中國鍛壓行業(yè)“十三五”發(fā)展綱要——鍛造行業(yè)（上篇）

2017-01-07 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

一、“十二五”期間行業(yè)發(fā)展

“十二五”期間,我國在鍛造設(shè)備與技術(shù)方面進(jìn)行了一些科學(xué)研究和技術(shù)攻關(guān),取得了一些成果,一批先進(jìn)的塑性成形技術(shù)得到應(yīng)用與發(fā)展。在應(yīng)用基礎(chǔ)技術(shù)、關(guān)鍵工藝技術(shù)、模具技術(shù)和裝備技術(shù)等方面都取得了進(jìn)步。同時對促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域和行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)發(fā)展也做出了貢獻(xiàn)。“十二五”期間萬噸以上的自由鍛造液壓機(jī)和模鍛壓力機(jī)數(shù)量一再增加,世界最大的自由鍛造液壓機(jī)、模鍛液壓機(jī)、多向模鍛液壓機(jī)、等溫鍛造液壓機(jī)和擠壓機(jī)等設(shè)備完成建設(shè),使我國大鍛件(自由鍛件和模鍛件)鍛造能力大幅度增加。鍛造及鍛造模具材料規(guī)格品種得到了豐富,又有一些材料和產(chǎn)品與進(jìn)口相當(dāng),替代了進(jìn)口。一些既懂現(xiàn)代技術(shù)又懂經(jīng)營之道的企業(yè)家,以及既有現(xiàn)代意識又有高科技產(chǎn)品使用技能的專業(yè)人才也不斷出現(xiàn)在鍛造行業(yè)中。鍛造行業(yè)企業(yè)主接班有序順利進(jìn)行。與“十一五”期間相比,鍛造產(chǎn)品國際化速度加快,鍛造企業(yè)參與國際競爭的能力持續(xù)加強(qiáng)。鍛件總產(chǎn)量位居世界第一,表1是鍛壓協(xié)會統(tǒng)計和推算的鍛造行業(yè)年產(chǎn)量。

中國鍛壓行業(yè)“十三五”發(fā)展綱要——鍛造行業(yè)（上篇）前沿制造技術(shù)圖片1

“十二五”期間,開始具有了航空、航天等高端裝備制造業(yè)大型模鍛件及精密環(huán)形鍛件的生產(chǎn)能力。一批高溫合金、鈦合金、耐熱不銹鋼等高端材料開始進(jìn)行鍛造成形并交付使用。鈦合金空心軸頸、超高強(qiáng)度空心軸等溫鍛件成功研制。大型高溫合金長軸鍛造成形和結(jié)構(gòu)鋼長軸獲得新突破,鍛件最長尺寸達(dá)2.2米,軸徑與長度之比大于1:25。高溫合金盤葉整體鍛造、鈦合金盤葉整體鍛造成功研制。成功生產(chǎn)出投影面積5.5m2的鈦合金整體框、長度近5m的鈦合金垂尾梁鍛件、長度近6m的大型鋁合金整體模鍛件和重2噸的超高強(qiáng)度起落架模鍛件等行業(yè)急需的大型模鍛件。航空發(fā)動機(jī)關(guān)鍵葉片研制成功,這一綜合制造技術(shù)要求極高的產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了國際先進(jìn)水平。大高徑比薄壁高筒型件精密輾軋技術(shù)獲得成功,解決了國內(nèi)航空航天領(lǐng)域需要的難變形材料成形的技術(shù)瓶頸。航空高端鍛件產(chǎn)品開始走出國門。特別需要指出的是航空和醫(yī)療用等溫鍛造技術(shù)得到突破,不但能生產(chǎn)各種中小型的等溫鍛件,也可以生產(chǎn)較大的等溫鍛件,再經(jīng)可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性方面的努力,將基本滿足航空航天和醫(yī)療行業(yè)發(fā)展的需要。

在大型自由鍛件方面:生產(chǎn)了300~600MW亞臨界、超臨界機(jī)組和百萬千瓦級超超臨界機(jī)組鍛件。具有了“二代加”和“三代”百萬千瓦級核電設(shè)備鍛件制造能力。具備大型新材料鍛鋼支承輥制造能力。經(jīng)過“十二五”的努力,大部分大鍛件進(jìn)口關(guān)稅優(yōu)惠政策已經(jīng)取消,大口徑厚壁無縫鋼管出臺了國家反傾銷政策,這些都標(biāo)志著我國大鍛件制造能力已經(jīng)基本可以滿足國內(nèi)需要。

在核電、軍工產(chǎn)品和國內(nèi)外重大項目中,特種材料封頭冷/熱成形有限元模擬分析方面取得成績,積累了一定的技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗。國核示范和華龍一號核電用封頭、航母用封頭和美國陶氏項目高標(biāo)準(zhǔn)用不銹鋼封頭等典型封頭產(chǎn)品國內(nèi)已完成了制造并投入使用。

“十二五”期間,完成了300MW氫水冷護(hù)環(huán)的試制。完成了高鉻轉(zhuǎn)子的試制;以700℃以上超超臨界發(fā)電機(jī)組用鎳基合金轉(zhuǎn)子為代表的新材料研發(fā)取得令人鼓舞的成績。水電鍛件全套國產(chǎn)化供應(yīng)已經(jīng)完全實現(xiàn)。

核電鍛件的鍛造工藝有了明顯改進(jìn),有效提高了鋼錠利用率。如蒸發(fā)器過渡錐形體、壓力容器整體頂蓋等質(zhì)量達(dá)到了世界先進(jìn)水平。核電核島大鍛件方面,已具有成套提供“二代加”和“三代”核島反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、補(bǔ)水箱和穩(wěn)壓器鍛件的能力。提供了世界首套AP1000核電主管道鍛件,已形成批量供應(yīng)AP1000、ACP1000和CAP1400等第三代核電成套主管道大鍛件的能力。在制造1100MW核電半速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的基礎(chǔ)上,2014年采用650t鋼錠完成了CAP1400核電半速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的試制。百噸核級不銹鋼鍛件制造工藝不斷優(yōu)化,開裂與晶粒度問題得到有效控制。

組合曲拐采用下注錠鍛造成形,鋼錠利用率接近70%。除價格因素外,國內(nèi)完全具備制造組合曲軸的生產(chǎn)技術(shù)和能力。特別是具備國際先進(jìn)的全纖維曲軸獨特的鍛造成形技術(shù)和設(shè)備,完全滿足了國內(nèi)全纖維曲軸的需求,并有了進(jìn)入國際市場參與競爭的能力。

在大型加氫壓力容器產(chǎn)品制造方面滿足了國內(nèi)容器設(shè)備制造需求,容器材質(zhì)包括有2.25Cr-1Mo-0.25V、2.25Cr-1Mo 、1.25Cr-0.5Mo-Si、 15CrMoR、 16Mn(HIC)和 SA516-Gr70(HIC)等,目前已經(jīng)形成規(guī)模生產(chǎn)。最典型例子是為揚(yáng)子石化雙超反應(yīng)器特大型鍛件,生產(chǎn)制造了鍛件直徑φ6350、長度7400mm超大型超高壓芯筒等極限尺寸鍛件。冶金設(shè)備用鍛件方面,除用戶喜好、價格和交貨期因素外,全面實現(xiàn)大鍛件的全套國產(chǎn)化供應(yīng)。

國內(nèi)可以完全利用拉拔技術(shù)和垂直擠壓技術(shù)自行制造超臨界和超超臨界火電和核電用大口徑厚壁無縫鋼管。就這一項每年為國家節(jié)約數(shù)億美元外匯,也大大拉低了電站建設(shè)成本。經(jīng)過”十二五”的努力,我國已經(jīng)可以應(yīng)用大型多向模鍛設(shè)備批量生產(chǎn)高壓三通和閥體等鍛件,為石油和化工設(shè)備的制造奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

國內(nèi)已經(jīng)完全具有了擠壓生產(chǎn)各種鋁型材和合金銅材的生產(chǎn)技術(shù),特別是模具技術(shù)取得了重大突破,無論是理論研究還是生產(chǎn)實踐都已經(jīng)處于國際領(lǐng)先水平,為我國高鐵和家用空調(diào)等技術(shù)與產(chǎn)品發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。

鍛造行業(yè)開展的中間試驗平臺的搭建使得物理模擬實驗方法與手段日益豐富,不斷向同材質(zhì)小尺寸方向發(fā)展。

中小型精密成形鍛件方面也取得了很大進(jìn)步,一些典型產(chǎn)品逐步獲得海外市場的青睞,具備了與國外專業(yè)鍛造廠競爭的能力,很多鍛造企業(yè)已進(jìn)入國際知名品牌的汽車供應(yīng)鏈體系,部分產(chǎn)品出口國外,并且能供應(yīng)核心部件。目前產(chǎn)品已經(jīng)遠(yuǎn)銷到歐洲、北美、南美、日本、韓國、印度和泰國等國家。出口利潤水平高于國內(nèi),能使企業(yè)的經(jīng)營質(zhì)量向良性方向發(fā)展。特別是中國鍛造企業(yè)生產(chǎn)的一些汽車零部件不但質(zhì)量高,而且在國際市場上已處于領(lǐng)先水平,價格和質(zhì)量占有絕對的優(yōu)勢地位。

