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机械院现代制造业服务业工作交流
编辑:admin 点击:2756次 日期:2008-11-05 [] [] []
科研与产业结合,服务行业、服务企业
——太阳成网址现代制造服务业工作交流材料
    太阳成网址创建于1977年,是云南省机械行业唯一的综合性科研、设计院,拥有一批“光、机、电、计算机”技术复合型研究应用人才,覆盖机械设计与制造、自动化、模具、液压、精密测量、计算机应用等主要专业,从事机床及机床功能部件、数控及工控、机床及机械性能试验鉴定、先进模具制造、制造业信息化、生产工艺过程数值仿真、汽车模具及薄板冲压成型等专题研究和应用服务;现有在职职工116人,其中:有省突出贡献专家1人,省技术创新人才7人,高级工程师32人,工程师28人,硕士13人,大学本科及以上学历占职工总数的86%以上(其中硕士生比例占11.2%),科技人员平均年龄为36岁;在学术梯队中形成了工程分析、检测测试、先进模具设计制造、制造业信息化等四个创新团队。
    多年来我院致力于应用计算机信息技术改造传统装备制造业,在CAD/CAPP/PDM/CAE/CAM/CRM/ERP等单项技术和制造业信息集成应用等技术集成、培训和推广方面,已开展了近二十年的研究,积累了大量的信息化建设经验。与浙江大学、华中科大等学校,美国PTC企业、美国UGS企业、美国MSC等多家著名App企业进行了长期合作,并成为他们在云南地区的培训技术中心。工作从提供企业信息化整体解决方案和专项技术开发,到应用于产品设计开发、结构分析及优化、管理等领域,为企业信息数字化建设提供全面的技术支撑。用户已遍及云南、贵州的科研设计、兵工、船舶、航天、铁路、电力、机床、汽车、卷烟、烟机、矿山、冶金、木业、光学仪器、农机、仪表、轴承、水泵、太阳能等行业的三百多家企业。
    2000年转制以来,我院在促进内部机制转换和制度创新的同时,转型为集研究、开发及与市场有机结合的科技型服务企业,直接为政府、为行业、为企业服务,在振兴云南装备制造业、服务行业、服务企业等方面作了大量工作,得到有关部门和企业的肯定、好评。现将我院近年来在现代制造服务业方面的工作、汇报如下:
    一、应用先进制造技术与重点骨干企业开展产学研活动
    作为地方行业院所,长期以来我院十分重视科研与生产的结合,1999年就被云南省经贸委确定为云南省产学研联合研究开发中心。特别是科研体制转制后在不断提升技术创新能力、提高科研开发水平、持续保持科研成果拥有量的同时,更加大了为企业、为行业的服务力度,从管理层到技术层树立了“为企业服务,积极开展产学研结合”的服务意识。在服务企业的同时,我院的技术创新能力,技术对市场的快速响应能力得到迅速提高。
    结合机床、汽车占云南装备制造业半壁江山的特点,引进计算机三维设计、虚拟装配技术、有限元结构分析技术进行针对性消化。归纳总结机床企业在数控机床大件、关键件方面对内在质量提高的要求,结合我院CAD/CAE(CAD,Computer Aided Design/CAE,Computer Aided Engineering)能力进行先进制造技术探索,应用服务于企业。改变企业长期依靠经验类比设计的局面,提高了企业主要产品设计质量,缩短了设计周期。