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南方日报“致匠心”报道:廿年铸就“快刀” 今朝销往欧美日韩 精细到0.01毫米级,大族激光凭工匠精神站上行业之巅!

2016-06-20
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  距离深圳宝安机场北约20分钟车程,坐落着大族激光的全球制造基地。与一般的工厂不同,这个基地由6栋现代化工业厂房构成,生产车间整洁有序,光纤激光切割机、三维五轴激光切割机、激光切割焊接一体机等高精度产品在这里诞生,发往全球。

  激光被称为"最快的刀、最准的尺、最亮的光"。在大族激光,"丝"是员工们常用的量词。1个丝即0.01毫米,也就是10微米,相当于头发丝直径的几分之一,而在产品装配等过程中,对平行度、直线度等的要求往往精细到"丝"级。 

  "激光其实与人们的生活息息相关,大家用的苹果等品牌手机、眼镜、纽扣等各种产品中很多都与大族激光的激光、打标、焊接、切割等系列产品有关"大族集团副总裁、大族激光钣金装备事业部总经理陈燚早在1998年就加入大族,如今管理着年销售额逾10亿元的产业群,参与并见证了大族激光的成长。
  自1996年起步于华强北,大族激光凭借激光打标技术叩开了市场,其后产品从激光打标机延伸到激光焊接机、激光切割机等。在全球激光上市公司中,大族激光2015年销售额排名第二,多项产品水平居世界前列。

  在陈燚看来,大族激光20年来之所以能够站在行业之巅,主要是得益于大族激光以"工匠精神"做细、做实,专业、专注,持之以恒,追求创新。他强调说,提倡工匠精神尤其要注重工匠制度的建立,要建立制度化、细节化的管理流程,从而让更多人具备真正的"工匠精神"。

 

一束光每分钟切割50米钢板

  在大族激光全球制造基地一栋楼宇一楼,钣金装备事业部激光技术应用研究中心,一台价值数百万元的光纤激光切割机正在快速地切割钢板,旁边一台占地面积极小的光源发生器产生激光,通过激光束照射到板材上释放的热量实现了高精度、高速度切割,短短1分钟内,就可以切割50米、厚度为1毫米的钢板。 
     "在激光切割机诞生前,传统的切割方式不仅需要制造模具,耗时长,而且成本高,金属模具有时都要上百万元。"大族激光钣金装备事业部总监张炜告诉记者,激光切割机是柔性切割,在电脑里做出模型后就可以即时打样,而且不局限于切割图案限制,速度快、精度高,切口平滑,噪声也低。
  尽管这个生产车间的面积还不到3000平方米,但一个月可以产出六七余十台光纤激光切割机,价值上亿元。目前,大族激光钣金装备事业部自主研制的光纤激光切割机累计销量突破2500台,稳居世界第一,创造大功率激光设备超40亿元的销售业绩。

  陈燚在工艺样品陈列柜中旁展示出一个圆形的发动机硅钢片,介绍道:这种硅钢片要求的精度是几个丝,以往是通过冲压完成,但通过大族激光具有国际先进水平的激光切割设备的高质高效加工,做出了高精度产品,完美地替代了冲压工艺。新的切割加工工艺,消除了因冲压成形带来的内应力,给用户带来了加工技术上的突破。在金属板材小孔切割工艺技术上,大族更是做到了国际领先水平。

 

设备迭代历经上千次改进

  2008年,金融危机重创全球各大行业,激光切割机市场被二氧化碳激光器一统天下,同质化情况极其严重,高功率激光装备发展困难重重、举步维艰。刚上任的陈燚带领团队——钣金装备事业部,独自另辟蹊径,开始探索和尝试一些全新的思路与方法。
  该年年底,陈燚在德国参观考察。从事激光行业多年的他,敏锐地发现了光纤激光器的应用前景,回国后立刻组织人员研究高功率光纤激光集成应用的可能。