風(fēng)電主軸和環(huán)件生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展迅速,國內(nèi)可以生產(chǎn)直接9米以上的大型環(huán)件的同時,也可以生產(chǎn)各種變截面(異型)環(huán)件。產(chǎn)品質(zhì)量得到了大幅度的提升,不但實現(xiàn)了國內(nèi)的完全自給,也大批量地打入國際市場,完全適應(yīng)了國內(nèi)外風(fēng)電機(jī)組發(fā)展的步伐。

“十二五”期間,突破了大規(guī)格粉末高溫合金擠壓棒材外觀完整性和細(xì)晶組織控制技術(shù),研制出直徑大于Ф260mm的FGH96合金擠壓棒材,棒材晶粒度達(dá)到ASTM11級。研制了多項航空發(fā)動機(jī)用新材料(如Ti2AlNb、TC18;GH230等),并掌握了熱加工特性及工藝參數(shù)。

“十二五”期間,原材料的內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量得到提升,出現(xiàn)高、中、低端檔次分布的局面,讓鍛造企業(yè)有更多的選擇空間。非調(diào)質(zhì)鋼的應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)展,某些鍛造企業(yè)的非調(diào)質(zhì)鋼鍛件比例已達(dá)70%以上。例如:珠光體+鐵素體非調(diào)質(zhì)鋼鍛造曲軸已大批量生產(chǎn),漲斷連桿也已批量應(yīng)用。貝氏體非調(diào)質(zhì)鋼汽車前軸也開始大批量應(yīng)用。

P91和P92鋼可以穩(wěn)定生產(chǎn),為生產(chǎn)大口徑厚壁無縫鋼管做出了巨大貢獻(xiàn)。

國內(nèi)企業(yè)建成了世界一流的耐磨鋼球鍛造用鋼生產(chǎn)線,為我國各種鋼球生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

一些鍛造企業(yè)開展的材料制造與包括鍛造工藝在內(nèi)的工藝一體化研究取得重大進(jìn)展,獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。H13鋼材料冶煉澆鑄和鍛造與熱處理工藝的一體化制造處理技術(shù)獲得國家專利,用其制造的塑料模具壽命得到巨大的提升。

國內(nèi)鋼廠已開始按照國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),包括按照國外企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)冶煉汽車用鋼,但由于冶煉技術(shù)不完善或不成熟,如國產(chǎn)汽車齒輪鋼等仍然未全面替代進(jìn)口。另外,國內(nèi)鋼廠未全面開發(fā)專供冷、溫鍛造用的專用鋼材。

在火電、核電新材料產(chǎn)品上有了重大突破。冶煉方面,新增水冷模鑄錠設(shè)備,優(yōu)化鋼錠凝固工藝,提高鑄錠質(zhì)量。冶煉高純凈度鋼取得進(jìn)步,特別是鋼中氧、硫含量大幅度降低。鍛造中運(yùn)用高溫擴(kuò)散均質(zhì)化技術(shù),有效消除偏析,提高了產(chǎn)品的力學(xué)性能,特別是一重和二重等企業(yè)在600噸位級鋼錠及鍛件生產(chǎn)上取得重大進(jìn)展。80噸以下鋼錠,可以采用下注,有效提高了鋼錠利用率。真空冶煉、下注錠的氫含量≤1.2PPm。

模鍛、擠壓和拉拔用玻璃潤滑劑等潤滑材料得到了快速發(fā)展,基本可以解決當(dāng)前中大型鍛件、擠壓和拉拔件的生產(chǎn)需要。

冷精鍛工藝。將分流鍛造技術(shù)應(yīng)用于閉式(閉塞)冷精鍛,不僅使冷精鍛成形力大為降低,而且對毛坯下料精度的要求也明顯放松,使以閉式精鍛成形為主要變形方式的冷精鍛工藝的應(yīng)用取得突破性進(jìn)展。以轎車變速器行星齒輪和半軸齒輪(均為直錐齒輪)為例,我國轎車和部分商用車變速器直錐齒輪生產(chǎn)企業(yè)已廣泛采用閉式冷精鍛工藝生產(chǎn),成為繼日本和歐洲之后,鍛造基本取代了傳統(tǒng)的切削加工工藝的唯一國家,總體技術(shù)達(dá)到了國外先進(jìn)水平。其中,直錐齒輪修形技術(shù)為國內(nèi)外首創(chuàng)。

此外,汽車中小型同步器齒環(huán),摩托車端面爪盤和檔位齒輪等應(yīng)用量大的齒輪類零件也都普遍采用小飛邊冷精鍛工藝生產(chǎn)。

多工位冷擠壓工藝取得進(jìn)展。冷擠壓成形的制件(包括精化毛坯和成品零件)尺寸精度可達(dá)7級,表面粗糙度可達(dá)Ra1.6-0.4 ,冷擠壓的強(qiáng)化作用使制件的力學(xué)性能大為提高。

熱精鍛工藝發(fā)展迅速。小型鍛件實現(xiàn)無飛邊閉式模鍛。典型零件有齒輪坯及爪極整體凹模閉式精鍛,管接頭等枝叉類鍛件實現(xiàn)了可分凹模無飛邊閉式模鍛,同時也應(yīng)用此工藝生產(chǎn)汽車中高壓管接頭和油氣輸送管道上的三通、四通、彎頭及變徑二通管接頭。中小型鍛件小飛邊精鍛技術(shù)獲得推廣,雖然模鍛成形力會有一定的增加,但其飛邊金屬損耗可節(jié)約2/3,有效地提高了鍛件的材料利用率,并節(jié)省了加熱能耗。

溫鍛綜合體現(xiàn)了熱鍛和冷鍛的基本優(yōu)點,成為近十余年來主要的發(fā)展方向之一?！笆濉逼陂g,我國溫鍛工藝的研發(fā)取得突破性進(jìn)展,其代表性成果有大模數(shù)大直徑直錐齒輪溫鍛、轎車等速萬向節(jié)關(guān)鍵零件多工位溫鍛(溫擠壓)得到廣泛應(yīng)用。值得提到的是,隨著溫度和材料組織控制技術(shù)的提升,溫鍛溫度在不斷提升,有的溫鍛溫度達(dá)到850℃或更高,從而大大減少了溫鍛的阻力,擴(kuò)展了溫鍛零件重量范圍。

多工位溫/熱鍛—冷精整復(fù)合工藝受到行業(yè)青睞。它綜合了溫/熱、冷鍛工藝的優(yōu)點而避免其主要缺點,適合于各種金屬材料,以及輪廊尺寸較大而結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件的精鍛成形。其典型應(yīng)用實例有汽車變速器結(jié)合齒輪中空分流熱鍛—冷精整成形、汽車變速器直錐齒輪熱鍛—冷精整成形和等速萬向節(jié)關(guān)鍵零件溫鍛—冷精整成形。

高強(qiáng)度鋁合金零件流動控制成形技術(shù)應(yīng)用取得成功。高強(qiáng)度鋁合金具有的優(yōu)點使其成為國內(nèi)外汽車、飛機(jī)和航空航天飛行器和高鐵列車零部件輕量化制造的首選輕金屬材料。國內(nèi)外普遍采用等溫鍛工藝來生產(chǎn)。在高強(qiáng)鋁合金零件流動控制成形研究方面,所取得的代表性成果有轎車安全氣囊氣體發(fā)生器關(guān)鍵零件減壓式流動控制成形、轎車無噪聲空調(diào)壓縮機(jī)2014鋁合金渦旋盤阻尼式流動控制成形。這些技術(shù)上填補(bǔ)了國內(nèi)空白。在實現(xiàn)鋁合金鍛造成形技術(shù)進(jìn)步的同時,鎂合金以及其它輕量化合金的成形技術(shù)也在得到開發(fā)重視和應(yīng)用。

特種鍛造。它包括輥鍛、楔橫軋、擺輾、等溫鍛造、環(huán)形件輾擴(kuò)(也稱輾軋)和曲軸鐓鍛等多種工藝。輥鍛、楔橫軋和擺輾早已成熟并得到較為廣泛的應(yīng)用,近年來主要針對一些難度較大的鍛件擴(kuò)大其應(yīng)用范圍?！笆濉逼陂g,取得的重大進(jìn)展和代表性成果主要有大型環(huán)形件精密輾擴(kuò)和大型曲軸全纖維鐓鍛成形,以及楔橫軋精確制坯、成形凸輪軸和各類球類零件,其工藝、模具技術(shù)和設(shè)備都處于國際領(lǐng)先水平。

