陈琼
齿轮是车辆关键的基础零部件，但我国齿轮业在产品一致性、成本控制、生产效率以及生产设备先进性等方面与欧美国家有较大差距。业内人士认为，在当今智能制造大潮中，齿轮制造企业急需改变生产模式、提高工厂自动化水平，加快推动整个产业自动化和信息化进程。工信部“2016智能制造试点示范项目”法士特位列其中，这将促使法士特智能制造驶入快车道，提升我国节能与新能源汽车产业发展所需的核心基础部件智能制造能力水平。
智能设备从“买进来”到“造出来”
德国工业4.0是在顺利完成工业1.0、2.0，且基本完成工业3.0之后提出的发展战略，是自然的串联式发展。中国制造业尚处于工业2.0和工业3.0并行发展的阶段，必须走“工业2.0补课、工业3.0普及、工业4.0示范”的并联式发展道路。
正因为如此，工信部部长苗圩认为，不同于德国工业4.0，《中国制造2025》不是专门为应对新一轮科技革命制定的规划，是对制造业转型升级的整体谋划，不仅要提出培育发展新兴产业的路径和措施，还要加大对量大面广的传统产业的改造升级力度，同时还要解决制造业创新能力、产品质量、工业基础等一系列阶段性的突出矛盾和问题。
工业4.0的背后是智能制造。
据了解，该示范项目为“节能重卡变速器离散型智能制造项目”，将围绕全铝合金及S系列轻量化及高端化机械变速器、节能与混合动力商用车电控机械自动变速器、纯电动客车轮边直驱系统等新能源汽车传动系统产业化发展的不断变化的需求。
法士特作为实施企业，在论及发展智能制造的心得时，法士特集团公司董事长严鉴铂用“眼高手低”四个字予以了概括。他解释，近年来，我国齿轮行业生产技术大幅提升，逐步实现了由手工向自动化、半自动化的转变，部分零部件制造已经接近或达到国际水平，但在产品一致性、成本控制、生产效率以及生产设备先进性等方面与欧美企业有较大差距。因此系统规划、分步实施，把握好目标和整个发展趋势，“眼要高”；但真正要做的时候，需从最基本的东西做起，因此“手要低”。一个典型的例子就是自主研发自动化生产线，实现了智能设备从“买进来”到“造出来”的巨大转变。
从2014年开始，为优化设备资源，加快自动化生产步伐，法士特在反复论证的基础上成立自动化生产线研制团队。在详细了解产品加工流程及加工工艺的基础上，研发人员历时半年时间，经过深入研讨及学习外部先进经验，确定了首条生产线布线改造方案，并选型国产数控设备，设计制作了自动上下料码料台及装卡具，同时对数控机床进行了机电改造，完成了生产线各设备之间的信息交流和物流设计。
目前该自动线已顺利投产，使法士特实现了由单一设备制作向自动化生产线研制的进步，标志着法士特自制设备能力的全面提升。
在法士特6DS工区的一轴全自动生产线，一条生产线完成零件铣端面、粗车仿形、精车、镗孔、打标等所有工序，每班只需一名员工对上下码料盘和机床进行监控即可。生产节拍衔接紧密，生产过程流畅，加工效率大幅提高。据悉，截止目前已经有涵盖中间轴、一轴、二轴、滑套、减速轮等多条全自动化生产线服务于生产。
经过实际测算，工人劳动强度降低50%以上、产品加工效率提高10%、用人成本减少60%，工人劳动环境得到很大改善。而且生产线运行稳定，质量可靠，为提升产品质量提供了保证。
由法士特联合国内相关技术部门共同承担的国家智能制造装备发展专项“重卡变速器自动悬臂装配线项目”为法士特智能制造再添丁。
