近年來，得益於國家供給側改革和社會經濟轉型升級，新能源汽車、動力電池、自動化裝備等行業取得了快速發展。按照2012年國務院發布的《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012～2020）》,到2020年純電動汽車和插電式混合動力汽車產能將達200萬輛,累計產銷量超過500萬輛。可以預計，未來新能源汽車發展將依然迅速。新能源汽車在諸多利好政策以及消費者高漲的購買熱情帶動下，會成為車市增長的新引擎（圖1）。

隨之而來，新能源汽車的生產(chan) 製造工藝及其裝備也發生了很大變化。以純電動新能源汽車為(wei) 例，動力電池係統的製造及其工藝與(yu) 裝備方麵出現了新的需求。例如，對於(yu) 動力電池生產(chan) 來說，有下列設備需求：(1)真空行星攪拌機：將各種電池材料均勻攪拌成漿狀；(2)電極塗布機(圖2)：將攪拌後的漿料均勻塗抹在金屬箔片上；(3)卷繞機：將製造好的極片卷繞成電池；(4)注液機：保證在流水化生產(chan) 中，高精度地將電解液真空注入電池包裝材料內(nei) ；(5)化成測試設備：將做好的電池充電活化，產(chan) 生電壓，同時測試電池容量等，這一係列生產(chan) 設備最終將組成一條動力電池生產(chan) 線。毫無疑問，這套全自動化生產(chan) 線的快速組建，離不開大量高精度加工的管型材。由此市場對管型材智能製造設備的需求不斷擴大，隨之而來的是高精度管型材加工市場也日漸龐大。

圖1 近三年新能源汽車月度銷量走勢

(數據來源：中國汽車工業(ye) 協會(hui) )

圖2 動力電池塗布機

另一方麵，隨著市場競爭(zheng) 加劇，各行各業(ye) 都在追求極致的用戶體(ti) 驗。對產(chan) 品進行個(ge) 性化設計，並要求每個(ge) 供應商都要為(wei) 自身產(chan) 品提供特定的零部件級服務。最終用戶需求個(ge) 性化的結果就是我們(men) 客戶獲得的訂單批次越來越多，批量越來越小，甚至會(hui) 接到單件訂單。為(wei) 了應對市場變化，很多企業(ye) 開始對製造體(ti) 係進行升級改造，製造柔性化、智能化、少人化已經成為(wei) 製造業(ye) 發展的方向。麵對客戶定製化需求，柔性化智能生產(chan) 設備正在成為(wei) 越來越多製造企業(ye) 的選擇。

馬紮克公司敏銳地預見到激光設備在自動化領域及新能源汽車市場的廣闊前景。在過去的2017年，日本山崎馬紮克株式會(hui) 社以“DONE IN ONE”理念最新開發出3D FABRI GEAR 400 III機型（圖3），將管型材激光加工的智能製造推向了一個(ge) 全新高度。

圖3 3D FABRI GEAR 400 III

眾(zhong) 所周知，自動化生產(chan) 線是自動化技術在製造業(ye) 中廣泛應用的標誌性產(chan) 物,為(wei) 製造業(ye) 帶來了空前生產(chan) 力。組成自動化生產(chan) 線的最基本元素就是常見的大量管型材。顯而易見，自動化生產(chan) 線已為(wei) 製造業(ye) 帶來了空前的生產(chan) 效率、質量的提高和相應的人力、原材料等資源消耗的減少。相比之下，位於(yu) 自動化生產(chan) 線前序的管材加工行業(ye) 經過這麽(me) 多年的發展，從(cong) 整體(ti) 上看仍然處於(yu) 原始的鋸—鑽—擴—鉸—銑—攻等初級階段。在彌補原始的材料供給方式與(yu) 自動化製造技術之間巨大的技術落差上，MAZAK複合型管型材全自動激光加工機在新的工業(ye) 化進程中發揮了重要的作用。

擁有32軸11聯動的MAZAK複合型管型材全自動激光加工機（圖4），從(cong) 管材搬運開始至加工結束的整個(ge) 過程均實現了高度自動化生產(chan) 。

