2020年12月3-4日，由蓋世汽車主辦，上海市嘉定區經濟委員會(hui) 特別支持的“2020中國汽車動力總成電氣化國際峰會(hui) ”在上海汽車城瑞立隆重召開。峰會(hui) 期間，大族激光智能裝備集團高功率焊接中心高級產(chan) 品經理 趙斌發表了演講主題。

大族激光智能裝備集團高功率焊接中心高級產(chan) 品經理 趙斌

以下為(wei) 演講實錄：

尊敬的各位現場來賓朋友們(men) ，大家上午好！我是來自大族激光智能裝備集團的趙斌，今天跟大家分享的是激光焊接自動化在汽車動力傳(chuan) 動行業(ye) 的應用。

我分享的內(nei) 容主要分為(wei) 三個(ge) 方麵：一個(ge) 是大族激光智能裝備集團的公司簡介，一個(ge) 是激光焊接自動化在汽車動力傳(chuan) 動行業(ye) 的應用案例展示，第三個(ge) 是我們(men) 在智能製造這一塊做的一些創新、實踐與(yu) 服務。

大族激光目前全球員工是1萬(wan) 3千餘(yu) 人，其中研發人員占比超過35%，從(cong) 右邊這張圖我們(men) 可以看到，從(cong) 2004年上市到現在，每一年的業(ye) 績基本上都是在穩步增長的，2018、2019年因為(wei) 整個(ge) 大環境原因和中美貿易戰我們(men) 的業(ye) 績略有下滑，我們(men) 還是以95.6億(yi) 人民幣在全球激光上市公司中排行第二，我們(men) 的專(zhuan) 利技術和發明專(zhuan) 利都是名列前茅的，在智能裝備製造企業(ye) 全球top100中我們(men) 排到第70位，是fun88官网平台行業(ye) 的第一名。

這是我們(men) 公司的發展曆程，從(cong) 1996年成立走到2020年，大致分為(wei) 4個(ge) 階段，一個(ge) 是創業(ye) 的原始積累，包括到後麵的快速擴張、品牌快速發展到智能轉型升級，2016年的時候克強總理到大族激光也對我們(men) 取得的成績做出了充分肯定，我們(men) 公司的發展曆程也是深圳這座改革開放充滿創新的城市的一個(ge) 發展縮影。

這是我們(men) 的產(chan) 業(ye) 布局，我們(men) 的總部在深圳的深南大道，在寶安區機場附近有我們(men) 兩(liang) 塊大的生產(chan) 基地，我們(men) 在天津、北京、蘇州、長沙都有工業(ye) 園區和分公司，在美國也有我們(men) 的營銷服務中心。

我們(men) 智能裝備集團是大族激光下麵的子集團，主要致力於(yu) 中高功率激光智能裝備與(yu) 核心器件自主開發、生產(chan) 、銷售與(yu) 服務一條龍。這些是我們(men) 車間的一些展示。剛剛周總也說了，大族激光進入了大國重器，這個(ge) 視頻大家可以在網上看到，我們(men) 是全球第三家突破了三維五軸激光機床與(yu) 功能部件自主研發的企業(ye) ，我們(men) 也在不斷創新，把一些核心的技術掌握在自己的手裏麵。這是美國激光學會(hui) 成立50周年以來中國企業(ye) 首次當選為(wei) 理事單位，在美國時代廣場這個(ge) 巨幅的廣告當時在業(ye) 內(nei) 引起了非常大的反響，中國作為(wei) 唯一一家，不僅(jin) 是中國的驕傲也是亞(ya) 洲的驕傲。我們(men) 持續不斷地努力，默默耕耘也獲得了很多的榮譽資質，政府和各行各業(ye) 都對我們(men) 做出了很大的肯定，像激光行業(ye) 的標準製定單位、智能製造試點示範企業(ye) ，紅色的這個(ge) 是我們(men) 最近獲得的榮譽，主要是表彰我們(men) 的一些技術突破。

我們(men) 的業(ye) 務範圍主要是二維、三維的切割，激光焊接、激光焊裝線、激光切管、自動化生產(chan) 線，包括3D打印、折彎等核心部件的產(chan) 供銷一條龍。