据了解，自动悬臂装配线将工业自动控制、通讯、智能机器人、定扭拧紧、信息控制、测试等多项技术结合应用，多工位实现自动化装配。总装线具备自动运行、停止、翻转、升降、精确定位及安全防护等功能。机器人实现柔性变距拧紧、自动涂胶、转线搬运、精确装配等功能。在线压装消除了因轴承敲击引起的质量风险，空中物流系统对接清洗机并自动输送零件至装配工位，消除零件磕碰。配有六台自由度机器人，实现了在线自动检测和产品流向自动控制，可完成多款产品混线柔性装配，实现单台配送模式。一次装箱合格率提高3%，装配线产能提高25%，占地面积节约27%，有效降低工人的劳动强度，大幅度提升了产品装配自动化和智能化水平。
多维“精益”打造高效管理
同济大学教授、工业4.0-智能工厂实验室主任陈明认为，工业4.0首先要精益生产、精益管理，这样实施才会高效。正因为如此，它们被德国列入构成未来智能工厂的四大模块之一，这也是中国企业实施工业4.0，进行转型升级的基础与管理保障。
早在2009年，法士特便向全体员工发出关于深入开展“科学改进、提高效率、降低成本（简称KTJ）”活动的号召，要求全体员工以精准生产和精准管理为主线，深化KTJ理念，全面推行精益生产。
精益生产方式中的工序流畅化，是生产线优化的基础。要求以“一个流”的理念来布局生产。推行初期，对装五车间12挡装配线、齿联三车间中间轴、1124、滑套、副箱主轴、二轴等6条生产线进行精益改造并获得成功。
这些生产线的改造通过实行“一个流生产”，生产线内靠工序间滑道单件传递，不需要推车，一个零件从进线到出线的加工周期明显缩短。搬运次数随之大幅减少，线内物流顺畅，不但磕碰减少，而且能及时发现问题，减少了批量质量事故。
通过大规模的精益化改造，生产效率明显提升。
工段长小刘深有感触地说，随着“KTJ”活动的不断深入，单线的日产量由原来一天900件增长到如今的1250件。干的活多了，员工的劳动强度反而大大减少，加上多能工化的有效推进，一名操作工能胜任两到三个工种，极大地平衡了不同工种间的劳动压力。“越来越好”是小刘对“KTJ”活动最直观的感受。
“从硬件设施上看，我公司的硬件设备已达到世界一流水平，员工技能素质也大幅提升，但就精细化程度而言，我们与欧美仍存有差距。”法士特KTJ推进办公室负责人坦言。他表示，未来公司还将围绕提高生产效率、保证生产利润、降低生产成本及减少员工劳动强度等方面内容继续深入开展工作，逐步形成“低投入、高产出、少排污、可循环”的发展机制，完善从精益生产到精益思想的推进，充分激发和调动企业员工的聪明才智，为造就一个充满活力、不断进步的新型企业而不懈努力。
先进的物流体系是打造智慧工厂的重要组成部分。近年来，法士特依托科技进步和自主创新，逐步搭建起优质、高效、低成本的现代物流体系，不断推动企业物流向精益化、信息化发展，在搭建智慧物流体系的道路上走在了行业前列。
2012年，法士特又提出了“精益物流”理念，并将其提升到企业战略发展高度。
项目首先以宝鸡厂区6DS综合库房为精益物流推进试点，对精益物流的实施采用“建立试点，逐步推进”的方式进行失去，进而推广至全公司，全面推进法士特精益物流体系建设，进一步提升企业经营理念，形成法士特精益运营理念。
此外，精益理念还被广泛应用于法士特新工厂的平面布置、生产线布局、生产和物流模式进行一体化设计。通过对车间内物流方式进行全新设计，实现工序流畅化并降低工人劳动强度，实现毛坯集中管理、先进先出，消除零星场地，提高生产空间利用率，提高现场目视化程度，方便管理，减少大量的搬运，避免后期生产过程中由于搬运距离远和物流信息不畅所引起的不必要的搬运和人力、物力的浪费。
信息化管理促进智慧转型
在推行精益物流的同时，信息管理系统试点工作也随之展开。