航空、航天、航海及核動力用高溫合金高端產(chǎn)品的開發(fā)取得進(jìn)展,鍛造技術(shù)的創(chuàng)新對高溫合金高端產(chǎn)品的開發(fā)具有關(guān)鍵性作用。創(chuàng)新的核心是將鍛造的熱加工窗口控制在一個十分狹窄的溫度范圍內(nèi),既可以突破難變形超合金的鍛造瓶頸,又可以實現(xiàn)超細(xì)晶鍛造。創(chuàng)新的“軟包套”保溫自由鍛技術(shù)、“軟包套”保溫DA模鍛技術(shù)以及“軟包套”保溫+瞬時感應(yīng)加熱的DA模鍛技術(shù)等缺的了實踐應(yīng)用的成功。其中“軟包套”保溫+瞬時感應(yīng)加熱的DA模鍛技術(shù)可以與歐美創(chuàng)造的熱模鍛和等溫鍛技術(shù)相媲美,但我們的生產(chǎn)成本可顯著降低。這些技術(shù)的不斷成熟為我國高溫合金、鈦合金等特種金屬鍛造技術(shù)的進(jìn)步作出了重要貢獻(xiàn)。

等溫鍛造技術(shù)獲得了長足的發(fā)展。該技術(shù)的應(yīng)用大大降低難變形金屬材料的變形抗力。改善了材料流動性,能夠生產(chǎn)形狀復(fù)雜、加工余量小、精度高的模鍛件。

“十二五”期間,借鑒引進(jìn)技術(shù)后,國內(nèi)鍛造工藝水平和國產(chǎn)鍛造設(shè)備技術(shù)水平有跨越式提高。近年來國內(nèi)汽車等速萬向節(jié)和汽車齒輪的精密成形生產(chǎn)完全達(dá)到國外同行業(yè)相等水平;模具高速銑加工和鍛造自動化等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)入推廣和普及階段。

“十二五”期間,培養(yǎng)出規(guī)?；膶I(yè)化生產(chǎn)工廠,如天潤曲軸、太平洋精鍛、森威等速萬向節(jié)和無錫航亞等專業(yè)供應(yīng)商。市場往區(qū)域化、專業(yè)化和合理化方向發(fā)展。

在工藝研發(fā)方面,通過企業(yè)中建立國家級工程研究中心,對制造所需的材料、熱加工工藝方面普遍采用了數(shù)值模擬技術(shù)與各種材料試驗分析方法,為制造工藝提供技術(shù)支撐。

大鍛件胎模鍛技術(shù)得到很大發(fā)展,特別是在生產(chǎn)核電用殼體鍛件方面得到了很好的應(yīng)用。擠壓、輾環(huán)等技術(shù)取得重大進(jìn)展,在潤滑技術(shù)、模具設(shè)計、制造和使用技術(shù)方面取得重要成果。

“十二五”期間,我國大型鍛造設(shè)備快速增加,建成了世界最大的800 MN模鍛壓機(jī)和195 MN自由鍛造油壓機(jī),萬噸級以上的自由鍛造油壓機(jī)相繼投入使用。鍛造設(shè)備的控制技術(shù)也在進(jìn)步,現(xiàn)代化的鍛造車間已經(jīng)出現(xiàn)在鍛造企業(yè),國內(nèi)開始陸續(xù)建設(shè)全自動鍛造生產(chǎn)線。

大型鍛造設(shè)備數(shù)量迅速增加,具備了大型鍛件鍛造的主機(jī)條件。(300MN- 800MN)重型模鍛液壓機(jī)的建立和航空整體鍛件制造能力的迅速提升,已能夠滿足我國軍、民各種型號的大型整體航空鍛件的成形需求;通過預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞正交預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),突破了重型擠壓和多向模鍛承載液壓機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計的難題,目前已完成了360MN和600MN擠壓機(jī)制造和中小噸位(40MN/64MN-90MN/126MN)多向模鍛液壓機(jī)的研制。重型多向模鍛液壓機(jī)的設(shè)計已完成,解決了這一精密、綠色模鍛技術(shù)裝備的瓶頸問題,為多向模鍛技術(shù)的推廣奠定了基礎(chǔ)。

近幾年,為了實現(xiàn)鈦合金材料的超塑性成形,我國先后研發(fā)成功了超塑性成形液壓機(jī),系列有63 MN、100 MN和200 MN液壓機(jī),其恒速壓制、恒應(yīng)變壓制和動態(tài)調(diào)平壓制指標(biāo)達(dá)到國際最好水平。同時開發(fā)了大型航空材料鍛件超塑性成形工藝,使大型航空模鍛件質(zhì)量達(dá)到國際先進(jìn)水平。目前250 MN超塑性液壓機(jī)制造項目已經(jīng)啟動,必將加速我國鈦產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的能力和鈦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。表2是鍛壓協(xié)會統(tǒng)計的國內(nèi)大型壓力機(jī)數(shù)量。

“十二五”期間,以大型筒體鍛件成形機(jī)、重型巨載操作機(jī)為代表的新設(shè)備研制與應(yīng)用取得成功,進(jìn)一步提升了大型自由鍛鍛件質(zhì)量與生產(chǎn)效率,降低了制造成本。

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鍛造生產(chǎn)向?qū)I(yè)化發(fā)展有了明顯進(jìn)步,許多專業(yè)化生產(chǎn)線已經(jīng)形成。國內(nèi)已經(jīng)可以完全制造大型萬噸級以上的熱模鍛壓力機(jī)曲軸和前梁鍛造生產(chǎn)線。也可以提供中小型熱模鍛自動線,但穩(wěn)定性和可靠性仍然是一個制約發(fā)展的瓶頸。國內(nèi)鍛造行業(yè)目前裝備的大部分先進(jìn)全自動模鍛生產(chǎn)線幾乎全部進(jìn)口。

目前國內(nèi)能成熟生產(chǎn)的現(xiàn)代模鍛設(shè)備主要集中在4000以下電動或離合器式螺旋壓力機(jī)和125KJ以下全液壓模鍛錘。

國產(chǎn)電動螺旋壓力機(jī)產(chǎn)品,系列從160噸到2500噸,經(jīng)過逐步完善,在替代高耗能、精度差的摩擦螺旋壓力機(jī)過程中起到了重要作用。4000噸系列電動螺旋壓力機(jī)實現(xiàn)研發(fā)、樣機(jī)生產(chǎn)和鑒定。裝備制造企業(yè)已開始為用戶提供從鍛造工藝、配套設(shè)備、模具開發(fā)乃至自動化連線,并生產(chǎn)出合格產(chǎn)品的全套解決方案的交鑰匙工程服務(wù)。

國債資金支持的數(shù)控全液壓模鍛錘項目,使鍛錘類設(shè)備在節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、數(shù)控化方面取得了巨大突破,大大提升了國內(nèi)裝備水平,已出口到美國、日本、東南亞國家和歐盟等十幾個國家。數(shù)控全液壓模鍛錘的性價比優(yōu)勢明顯,在替代落后設(shè)備方面有較大的空間。

“十二五”以來,用電液動力頭改造蒸空鍛錘繼續(xù)進(jìn)行,取得新的進(jìn)展,已經(jīng)完成了全部的改造任務(wù)。經(jīng)改造后的設(shè)備能耗降低80%以上,為國家環(huán)保、節(jié)能,降低排放做出了貢獻(xiàn)。目前世界上許多國家特別是俄羅斯還在大量使用蒸汽錘。

國內(nèi)模鍛液壓機(jī)和擠壓機(jī)基本可以滿足國內(nèi)需要,已經(jīng)可以生產(chǎn)出鍛造制坯需要的極高速(每秒數(shù)米速度)液壓機(jī),速度和位移精度控制達(dá)到國際水平。

“十二五”期間,我國進(jìn)一步完善了中大型輾環(huán)機(jī)制造技術(shù),盡管可靠性和穩(wěn)定性需要改進(jìn),但基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化。

鍛造模具普遍采用加工中心(CAM)加工,真空爐熱處理,使模具精度和表面質(zhì)量有了明顯提高。部分企業(yè)應(yīng)用激光熱處理、表面熱處理等技術(shù),大幅度提高了模具壽命。某些企業(yè)的統(tǒng)計表明,一些零件的模具壽命由原來的幾百件~幾千件,提升至2萬~3萬件,有的甚至提高到5萬件以上。模具壽命的提高使生產(chǎn)輔助時間大幅縮短,鍛造成本大幅降低。

自由鍛液壓機(jī)生產(chǎn)能基本滿足國內(nèi)需要,與之配套的裝取料和操作機(jī)也有發(fā)展。但在可靠性和自動化與數(shù)字化控制方面與國外設(shè)備仍存在很大差距。

在行業(yè)有識之士、中國鍛壓協(xié)會及其它行業(yè)組織的呼吁下,鍛造行業(yè)人才工作有了一些進(jìn)步,但沒有實質(zhì)性的改觀。大部分企業(yè)認(rèn)識到人才的重要性,開始做一些人才的培養(yǎng)和再教育工作。當(dāng)然也有一小部分企業(yè)也建立起了一套自創(chuàng)人才工作方法,來吸引和培養(yǎng)人才。一手抓內(nèi)部培養(yǎng),一手抓外部引進(jìn)?？上驳氖?鍛造行業(yè)大部分企業(yè)由原來的單純挖人開始有了培養(yǎng)人才的思想和行動,這是“十二五”期間的一個重大進(jìn)步。

