中国已成为世界第一大汽车产销大国，汽车产业的迅速发展拉动了车身装备行业的快速发展。装备业被称为“工业之母”，中国要想成为汽车强国，首当其冲是要大力发展汽车装备业。中国的车身装备企业也非常注重自身技术能力和装备水平的提升，注重科技进步和技术创新，使得技术含量不断提高，在国际市场占有一席之地。

AI：一汽模具制造有限公司（以下简称"一汽模具"）经过多年的发展，已成长为国内最具竞争力的车身装备骨干企业。请您介绍贵公司发展历程及产品配套情况。

李悦先生: 一汽模具正式成立于1999年，但作为一汽集团的车身装备制造厂，已有50多年的历史。1999年7月以前，一汽模具只是一汽集团所属的一个专业生产厂，即当时的成本中心，在长期计划经济指导下的企业虽然有40多年的历史，但发展缓慢，市场竞争力相当薄弱。1999年，一汽集团对原有的专业厂进行了公司化体制改革，当时的一汽模具（车装厂）首先被推向了市场，变成了独立经营、自负盈亏的全资子公司，由褚克辛同志担任总经理职务，由此拉开了模具制造水平快速发展的大幕。

图1 整体侧围模具

从模具产品发展来看，我们过去是以卡车模具为主，现在是以轿车覆盖件模具为主，从A级轿车发展到B级轿车，目前已具备制造C级轿车模具的开发和制造能力，先后承制了新红旗高级轿车侧围和新奥迪A6翼子板等高水平的外覆盖件模具。2005年，一汽集团将车身焊装业务并入一汽模具。集团的重要决策显示出要掌握高端轿车白车身装备核心技术的决心和对一汽模具的信心。经过几年的快速发展，我们已经能够和国外的焊装生产商同台竞争，并已经承制了国内大众、奥迪及红旗等车型的高速柔性焊装线。

经过10多年的快速发展和奋斗，一汽模具已成为国内最具核心竞争力的生产汽车车身模具、焊接夹具和检验夹具的龙头企业，我们承揽了国家级重大专项《C级轿车覆盖件整体侧围、翼子板和新型环保材料内饰件冲压成形模具》、《基于机器人的汽车焊接自动化生产线》以及《高强度钢板覆盖件成形性能及回弹预测、控制、补偿的试验研究》等课题。

图2 焊装线

目前，一汽模具已经全面实现模具、夹具一体化，能够为用户提供完整的白车身工装产品。在国内率先建立轿车整车模具、焊接夹具及检验夹具制造工艺平台，并具备制造C级高级轿车白车身产品的能力。目前一汽模具赢得了众多国内外客户的信赖。我们为奥迪、路虎、迈腾、速腾、宝来、捷达、昊锐、明锐、红旗、奔腾、马自达、威志、威姿、威驰及奇瑞公司部分车型提供车身覆盖件模具、焊装夹具、检验夹具。一汽模具的产品已经走向亚洲、欧洲、非洲以及北美等国际市场。

图3 检具

AI：合格的模具产品需要先进的加工设备保证，请问贵公司拥有哪些一流的加工和检测设备来保证高效、高质量生产？

李悦先生: 我公司拥有39台大型数控铣床，这些设备配有工件自动测量、高精度轮廓控制、任意面加工、刀具旋转中心点编程、模拟坐标轴运动以及数字化等功能，其中，2台大型桥式五轴联动数控铣床能够进行高速高精度加工；2台五轴激光切割机，实现板料精密切割及大型拉延件的立体修边。作为检测手段，我公司拥有4台意大利产大型三坐标测量机、5台美国产便携式三坐标测量机、2台德国产ATOS三坐标数据采集设备、1台挪威产光笔测量机、1台激光跟踪仪及10台三坐标测量划线机，并具有对产品成形后板料厚度变化的测试手段。作为模具调试手段，拥有15台中小型压力机，45台大型调试压力机，其中1台2500t，2台2000t，2台1600t，1台1300t，14台1000t，10台800t压力机，满足了本公司大型精密复杂模具的在线调试。