第二部分跟大家講一下我們(men) 在激光焊接自動化方麵的應用案例。這些是核心器件，一個(ge) 是激光器、操作光纖；第二個(ge) 是焊接頭，這是核心器件也叫光源部分；第三個(ge) 是機器人和機床主要是帶動焊接頭運動；第四個(ge) 是夾具，它可以進行定位和壓緊，防止焊接過程中變形；第五個(ge) 是控製係統，相當於(yu) 設備的靈魂和大腦；第六個(ge) 部分就是焊接工藝，這個(ge) 是大家經常忽略的部分。大族激光這幾年積累了比較完善的工藝數據庫，麵對不同的材料、不同的焊縫形式、不同的厚度我們(men) 能夠快速拿出一套比較可靠的工藝解決(jue) 方案，這是我們(men) 的一個(ge) 優(you) 勢，也是一台設備成功與(yu) 否的關(guan) 鍵。

這是目前我們(men) 對激光焊接工藝大致的一個(ge) 分類，第一個(ge) 是激光自熔焊，這是比較常見的，還有激光填絲(si) 焊，通過激光+焊絲(si) 擴大一些組織性能，可以改善焊縫的一些組織。第三個(ge) 是激光遠程焊，在汽車行業(ye) 的複合件用的非常多，像座椅、四門兩(liang) 蓋等等。第四個(ge) 是激光-電弧複合焊，它是激光和電弧焊兩(liang) 種資源，在一些厚板領域、工程機械、航空航天用得比較多。第五個(ge) 就是激光釺焊，它在汽車尾蓋和頂蓋上用的比較多。這個(ge) 是優(you) 勢，可以做到高度自動化、生產(chan) 效率高，焊接變形小，熱輸入量小，還有就是外觀美觀，無接觸焊接，它的精度可以代替傳(chuan) 統的加工工藝，還有就是它是環保無耗材的加工方式，基本上一套設備更換一下保護晶片有可以了。

這是我們(men) 在汽車動力傳(chuan) 動行業(ye) 典型的結構件，像齒輪、變速箱、換檔撥叉、輪轂等等，這些傳(chuan) 統汽車部件上麵能夠用到激光焊接的，基本上大族激光這幾年都做出了成功的案例。下麵我就選出一些比較典型的跟大家分享一下。

這個(ge) 是現在新能源汽車電機定製的激光焊接，它是矽光片疊在一起，通過200或者300焊強同時進行焊接，主要是破壞它的矽層，它的變形非常小，破壞也小，對鐵芯產(chan) 生的扭矩就更大，左邊是我們(men) 做的單站，右邊是我們(men) 做的一條全自動化的矽鋼線，它最終的用戶就是給華為(wei) 做配套的。

這個(ge) 是渦輪增壓器調節閥，它是難焊材料，是不鏽鋼和高溫合金合在一起的，而且它的焊縫直徑非常小，我們(men) 通過一個(ge) CCD的檢測，焊前通過拍照的形式把這種誤差相當於(yu) 就忽略了，即使有誤差也可以通過拍照快速找到焊接的位置，我們(men) 是給霍尼韋爾做配套的，這個(ge) 設備他們(men) 買(mai) 了很多在歐洲給寶馬做配套，左邊是我們(men) 的一個(ge) 視頻。這種渦輪增壓的調速閥也有各種各樣的結合形式，我們(men) 也針對不同的形式開發了不同類型的機床，有這種直線性的流水線，也有這種轉台的形式，就是針對不同的客戶我們(men) 也有一個(ge) 定製化的需求。

還有一個(ge) 在傳(chuan) 統行業(ye) 很重要的零部件是差速器，它原來的工藝是通過螺栓的形式，現在我們(men) 用激光焊接來做的話可以不用螺栓了，節省很大的材料，而且它的尺寸和厚度可以大大減小，整個(ge) 就降低了它的產(chan) 品重量，結構做得更加緊湊，變形也很小，它的工差也能夠滿足我們(men) 的要求，這樣一套就非常適合做整條的自動化線，通過激光清洗它的一個(ge) 表麵的塗層，然後再壓緊激光打標，再做一個(ge) 激光焊接，當然可以選配它的焊縫智能檢測係統，再進行離線超聲波的檢測，相當於(yu) 我們(men) 可以提供整套的解決(jue) 方案。

