汽車發生碰撞時,A柱、B柱和防撞梁等關(guan) 鍵結構,是保護駕乘人員安全的重要屏障。這些被稱為(wei) 汽車“保命骨架”的部件,大多采用熱成形鋼製造,其強度可達普通鋼材的5至10倍。
熱成形鋼強度高,傳(chuan) 統加工手段難以勝任。隨著我國新能源汽車產(chan) 業(ye) 快速發展,車身結構日趨複雜,市場對三維五軸激光切割機的需求也隨之增長。這類設備以高能激光束為(wei) “刀”,通過五個(ge) 運動軸協同作業(ye) ,可沿汽車零部件的三維曲麵完成精準切割。
十多年前,三維五軸激光切割裝備的核心技術掌握在國外企業(ye) 手中。進口設備價(jia) 格高、交付周期長,激光頭、數控係統等核心部件的技術資料也不對中國客戶開放,設備維護、功能升級等環節長期受製於(yu) 人。
2013年8月,碩士畢業(ye) 的朱馳進入華工科技子公司華工激光,成為(wei) 一名機械工程師。13年後,他已成長為(wei) 公司三維五軸裝備事業(ye) 部副總經理。由他參與(yu) 研發的三維五軸激光切割機累計銷量突破1000台,不僅(jin) 在國內(nei) 市場拿下7成份額,還出口到歐美等10多個(ge) 國家和地區。
麵對外企四十年技術積累, 他敢說“我有八成把握”
2014年,全國新能源汽車銷量約7.5萬(wan) 輛;到2016年,這一數字已增至50.7萬(wan) 輛,兩(liang) 年增長近6倍。新能源汽車產(chan) 業(ye) 快速擴張,帶動熱成形汽車零部件需求上升,也為(wei) 激光切割設備打開了新的市場空間。
然而,當時這類高端裝備及其核心部件主要依賴進口,設備何時交付、故障如何維修、功能怎樣升級,很大程度上取決(jue) 於(yu) 國外供應商。
“設備在生產(chan) 現場出現故障,我們(men) 不能自己檢修,必須寄到國外處理,時間完全不可控。”朱馳說,“半個(ge) 月後就要投產(chan) ,客戶急得跳腳,國外供應商卻說:要麽(me) 按流程來,要麽(me) 別用我們(men) 的產(chan) 品。”
一邊是下遊市場需求快速增長,一邊是上遊核心部件供貨和售後服務長期受製於(yu) 人。對華工激光而言,自主研發已不隻是降低采購成本的問題,更關(guan) 係到設備能否按期交付、故障能否及時處理,以及產(chan) 品迭代升級的主動權能否掌握在自己手中。
2016年,華工激光啟動麵向汽車行業(ye) 的三維五軸激光切割機研發項目。核心團隊隻有5人,朱馳負責機械設計。他們(men) 麵對的,是國外企業(ye) 用40年時間構建的“技術護城河”。
“我們(men) 都不覺得這是一個(ge) 遙不可及的目標。”朱馳平靜地說。接到任務時,他和同事們(men) 判斷,項目成功的把握有八成。
這份信心,一半來自國外供應商那句冰冷的“你用還是不用”激起的不服氣,另一半則來自母公司華工科技多年積累的技術家底。
早在2010年,華工科技便開始在葛店建設激光先進製造裝備產(chan) 業(ye) 園;2013年,又向華工激光增資2.26億(yi) 元,進一步加大激光產(chan) 業(ye) 布局。此前,華工科技還與(yu) 華中科技大學、神龍汽車、上海通用等單位持續開展汽車激光焊接、切割裝備技術攻關(guan) 。
長期積累的技術平台、工程經驗和汽車行業(ye) 資源,為(wei) 項目高效實施打下了基礎;多年往返於(yu) 設計端、生產(chan) 端和客戶現場,也讓朱馳對設備結構、加工工藝和市場需求有了更深的判斷。
“我們(men) 要解決(jue) 的,已經不是一台設備能不能修、一個(ge) 部件能不能按時到貨,而是中國企業(ye) 能不能擺脫對國外技術的依賴,自己造出一台可靠、好用的三維五軸激光切割機。”
難關(guan) 一道連著一道, 研發一程接著一程
2017年9月,華工激光首台麵向汽車行業(ye) 的Autobot 3015三維五軸激光切割機下線。
但朱馳清楚,自主完成整機設計隻是第一步,設備使用的激光頭、數控係統等核心部件仍然依賴進口,真正的技術主動權還沒有完全掌握在自己手中。