图4 焊装线规划

AI：近几年，模具工业发展迅速，引进国内外先进设备是必要条件，但是作为软实力的“信息化建设”亦是功不可没。一汽模具的信息化建设起步早，发展快，请问贵公司在信息化建设之初是如何规划的？实施信息化的感受是什么？

李悦先生:一汽模具发展至今，一直是能看到差距，有奋起直追的渴望。1999年，褚总接管公司后，特别重视技术基础，在公司亏损的情况下首先进行技术储备。带领相关人员去德国大众考察，学习先进技术，特别是信息化技术的应用。众所周知，信息化项目实施周期长，效果滞后，褚总高瞻远瞩看到了长远的效益，坚定了信息化建设的信念并全力支持。回首走过的路确实比较难。2002年我们开始尝试3D实体设计，当时国内模具行业没有先例，我们也只是在国外的模具厂看到过设计好的模具，整个设计过程我们一无所知，要想实现3D实体设计谈何容易。但是我和褚总的认识很清楚，实现3D实体设计对于我们企业的未来至关重要，项目虽难但志在必胜。项目举步维艰之时，我发现刚毕业的大学生在接受新鲜事物时比经验丰富的设计员更迅速和直接，设想建立一个由刚毕业大学生组织的专项小组，利用他们没有束缚的思维和强烈的好奇心，一定能打破僵局。我的想法得到了褚总的大力支持。公司对项目组放松工作考核，并结合模具特点进行密集的内部培训，任由他们发挥和创造，很快就摸索出了一套3D实体设计模具的方法。经历了半年的实施和推广后，大家普遍认同了3D设计的优势。后来标准件库、各种资源库和设计规范也逐步完善起来，真正实现了三维参数化设计。

图5 焊装线仿真

总结信息化建设的经验，确实“一把手”工程至关重要，没有最高领导支持，信息化项目很难成功。但是如果不从业务部门的实际情况和需求出发，企业信息化常常会变成华而不实的形象工程，劳民伤财，或被厂商和信息部门牵制得团团转，失去对企业战略的支持作用。所以我们更强调由业务部门主导企业的信息化，由业务主管领导抓信息化战略实施，发挥业务部门的主观能动性。

AI：据了解，贵公司数字化工厂项目应用了Siemens PLM Software公司的Tecnomatix软件，请问是什么原因使贵公司选择Tecnomatix？Tecnomatix解决方案的应用有哪些？应用效果如何？

李悦先生: Tecnomatix是国际主流的功能完整的数字化制造解决方案，通过集成所有制造环节与产品工程的方式实现创新。Tecnomatix贯穿所有工序流程，实现了集成式数字化工作流。鉴于Tecnomatix的优秀功能和成功经验，也为了和客户保持一致，最终，一汽模具选择了Tecnomatix。应用Tecnomatix，在实物产出之前就开展虚拟仿真验证、虚拟评审，进行产品制造可行性研究、初步工艺规划、物流规划及工艺布局规划等工作。

图6 CAE仿真分析

其中，ROBCAD主要是应用于自动和手工制造系统的结构设计、仿真、优化和编程，其主要特点包括：与主流的CAD软件无缝集成；交互式的设计和规划生产线和工作单元；三维可视化环境；干涉检查；制造单元的仿真，以便测试、验证和优化机器人的布局位置和机器人程序；灵活准确的定义、修改和仿真运动机构能力；能够响应运动命令对运动的影响以及能够实现对柔性电缆的仿真。ROBCAD的优点是提高工作单元的质量，如减少布局以及工装等设计缺陷，减少和优化投资，优化的机器人操作时间，无干涉的机器人路径，使昂贵的机器人流畅地工作，缩短生产调试周期，加快产品上市时间。