這是傳(chuan) 動齒輪，這個(ge) 也用的非常多，因為(wei) 有些齒輪的含碳量比較高，焊縫的時候容易開裂，我們(men) 就做了一個(ge) 焊前的加熱，加熱完之後再進行焊接，右邊是我們(men) 的一些設備的案例展示，有3工位的也有6工位的，所有的措施和手段都能夠保證更好的焊接質量。

發動機的彈簧，這個(ge) 設備它本身彈簧鋼不好焊，我們(men) 用的是激光填絲(si) 焊的工藝，通過機器人把它的邊緣接進行聯動，通過填充合適的金屬保證它的強度，這一套裝備是我們(men) 真正意義(yi) 上的打進北美市場的一個(ge) 高功率裝備，它不是國內(nei) 的企業(ye) 買(mai) 了我們(men) 的設備放到美國的工廠，而是美國企業(ye) 直接買(mai) 了我們(men) 的設備放到美國。

這是一個(ge) 雙質量飛輪和撓性飛輪，零部件這個(ge) 大家都非常熟悉了，它是弧焊和激光焊的對比，從(cong) 這個(ge) 焊縫質量對比可以看出來，激光焊有非常大的優(you) 勢，後續部需要打磨了，減少了人工的工序，而且在控製變形方麵基本上可以做到30絲(si) 以內(nei) ，這是弧焊沒法比的。這是我們(men) 做的雙質量飛輪的工作站，這種大批量的要做在線檢測，後續的產(chan) 品追溯，萬(wan) 一有召回哪一台設備有問題，我們(men) 要能夠馬上準確地判斷出這台設備生產(chan) 這個(ge) 零件是什麽(me) 時候，是一個(ge) 什麽(me) 樣的工藝參數，這是我們(men) 給國內(nei) 龍頭企業(ye) 之一做的5條雙質量的飛輪自動化線，包含了自動上料、自動壓緊、激光打標、焊前預熱、自動焊接、平衡、清洗、檢測，整個(ge) 一條自動化線做下來就大大減少了人工、提升了效率，這個(ge) 也是為(wei) 什麽(me) 這個(ge) 客戶找我們(men) 買(mai) 了第一條，馬上又買(mai) 了第二條、第三條。

這是工程機裏的一個(ge) 活塞，它是一個(ge) 鋼活塞，是42CrMoA的材料，這種材料焊接很容易出現裂紋，那我們(men) 是怎麽(me) 去進行控製的呢？我們(men) 也是通過一個(ge) 焊前預熱、焊後保溫，我們(men) 做了兩(liang) 條全自動化生產(chan) 線，它原來的工藝是電子塑焊，由於(yu) 尺寸的原因容易受影響，我們(men) 用激光焊來做它的效率品質都能夠得到保證，這個(ge) 終端客戶就是濰才動力，他們(men) 現在基本上都是在用激光焊來做。

減振器跟雙質量飛輪也差不多，它要保證密封性的成形，盡量打磨除渣，我們(men) 也做了全自動化的生產(chan) 線，是不需要人為(wei) 幹預的。換檔撥叉它原來的加工工藝是通過鑄造，然後在裝備上進行一個(ge) 裝修，這個(ge) 工藝流程非常複雜，而且廢品率比較高，萬(wan) 一變形的話還要重新開一套模，對於(yu) 整個(ge) 產(chan) 品、壽命和品質都有影響，我們(men) 現在直接用精衝(chong) ，然後再用激光焊接，再來做檢測變形，這樣做下來的話它的品質就大大提高了，同時它的材料利用率也大大提高了，不需要做那麽(me) 厚重。

這是我們(men) 國內(nei) 的一些客戶做了各種各樣的工作站，轉台的、滑台的，這是未來的趨勢，鋁合金的電池托盤，它是5係的鋁合金，下麵是放新能源電池的，這個(ge) 對於(yu) 定形的要求非常高，而且它的焊縫非常多，120條，總成超過9米，我們(men) 是怎麽(me) 來做的呢？我們(men) 通過分析，采用兩(liang) 台機器人同時對這一條進行焊接，盡量控製它的焊接變形保證效率，而且我們(men) 的附件都放在二樓的平台，非常節省空間。