勞動工人本地化也是一個重大的人才工作進(jìn)步,一方面,實行引進(jìn)來留下來;另一方面,積極就地招聘。一些企業(yè)到流動工集中地打出非常具有吸引力的回家鄉(xiāng)務(wù)工口號,從而滿足勞動力需求。

“十二五”期間,地方政府利用政府采購模式、企業(yè)利用請進(jìn)來講學(xué)模式、送出去學(xué)習(xí)培訓(xùn)模式等來開展人才提升工作,值得肯定。

值得指出的是,經(jīng)過多年的技術(shù)引進(jìn)吸收和技術(shù)攻關(guān),大鍛件鍛造技術(shù)水平有了長足的發(fā)展,培養(yǎng)和鍛煉了大批相關(guān)人才?；拘纬闪舜箦懠牧虾彤a(chǎn)品開發(fā)需要的各類人才。建立起了研發(fā)、轉(zhuǎn)化、執(zhí)行和基層創(chuàng)新的各方面人才隊伍體系。

鍛造仿真模擬技術(shù)開始在模鍛、自由鍛和輾環(huán)等鍛造工藝領(lǐng)域使用,有效的提高了鍛件合格率,降低了物理實驗的成本。有實力的企業(yè)應(yīng)用Q-FORM,D-FORM軟件,輥鍛制坯Veracd模擬軟件,提高了設(shè)計能力和效率。在鍛造工藝模擬方面,除模擬鍛造成形外,能夠針對鋼材易發(fā)生的偏析情況(例如:模鑄坯的方框形偏析、連鑄坯的心部偏析)進(jìn)行模擬,可以發(fā)現(xiàn)“偏析”最終在鍛件的基體表面位置,有利于鍛件在后續(xù)調(diào)質(zhì)及表面淬火時防止開裂。此方法可以在鍛件開發(fā)初期就對原材料、鍛造工藝及后序工藝可能出現(xiàn)的問題做出預(yù)測,從而提前采取相應(yīng)措施于以避免。

“十二五”期間,模擬軟件功能更加強(qiáng)大,有利于模具設(shè)計制作和試驗,縮短了設(shè)計周期,提高了設(shè)計準(zhǔn)確率。鑄錠應(yīng)用了ANYCASTING模擬軟件,熱處理應(yīng)用了SYSWELD模擬軟件來指導(dǎo)生產(chǎn),對新產(chǎn)品生產(chǎn)具有指導(dǎo)作用,大幅提高了設(shè)計能力、產(chǎn)品質(zhì)量和制造效率。

近幾年在提升管理能力方面,企業(yè)已真正認(rèn)識到管理出效益、管理上質(zhì)量,逐步健全了管理制度。一些企業(yè)引進(jìn)ERP系統(tǒng),實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)辦公,大大提高了工作效率。從市場銷售、物資采購、生產(chǎn)調(diào)度、成本核算到倉儲管理全部實現(xiàn)計算機(jī)系統(tǒng)覆蓋。數(shù)字化、信息化工廠模式開始有應(yīng)用嘗試,使鍛造車間的現(xiàn)場管理得到很大改善。更加重視能源費(fèi)用節(jié)約,普遍采用“削平填谷”,充分利用夜間低電價區(qū)間組織生產(chǎn)。

“十二五”期間,一些鍛造企業(yè)與國外專業(yè)鍛造廠成立了合資企業(yè),同時海外鍛造企業(yè)在中國獨資設(shè)廠也在穩(wěn)步增加,這些都為中國鍛造業(yè)注入了新的活力。鍛造企業(yè)與國外同行間交往逐步正?；?逐漸從思想上接受國外同行和客戶的管理模式。特別是汽車行業(yè)供應(yīng)商,在客戶推動下,企業(yè)生產(chǎn)和質(zhì)量管理逐漸與國外汽車行業(yè)規(guī)范接軌。

按照“構(gòu)思一代、研發(fā)一代、試制一代、生產(chǎn)一代”的技術(shù)創(chuàng)新思路,一些企業(yè)逐步構(gòu)建了研發(fā)驅(qū)動型科技創(chuàng)新體系,即努力構(gòu)建“基礎(chǔ)科學(xué)研究層、工程化研究層、產(chǎn)業(yè)化研究層和批量化生產(chǎn)層”。

“十二五”期間,一些企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系進(jìn)一步完善,體系構(gòu)架和機(jī)構(gòu)設(shè)置基本完成,建立了較完善、規(guī)范的薪酬體系、人力資源管理制度及一系列人才吸引、穩(wěn)定、培養(yǎng)和選拔措施,形成了鼓勵創(chuàng)新的環(huán)境氛圍。

以重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化需求為方向,以重大課題研發(fā)為目標(biāo),不斷提出企業(yè)的技術(shù)需求,與優(yōu)質(zhì)用戶共同開發(fā),同時進(jìn)步得到行業(yè)企業(yè)認(rèn)可。一些企業(yè)與全國知名高校院所建立了廣泛的合作關(guān)系,各展所長,各取所需,效果明顯,作用巨大。幾年來,鍛造行業(yè)中的一些企業(yè)承擔(dān)了國家“十二五”科技支撐計劃,牽頭國家重大科技專項課題多項,同時也承擔(dān)了國家863項目、國家重點科技計劃項目。在大鍛件生產(chǎn)方面,一些企業(yè)目前正在開展國家第三代核電大型鍛件及核反應(yīng)堆壓力容器、大型開合式熱處理基礎(chǔ)裝備、大型電渣重熔裝備、巨型重載鍛造操作機(jī)、鍛造共性技術(shù)及加工技術(shù)等國家級課題的研發(fā)。

充分利用高校和研究院所的科技人才、科研裝備與科技成果,行業(yè)中已經(jīng)開始建立以企業(yè)為主的“產(chǎn)學(xué)研”聯(lián)合機(jī)制,提高了市場快速反應(yīng)能力,減少了技術(shù)開發(fā)風(fēng)險,突破技術(shù)瓶頸,實現(xiàn)技術(shù)升級。

2010年,一重牽頭組建了“重型鍛壓裝備與工藝創(chuàng)新平臺”,成為國家重型鍛壓裝備與工藝創(chuàng)新的重要技術(shù)創(chuàng)新平臺。行業(yè)內(nèi)多家企業(yè)成立技術(shù)研究中心,博士工作站。這一形式正在行業(yè)中得到熱捧。

二、“十二五”期間行業(yè)存在的問題

鍛造行業(yè)存在的主要問題集中表現(xiàn)為使用的先進(jìn)制造設(shè)備和關(guān)鍵設(shè)備零部件依賴進(jìn)口;打入國際一流主機(jī)廠供應(yīng)鏈的企業(yè)和產(chǎn)品數(shù)量偏少;企業(yè)的人均勞動生產(chǎn)率和企業(yè)效益普遍偏低;工藝和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性不足,行業(yè)發(fā)展參差不齊,以價格為導(dǎo)向的惡性競爭阻礙著企業(yè)的進(jìn)步;人員流失和高檔人才嚴(yán)重不足;先進(jìn)的管理方式和模式引進(jìn),但缺少文化的支持而流于形式;企業(yè)技術(shù)檔案、技術(shù)和市場開發(fā)原始,嚴(yán)重影響鍛造企業(yè)的技術(shù)傳承和發(fā)展;鍛造企業(yè)間的自覺融合和合作沒有進(jìn)展,具有國際影響力的大型鍛造集團(tuán)幾乎沒有。

專家型人才短缺仍然成為了行業(yè)突出的痛點,缺乏懂專業(yè)的企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,國家人才培養(yǎng)政策不完善、人員流動不規(guī)范,企業(yè)投資人才培養(yǎng)的積極性經(jīng)受著巨大打擊。企業(yè)找到一個分析能力強(qiáng)、解決問題能力好以及管理水平高的人員很難。

年輕的專業(yè)人才缺乏,很多學(xué)鍛造的學(xué)生不愿意從事鍛造行業(yè),專業(yè)教育與現(xiàn)實需求嚴(yán)重脫節(jié)。一線操作工主力還是年老的,年輕的工人很少。很多高等院校從就業(yè)角度考慮,取消了鍛壓專業(yè),國家職業(yè)大典中也把鍛壓工程師取消,出現(xiàn)了行業(yè)和專業(yè)誤導(dǎo)。社會力量辦學(xué)又被應(yīng)試教育的條條框框所左右,無法有效生存,教育亂象、主要是招生亂象嚴(yán)重,大大地限制和阻礙了社會辦學(xué),嚴(yán)重影響了企業(yè)辦學(xué)的積極性。

目前鍛造行業(yè)人員流失嚴(yán)重,缺乏有實踐經(jīng)驗的工程技術(shù)人員(工藝工裝設(shè)計),設(shè)備維修人員(技術(shù)人員、專業(yè)技能人員),操作技能人員和跨專業(yè)的技術(shù)人員。技術(shù)的傳承性比較差,前人好的經(jīng)驗、積累的好的技術(shù)沒有得到傳承。