ROBCAD可以按照2D LAYOUT图精确地布置生产设施，并实现在三维环境下直观地进行生产线仿真以及工艺验证，同时对生产资源进行方便的管理和编排，从而减少布局规划的工作量，减少布局—工艺—工装之间不必要的重复工作，提早发现布局中的错误，优化布局，缩短设备安装时间，降低投资成本；通过3D仿真和生产验证，能够及时发现空间静态干涉及动态干涉情况，为保证生产质量、优化生产节拍，提高工作效率提供了有力的保障。使用ROBCAD OLP功能模块进行离线编程可以提高生产线上机器人等生产资源的调试效率、实现自动化生产的预先验证，提高焊接质量及可靠性；便于修改机器人程序；编程人员可以在电脑前完成机器人程序，有效降低了事故率；便于和CAD/CAM系统结合，做到CAD/CAM/Robotics一体化。

经过“数字化工厂”的规划仿真及离线编程等，为我们节约了大量改造费用，减少了大量的停产改造时间。现在应用该数字化平台，我们已经完成了20多个项目，成功为一汽轿车、一汽大众等高端客户制造了多条20万辆以上纲领的焊装生产线，实现销售收入10亿元以上。

图7 回弹补偿分析

AI：企业的信息化是一个大工程，请您介绍一下一汽模具的现有信息系统及其整体架构。

李悦先生:一汽模具的信息化经过近10年的发展，在软硬件建设和信息化项目实施上进行了大量投入，始终围“数字化工厂”的目标进行着。下面我简单介绍一下数字化工厂的建设及规划情况。

首先，一汽模具的网络结构采用最先进的网络结构，实现一厂、二厂及小型工厂三地网络互通。网络核心设备具有负载均衡及双机热备功能，保证快速、稳定、安全的网络平台环境。数据存储采用最先进的“NAS+SAN”结构、Raid磁盘冗余技术以及远程数据备份系统，确保数据安全。

第二，在PDM软件系统的基础上，建立了一套适合于汽车模具与焊接夹具生产企业特点的信息化系统。通过切实的调查与开发，使得该系统尤为适用于模、夹一体化的大型工装企业的产品开发部门。模具、夹具产品数据统一管理与3D实体设计的结合，企业知识管理与智能化设计的有机结合，CAD技术与流程共同实现的并行工程，及PDM与计划管理软件的功能互补实现对项目管理的有效控制。

图8 焊装线设计

第三，“数字化工厂”的“灵魂”在于设计前期的工艺规划。

模具方面，我们应用CAE板材成形模拟分析系统，通过将CAE系统与模具CAD/CAM系统集成，形成CAD/CAE/CAM一体化技术，及创建基于CAE的早期评估、预测手段为基础的冲压成形新工艺方法，大大提高了冲压工艺和模具的设计水平以及模具的制造质量，缩短了设计制造周期，提高了冲压件品质。

在20万辆以上焊装线数字化规划上，我们主要应用Tecnomatix数字化工艺规划平台，将产品信息与产品制造特征、制造资源与制造工艺关联在一起，这种关联关系贯穿于整个产品生产制造过程。我们应用其中的ROBCAD进行机器人点焊的模拟仿真。
此外，自动和手工制造系统的设计、仿真、优化和离线编程也都在此平台上完成。

第四，在CAD应用方面，我们实现了冲压模具、检具和焊接夹具等工装产品的三维曲面或三维实体设计。

由于大量采用参数化的三维标准件库、冲压设备库、典型结构库以及基础结构库，有效地提高了设计效率。设计过程中运用先进的数字化仿真分析手段进行截面分析、干涉检查和运动仿真等，确保了设计的合理性和可靠性。

图9 VR虚拟现实

我们进一步开发了很多知识模板，提高了各阶段的知识重用能力，通过对各阶段数据的有效管理，使整个数字化流程并行、关联，进一步提高各个设计阶段的设计效率，增强关联设计的可行性和可靠性，达到缩短设计制造周期的目的。