  "我当时坚定能行的理由很简单,就是我从事这个行业10年,我有自己相对深刻的认识。我们也有自己的优势,一定能把激光技术发扬光大",陈燚说。

  如今回头来看,大族激光钣金装备事业部2009年推出第一台高功率光纤激光切割机,并迅速取代二氧化碳激光切割机成为钣金加工市场的生力军,这场"自我革命"无疑是个明智之举。不过,在当年陈燚决定研发这一产品时,却受到了学术界、同行的质疑,认为光纤激光应用在金属加工领域不太可行。
  "什么叫工匠精神?工匠要深谙这个行业的规律,沉得住气,看准了一个行业就要坚持走下去,不能浅尝辄止。"陈燚说,早期的光纤激光切割不要说是切出成型的工件,就连一个简单的割缝与穿孔都难以实现,尽管困难重重,但自己一直坚定能行,所以才能顶住压力、力排众议地推出新产品。
  在研发过程中,他们面临的一个瓶颈是2千瓦功率的光纤激光切割机最大只可优质切割3毫米厚度的碳钢板,更厚的钢板无法实现优质切割,原因是光纤激光经过聚焦后,光束较细、切缝较窄,切割较厚板材时排除熔渣不利。
  面对这一挑战,大族激光钣金装备事业部投入巨大人力、物力和财力,专注于光纤激光切割板材厚度的提升,从辅助气体流量的控制,激光功率的出光配比,在每一个细小的环节都做了上百次的反复测试,得出准确的参数数据,并将优质切割厚度逐步提高到6毫米、8毫米、10毫米、12毫米、14毫米、16毫米……
  如今,大族激光4千瓦功率的光纤激光切割机可大批量优质切割20毫米厚度的碳钢板,2.5千瓦的光纤激光切割机可以在每分钟切割7.5米的3毫米厚度不锈钢。

   "这款光纤激光切割机已经是第四代产品,大大小小经历了上千次的改进。"陈燚告诉记者,大族的光纤激光切割机在国内市场占有率已超过40%,并且销售到德国、意大利、美国、韩国等40多个国家和地区,今年初还在日本正式安装了第一台中国制造的大型激光切割机。

 

每年坚持将三成利润投入研发

  在大族激光的定制和新产品生产车间,记者看到一个占地几十平米的3D制造系统,该系统仅一个三维五轴激光头的价格相当于一辆百万元级别的豪车,可以实现360度打印钛合金、不锈钢、铁基合金和镍基合金大型部件,最大可以打印3.5米乘以1.5米的部件。
     在横梁装配车间,几个工人正熟练地装配切割机的重要部件——横梁。激光头能否高效运行,很大程度上取决于这一部件,对导轨精度的要求是1个丝以内,两条导轨间平行度的累计误差要小于4个丝,也就是0.04毫米之内。

 

 

  工人对激光切割机的横梁主副导轨进行平行度测量,累计误差要在0.04毫米之内。

   如何做到这样的高端产品?实现如此高的精度?陈燚说,大族激光1万名员工中,约30%是研发人员,钣金装备事业部研发人员的占比则高达40%,每年坚持将利润的30%投入研发,而且实行全员质量,以精益思想为指导,构建了从研发到服务的全方位精益制造运营体系,做出了很多国内企业以往做不了的产品。

   "如果没有这么多年的专心致志,哪有这样的结果?一年、两年的功夫不可能做出来。"除了工人日积月累的经验以外,陈燚还向记者展示了大族激光投资2亿元建立的机床加工中心,这里配备120余台数控加工机床及高精度检测设备,产品的累计误差都在几个丝以内,从每个零件开始把好质量环节的每一道关口,确保出货产品的质量、稳定性与最佳性能。

   他说:"装备制造企业要耐得住诱惑,沉得住气,还有很多功课要做。不舍得研发投入,缺乏创新意识,只是做产品,这个企业不会成长起来。"

 

以工匠制度催生工匠精神

   参观了大族激光的横梁生产区间、激光切割机主机生产车间、定制和新产品生产车间之后,记者注意到这些车间都很整洁,没有多余的物料堆砌,不时还能看到一些严密的"生产记录流程卡""作业指导书"等,规定了详细的操作步骤,很多标准都细到零点零几毫米。
打开一个设备控制柜,这个相当于军队指挥部的系统,虽密布各种颜色的线,但一目了然。陈燚解释说,这些线过去并不如现在这么井然有序,改进后不仅是工人效率更高了,而且更关键的是产品品质得到提升,合格率更高。
 
    陈燚说:"中国不缺工匠,也不缺工匠精神,但缺少工匠制度。一个好的制度能够让更多人产生工匠精神。"
 陈燚是大族激光的10号员工,大学毕业后在一家国企工作不到一年,就加入了还在飘摇中的初创民营企业——大族激光。一干就没再离开。在他看来,一个人一辈子都未必能够干得完一件事情,若一个人在一个行业没有工作5年以上,根本就没有入门,在一个平台上精耕细作才能成为真正的工匠。

 

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