企業(yè)需要人才的成長旅程太長、波折太多。專業(yè)知識教育與職業(yè)教育與現(xiàn)實需求嚴(yán)重脫節(jié),特別是專業(yè)基礎(chǔ)知識越來越不扎實,職業(yè)教育過分偏向了知識教育,技能性實戰(zhàn)能力沒有得到有效的鍛煉。教育中缺少了“勞動光榮”教育,放棄了或輕視了“動手”勞動的重要意義。

鍛造行業(yè)一方面缺少現(xiàn)代企業(yè)管理人才,同時,大學(xué)的企業(yè)管理畢業(yè)生在鍛造企業(yè)并沒有得到重用。企業(yè)不知道如何使用這些專業(yè)的畢業(yè)生,或沒有能力指導(dǎo)和使用這些學(xué)生;企業(yè)管理的畢業(yè)生到企業(yè)不知道該干什么,或者說,學(xué)校教的東西與企業(yè)管理現(xiàn)狀嚴(yán)重脫節(jié)。

思想觀念、工業(yè)理念的現(xiàn)代化,是整個制造業(yè)向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變中更深更徹底的部分。進(jìn)行物質(zhì),即技術(shù)和裝備層面的改造和提升,以及管理體制、管理方式層面的行業(yè)改革,是中國制造業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化的必備條件。然而,如果沒有思想觀念和工業(yè)理念層面的現(xiàn)代化建設(shè),不僅整個制造業(yè)的現(xiàn)代化難以順利實現(xiàn),甚至管理體制、管理方式和技術(shù)裝備的現(xiàn)代化也難以持續(xù)實現(xiàn)和進(jìn)步。

中國鍛造行業(yè)當(dāng)前存在的最重要問題之一是管理問題,更缺少符合中國文化的管理方式和管理模式。這些年的實踐證明,像八九十年代的“設(shè)備與技術(shù)改造”大潮,僅僅努力從物質(zhì)和技術(shù)層面實現(xiàn)著產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化,以及像一直推行的“TQC管理、ISO貫標(biāo)、5S管理和6西格瑪推廣等”,僅僅試圖從制度和標(biāo)準(zhǔn)層面實現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)代化,都不能取得很大成功。從根本上說,沒有現(xiàn)代思想觀念和工業(yè)理念,沒有具有這些思想和習(xí)慣的產(chǎn)業(yè)大軍,是難以在現(xiàn)代化的企業(yè)管理下正常運(yùn)轉(zhuǎn),也難以發(fā)揮需要現(xiàn)代化思想和理念人使用和操作的技術(shù)和設(shè)備的作用。也就是說即使企業(yè)富足,行業(yè)輝煌,坐擁先進(jìn)設(shè)備和技術(shù),照搬了很多的管理模式和應(yīng)用了許多管理技術(shù),也照樣會產(chǎn)生很多的企業(yè)管理和行業(yè)發(fā)展問題。然而,要實現(xiàn)思想觀念和工業(yè)理念的現(xiàn)代化,不僅需要工業(yè)文化建設(shè),還需要人文學(xué)科的推進(jìn)乃至現(xiàn)代文化的培養(yǎng)和建設(shè)。

質(zhì)量與效益、綠色與智能以及轉(zhuǎn)型與升級的理念和概念沒有統(tǒng)一,質(zhì)量沒有上升到人文的理念。效益沒有處理好長遠(yuǎn)和眼前的關(guān)系;轉(zhuǎn)型升級沒有放在管理、設(shè)備和技術(shù)、質(zhì)量、效率和效益上,產(chǎn)生了許多錯誤的理念和概念。特別值得提出的是高檔產(chǎn)品的定義模糊,誤導(dǎo)了一些企業(yè)的行為。鍛造業(yè)中產(chǎn)品不存在絕對的高檔概念。完全取決與用戶、生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和消耗水平(即成本)。

鍛造行業(yè)企業(yè)與主機(jī)廠形成戰(zhàn)略聯(lián)盟的意愿和方式還沒有被普遍接受,也沒有形成一個應(yīng)有的合作文化氛圍。鍛造行業(yè)還沒有一套與主機(jī)廠進(jìn)行溝通的標(biāo)準(zhǔn)體系。

鍛造發(fā)展從物質(zhì)角度看,包括鍛造產(chǎn)品、材料、工藝技術(shù)和鍛造設(shè)備等。中國大部分鍛造企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)、材料研究和工藝技術(shù)開發(fā)能力和投入都不足,大部分鍛造設(shè)備企業(yè)的設(shè)備研發(fā)都處于跟追狀態(tài)。一是沒有形成有效的方式方法和系統(tǒng),不知道如何開展研發(fā)(開發(fā));二是人才短缺或人才奇缺,很少或沒有研發(fā)(開發(fā))人才;另外一些企業(yè)幾乎都處于低價競爭中,也沒有實力投入研發(fā)(開發(fā)),還有一個原因是模仿、不重視成果保護(hù)的剽竊的盛行,引起不創(chuàng)新急功近利思想的作用,這是當(dāng)前存在的典型問題。

主流軟件為國外品牌所壟斷,在工業(yè)應(yīng)用層次,基本上看不到自主品牌,國內(nèi)有限元軟件還處于起步發(fā)展階段。國外鍛造有限元軟件主要有法國的FORGE、美國的DEFORM、俄羅斯的QFORM等。國內(nèi)還沒有見到成熟的鍛造模擬專業(yè)軟件。國內(nèi)自主開發(fā)的有限元軟件主要有北京超算自主開發(fā)的有限元軟件SciFEA,大連理工大學(xué)自主開發(fā)的軟件JIFEX和北京飛箭公司的FEPG等。骨干企業(yè)已普及計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD),模具制造也進(jìn)入計算機(jī)輔助制造(CAM)階段。但在計算機(jī)數(shù)值模擬(CAE)方面,除少數(shù)大、中型鍛造企業(yè)已有實際應(yīng)用外,行業(yè)內(nèi)大部分企業(yè)還是空白階段。在20年前,計算機(jī)模擬技術(shù)在國內(nèi)外剛剛興起時,國內(nèi)有關(guān)研究單位也曾積極開展塑性成形CAE軟件的研究開發(fā),并取得相當(dāng)成果。但近年來,在國外軟件的競爭壓力下,已基本上偃旗息鼓。

材料數(shù)據(jù)庫的積累不足,仿真模擬結(jié)果與實際生產(chǎn)結(jié)合不夠密切,數(shù)字化設(shè)計技術(shù)應(yīng)用不廣也是當(dāng)前一個重大的基礎(chǔ)共性技術(shù)問題。

新材料研發(fā)能力制約鍛壓技術(shù)的發(fā)展。在航空高端鍛件用鈦合金大規(guī)格棒材方面,目前國內(nèi)的供應(yīng)商主要有寶鈦集團(tuán)和西部超導(dǎo)。國內(nèi)一些新型號航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動部件(如風(fēng)扇盤、壓氣機(jī)盤等)對鈦合金原材料的要求很高,國內(nèi)生產(chǎn)的材料的批次穩(wěn)定性還有待提高。隨著C919飛機(jī)的啟動,為了適應(yīng)適航認(rèn)證等,機(jī)體所用材料及鍛件幾乎均為國外采購,或者采用國外原材料供應(yīng)商提供的大規(guī)格棒材、厚板等,商發(fā)的民用發(fā)動機(jī)用材也存在同樣的情況。

國內(nèi)的幾家鍛造廠家,如貴州安大、無錫透平、貴州航宇等,已逐步參與高端航空鍛件的國際競爭,獲得了國外著名發(fā)動機(jī)公司,如RR、GE等的外購鍛件訂單。但是價格壓得較低,利潤不高,而且這些國外發(fā)動機(jī)公司均要求采用國外的原材料,這也不利于我國鈦合金原材料廠商的發(fā)展,缺乏在原材料方面參與高端航空鍛件的國際競爭。

我國特鋼企業(yè)還沒有認(rèn)識到特鋼生產(chǎn)的個性化需求,特鋼企業(yè)開發(fā)新材料和提高材料尺寸和性能穩(wěn)定性方面沒有一個突出的認(rèn)識。鍛造行業(yè)和企業(yè)對材料的重要性認(rèn)識也沒有普及。材料、鍛造、熱處理和加工工藝一體化研究體系認(rèn)識和實施不很廣泛,鍛造行業(yè)企業(yè)還沒有一套影響或制約材料供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn)體系。例如汽車用鍛件采用非調(diào)質(zhì)鋼存在牌號多、標(biāo)準(zhǔn)多(雜),不易于統(tǒng)一,且非調(diào)質(zhì)鋼價格居高不下,不易于向更多的產(chǎn)品進(jìn)行推廣應(yīng)用。

