【摘要】簡要闡述（shù）了在中（zhōng）國鐵路（lù）跨（kuà）越式發展背景下，鐵路（lù）貨車製造主導企業（yè）齊齊哈爾（ěr）鐵路車輛（集團）公司（以下簡稱齊車公司）衝壓加工工藝過程（chéng）的薄弱環節，並針（zhēn）對衝壓加工係統在工藝設計及製造模式、信息化、定額管理等方麵的建設進行（háng）了探討。

關鍵詞：跨越式發展；鐵路貨車；衝（chōng）壓加工；信息化；定額管理（lǐ）

1 引（yǐn）言

      在國民經濟快速發展的帶動下，鐵路運能（néng）需求大幅攀升，據有（yǒu）關數據統計，全國日均申請（qǐng）車皮滿足率僅為50%～60%，高峰期更下降至約35%。2002 年底，鐵道部（bù）部長劉誌軍在全國鐵路工作會議（yì）上明確指出， “充分利用後發優勢，學習借鑒發達國家（jiā）鐵路技（jì）術（shù），實現我國鐵路的跨越式發展”。從（cóng）而拉開了中國實施鐵路跨越（yuè）式發展戰（zhàn）略的序幕（mù）。

      鐵（tiě）路跨越式發展戰略主要包（bāo）括兩方麵的內（nèi）容（róng）：其一，運輸能力的快速擴充。在較短時間內解決鐵路運輸能力不適應的問題，早日使鐵路運輸能力適應國民經（jīng）濟和社會發展（zhǎn）需要；其二，技術裝備水平的快速提高。充分利用國際國內先（xiān）進的技術（shù）資源，加快技術創新，在較短時間內，使我國（guó）鐵路主要技術裝備（bèi）達到或接近發達（dá）國家水（shuǐ）平。

      按照（zhào）2004 年國務院通過的《中長期（qī）鐵路網規劃》，2010 年（nián）國家鐵路牽引動力將全部實現內電化，形成以牽引5000t 的線路為（wéi）骨幹的（de）重載網絡（luò），達到重載線路縱橫聯網，積極建設運（yùn）煤專線，開（kāi）行10000t～20000t 重載單元組合（hé）列車。發展高速鐵路和客運專（zhuān）線，開行（háng）時（shí）速250km以上的高速列車。在主要繁忙幹線上開（kāi）行時速160～200km的準高速列車，在普通線路上發展（zhǎn）時速120km的快速列車。繁忙幹線貨物列車時速達120km，一般線路（lù）貨車時速達到70～80km。由此可見，今（jīn）後我國鐵路貨車將由通用化貨車低端產品向提速、重載貨（huò）車（chē）以（yǐ）及專用貨車高端產品轉（zhuǎn）變。

2 鐵路貨車產品研發製造（zào）新模式

      國內宏觀形勢的引導，使得中國鐵路貨車製造業麵臨著（zhe）積（jī）極而深刻的機（jī）遇和挑戰。“重載、提速”已然成為鐵路貨運產品的主要發展方向。供求市場的開（kāi）放，以及參與（yǔ）國際鐵路貨車市場競爭的需要，滿足用戶多樣化（huà）需求的能力是當今企業可持續發（fā）展的（de）關（guān）鍵要素。同時，安全、質量標準意識深入製造過程的（de）各個（gè）環節。多品種（zhǒng）、小批量、快（kuài）捷轉產將成為今後鐵（tiě）路車輛製造行業的主要生產模式。

3 貨車製造衝壓加工係統建設

     為適應貨車製造業的深刻變革，齊（qí）車公司始終堅持“科技興企（qǐ）”戰略方針，並堅持走“以裝備（bèi）保工（gōng）藝、以工藝保質（zhì）量、以質量保安全”之（zhī）路，大力提升技術手段。經過“七（qī）五”、“八五”、“九五”、“十五（wǔ）”期間的建設，公司在信息化（huà）建設、鑄造、機械加工、焊接、熱處理、理化檢測、板材衝壓及表麵（miàn）處理、塗裝等專業領域，先後從美國、英國、日本、意大利、德國等國家引進了世界一流的現代化裝備和生產線，多年來的持（chí）續改造，大大提高了產品研發製造能力、內在質量和商（shāng）品化水平。但是，麵對鐵路貨車技術的快速發展，當前衝壓加（jiā）工係統的建設尚有許多阻力和障礙需要克服與突破。

