǎn)線應(yīng)是聲控與數(shù)字按鈕下指令的，只要巡視工程師喊一聲生產(chǎn)線名稱“30MN擠壓機，開始生產(chǎn)12號產(chǎn)品”，或按一下“1-2”鈕，生產(chǎn)線就會按“12號產(chǎn)品”的工藝參數(shù)生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，如要更改為生產(chǎn)“15號產(chǎn)品”，只要巡視工程師對著控制屏說一聲“30MN擠壓機，停止生產(chǎn)12號產(chǎn)品，改為生產(chǎn)15號產(chǎn)品”，于是生產(chǎn)線就會停產(chǎn)，更換模具，換裝15號產(chǎn)品合金與按其工藝參數(shù)生產(chǎn)。切下的壓余與有關(guān)廢料都會各就各位，自行“跑”到應(yīng)去之處，卸下的模具會自行“跑”到清模間?；蜓惨暪こ處煵辉诳刂剖?，可拿著話筒下指令。聲控器可識別幾個巡視員的聲音，別人的聲令它是不聽的。
二是整條生產(chǎn)線沒有操作人員，只有一名巡視工程師，他可在控制室觀看控制屏上閃爍的“星星”，也可坐著車或踏著溜板在車間內(nèi)巡視，甚至可在廠區(qū)大樓控制室遙控生產(chǎn)，就像控制航天器在太空遨游。
三是勞動生產(chǎn)率大幅提高，例如傳統(tǒng)40MN機的生產(chǎn)能力只不過10kt/a，而同擠壓力智能生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力至少應(yīng)達(dá)到50kt/a，當(dāng)然這與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。這樣的生產(chǎn)線還應(yīng)能識別生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的某些缺陷，并剔除不合格產(chǎn)品，廢料會及時自行去到該去的地方，模具從出庫-加熱-裝機都會是自動的。
建設(shè)智能鋁材擠壓生產(chǎn)線，模具品質(zhì)至關(guān)重要，模具壽命應(yīng)盡可能地長，以減少換模次數(shù)；產(chǎn)品批量宜大，批量小的不宜在這種生產(chǎn)線上生產(chǎn)，生產(chǎn)的合金最好不超過5種，可生產(chǎn)的產(chǎn)品品種與規(guī)格也最好不超過15種。重型擠壓機智能宜慎重。
筆者衷心地希望這條生產(chǎn)線在投產(chǎn)時的智能化程度一定會比筆者想像得更高更好，因為那是設(shè)計者與建設(shè)者們的集體思維與理念結(jié)晶，借鑒了國內(nèi)外的經(jīng)驗。目前，智能擠壓線不太適于生產(chǎn)航空航天器鋁材如2xxx系、大部分7xxx系合金如7075型、7050、7055合金和鋁-鋰合金，因為它們的批量不大，還必須進(jìn)行離線熱處理與精準(zhǔn)控制各項工藝參數(shù)。
經(jīng)過改革開放以來的大發(fā)展，中國不但已成為世界鋁擠壓工業(yè)大國，而且已成為一個初級強國，從1998年的產(chǎn)量450kt到2017年19500kt，19年的復(fù)合增長率達(dá)19.1%。2007年中國擠壓鋁材產(chǎn)量大于2000kt，超過美國，從而獨占世界鰲頭。
2017年中國鋁擠壓企業(yè)約832家，保有擠壓機約3800臺，但擠壓小于12MN的太多，約有2280臺，約占總數(shù)的60%，而擠壓力15MN~45MN的中型擠壓機占的比例小了一些，約占30%。這種結(jié)構(gòu)存在著明顯的不合理性，亟待改進(jìn)，改進(jìn)的措施是：用中型擠壓機取代小擠壓機，進(jìn)行多孔模擠壓，當(dāng)然建設(shè)智能中型機多孔模擠壓小型材可能是最佳選擇。在擠壓機結(jié)構(gòu)中，擠壓力小于12MN的機占比最好不超過20%。