汽車座椅用激光焊也是非常多，座椅的前排後排靠背，基本上這些核心的金屬件都可以用到激光焊接，因為(wei) 它的效率高，便於(yu) 後續創新設計，不用做得很笨重。通過這些年不斷努力，國內(nei) 汽車行業(ye) 的座椅配套巨頭企業(ye) 基本上都在裝配我們(men) 的設備，像佛吉亞(ya) 、安道拓等等。即使你是新能源車座椅，激光焊都不會(hui) 過時，因為(wei) 什麽(me) 車都需要配座椅。

這是貨車的輪轂，你要保證它不變形、保證它的強度，那激光焊是非常合適的工藝，現在國內(nei) 在輪轂這一塊慢慢都在替換激光焊。這是我們(men) 的麥格納客戶，他是1500mpa的高強鋼，我們(men) 通過機器人的塗膠、點焊和激光焊了全自動化的生產(chan) 線，這是我們(men) 在調試的時候拍的一個(ge) 視頻，大家可以清晰地看到，我們(men) 除了前麵的那些點焊、激光焊工藝還配套了塗膠檢測係統、焊縫跟蹤係統和焊縫在線檢測係統、激光打標，後續萬(wan) 一有不良品我們(men) 還配了一個(ge) 補焊工位，整個(ge) 這樣一條全自動化線做下來完全可以保證它的產(chan) 品質量，保證27JPH的要求。

除了動力傳(chuan) 動係統，激光焊接在汽車其他環節的應用也非常多，以BBA這些為(wei) 代表的國際豪華品牌現在基本上都是用我們(men) 大族激光的設備來焊接汽車零部件，國內(nei) 的主機廠像一汽、上汽、長城、比亞(ya) 迪、吉利都在裝我們(men) 的焊裝線設備。

右下角這個(ge) 圖是我們(men) 給奧迪Q5的門板焊接，為(wei) 什麽(me) 拿出來呢？2016年的時候克強總理考察的時候在這台設備麵前站了10分鍾，他看到我們(men) 國內(nei) 的設備不用老外的，用自己的，他很驕傲。

這是我們(men) 給上汽做的一個(ge) 車架，這種材質因為(wei) 燃料的間隙比較大，大家可以從(cong) 左下角看到達到了2mm，2mm激光焊怎麽(me) 實現呢？我們(men) 用激光電池輔焊通過兩(liang) 種電源用在上麵，經過了大量的測試之後斷裂的位置發生在母材而不是焊接區域，說這說明激光焊接瞬間給這個(ge) 材料起了作用，它是4台機器同時對車架進行焊接，現在這個(ge) 車已經上市了，而且還賣得還不錯。

在超高功率激光焊接裝備我們(men) 也做了很多的業(ye) 績，像萬(wan) 瓦級別以上的激光器以前都是天價(jia) ，現在我們(men) 把技術突破，15kw、16kw、20kw，像右下角20mm的不鏽鋼，單麵焊、雙麵成形，這在原來是無法想象的。

這是國內(nei) 首套民營火箭發動機，這個(ge) 是發動機的尾噴管，這是一個(ge) 薄壁的結構件，焊接對變形的要求是非常高的，因為(wei) 它要助推火箭送到天上去的，右下角可以看到我們(men) 在焊前做了一個(ge) 熱變形的仿真分析，我們(men) 通過理論和實踐，結合我們(men) 原來的經驗，這條縫焊多長、多快，從(cong) 哪個(ge) 地方開始焊、怎麽(me) 焊我們(men) 都是有一套完整的理論體(ti) 係去做，前段時間已經升空了，大家可以在網上看到。

第三個(ge) 方麵講一下大族激光在智能製造做的一些創新、實踐與(yu) 服務。首先我們(men) 知道激光裝備最核心的就是光纖激光器，我們(men) 15kw的光纖激光器已經成功應用，現在我們(men) 的激光切割器上麵基本上都是配我們(men) 自己的激光器，而且高功率光纖激光器已經批量生產(chan) 和銷售了。光纖激光器最核心的東(dong) 西就是光纖，我們(men) 是國內(nei) 唯一一家自己做光纖的，我們(men) 收購了加拿大的公司，把它的技術拿過來，相當於(yu) 踩在巨人的肩膀上我們(men) 走得更快更遠。