      3.1 衝壓信息化建設與實（shí）施

      信息化建設對提高企業生產效率、降低成本、縮短產品周期、提高質量等方麵的成績已科學共識。上（shàng）世紀（jì）末，齊（qí）車公司與清華大學合作，在國內同（tóng）行（háng）業中率先建設了鐵路產品開發並行工程（chéng），並通過（guò）國家“863/CIMS”主題項目驗（yàn）收（shōu）。圖1 所示為產品（pǐn）開發並行工程流程。

     “並行工程”是一（yī）個複雜的係統工（gōng）程，它解決如何有效地將產品開發（fā）設（shè）計、工藝準備（bèi）過程、製造（zào）、過程管理（lǐ）、經營銷售（shòu）等過程合理（lǐ）的組織，實現獲得最佳的產品周期和成本，有關資料表明，並行工（gōng）程（chéng）的實施可有效降低企業產品準備周期30%～40%，大幅（fú）降低試製成本。衝（chōng）壓加（jiā）工（gōng）係統（tǒng）作為貨（huò）車製造最重要的專業領域之一，其所涵蓋的零部件（jiàn）從（cóng）數（shù）量上約（yuē）占整車70%，其工（gōng）作流程的快捷、準確性直接關係（xì）到產品準備的（de）周期和成本。幾年來，我公司並行工程項（xiàng）目的（de）啟動和實施，在不同部門（mén）的協同應用實施仍處於不斷探索驗證的階段。

      對於衝壓（yā）工藝（yì）設計，應突出強調工藝（yì）設計、分析、模具設（shè）計及製造的並行（háng）過程，形成圖（tú）2 所示（shì）的過程模式（shì）。摒棄傳統串行滾（gǔn）動模式（shì），而是（shì）將動態（tài）協同從始至終（zhōng）貫穿於（yú）整個產品過程中，為消除錯誤發生、係統（tǒng）快速（sù）反應、最大程度的壓（yā）縮過程周期提（tí）供有效解決方案。

    方案的實施應重點關注以下幾（jǐ）方（fāng）麵：

     （1）控製工藝並行設計及（jí）優化的有效運行並提供解決方案。升級現有（yǒu）的CYCAPP2.1 衝壓過程設計係統，在工藝方案的製定和模具展開設計過程中，充分發揮專業CAE 係統Dynaform的作用。

      （2）構建基於全（quán）相關參數化的模（mó）具設計過程。除需要部門間協同工作網絡環境的支持，作為具體完成模具設計的單元，在設計過程中應充分考慮保證使來自前端數據的任何變化（如產品尺寸局部變更、工藝尺寸調整等）能夠及時傳遞和更（gèng）新後端（duān）輸出（chū）（如工程圖、CAE結構模型、CAM模型等），合理構建設計模型。

      （3）協同製造，推（tuī）進（jìn）並實（shí）現CAD/CAM/CAE/CAPP的一體化技術。特別強調實施成形（xíng）過程的計算機模擬分析和優化技術（CAE）、計算機輔助製造（zào）技術（CAM）在（zài）工藝過（guò）程中作用，並（bìng）形成體製。

    （4）衝壓資源信息庫及工（gōng）藝標準化建設，可壓（yā）縮輔助周期，提（tí）高可靠（kào）性。

      3.2 加快衝壓加工（gōng）技術改造

      近年來（lái），新工藝、新材料等技術在高速、重載鐵路貨車產品中（zhōng）廣（guǎng）泛采用。機器人自動焊接（jiē）技術（shù）對組裝精度的要求大幅提高，高強度鋼、鋁合（hé）金、不鏽鋼等新材料普遍（biàn）采用。