缺乏具有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)鍛造設(shè)備,也缺乏為自主知識產(chǎn)權(quán)鍛造設(shè)備提供強(qiáng)大支撐的鍛造設(shè)備零部件。我國生產(chǎn)的鍛造設(shè)備數(shù)量多,但先進(jìn)設(shè)備所占比例小,特別是高精和高效專用設(shè)備更少;國產(chǎn)鍛造設(shè)備顛覆性問題沒有,但故障率高、配件質(zhì)量差,導(dǎo)致經(jīng)常性停產(chǎn),嚴(yán)重影響鍛造企業(yè)的發(fā)展。在中小型鍛造設(shè)備研制方面,嚴(yán)重落后。

自上世紀(jì)70年代國內(nèi)引入德國奧姆科公司輥鍛機(jī)和熱模鍛壓力機(jī)的制造技術(shù)以來,再未有成系統(tǒng)的熱模鍛壓力機(jī)設(shè)計-制造技術(shù)出現(xiàn),也沒有完成系統(tǒng)的熱模鍛壓力機(jī)開發(fā)制造能力建設(shè)。完全不能滿足中國鍛造行業(yè)發(fā)展的需要。也有少數(shù)機(jī)械鍛造設(shè)備靠測繪和模仿得到了有限的提高,但在設(shè)計思想和制造訣竅方面未有水平可言。

國內(nèi)投資建設(shè)的高端多工位鍛造設(shè)備和自動鍛造生產(chǎn)線,絕大部分訂單被歐、日和俄,甚至是韓國等廠商獲得,中國設(shè)備制造企業(yè)望塵莫及。該類鍛造設(shè)備制造能力和水平的低下,從另一方面看也嚴(yán)重影響了先進(jìn)鍛造設(shè)備和全自動鍛造生產(chǎn)線能力的發(fā)揮,因為我們嚴(yán)重缺乏深刻懂得這類鍛造設(shè)備的人才和有效使用這些設(shè)備的知識和思想體系。

與國外同樣鍛造設(shè)備在我國的利用率相比,我們還不能達(dá)到國外使用水平,原因是國內(nèi)的技術(shù)和文化沉淀、工藝穩(wěn)定性、模具質(zhì)量和壽命以及自動化維護(hù)水平與國外差距較大。

開展鍛造生產(chǎn)周邊輔助裝置研究的較少。我國眾多鍛造企業(yè)需要提高生產(chǎn)效率,改善勞動環(huán)境。需要推廣簡易省力裝置、自動潤滑裝置,以降低鍛工勞動強(qiáng)度、提高模具壽命和降低廢品率,需要適合的自動線代替人工操作。復(fù)雜形狀鍛件的尺寸與形位精度在線與離線測量手段原始,急需研發(fā)自動化測量儀器。大型鍛件成形用工輔具的安裝工具與手段簡單,安裝時間長且安裝精度低,造成生產(chǎn)效率低與鍛件余量偏大。

模具方面的諸多因素制約著生產(chǎn)成本的降低和效率的提升。在模具鋼方面,國外有專業(yè)鋼廠,并有著名品牌,模具鋼的質(zhì)量水平確實比一般鋼廠的產(chǎn)品好,主要是質(zhì)量穩(wěn)定。國內(nèi)生產(chǎn)模具鋼的廠家很多,但缺少名牌,質(zhì)量不穩(wěn)定是國產(chǎn)模具鋼的通病。

高速硬銑加工是當(dāng)代鍛造模具制作的先進(jìn)技術(shù)。但5軸聯(lián)動的高速銑床國產(chǎn)化開發(fā)工作進(jìn)展不快。5軸聯(lián)動的高速加工中心被列入國家重大專項,但開發(fā)目標(biāo)主要針對航空制造業(yè)。目前,國內(nèi)能夠進(jìn)入鍛造行業(yè)視線的只有國外品牌和國內(nèi)組裝的低檔次高速銑床。真正代表當(dāng)代制造業(yè)先進(jìn)水平的5軸數(shù)控高速銑加工中心還需要從國外,主要是從歐洲進(jìn)口。進(jìn)口設(shè)備價格高昂,影響到高速硬銑床先進(jìn)制造技術(shù)在鍛造模具加工方面的推廣應(yīng)用。

另外,高速硬銑加工用刀具也是制約高速銑床推廣的重要原因。目前,適用于高速硬銑的刀具幾乎全部依靠進(jìn)口,壟斷性的價格加上多層次的代理商盤剝,使到達(dá)用戶手中的刀具成本居高不下,以至于高速銑制模成本構(gòu)成中,刀具費(fèi)用成為最大成本構(gòu)成。

鍛造行業(yè)內(nèi),企業(yè)作為技術(shù)創(chuàng)新的主體尚未形成,絕大部分企業(yè)未建立起有效的自主技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)和人才隊伍。由于市場競爭的影響,企業(yè)在技術(shù)攻關(guān)、新產(chǎn)品開發(fā)等方面各自為戰(zhàn),技術(shù)投入上的重復(fù)、低水平競爭等特征明顯。尚未形成公開、有序的技術(shù)交流與技術(shù)轉(zhuǎn)讓機(jī)制,一方面存在技術(shù)封鎖與保守,另一方面通過“跳槽”、“竊取”等不合理、不合法的技術(shù)流失嚴(yán)重。高校、科研院所等科研單位在鍛件技術(shù)創(chuàng)新的作用不夠,有被邊緣化的危險。一方面科研單位的主攻方向與行業(yè)技術(shù)發(fā)展和企業(yè)需求時有脫節(jié),并且對企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)難題的解決成效有限;另一方面企業(yè)在科研投入不足,不能與科研單位形成有效的協(xié)同創(chuàng)新。

模鍛成形技術(shù)仍有較大發(fā)展空間,例如大型航空液壓機(jī)模鍛工藝規(guī)劃和模具設(shè)計技術(shù)就比較滯后,這是由于我國之前的大型模鍛技術(shù)基本都是基于錘鍛,基于液壓機(jī)速度可控的大型模鍛技術(shù)基本沒有啟動。因此針對鈦合金、高溫合金、新型高強(qiáng)度鋼的模鍛工藝和模具設(shè)計技術(shù)就顯得非常缺乏,在生產(chǎn)實踐中,生產(chǎn)這類材料鍛件往往依然是沿用錘鍛的工藝規(guī)范和經(jīng)驗來制訂工藝路線和設(shè)計模具,結(jié)果沒有發(fā)揮液壓機(jī)鍛造的優(yōu)勢,造成鍛件余量過大、材料利用率偏低、變形控制能力差等問題的出現(xiàn)。

在大鍛件制造方面,制造工藝流程急需再造,大鍛件是重型裝備制造業(yè)重要的基礎(chǔ)件,基于重型裝備制造業(yè)生產(chǎn)特點,仍然是單件小批、單件無批,與現(xiàn)代工業(yè)要求的“專業(yè)化、自動化、信息化、流水化”生產(chǎn)相距甚遠(yuǎn),由此帶來的是生產(chǎn)效率低,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,員工勞動強(qiáng)度高,安全生產(chǎn)壓力極大,管理難度很高。

在大鍛件行業(yè)沒有形成系統(tǒng)性的研發(fā)能力,目前的產(chǎn)品研究往往是針對具體產(chǎn)品形成的臨時團(tuán)隊,基礎(chǔ)研究仍然很缺乏,企業(yè)的研發(fā)管理也缺乏應(yīng)有的激勵機(jī)制,個別企業(yè)對于技術(shù)研發(fā)人才的管理也較混亂,對人才的重視程度不夠。從國家和行業(yè)層面看,多年以前業(yè)內(nèi)有識之士就以各種方式提出警示,但由于國家缺乏相應(yīng)政策引導(dǎo)、行業(yè)管理失控,導(dǎo)致國內(nèi)大鍛件行業(yè)盲目發(fā)展。眾所周知,當(dāng)前中國的鍛件生產(chǎn)能力從量上面講已經(jīng)大于世界其他國家總和,在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢下,國內(nèi)企業(yè)形成惡性競爭局面,部分鍛件市場價格已經(jīng)低于企業(yè)的成本價格,國外企業(yè)由于管理、技術(shù)方面的優(yōu)勢也以極低的價格沖擊著國內(nèi)市場,造成國內(nèi)大量大鍛件生產(chǎn)資源(其中不乏大量優(yōu)質(zhì)資源)閑置,主要大鍛件制造企業(yè)普遍面臨虧本經(jīng)營的局面。

企業(yè)生存環(huán)境亟待改善。對企業(yè)人員流動缺少嚴(yán)格的法律約束、用戶更換供應(yīng)商的隨意性,讓鍛造企業(yè)處處充滿發(fā)展的巨大阻力。一些企業(yè)忙于拼價格,讓鍛造企業(yè)利潤空間一直在縮小。

國內(nèi)融資成本過高,金融體系和稅收體系嚴(yán)重制約企業(yè)發(fā)展,鍛造企業(yè)的利潤被大幅壓縮,加之企業(yè)由于人才、資金、抗風(fēng)險能力不強(qiáng),企業(yè)創(chuàng)新能力薄弱,企業(yè)投資的意愿不高,單純依靠企業(yè)實現(xiàn)行業(yè)現(xiàn)代化困難很大。