國外企業(ye) 不開放核心技術資料,團隊就把客戶車間當作試驗場,長期跟蹤進口設備與(yu) 自研設備的運行狀態,圍繞生產(chan) 過程中暴露的問題反複試驗、調整參數、修改設計。2018年,華工激光自主研發的首款三維五軸激光切割頭成功應用,整機國產(chan) 化向前邁出關(guan) 鍵一步。
此後,團隊將攻關(guan) 重點進一步轉向數控係統。2022年春節前,第三代產(chan) 品進入研發衝(chong) 刺階段。為(wei) 了趕在節後推向市場,朱馳和幾名核心成員幹脆住進公司,辦公室裏擺起了折疊床。“忙到零點以後是常有的事。”朱馳回憶。除夕前幾天,團隊完成全部設計圖紙,第三代產(chan) 品及其核心部件的國產(chan) 化方案基本定型。
技術方案完成後,還要接受市場檢驗。當年,全球芯片供應緊張,進口數控係統交付周期不斷延長,而一批新能源汽車生產(chan) 線正等待設備進場。已經完成前期研發和驗證的國產(chan) 數控係統,由此迎來規模化應用的機會(hui) 。
“機會(hui) 出現時,手裏得有東(dong) 西接得住。”朱馳說。經過生產(chan) 一線反複檢驗,國產(chan) 數控係統的穩定性和可靠性逐步獲得客戶認可。
當核心部件逐步擺脫進口依賴,團隊的目標也從(cong) “有沒有”轉向“好不好”,並進一步瞄準智能化、自動化發展方向。
“客戶需要解決(jue) 什麽(me) 問題,我們(men) 就朝什麽(me) 方向做。”朱馳說。第五代產(chan) 品已搭載視覺檢測、自動上下料、智能交互等功能,將人工智能、機器視覺等新一代信息技術融入激光加工裝備。
一條產(chan) 業(ye) 鏈, 撐起三維五軸“湖北造”
2013年7月,習(xi) 近平總書(shu) 記考察武漢光穀時指出:“一個(ge) 國家隻是經濟體(ti) 量大,還不能代表強。我們(men) 是一個(ge) 大國,在科技創新上要有自己的東(dong) 西。”
“總書(shu) 記這句話,說到了當時整個(ge) 行業(ye) 的痛點。”朱馳回憶。2013年前後,國內(nei) 產(chan) 業(ye) 鏈尚不完善,一台精密減速器需要從(cong) 國外采購,從(cong) 下單到收貨至少兩(liang) 個(ge) 月。如今,供應商就在湖北孝感,從(cong) 下單到送達最快隻需幾個(ge) 小時。
十多年間,一條完整的產(chan) 業(ye) 鏈逐漸在湖北成長起來。減速器、控製係統、鈑金製造、龍門加工等關(guan) 鍵配套企業(ye) 相繼集聚武漢、鄂州及周邊地區,圍繞華工激光形成70多家上下遊企業(ye) 協同發展的產(chan) 業(ye) 生態,全國約70%的三維五軸激光加工機床產(chan) 自湖北,“研發在武漢、製造在鄂州”的產(chan) 業(ye) 格局日益成熟。
產(chan) 業(ye) 鏈壯大的同時,人才也在不斷匯聚。近年來,華工科技實施“博士500”計劃,圍繞關(guan) 鍵技術持續引進高層次研發人才。朱馳所在的團隊從(cong) 最初5人發展到100多人,早期核心成員依然堅守研發一線,來自清華大學、香港大學等高校的新生力量不斷加入。
“技術為(wei) 什麽(me) 沒有斷層?就是因為(wei) 最早那批人一直在,新加入的人又不斷帶來新的方向。”朱馳說。
十多年前,他們(men) 追趕的是國外企業(ye) ;如今,他們(men) 開始與(yu) 國外企業(ye) 同台競爭(zheng) 。華工激光三維五軸激光切割機已出口歐洲、北美、東(dong) 南亞(ya) 等多個(ge) 國家和地區,國產(chan) 裝備正越來越多出現在全球汽車生產(chan) 線上。
“過去,我們(men) 講的是‘國產(chan) 替代、國家所需’;現在,我們(men) 追求的是‘行業(ye) 首發、全球領先’。”朱馳說。
十三年前,總書(shu) 記勉勵光穀“在科技創新上要有自己的東(dong) 西”。如今,從(cong) 依賴進口到自主研發,從(cong) 跟跑突破到走向全球,朱馳和團隊走過的這段路,也正是中國高端激光裝備不斷把核心技術掌握在自己手中的縮影。
@原標題 :《華工激光三維五軸裝備事業(ye) 部副總經理朱馳: “十三年,我們(men) 鍛造出三維五軸‘湖北力量’!”》
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