先后与昆明机床股份有限企业合作开展了加工中心主要结构件静、动态特性分析和机床功能部件研发制造,对立、卧加工中心采用CAE技术对影响整机性能的主轴系统动态特性进行了模态、切削、刀具振动等机床静、动态力学分析,形成了在镗铣类加工中心开展CAE技术应用的示范,2007年我院与昆明机床签署了战略合作协议;我院研制的PK630系列数控平旋盘,不但达到进口产品的水平,也满足了昆明机床股份有限企业数控镗床THK6513、THK61140、THK6511产品对数控平旋盘的配套要求;对沈阳机床云南CY集团有限企业的CY-K360、CY-K500数控车床开展的性能实验分析,提出了尾坐、主轴、防护等主要部件提高装配精度及锁紧、产生共振的频率等数据和方法,为产品的批量生产提供了技术支撑;2006年初应企业紧急要求,与昆明铣床厂合作对VK50数控铣床进行三维设计、虚拟装配、干涉校核等设计研究,不但使设计周期缩短1/3,还创造了利用先进制造技术后样机一次装调成功的案例,并使VK50赶上了5月的国际机床博览会展示。
    引进先进模具制造技术,加强对汽车覆盖件模具、成型工艺的数字化研究。开展满足产品成型要求的模具虚拟设计和模具使用过程数值仿真,提升对模具设计制造工艺性、寿命的预测分析技术能力。为中国一汽集团一汽红塔云南汽车制造企业提供技术支撑服务,合作开展了汽车覆盖件薄板冲压成型研究,在国际一流平台——法国ESI-PAM系统上,开展工艺过程的数值仿真,对制件以及模具的工艺性进行分析,预测了一汽红塔模具分厂BK6440乘用车后门内板、一汽金卡轻卡前围中板及侧板成形过程中可能出现的起皱、开裂和回弹等缺陷,根据分析结果对制件和模具进行修改,实现工艺参数的优化,大幅度节省试模次数、优化模具寿命。解决了企业模具设计制造长期依靠经验的单一被动局面,使云南省的汽车覆盖件设计制造向乘用车水平迈进了一大步,在数值仿真优化方面与一汽、二汽、上海大众采用相同技术,达到国内先进水平。目前我院正在与企业紧密配合为下一代轻卡——L501的尽快上市,提供数值优化技术支撑。
    几次中国铁路大提速,在线路整修及维护上得益于大型养路机械,可以说没有大型养路机械,提速是不可能的。昆明中铁大型养路机械集团企业是目前国内唯一能制造大型铁路养路装备的单位。车架是全车的基础,承载达到数十,近百吨,对车辆的安全起着关键作用,故铁道部对车架的机械性能有严格的强制要求。所以在引进国外铁路大型养路技术消化吸取时,必须结合中国铁路条件进行再设计。应企业要求,我院将大型结构件力学性能分析计算机技术,应用在铁路大型养路机械引进消化吸取再设计过程中,与昆明中铁大型养路机械集团联合,对“DPZ-440型配碴整车”、“BS-550边坡清筛机”、“CQS-550道岔清筛机”等铁路装备的主要结构件进行虚拟产品模型建立,利用有限元等方法进行结构件的刚度、强度分析,数值分析的结果、设计人员的设计计算与试验分析结果,为铁道部制定相关行业标准提供了科学的依据。我院也与昆明中铁大型养路机械集团结成在CAE技术上的合作伙伴关系,长期为企业提供计算机工程分析技术支撑。
    二、为提升中小企业信息化应用能力提供技术支撑
    我院把为中小企业提供技术服务放在工作的重要位置,主动走出去,发现他们的需求,提炼他们的共性技术,系统解决问题,受到了广大中小企业的欢迎。起到“解决一点,示范一个,带动一批”的作用。
    对装备制造业中小企业进行分析,发现一个的特点:他们最关注生产工艺的改进。为此,大家积极研究工艺技术,特别对作为机械制造基础的热加工技术进行跟踪。引进MSC、ESI的多个分析模块,开展了对冷挤压、热锻压、薄板冲压、有色金属挤压等成型过程,以及铸造充型等过程的数值虚拟仿真工作。与云南西仪工业股份有限企业合作,开展汽车连杆胀断工艺数值分析,使企业掌握了胀断关键技术和工艺参数;云南金马机械总厂的铸件产品主要是为昆明云内动力企业的内燃机产品进行配套,随着内燃机产品技术含量和质量标准的提高,对配套产品提出了较高的要求,为了提高铸件质量,我院应用铸造分析系统,结合企业生产中的多个产品,通过构建数字模型对铸件浇铸过程进行了多方案的工艺数值仿真分析,为企业提供了优化方案和产品质量改进的科学引导依据,收到了良好的效果。针对产品在向产业化推广过程中需解决的关键技术问题,如:铝材薄板滚压容易起皱、运动失稳,拉裂和产品受力状态分析等进行研究,优化了生产工艺参数、设计出了结构及参数尺寸更合理的成形设备和改进产品;为文山通用机械制造有限责任企业、昆明嘉和泵业有限企业等构建了管理信息化集成应用平台,使企业初步形成了产品开发、设计、管理创新的信息化能力。