筆者認(rèn)為，對中國這樣一個鋁材擠壓大國來說，在2025年以前建二三十條智能擠壓線，在2035年以前有五六十條智能擠壓線，并有幾個智能化擠壓廠完全可行，智能化擠壓大有前途。（王祝堂）
引申閱讀：
3月21日，中鋁薩帕與中國重型機械研究院就“中鋁薩帕40MN擠壓生產(chǎn)線”項目舉行簽約儀式。據(jù)悉，該項目將充分借鑒當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)在制造領(lǐng)域應(yīng)用的先進(jìn)理念，同時承襲中鋁薩帕在寬幅薄壁中空型材的技術(shù)沉淀以及中國重型機械研究院在鋁擠壓裝備設(shè)計、制造多年的經(jīng)驗，將此項目打造成為國內(nèi)首個鋁擠壓智能化生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線計劃于2019年建成投產(chǎn)，屆時，該項目將同中鋁薩帕現(xiàn)有120MN擠壓生產(chǎn)線和一條超長雙面摩擦攪拌焊生產(chǎn)線、4臺大型機加工裝備組成的深加工中心形成優(yōu)勢互補，一個定位于交通用鋁合金材料及大部件深加工智能化工廠將在中鋁薩帕誕生。
中鋁薩帕向智能制造邁進(jìn)
2011年，中鋁薩帕建立之初，工廠的設(shè)計、規(guī)劃、建造便借鑒了國際先進(jìn)理念，鋁擠壓、焊接、加工一氣呵成，整個生產(chǎn)過程自動化程度達(dá)到100%，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)化和過程可視化，達(dá)到了工業(yè)3.0，即廣泛應(yīng)用電子與信息技術(shù)，使制造過程自動化控制程度進(jìn)一步大幅度提高的階段，但還達(dá)不到工業(yè)4.0的水平，即基于信息通信技術(shù)的模塊集成、可實現(xiàn)實體生產(chǎn)裝備與虛擬網(wǎng)絡(luò)融合、產(chǎn)品全生命周期、全制造流程數(shù)字化，形成一種高度靈活、個性化、數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)新生產(chǎn)模式。此次與中國重型機械研究院的簽約，著重將40MN鋁擠壓生產(chǎn)線按工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)打造，這是中鋁薩帕及中國重型機械研究院聯(lián)手將鋁擠壓行業(yè)向工業(yè)4.0推進(jìn)的一次重大探索和實踐，并將打通新建生產(chǎn)線和現(xiàn)有裝備互聯(lián)互通、相互融合的通道，標(biāo)志著中鋁薩帕向工業(yè)4.0智能制造再一次邁出了堅定的步伐，同時也標(biāo)志著中鋁薩帕將進(jìn)一步引領(lǐng)國際先進(jìn)鋁合金薄壁擠壓技術(shù)，滿足全球交通用鋁合金市場對高端鋁合金薄壁擠壓材料的需求。
堅持向交通用鋁深加工延伸
近年來，中鋁薩帕始終堅持“三管齊下”和“兩條腿走路”的經(jīng)營思路和市場策略，緊盯軌交、船舶、汽車輕量化等市場，以質(zhì)量和效益為核心，以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動力，積極開拓市場，公司高附加值、高技術(shù)含量產(chǎn)品贏得了國內(nèi)外市場的高度認(rèn)可，公司影響力進(jìn)一步向交通用鋁深加工市場延伸。
此次簽約的40MN智能化鋁擠壓生產(chǎn)線承襲了中鋁薩帕在交通用鋁市場的戰(zhàn)略定位，以滿足市場對全規(guī)格、多品種、高質(zhì)量整合解決方案的要求為宗旨，將綠色制造理念貫穿從生產(chǎn)到應(yīng)用的各個方面。中鋁薩帕將向關(guān)系國計民生的交通用鋁制造及深加工領(lǐng)域進(jìn)一步延伸。