我们还实现了自动线模具、多工位模具、级进模具及压合模具等复杂模具的运动仿真分析，及焊装线仿真、机器人仿真、电气控制系统等焊装仿真，最终实现了车身装备制造的VR虚拟现实仿真。当前，白车身工装的结构越来越趋向于复杂、紧凑，依靠以往在三维环境中采用人眼视觉判断、截面观察等设计验证手段，难以检验出运动中的问题。在分析机械搬运是否顺畅无干涉、人工搬运是否安全、便捷等方面，则更加有必要进行仿真模拟。另外，为提高运动仿真效率，应该建立典型机构的运动场景，比如搬运机构、压床运动机构和斜楔典型运动。

第五，在CAM应用方面，我们实现了从铸件泡沫实型整体NC编程加工，到金属模具结构面、3D形面的NC编程加工，甚至零件上的各种过孔、螺纹孔都采用数控编程加工。这得益于设计阶段全面的数字化设计手段，基本上实现了“甩图纸”的加工制造方式。

为提高大型精密模具数控加工的自动化程度，集成于CAM系统中的数控加工仿真模拟机床库、刀夹库和刀具库的建立与全过程防碰撞检查的编程方式的实现，切实保证了高速加工过程中的安全性要求，实现了模具三维形面少人干预的自动化加工。

虚拟合模利用白光扫描设备分别对模具的上下模型面、导向面和平衡块面进行全面的扫描检测，提取表面数据，以理论CAD模型为基准进行对齐，考虑料厚补偿后，将上下模具的扫描数据按照一定的基准规则进行虚拟合模，从而得到模具在入调前上压机的综合合模间隙分布图，能够直观地分析模具的合模间隙，从模具整体型面出发，对模具进行调试，并且将单件检测的数据和虚拟合模的结果相结合，对于模具的调整有了一个整体性的概念。根据扫描数据解析结果可以准确地判定出问题的所在，并提供调试工人准确的研修方案。

第六，生产管理系统方面，我们搭建起以生产计划优化排程和生产实时监控为核心的现代企业信息化管理平台，实现信息共享、DNC数控设备在线监控和RFID条码管理等，能够有效缩短模具交货期、提高员工绩效考核和管理决策的准确性和科学性，控制模具成本和改善客户服务质量，提高生产效率和企业竞争力。

财务系统可实现实物流、资金流和信息流三流统一与会计核算信息一体化有效集成；实现了基层与上层结算价格信息共享并支撑会计核算与结算；全面解决了制证、记账、制表及汇表，初步解决了报表合并问题等。

OA办公系统主要包括模具风采、模具在线、业务系统、部门在线、资源中心和在线监控六大功能。

AI：借助信息化的力量，一汽模具走在了行业的最前沿，对于企业的未来，您有何构想？

李悦先生：一汽模具经过多年的信息化建设与摸索，信息化的目标已经非常明确。我们就是要通过信息化建设“数字化”的模夹一体化制造基地，增强企业的整体竞争力，提高与客户、供应商的外部合作能力，及企业各部门的内部合作能力，建立快速反应，高效运作的数字化工厂。

未来我们要做的企业信息化并不是一个软件一统天下的形式，而是要实现大集成、全覆盖、走向外、做BI（智能系统）。这意味着：各个软件在发挥自身管理领域的同时，集成成为重点；要覆盖企业所有业务流程，建立企业全面集成系统；对于外协、供货和销售厂商也要实现信息化覆盖；最后由BI智能系统实现数据挖掘、智能分析，帮助企业高层决策。

信息化建设是一个漫长的螺旋式上升的过程。一汽模具的信息化建设历程，是信息技术与企业工业化进程逐步融合、相互促进的过程，是在不断创新中快速发展的过程。相信通过不断的创新和实践，信息化建设在经过大量的资源与管理的基础积累后，每提升一小步，都将会给企业带来更大的进步和收益！