    云南省大多数装备制造企业,经济基础较差、技术手段配置落后,产品的研发及改进缺少现代检测技术手段支撑和保障,直接导致产品研发成本高、周期长,产品质量可靠性差,因而质量纠纷多,急需具有专业技术水平和能力的技术机构为中小企业的产品研发和提升产品质量服务。针对以上普遍存在的问题,我院积极筹建机电产品现代检测及试验平台,将理论分析与试验分析技术结合起来,为我省先进制造技术创新和新产品研发提供检测试验基础
技术公共服务平台。
    云南模具制造业小型生产企业居多,技术研发能力和装备水平更为薄弱,发展步履艰难,所需模具基本依靠沿海地区设计及生产。但由于地域的差异、交通运输的成本及周期等原因,使模具设计制造周期长、试模成本高。我院将计算机辅助设计制造技术应用于模具工业,从而实现模型CAD/CAE/CAM(CAM,Computer Aided Manufacturing)一体化应用。目前服务了汽车行业、模具生产企业、铝型材加工及生产企业10余户。
    三、为政府决策、区域工业经济发展及工业园区建设提供技术咨询及服务
    我院不但在企业层面,从技术、产业的角度为企业提供技术支撑。同时,也在区域、行业的层面发挥行业院所作用,为政府服务。
    近两年来,主持、参加完成了“云南信息化带动工业化对策研究”、“云南省中长期科技发展规划——新型工业化科技问题研究”、“云南铸造产业2006~2015年发展规划和产业发展研究”、“云南省引进技术消化吸取再创新的对策研究”;为昆钢集团制订“机械设备制造‘十一五发展规划’”,为昆明烟机集团三机企业的湿面及烟机项目改扩建进行工艺设计及可行性分析,为云锡集团的重化机械设备、铸造生产工艺流程重组进行可行性分析,为云南力帆车辆有限企业进行车辆总装线、车架生产线技术改造的可行性研究分析;在区域工业经济发展方面,积极为省委、省政府服务,参与了多项的项目决策论证,在机床、汽车、电力装备的发展方面与省的有关厅局一起开展调研、举办论坛,形成了多个专题报告,为政府决策提供了依据。规划了云南通海五金机电特色工业园、云南曲靖煤化工工业园。
    四、开展现代制造服务工作的主要经验
    多年来,大家的服务工作为云南的一批重点骨干企业提供了以产品内在质量分析、重点型号开发技术支撑为主的先进制造技术研发服务;为云南装备制造业提供了一批新技术、研究分析了一批新工艺;为云南装备制造业提供了信息化改造传统技术服务;为云南地方经济建设、区域经济发展进行了可研、决策支撑。为行业解决的共性、关键性技术,既发挥了我院在理论与生产结合方面的“桥梁”优势作用,又避免了行业的重复投入,节省了社会科技经费支出。在对企业技术需求的跟踪与服务工作中,大家抓了以下几点:
    1、根据企业需求,加强对传统技术提升改造的工作
    针对装备制造企业在新产品开发及产品设计中,往往沿袭采用经验类比的传统做法,我院在技术服务中注意分析企业特点。是产品开发周期长,还是产品质量不稳定,还是技术水平提升慢。有针对性的为他们量身订制适合企业产品及生产条件的技术改造方案,应用现代设计方法及手段加大对传统开发设计技术的改造。在充分利用我院行业工程应用背景和前期