國家鍛造技術(shù)和設(shè)備研究課題多渠道支持,課題來自國有大型集團(tuán)國家撥款支持,來自財政部、發(fā)改委、教育部、科技部、科協(xié)和工信部等的支持,來自地方政府眾多部門的支持,但沒有一個完整的且可以互通協(xié)調(diào)的支持方向和重點,出現(xiàn)重復(fù)支持、反復(fù)支持和支持過時等現(xiàn)象時有發(fā)生。

課題支持靠資料完整不靠實察,靠有利益關(guān)系的企業(yè)化單位建議和評定,不依靠具有中立地位的行業(yè)組織評選的現(xiàn)象也會造成國家投資支持項目的偏差。

汽車鍛造市場,特別是復(fù)雜有技術(shù)含量和高附加值的鍛件,合資品牌主機(jī)廠的份額全由國外公司壟斷,國內(nèi)企業(yè)只能做售后市場,日資和韓資企業(yè),國內(nèi)企業(yè)少有進(jìn)入,市場環(huán)境非常不利于國內(nèi)鍛造企業(yè)發(fā)展。

三、解決的措施

鍛造行業(yè)從工業(yè)文化到生產(chǎn)實際都存在一些問題,如何能有效地推進(jìn)這些問題的解決是全行業(yè)面臨的重大課題。如果我們不能夠?qū)ふ业接行У那泻蠈嶋H的解決途經(jīng),行業(yè)產(chǎn)能過剩、價格惡性競爭以及效率和效益低下等凸顯的問題,以及上述具體問題將難以得到有效控制。

積極推動工業(yè)文化建設(shè),切實形成有利于工業(yè)發(fā)展的整體文化,這是解決當(dāng)前許多工業(yè)發(fā)展問題的重要文化基礎(chǔ)。1978年改革開放,不僅僅是一次經(jīng)濟(jì)體制的變革,也不僅僅是一個簡單的經(jīng)濟(jì)騰飛,是一次實實在在的中國工業(yè)革命,更是一次徹底的文化進(jìn)步演變。計劃經(jīng)濟(jì)體制向市場經(jīng)濟(jì)體制轉(zhuǎn)變是國家工業(yè)化的必由之路,市場經(jīng)濟(jì)顯著的特征概括地說就是公平競爭和以經(jīng)濟(jì)發(fā)展為導(dǎo)向的文化建設(shè)。在這個過程中,中國的對外開放,強(qiáng)化了國際往來,更放開了中國的人員流動,從而出現(xiàn)史無前例,后無來者的人員大流動和大融合。這極大地推動了中國農(nóng)耕文化向工業(yè)文化的轉(zhuǎn)變,推動中國整體文化思想里的散慢粗向準(zhǔn)快精方向的發(fā)展。當(dāng)前,在市場的理念中,恰當(dāng)?shù)厝谌肓酥袊膫鹘y(tǒng)文化,互利、發(fā)明創(chuàng)造、精密可靠和守信等一些市場經(jīng)濟(jì)理念或文化元素,已經(jīng)銳變成了雙贏、創(chuàng)新不折騰、精細(xì)完美和誠信等新的理念或文化,已經(jīng)毫不掩飾地融入了中國文化元素。且已經(jīng)成為了當(dāng)今世界市場經(jīng)濟(jì)的新概念或新元素。例如質(zhì)量已經(jīng)不是一個簡單的產(chǎn)品屬性,而是與人的素質(zhì)緊密相聯(lián),與人的追求緊密集合在了一起。質(zhì)量的產(chǎn)生和完成體現(xiàn)了人的素質(zhì)和人的質(zhì)量。工業(yè)時代的質(zhì)量是一種文化,把質(zhì)量與人聯(lián)系在一起是工業(yè)進(jìn)步的重要文化理念;與優(yōu)秀用戶一起成長、尊重可靠的競爭對手和放棄物美價廉而提倡物有所值;以及不以低價競爭為本的現(xiàn)代思想理念。這些具有發(fā)達(dá)國家已有的思想或行為,但更多的是融入了中國元素,是對工業(yè)文化的重大貢獻(xiàn)。

中國工業(yè)進(jìn)步是舉世觸矚目的,但這個成績給我們帶來的文化變革會讓我們持久地受益,我們必須善于工業(yè)變革,更要善于文化總結(jié)。鍛造行業(yè)是制造業(yè)中的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),其發(fā)展大大受到材料供應(yīng)和產(chǎn)品需求用戶的制約。要想有所作為,必須更加注重思想觀念、工業(yè)理念的培養(yǎng),這不但有利于我們自身的行業(yè)或企業(yè)發(fā)展,也有利于推動我們的合作伙伴進(jìn)步。當(dāng)前,鍛造行業(yè)需要如下的思想觀念和工業(yè)理念:

建立開放的交流和共贏的思想,堅決消除閉關(guān)自封以及盲目自尊的文化,要特別重視見多識廣文化的餞行。
質(zhì)量是習(xí)慣,成為每一個人的自覺追求,產(chǎn)品質(zhì)量要從個人的審美文化做起,提升現(xiàn)代的美學(xué)修養(yǎng)會提升人的質(zhì)量習(xí)慣。
要特別打擊以點蓋面、以偏概全和以模糊替精細(xì)等的思維邏輯,切實建立誠實與信任,責(zé)任與擔(dān)當(dāng)?shù)奈幕A(chǔ)。
建立以時間、時間節(jié)點為主線,以提升效率和效益為目的的精細(xì)管理思維模式,實現(xiàn)精益的永無止境的管理理念。
勞動是習(xí)慣,動手是素質(zhì)和能力的體現(xiàn)!動手也是一種修養(yǎng),一種思維鍛煉的最佳方式。動腦、動嘴不如動腳動手,勞動光榮和勞動就是創(chuàng)造應(yīng)成為時代的思想和理念。
競爭是一種本能,得到合理約束會是這個時代的思想,合作共贏不能簡單地理解為用戶哲學(xué),也是與競爭對手的哲學(xué)。
依賴是創(chuàng)造力最大的障礙,是生存最大的毒藥。而依賴在工業(yè)中的主要表象是沒有進(jìn)取和責(zé)任心、沒有激情和不服輸?shù)亩分竞蜎]有理想的彷徨和怨氣。這種依賴心里和行為產(chǎn)生的根源是被委曲了的呵護(hù)和照顧,是缺少獨立生存和發(fā)展能力的具體表現(xiàn)。這個文化在計劃經(jīng)濟(jì)時代也得到了無限的加強(qiáng)。
要為維護(hù)誠信支出成本,讓誠信成為企業(yè)的重要軟實力。
實事求是仍然是這個時代需要的主流思想,正確理解和運(yùn)用實事求的理念和思想至關(guān)重要,實事求是思想在工業(yè)領(lǐng)域的核心不是不需要繞道,只是我們需要正確地評價自己和別人,一個不能看清自己和接受自己現(xiàn)實的企業(yè)是非常難以有進(jìn)步動力的,而一個很能看清自己企業(yè),而沒有以上八點正確思想觀念和工業(yè)理念的企業(yè)也是要面臨退步和倒閉的。

創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制,優(yōu)化人才發(fā)展環(huán)境是當(dāng)前行業(yè)人才工作的重要內(nèi)容。一是國家要對當(dāng)下的高等教育和職業(yè)教育體系進(jìn)行系統(tǒng)的改革,引進(jìn)企業(yè)或社會力量辦學(xué),改造或建立校董制度,引進(jìn)企業(yè)和社會智能進(jìn)入學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu),依據(jù)行業(yè)需要和實業(yè)需要進(jìn)行人才培養(yǎng)。二是國家應(yīng)出臺支持企業(yè)辦內(nèi)部小型職業(yè)教育,在稅收上給予明確的支持并給予明確的法律地位。三是要研究鼓勵行業(yè)組織和企業(yè)辦學(xué),推廣不同于當(dāng)下教育模式的職業(yè)教育與再教育模式和體系。

國家要嚴(yán)格人員流動規(guī)范,在法律層面上建立高級人員和企業(yè)培養(yǎng)人員流動制度,提升企業(yè)人員培養(yǎng)的積極性。

當(dāng)前,人才的基礎(chǔ)教育仍然在高校和一些高級職業(yè)學(xué)校,做為企業(yè)應(yīng)認(rèn)識到,專業(yè)技術(shù)和專門能力的掌握則需要實踐的訓(xùn)練和有經(jīng)驗的老師“傳幫帶”。企業(yè)要認(rèn)真研究在當(dāng)前體制下如何開展人才工作,多渠道進(jìn)行人員培養(yǎng),絕對不能因難不為,甚至倒退。