电子接收、电子发放、物料实时查询、上线结算等，都是库房信息化管理系统涵盖的主要功能，由此不同法人主体及不同可以使用单位共享物资存储信息，还能避免重复采购、降低采供资金占用。
采购仓储工作通常都很繁琐，需要占用大量的人力物力，但采购仓储信息管理系统相比原ERP系统不仅更为直观、简便，而且可使供应商实时了解所供物资的库存情况和上线结算情况，方便车间就近领取所需物资，从源头上杜绝了物资错入现象，保证第一时间了解所申购物资是否入库，减少了库房逐个通知的环节。
据悉，该系统由系统维护、基础数据管理、辅料管理、备件管理、工具管理、VMI管理、综合统计分析七大模块组成。
2016年4月，法士特又推出生产实时系统。集团公司董事长严鉴铂认为，它将有助于生产管理系统更加科学细致，对企业未来五年或更长时期的发展有着极为重要的意义，是企业信息化建设的重要环节。
延伸阅读：
中国齿轮业现状
结构失衡 问题严重
齿轮行业作为机械工业重要领域之一，所涉及的下游产业极为广泛。中国机械通用零部件工业协会常务副会长王长明说：“未来，我国齿轮行业将继续保持稳健增长，同时我们也应该清楚地认识到，齿轮行业已经出现严重的结构性问题，整个齿轮行业大而不强、中低端产品过剩、高端产品不足，尤其是战略性新兴产业所需要的高端产品、高端齿轮加工装备和测量仪器大多依赖进口。”
中国机械通用零部件工业协会齿轮分会秘书长、全国齿轮标准化技术委员会主任委员王长路认为，我国齿轮行业发展需要从以下几个方面进行改进：基础研究和基础数据匮乏；缺乏技术创新和试验测试技术平台；齿轮热处理工艺水平不高；加工检测装备和刀具差距明显；产品生产效率低，质量稳定性差。尽管有不少高档齿轮制造设备进口到国内，但设备使用、参数选择、生产管理依然存在差距。
自动变速器过度依赖进口
王长明表示，我国乘用车自动变速器作为齿轮行业的高端产品，一直大量依赖进口。今年一季度，我国小轿车自动变速器及相关零部件进口额为18亿美元，占齿轮产品总进口额的52%，而在前几年，这个占比曾一度达到70%。
中国机械通用零部件工业协会齿轮分会常务副秘书长石照耀、博世动力总成及自动变速器系统专家罗本进的关于汽车自动变速器及其产业链发展的一份报告引起了记者的注意。
报告指出，自动变速器发展有两大趋势，一是提高自动变速器自身效率和其他性能指标，包括改进机械结构，减小齿轮、密封件摩擦损失，执行系统优化，轻量化以及提升NVH性能等；二是集成电机到自动变速器中实现汽车的混合动力化。
目前，我国自动变速器产品主要是外资企业或合资企业以技术许可形式进行生产，本土企业不拥有技术产权。自主品牌自动变速器研发也主要借助国外技术支持。国内自动变速器市场基本上以国外技术与产品为主导，国内配套产业链只在齿轮、行星排等机加工产品有所起步，关键配套零部件基本处于摸索阶段。
报告认为，到2020年，国内自动变速器销量将突破1000万台。为提高我国自动变速器企业的竞争能力，务必集中力量，形成一个或两个大型自动变速器生产企业，为多家整车厂配套，形成批量效益，改变业界众多厂家独立开发、量小效益低的局面；要完善配套产业链，促成行星排、离合器、液力变扭器等配件企业与自动变速器企业合作研发，批量生产高质量产品，同时联合电子行业，研发自动变速器、发动机的控制单元；借鉴国外的运作体系，从质量管理体系、设计仿真及测试体系、人员培养及技术知识管理体系等方面着手，稳步提升竞争力。
[专访：]
如何发展齿轮业智能制造新模式
智能制造示范项目关乎我国齿轮产业未来发展，近日本刊记者就项目实施问题采访了法士特集团公司董事长、党委书记严鉴铂。