      從（cóng）工藝角度分析，貨車產品大型壓（yā）力成型（xíng）加工沒有（yǒu）明顯的變化（huà）；板材異型加工比例（lì）增多；由（yóu）於組裝工藝的提升，大中型覆蓋和結構件的（de）加工（gōng）精度要求大大提（tí）高；傳統標準型鋼使用量（liàng）驟減，取代之主（zhǔ）要為（wéi）冷（lěng）彎型鋼或折壓加工；車體高強鋼材料的強度等級大幅提升；同時，多品種、小批量、快（kuài）捷轉產的生（shēng）產（chǎn）特點以及質量標準的（de）提高對衝壓加工技術裝備提出了新（xīn）的要求。目前，公（gōng）司（sī）衝壓加工係統在板型材的精確下料（liào）、新強度（dù）材料的校平處理、彎曲成形加（jiā）工等方麵需要升級改（gǎi）造。

      國內外板材的剪衝、校平、彎曲、成（chéng）形以及型鋼加工等衝壓加工（gōng）裝備技術迅猛發展，數控、液壓、材料等新技術（shù）已得到廣泛應用，設備的數控化比例是衡量（liàng）該加工係統柔性、質量保證能力的（de）重要標準。因此，針對貨車製造衝壓加工（gōng）係統的技術改造，應注重以下幾方麵內（nèi）容：

      （1）合理配（pèi）置板材數控剪切、切割設備的占比，提高柔性、精加工能力。隨著（zhe）機器人自動焊接線等組裝工藝手段的引進和升級，對相關配套零部件的質量要求提高，尤其（qí）要保證大型覆蓋結（jié）構件的數控精加工（gōng）能力。當前主流板材剪（jiǎn）切設備普遍配備了數控係統，可根據被剪板料的材質、厚度和剪切長度，自（zì）動完成剪切角度、剪切行程、刀片間隙和後擋料的調整，剪切精度、效率、柔性控製方麵大大提高。在歐（ōu）美、日本等發達國家，剪切設備普遍配備了集（jí）送料、定位、卸料碼垛全程自動控製的CNC 集成控（kòng）製係統，對於大型結構件的數控剪切精度高。

      （2）板材校平能力的合理儲備。根據產品的預測及當前產品材料應用特點，高強度耐（nài）候鋼Q450NQR1及不鏽鋼將成為今後提（tí）高車體強度（dù）的主要材料（liào）。通過對70t 級（jí）貨車換代產品的（de）材料統計，Q450NQR1 在整車板材件的占比已高（gāo）達94%（以70t 級通用敞車為例），不鏽鋼材料也在整車生產中進行（háng）了試製，從產品的壽命周期看，屈服強度在600MPa 等級的材料將（jiāng）在今後（hòu）很長時期內廣泛（fàn）采用。表1 所示為貨車產品采用的（de）主要材料強度匯總。

      （4）鋼結構型鋼加工技術的提升（shēng）及定位。70t 級通用（yòng）貨車產品的換代，鋼結（jié）構型鋼類件的構成已發生變化（huà），冷彎型鋼（gāng）已成為鋼構（gòu）件主要材料。冷彎型鋼的加工，國外廣泛采用鋸切下料、CNC 控製機（jī）器人切割、機械加工單元組合式生產線，能夠完成型鋼三維切口形狀的（de）高精度加工；而（ér）對於小規格截麵標準型鋼，則普遍采用數控（kòng）衝切加工線，在效率、成本（běn）和（hé）質量方麵（miàn）具有顯著的綜合優勢。對於貨車型鋼構件的加工，可從兩方麵考慮：其一，引進柔性數控型鋼加工生產線，投入較高；其二，借鑒中集集團的集裝箱鋼構件的製造經驗，采用（yòng）板料剪切切割、數控折壓加（jiā）工方案，投入較低。