    工作积累的基础上,大家从设计平台的搭建入手,针对中小企业对设计平台“不要大而全、要小而专”,“投资要小,建设周期要短”,“要简单易用,要收效快”的要求,在引进消化的基础上,集成创新,探索出了适合我省企业实情的“总体规划、分步实施、目标具体、周期短、见效快、具有延续性的”现代设计平台的实施方法及路线。
    2、加强对项目的企业化管理,解决企业关键技术问题
    院所转制后,在加大先进的现代设计方法及手段应用力度的同时,切实抓好项目的前期预研。加强科研项目的预研工作,对企业进行长期跟踪及调研,提出技术需求分析方案,确保每一个项目的研究内容及目标都能针对企业急需解决的关键技术问题,为服务企业作好技术上的储备。项目采取企业化管理的模式,成熟一个开展一个。近年来,我院已完成或在研的项目大部份都为产学研合作开发项目,其项目来源于企业,服务于企业。为企业解决关键技术及共性技术的同时,又落实了科研成果的应用问题,避免了科研院所“闭门造车”、科研成果束之高阁的“花瓶式”研究。
    3、根据行业需求,工作“有所为、有所不为”
    作为一个计划经济体制下建立的科研院所,过去大家专业布局齐全。冷加工、热加工、表面处理、涂装等大机械所需专业样样具全,连德语、日语翻译都有,什么工作都能包揽。随着行业、企业发展的不断变化,大家“看视什么都能,实确样样不精”的问题日趋暴露。通过分析,大家对企业已具备优势的专业,在行业中属于成熟技术,有专业厂家长期生产的具体产品开发技术,通过专业调整,凝炼学科发展方向,主动放弃。把技术发展的重点转移到数字化设计、虚拟产品开发、工艺数值优化等现代计算机技术改造传统产业的高新技术上来,突出产品开发手段及现代方法,与企业在设计方法手段上取长补短,互为补充,站在引领行业新方法、新手段的前沿,构建行业院所新的服务能力。
    4、加强科研基础条件建设,为企业提供共性技术服务
    多年来的工作使大家体会到,为企业服务,必须要有良好的科研基础条件作为支撑,否则为企业服务只能沦为一句空话。1997年,在我院的力争下,云南省投资840万元建立“云南省机电一体化技术应用重点实验室”,以引进国内外先进技术、推动企业技术进步、提高机电企业的技术水平、增加技术交流渠道、培养高水平的技术人才为宗旨,为我省机电工业科技进步和产品技术升级发挥了较好的作用,为中小企业的技术开发与新产品提供了有效的研发服务平台。
    在云南省科技厅的大力支撑和推动下,近两年,大家又得到资助,先后投入三百多万元搭建了“高性能数控机床性能和功能部件检测与分析”、“云南模具中心”等科研平台,以
    进行技术引进的消化吸取、应用研究,开展人员培训和高新技术应用示范。通过平台的建设为中小企业提供了资源设备共享的服务模式,同时集中行业的技术、人才优势实现了机械设备的集中试验研究。
    5、加强人才引进与培养,形成研发创新团队
    为企业服务,人才是关键。多年来,我院把人才建设与培养放在突出而重要的位置,把人才培养和引进作为一项非常主要的工作来抓,先后引进和培养了较高层次人才多名:从企业引进一批具有多年制造工作经历、对行业技术熟悉、工程背景较好的技术力量充实人才队伍;根据科研的需要,选送科技人员到高校学习,培养复合型人才;以项目需求、专项技术需求等方式,开放人才队伍,多种形式集成行业专家学者,利用项目对青年科技人员进行传帮带。这些措施使我院的科研队伍得到了较好的充实,形成了结构合理、以中青年科技骨干为主的技术队伍,使中青年科技骨干迅速成长,形成了多个创新团队,承担起了我院的大部分科研及技术服务工作。

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