汽车纵横：示范项目要解决哪些问题？
法士特：示范项目将在法士特已有的自动化、智能化等装备成功应用的基础上，对新能源车传动系统进一步实施智能化、数字化升级，建成国内领先的集研发、生产、物流、销售、服务一体化的智能制造系统。
我国齿轮业产品批量化品质、成本、生产效率等方面还与欧美企业有一定差距，我们希望通过智能制造缩减新品开发周期，降低研发和制造成本，提高全价值链的协同运营效率，满足多品种柔性生产的需求。
这样不仅将自主知识产权的先进变速器及传动系统的设计、加工、装配等核心技术转化为了产品的核心竞争力，从国家层面来说，还能提升我国节能与新能源汽车产业发展所需的核心基础部件智能制造能力水平，并为国产的高档机床、机器人、智能传感与控制、智能检测、智能装配、智能物流等装备的系统集成应用起到积极的示范作用。
汽车纵横：具体怎么做呢？
法士特：法士特在企业已有能力的基础上，一方面通过对新能源汽车传动智能制造系统总体设计，进行工业互联网与示范数字化生产单元建设，建立起基于物联网的柔性生产模式和数字化的精益生产模式，以适应节能与新能源汽车传动系统产品多品种柔性生产的需求；另一方面基于网络化的销售和远程运维服务模式，进一步提升企业对新兴市场的反应速度，实现企业产品的研发、制造向用户导向型转变，并通过研发、制造、物流、销售、服务全价值链的准确传递，提高企业的整体运营效率，并通过数据的闭环管理，建立起研发、制造、销售的协同创新平台。
汽车纵横：传统齿轮产品往往是大批次生产，作为智能制造的一大特点，个性定制、柔性生产在未来齿轮业是否有需求？
法士特：需求非常大，这是未来齿轮业的一大发展方向。
汽车纵横：怎样理解？
法士特：“十三五”期间重卡的需求结构将发生深刻变化。一方面，以物流需求为代表的牵引车需求占比会进一步增加，预计到2020年占比会达到55%；另一方面，物流行业的整合、物流专业化的发展以及物流效率的提升，客户结构也将从过去个人、小车队为主，转变为以大型终端用户为主。车型结构和客户结构的这一转变也将促使客户价值进一步提升，一些新产品（如大马力发动机、智能化产品）、新服务（如车联网、系统化服务、定制化服务）将迎来新的发展机遇，这也对相关整车及零部件企业的终端覆盖能力和商业模式提出了更高的要求；同时，重卡在新一轮的升级换代中产品和服务的价值将不断得到提升，重卡35万以上价格区间占比将提升到30%以上，使得高端变速器、自动变速器、液力缓速器等新品应用成为可能，企业对定制化产品和服务的需求也将更为迫切。
汽车纵横：发展智能制造需要哪些条件？
法士特：这涉及硬件和软件两个问题。就法士特而言，我们建有国际一流水平的汽车工程传动研究院，是国内汽车变速器行业唯一的国家级企业技术中心，拥有中国齿轮行业仅有的两处有企业自己建设的多路面试车场，各种试验车17辆，配备了先进的仪器设备及软件，具备国内外最先进的软件开发能力和手段。围绕“电动化、智能化、互联化”新一轮汽车技术革命，法士特规划6亿元的技术中心二期投资项目已于2015年启动，注入企业创新新动力。
在人力资源配备方面，我们已经拥有了一支近800人的专业研发团队，并搭建了博士后科研工作站和院士专家工作站，专业领域涉及机械、液压、车辆、电气、电子等各个学科，科技成果层出不穷。公司现已获得专利515项，位居行业领先水平，公司牵头/参与各类标准制定工作共计15项，涉及中重型汽车变速器总成技术条件和实验方法、自动变速器总成技术条件和实验方法、缓速器总成技术条件和实验方法等多项国家、行业标准，法士特均为第一起草人。
