在CUHK创源装配车间,工人们正在调试机床。(数据图片)
本报记者谢瑶
数控机床是现代制造业的基础,被誉为“工业之母”。从航母、飞机的生产到螺丝、轴承的制造,数控机床的支撑是不可或缺的。在位于长沙经济技术开发区的湖南仲达创源数控设备有限公司的车间里,齿轮实验室工程师刘有磊正忙着公司即将交付的全数控弧齿锥齿轮干切机的最后试验。我看到他把一个要加工的钢坯放入机台并固定,然后关上门,输入加工程序指令。不到5分钟,螺旋锥齿轮组件就完成了。
“这是国内第一台具有自主知识产权的‘干切削’全数控螺旋锥齿轮铣床。”记者走近铣齿机时,注意到在刀具的快速旋转和切割下,一块金属材料逐渐呈现出齿轮形状。仲达创源总经理办公室主任唐璐说,金属被切割和挤压,会产生高热。因此,工业上广泛采用湿切削工艺用矿物油冷却齿轮,但仲达创源的“独特”干切削工艺可以在很短的时间内完成。切割部分在热传导之前迅速剥离。“传统工艺需要5个小时才能完成工作,我们只需要5分钟,既降低了成本,又减少了污染。其余的,
唐璐告诉记者,CUHK创源收到的数控机床生产订单已安排在明年1月以后。车间满负荷生产仍供不应求。
做一个“填补空白”的产品
产值不断增长的背后是17年的深耕创新。2003年,CUHK创源的母公司创源集团在长沙房地产蓬勃发展。创源集团董事长李国胜为企业持续健康发展、提升国家重大装备产业整体能力提出了多元化发展思路。经过近半年的市场调研,他面临一个难题:是选择当时如火如荼的风电行业,还是市场追捧的纳米材料,还是相对冷门的机床行业?
让李国胜对进入机床行业印象深刻的是市场调查小组的话。当时市场调查团报道,中国是数控机床的消费大国,也是数控机床的进口大国,其技术和工艺长期受制于人,尤其是高端机床的“硬骨头”,国内没有一家企业能真正啃下来。“如果你想做一些能‘填补空白’的事情,选择一条艰难的道路,未来就不会有竞争对手。”2004年,创源集团成立仲达创源,专注于R&D及生产高端数控机床。
CUHK创元成立后,以“锥齿轮闭环制造”为目标,是数控机床行业的“皇冠明珠”。而之前深度涉足房地产行业的创源集团,却没有基础和资源。当时国内弧齿锥齿轮制造业也比较薄弱,配套产业、技术基础和人才队伍都不足以支撑仲达创源突破“卡脖子”的瓶颈。
在缺乏技术积累和技术标准的情况下,CUHK创源从理论研究、设计制造等方面招聘了一批人才。但创业之路并不平坦,技术和产品也没有按照预期路线发展。2009年,公司陷入冰点,甚至一度停产。李国胜没有放弃,而是把办公室搬到了CUHK创源,担任公司总经理。他做的第一件事是建立了一个完善的R&D和制造系统,并建立了一个齿轮理论实验室。李国胜说:“要想做好机床,就必须探索科学的制造规律。只有扎实做好基础研究,才能‘知道为什么’”。随后,公司成立了软件与电气研究、主轴技术研究、齿轮等多个实验室。
了解技术,慢慢稳定的玩。2012年,仲达创源迎来突破,成功攻克了弧齿锥齿轮干式切削技术,实现了自动化
业化,成为我国高端数控装备技术发展的里程碑。生产质量过硬的机床
中大创远制造的螺旋锥齿轮机床所生产的螺旋锥齿轮,是“齿轮家族”中传动效能最高、制造难度较大的一种。唐璐告诉记者,目前公司的产品及核心技术在航空航天、汽车、船舶、石油化工、冶金矿山等行业得到广泛应用,占据了95%的国内市场份额。
良好的产品品牌和市场认可度,并非是顷刻之间就能树立起来的。“一家从零起步、从无到有的企业,要想迅速发展起来,难度可想而知。”唐璐回忆说,为了证明自家产品质量过硬,公司拉着产品去客户工厂进行现场试验,客户认为设备行就留下,不行再拉走,连运费都自己承担。
“唯有质量的长期稳定,才能真正将中国制造变为高品质的保证。”唐璐说,螺旋锥齿轮是高精尖制造,产品的精度要求细化到头发丝的十分之一。中大创远的每道工序都是从零开始,通过逐步探索,从供应商的原材料标准化控制到零部件的检测管理,从细化生产过程的制作管控到装配操作,运用精准的过程管控和科学的数据管理,搭建文明制造体系。工人的每一项动作、每一道工序、每一种材料所使用的数据都准确记录下来,形成庞大的数据库,这不仅是日后生产管理、产品研发、科学创新的依据,也是追本溯源的有力保障。
从一线安装工人,到产品设计师,再到技术经理,每一个人都主动、自觉地按照数据标准严格操作,认真严谨执行每一道工序,每一个人也都会毫无保留地将自己的科学实践数据分享给他人。共享科学的果实确保了制造技术的延续性与传承性。“有时候研发一款新产品,实验报告塞满整个柜子,正是这么多年一代又一代机型研发过程的积累,中大创远才有了同国际顶尖技术掰手腕的实力。”唐璐说。
为了攻克技术瓶颈,中大创远每年投入的研发费用达到企业总投入的25%,企业科研人员90多人,占员工总数的45%以上,研发人员中具有高级职称(含教授、博士)的人员30名。
瞄准世界第一方阵
唐璐告诉记者,经过多年的努力,企业50多项独有核心技术打破了欧美国家的技术封锁,填补了多项国内空白及世界空白。
在高端数控机床领域,中大创远取得了亮眼的成绩:国内首台拥有自主知识产权的“干切削”全数控螺旋锥齿轮铣齿机,首台全数控螺旋锥齿轮磨齿机,首条螺旋锥齿轮数字化精密制造生产线;全球最大、磨削工件直径达1米的全数控螺旋锥齿轮磨齿机YK20100;全球最大、加工工件直径达1.6米的全数控螺旋锥齿轮磨齿机YK20160。
“螺旋锥齿轮计算软件作为参与螺旋锥齿轮高端制造设备国际竞争的一张王牌,代表着国际齿轮制造装备的最高水平,在国内没有一家企业把螺旋锥齿轮两种齿制的计算软件和与之匹配的加工软件能全部完成,但中大创远做到了。”唐璐说,从理论闭环到制造闭环,中大创远独立自主完成了螺旋锥齿轮闭环制造系统的开发。
李国胜告诉记者,高端数控机床行业目前还有八大类产品依赖进口,下一步,中大创远将进一步开拓创新,以现有技术与生产平台为基础,建设高端数控机床进口替代产业化基地,发力高精尖的数字化控制技术研发、高精密检测技术与设备研发,对一系列“卡脖子”的高端装备及关键零部件进行产业化研究突破。
作者:谢瑶
来源: 经济日报