第二個(ge) 就是功能部件，除了激光器，像焊接頭、清洗頭、加工頭等等我們(men) 已經形成了係列化，也掌握了核心技術，現在我們(men) 可以給其他的公司做配套，相當於(yu) 我們(men) 不需要受製於(yu) 人了，也可以給其他的用戶去配我們(men) 大族激光自己的焊接器、切割頭這些。

這是我們(men) 的一個(ge) 智能控製解決(jue) 方案，整個(ge) 大族的數控係統是我們(men) 的工程師在辦公室裏麵一行一行代碼敲出來的，非常不容易，這些年也走了彎路，但是在控製係統這一塊我們(men) 是不希望受製於(yu) 人的。如果說控製係統沒有跟你的設備全方位打通的話，別人開放一個(ge) 接口就得收多少錢，會(hui) 非常卡脖子。

我們(men) 也給激光裝備配上了智能化的信息管理係統，我們(men) 可以給企業(ye) 上層ERP做配套，跟他們(men) 的通訊做接口，我們(men) 也可以自己跟企業(ye) 來開發這種係統，可以很方便地對訂單、生產(chan) 管理係統、零部件管理係統、自動化線的管理係統進行數據管理，相當於(yu) 可以給企業(ye) 打造一個(ge) 全麵化的信息管理係統，非常方便。

這些年，我們(men) 一直在響應國家政府的號召，從(cong) 生產(chan) 製造向服務製造升級，像車間的數字化、業(ye) 務透明化、製造服務化，通過這“三化”來實現產(chan) 品的高品質，降低成本，縮短交貨期，這也是我們(men) 的一個(ge) 目標。

這個(ge) 圖可能大家看了會(hui) 覺得有一點複雜，但是它把這一件事情說得很簡單，我們(men) 最後無論是智能工廠的建設還是內(nei) 部像采購、物控、設計、研發各個(ge) 部門，最後大家都是在一個(ge) 雲(yun) 平台上麵進行辦公，非常方便、快捷，這一定也是未來製造型企業(ye) 的轉型，我們(men) 並不需要租一個(ge) 大大的廠房大家一起在裏麵幹活，這次疫情大家已經明顯感受到了，其實在家裏通過遠程會(hui) 議在家裏辦公，企業(ye) 業(ye) 務並沒有停滯不前，照樣還是運轉得風生水起，這個(ge) 也是提出了新的思考，我們(men) 也在這個(ge) 方麵做出了很大的努力。我們(men) 是怎麽(me) 做的呢？我們(men) 跟騰訊雲(yun) 、華製智能都簽署了戰略合作，我們(men) 跟中國聯通簽訂了5G+工業(ye) 互聯網的戰略合作協議，我們(men) 這樣做的目的就是希望能夠降本增效，提高我們(men) 的質量產(chan) 業(ye) 服務，這是我們(men) 的核心目標，永遠不會(hui) 變的，希望能夠打通全產(chan) 業(ye) 鏈的上下遊，讓我們(men) 的客戶、采購和用戶都能夠實現共贏。

這是我們(men) 的一個(ge) 營銷服務網絡，我們(men) 目前是三大運營中心，華東(dong) 、深圳總部、北方；四大備件庫，也就是深圳、蘇州、北京、長沙，所以我們(men) 這麽(me) 多的售後服務團隊能夠保證2小時響應、24小時到客戶現場解決(jue) 問題。我們(men) 在努力不斷前進，保證我們(men) 的產(chan) 品能夠在歐美高端市場站穩腳跟，前麵我也跟大家展示了一些，我們(men) 會(hui) 繼續把我們(men) 的產(chan) 品賣到北美和歐洲去，這是我們(men) 的目標，希望有一天能夠像通快一樣，甚至超越通快。

這是我們(men) 的典型用戶，這裏因為(wei) 篇幅的原因重點提了一些，當然如果都要寫(xie) 出來，一頁肯定放不下，像軍(jun) 工、航空航天一些大企業(ye) 集團都是我們(men) 的用戶。大族激光希望做中國基礎工業(ye) 裝備及自動化的主要供應商，這是我們(men) 的願景，也是我們(men) 的目標。