     （5）具有柔性技（jì）術特點（diǎn）的工裝應用推廣。衝壓模具柔性化的（de）設計理（lǐ）念（niàn）是“脫離單（dān）一零件約束，尋求零件的共性製造特征，形成一模多用的製造模式”，實現的關（guān）鍵（jiàn）在於成組分類、模具資源能夠可重複“組合（hé）”與高效利（lì）用。從結構形式上柔性模具分兩類：一類是單元式（shì）組合模具，另一類是積木式通用模具。組合單元衝模在C80 鋁合金運煤敞車生產中的應用成果表明：具有柔性特點的工裝（zhuāng）應用，可以提高生產效率、降低成本。

      （6）走專業化道（dào）路（lù）。改變衝壓係統“小而全”、“多而雜”的現狀，對（duì）部件（jiàn）組焊按專（zhuān）業化分工原則以及衝壓件的大、中、小規格分類，成立一個或幾個專業部件組焊製造供應中心。

      3.3 衝壓材料定額管理研究實施

      材料定額技術是界於技術和管理之間的邊緣學科，研究和掌握物資消耗（hào）定額，對於鐵路貨車製造有著重要的意義（yì），合理下料與科學定額對產品（pǐn）成本的影響是尤為巨大。

      目前，齊車公司批量（liàng）生產過程中，日消耗板型材約400t，衝壓（yā）加工材料定額係統的主要問題體現在以下幾方麵：

      （1）經驗係數法存在一定的誤差，不同車型產品係數的確定缺乏科學依據或標準（zhǔn）過時。

      （2）定額製定與工藝過程方法脫節，工藝定額編製的精（jīng）細化程度還應更高。

      （3）物資采購過程中鋼材規格（gé）與定額執行條件的不相符，實耗控（kòng）製難度高。

      （4）執行車（chē）間物資定額管理方式混亂，現場可（kě）控程度低。

      （5）忽視了套裁下料的影響。鑒於材料定額技術的重要性，國內外企業及業界（jiè）專家對該專業領域開（kāi）展了多方麵的研（yán）究，方法不一，對企業的實施指導方案也（yě）不（bú）同。對（duì）於鐵路貨車製造衝壓（yā）定額技術的建設和發展，如何實施精細（xì）定（dìng）額管理，建議從（cóng）以下幾（jǐ）方（fāng）麵考慮：

      （1）通過現場（chǎng）寫實等基礎工作，修正現有的經驗參（cān）數。

      （2）建立衝壓定額體係或機（jī）製，如下料（liào）套裁卡，關聯並指導定額編製，以排樣計算法最終實現精細定

額（é）。

      （3）物資采購與（yǔ）定額管理的強相關統一、時效性，首先（xiān）強調定額指導物資采購（gòu）。

      （4）重點進行定額（é）係統的（de）信息化建設（shè），形成以下料工藝（yì）、計算（suàn）機優化排樣、技術定額設計、物資管理（lǐ）、定額管理等立體交叉的多點網絡係統模式，突出可（kě）控（kòng）性、可執行性。

4 結束語（yǔ）

      齊車公司作為（wéi）我國（guó）鐵路貨車主導開發製（zhì）造企業，新產品的開發（fā）進程日趨加快，同時車輛結構日趨（qū）複雜，尤（yóu）其對產品質（zhì）量及使用性能要求極高的出口車，製造工藝（yì）難度空前提高。公司衝壓工（gōng）藝水平及能力、衝壓件質（zhì）量比照發達（dá）國家尚有較大差（chà）距，還（hái）遠（yuǎn）不能滿足提速重載、多產品並行研發生產（chǎn）及產品質量的要求。

      當前，處於“十一五（wǔ）”規劃的建設期，且適逢國家宏觀政策（cè）支持“東北老工業基地建設”的良好氛圍，為確保貨車製造企業的可持續發展，抓住契機，提高衝壓（yā）加工（gōng）質量、效（xiào）率、增強柔性應變（biàn）能力，加速解決現（xiàn）行及可以預期的衝壓加工生產中的（de）關鍵薄（báo）弱環節，優（yōu）化工藝裝備結構，采用優質、高效、低耗的工藝流程與技術，真正（zhèng）形成現代化、規模化、專業化格局的貨車製造板材及型鋼加工流程（chéng），應（yīng）成為衝壓係統建（jiàn）設及技術改造的主導方向。