鍛造行業(yè)和企業(yè)要認(rèn)真研究勞動法和勞動合同法,在當(dāng)前法律允許的情況下建立完善的勞動制度,杜絕或減少因人員流動給企業(yè)造成的損失。要站在整體行業(yè)和企業(yè)發(fā)展相關(guān)聯(lián)的角度開展人才培養(yǎng),徹底放棄以挖人為人才工作重點的思想,積極培養(yǎng)具有自身企業(yè)文化特點的人才隊伍。積極開展以送出去學(xué)習(xí)、引進(jìn)來講學(xué)的培養(yǎng)機(jī)制,推動企業(yè)開展內(nèi)部交流與討論,形成學(xué)習(xí)文化。建立較為嚴(yán)格有效的人才培養(yǎng)計劃和行動辦法。特別要注重吸引優(yōu)秀的人才能夠體面、安心地在生產(chǎn)一線工作。鍛造行業(yè)企業(yè)要注意建立與高校和科研院所的緊密合作關(guān)系,合作培養(yǎng)人才。

鍛造企業(yè)要大力推廣使用工藝模擬軟件,模擬軟件不僅僅是一個新產(chǎn)品開發(fā)工具,更是一個產(chǎn)品工藝的改進(jìn)工具。鍛造技術(shù)與計算機(jī)模擬技術(shù)的結(jié)合越來越緊密,成為新材料成形技術(shù)研究的關(guān)鍵。隨著計算機(jī)控制的數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,建立液壓數(shù)控鍛造物理模擬設(shè)備,發(fā)揮計算機(jī)技術(shù)與液壓傳動技術(shù)優(yōu)勢的有效結(jié)合,從而實現(xiàn)材料成形技術(shù)物理試驗的科學(xué)化,為研究如變形速度、變形率以及變形溫度對材料性能和質(zhì)量的影響服務(wù),同時也可以對自動化上下料或操作機(jī)器人的適應(yīng)性進(jìn)行研究。推動將數(shù)字模擬與物理試驗相結(jié)合能力的建設(shè),改善成形研究方式。

當(dāng)前影響數(shù)字化發(fā)展的一個常被忽視是是智能高精度的傳感元件,一切的數(shù)字化和信息化都是建立在感知件信號的準(zhǔn)確基礎(chǔ)上的,因此大力發(fā)展該技術(shù)具有重要的意義。

大鍛件是綜合材料、冶煉、鍛造、熱處理和檢測為一體的高技術(shù)產(chǎn)品,其制造技術(shù)不僅涉及多專業(yè)、多學(xué)科,而且包含有冶金、熱加工等具有十分復(fù)雜的內(nèi)在機(jī)制和多種工藝因素。因此,企業(yè)或行業(yè)必須轉(zhuǎn)變發(fā)展理念,要扎扎實實且持續(xù)不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,并且最終突破和掌握產(chǎn)品的核心制造技術(shù),實現(xiàn)大鍛件產(chǎn)品制造的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗和環(huán)保可控的發(fā)展目標(biāo)。

研究院所、高校和相關(guān)企業(yè)應(yīng)注重基礎(chǔ)和前沿技術(shù)的研究。例如:(1)開展重型燃機(jī)大型鍛件的加工技術(shù)研究、綠色精密鍛造成形工藝研究等;(2)加強(qiáng)對精密塑性成形設(shè)備的研發(fā)力度;(3)加強(qiáng)復(fù)合塑性加工技術(shù)研發(fā),節(jié)約材料和能源,減少加工難度和加工工序,提高零件的加工精度,盡可能做到無切削或少切削加工,以滿足未來鍛造行業(yè)“綠色鍛造”的要求。

國家通過稅收或?qū)ｍ椯Y金扶持,建立行業(yè)協(xié)會或恰當(dāng)機(jī)構(gòu)與部門牽頭的上下游協(xié)調(diào)發(fā)展體系,促進(jìn)我國鍛造企業(yè)、高校、科研院所之間的聯(lián)系溝通和技術(shù)交流。充分發(fā)揮協(xié)會的橋梁作用,通過舉辦一些技術(shù)討論會、技術(shù)沙龍等活動,互通有無,實現(xiàn)共同提高。國家應(yīng)充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會的作用,就國家研究課題設(shè)立,技術(shù)改造、項目和工程等支持內(nèi)容應(yīng)委托行業(yè)協(xié)會評估或多聽取行業(yè)協(xié)會意見,從而切實能將相關(guān)內(nèi)容落實到產(chǎn)業(yè)實際。

國家要加強(qiáng)基礎(chǔ)共性技術(shù)研究,推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步,建立必要的特別技術(shù)研究機(jī)構(gòu)或利用好現(xiàn)有研究機(jī)制,集中精力利用政府行政權(quán)或行業(yè)的組織活動能力將研究成果或支持課題、項目產(chǎn)生的成果推向生產(chǎn)實踐、擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

國家應(yīng)重視推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展路線圖,制定鍛造產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新一體化的開發(fā)戰(zhàn)略,形成鍛造設(shè)備、鍛造工藝和模具及生產(chǎn)管理系統(tǒng)等一體化開發(fā)。鑄、鍛、熱、焊和表面處理五種不同的工種總稱“熱加工”,因為它們有一個共同的重要基礎(chǔ)就是相變理論。所謂熱加工主要是使各種金屬有適合其使用目的的性能而進(jìn)行加熱和冷卻過程?？梢哉f鑄、鍛、熱、焊和表面處理五個工種是掌握金屬材料生死命運(yùn)的也并不算過份。研究金屬材料性能對鍛件質(zhì)量和外形尺寸精度影響,參照國外先進(jìn)金屬材料標(biāo)準(zhǔn)制定并完善我國金屬材料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),逐步達(dá)到國際先進(jìn)水平。鼓勵發(fā)展鍛造余熱正火、鍛造余熱球化退火以及鍛造余熱調(diào)質(zhì)。更重要的是在余熱處理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展到形變熱處理,減少鍛件的結(jié)構(gòu)尺寸,達(dá)到輕量化的目的,降低金屬結(jié)構(gòu)件用材量。依據(jù)當(dāng)前獲得的數(shù)據(jù),這種工藝能節(jié)約材料20-30%。國家應(yīng)設(shè)立軟課題,開展體系和機(jī)制研究。將產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和行業(yè)技術(shù)發(fā)展作為首要任務(wù),動員各級研究所、實驗室圍繞產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展做具體的指導(dǎo)工作。系統(tǒng)解決鍛造行業(yè)模鍛件產(chǎn)品精度低、加工量大、能耗高、生產(chǎn)效率低所涉及的產(chǎn)業(yè)技術(shù)難題。動員全行業(yè)的各級研究所、實驗室對產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的難題進(jìn)行研究。形成權(quán)威的材料數(shù)據(jù)庫、工藝數(shù)據(jù)庫等。這些成果形成軟件,鑲嵌在鍛造設(shè)備中。使鍛造設(shè)備的功能符合自動化、數(shù)字化和信息化鍛造工藝的要求,提升鍛造產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平。

積極推動行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建立,加重行業(yè)組織標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的力度,建立由供應(yīng)商、用戶為體系的標(biāo)準(zhǔn)制訂體系。

鍛造企業(yè)應(yīng)探索建立符合自身需要的基礎(chǔ)共性技術(shù)的研究聯(lián)盟,與用戶一起建立產(chǎn)品開發(fā)體系,發(fā)展鍛造生產(chǎn)的平臺戰(zhàn)略。

培育全球化戰(zhàn)略思維和開放視野。市場開拓由以國內(nèi)市場為主,向國內(nèi)、國際市場并重轉(zhuǎn)變。鞏固和拓展國內(nèi)優(yōu)勢市場,推進(jìn)國際市場開拓。關(guān)注發(fā)展中國家市場需求,擴(kuò)大成熟設(shè)備的出口。依靠新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的市場增長點,搶占市場先機(jī)。國內(nèi)外軌道交通等行業(yè)發(fā)展迅速,市場潛力大,是鍛壓技術(shù)的廣闊應(yīng)用領(lǐng)域。應(yīng)早日打破行業(yè)壟斷,引入競爭機(jī)制,為自主創(chuàng)新開拓空間,促進(jìn)鍛造技術(shù)發(fā)展,也將使軌道交通制造業(yè)進(jìn)一步降低成本,產(chǎn)品升級,提高國際市場競爭力。

國家應(yīng)注意發(fā)揮稅收對產(chǎn)業(yè)和行業(yè)的調(diào)節(jié)作用,加快研究鍛造行業(yè)稅收特別政策,從而推動鍛造行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。鍛造企業(yè)要切實理解轉(zhuǎn)型與升級的理念和概念,并能自覺地向正確的方向發(fā)展。對企業(yè)來講,轉(zhuǎn)型升級是一個永恒不變的主題。鍛造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的基本概念是不斷采用新技術(shù)、新工藝,加快傳統(tǒng)生產(chǎn)流程的改造與升級,恰當(dāng)?shù)貙崿F(xiàn)生產(chǎn)過程“自動化、專業(yè)化、信息化、流水化、和綠色化”,達(dá)到大幅度降低產(chǎn)品成本,提高生產(chǎn)效率,穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的目標(biāo)。鍛造企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級必須注重服務(wù)對象和服務(wù)方式的轉(zhuǎn)變,必須注重與競爭對手相處方式的改變,必須注重與供應(yīng)商關(guān)系的再造。鍛造企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級必須有利于節(jié)約成本、有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量、有利于綠色制造和有利于企業(yè)不斷進(jìn)步。

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