圖4 3D FABRI GEAR 400 III自動化管型材生產(chan) 方式

在勞動力成本急速上升、勞動力缺口逐漸增大的今天，“招工難，用工荒”將成為(wei) 一種常態，迫切需要企業(ye) 進行生產(chan) 方式的轉型升級。而提高生產(chan) 方式的自動化程度，可以有效減少企業(ye) 對勞動力的需求。MAZAK新的生產(chan) 理念使加工工序集約化（圖5），將以往多工序的加工方式整合為(wei) 一個(ge) 加工工序，在一定程度上降低了生產(chan) 企業(ye) 的人力成本。

圖5 新生產(chan) 理念的應用對比

馬紮克公司緊跟市場需求，設計開發的緊湊型三維激光切割頭（圖6）具有全方位無死角加工、360°防撞及複位能力，尖端的設計幾乎可以完成任何複雜工件的加工，尤其擅長解決(jue) 自動化生產(chan) 線上對於(yu) 坡口、榫卯等複雜組裝工藝要求管件的批量生產(chan) 加工。圖7中所示坡口、榫卯結構的使用使得框架結構無需焊接即可組裝成形，並使後續焊接、組裝等工序更加省時省力。在滿足管材自身製造自動化的同時，也更容易使後道生產(chan) 工序實現自動化。

該機床裝載了自動攻絲(si) 單元(圖8)，從(cong) 3D激光加工到自動攻絲(si) 加工都可以在一台機器上一次性加工完成，使管型材加工工序高度集中，實現了管型材加工的自動化。該功能在提高生產(chan) 效率的同時，還有效解決(jue) 了以往鑽孔和攻絲(si) 工序流轉的場地占用問題。通過強大的數據庫及刀具壽命管理係統可以有效避免在組裝環節出現由人工攻絲(si) 造成漏攻和亂(luan) 牙的不良情況，極大提高了自動化生產(chan) 線的裝配精度與(yu) 裝配速度。

機床獨具一格的結構設計，使MAZAK 3D FABRI GEAR III不僅(jin) 擁有強大的管材、型材加工能力，更具有減少材料浪費和提高效率的無尾料加工模式。MAZAK首創的四卡盤設計結構（圖9），在實際生產(chan) 中可以對應2～15m的管型材加工，並可將餘(yu) 料及廢料降到最低程度，甚至可以實現長管材的無尾料加工。

圖6 高精度的三維激光切割頭

圖7 坡口、榫卯結構的組裝工藝

圖8 自動攻絲(si) 單元的應用

圖9 四卡盤設計結構與(yu) 兩(liang) 卡盤的對比

新能源汽車製造產(chan) 業(ye) 正在經曆技術升級、產(chan) 業(ye) 變革與(yu) 製造升級，而激光加工製造技術已經廣泛應用到汽車製造的各個(ge) 領域。隨著我國新能源汽車產(chan) 業(ye) 步入調整期，隨之而來的將是新一輪高速發展。這期間技術升級、智能製造成為(wei) 產(chan) 業(ye) 發展路徑中的關(guan) 鍵因素。

麵對日趨激烈的行業(ye) 競爭(zheng) 環境，在行業(ye) 發展的關(guan) 鍵時期，采用先進的智能化生產(chan) 設備已成為(wei) 企業(ye) 獲得競爭(zheng) 優(you) 勢的重要手段。馬紮克公司提供的FG自動化生產(chan) 設備正在解決(jue) 自動化生產(chan) 線製造過程中的諸多問題。並在縮短產(chan) 品交貨周期、簡化後道工序、改善生產(chan) 與(yu) 裝配模式、提供複雜產(chan) 品的生產(chan) 解決(jue) 方案等方麵處於(yu) 行業(ye) 領先地位。在為(wei) 客戶帶來更多競爭(zheng) 力的同時，也為(wei) 新能源汽車生產(chan) 供應鏈環節的技術升級之路提供優(you) 化的解決(jue) 方案。

——節選自《鈑金與(yu) 製作》 2018年第3期