汽车发生碰撞时,A柱、B柱和防撞梁等关键结构,是保护驾乘人员安全的重要屏障。这些被称为汽车“保命骨架”的部件,大多采用热成形钢制造,其强度可达普通钢材的5至10倍。
热成形钢强度高,传统加工手段难以胜任。随着我国新能源汽车产业快速发展,车身结构日趋复杂,市场对三维五轴激光切割机的需求也随之增长。这类设备以高能激光束为“刀”,通过五个运动轴协同作业,可沿汽车零部件的三维曲面完成精准切割。
十多年前,三维五轴激光切割装备的核心技术掌握在国外企业手中。进口设备价格高、交付周期长,激光头、数控系统等核心部件的技术资料也不对中国客户开放,设备维护、功能升级等环节长期受制于人。
2013年8月,硕士毕业的朱驰进入华工科技子公司华工激光,成为一名机械工程师。13年后,他已成长为公司三维五轴装备事业部副总经理。由他参与研发的三维五轴激光切割机累计销量突破1000台,不仅在国内市场拿下7成份额,还出口到欧美等10多个国家和地区。
面对外企四十年技术积累, 他敢说“我有八成把握”
2014年,全国新能源汽车销量约7.5万辆;到2016年,这一数字已增至50.7万辆,两年增长近6倍。新能源汽车产业快速扩张,带动热成形汽车零部件需求上升,也为激光切割设备打开了新的市场空间。
然而,当时这类高端装备及其核心部件主要依赖进口,设备何时交付、故障如何维修、功能怎样升级,很大程度上取决于国外供应商。
“设备在生产现场出现故障,我们不能自己检修,必须寄到国外处理,时间完全不可控。”朱驰说,“半个月后就要投产,客户急得跳脚,国外供应商却说:要么按流程来,要么别用我们的产品。”
一边是下游市场需求快速增长,一边是上游核心部件供货和售后服务长期受制于人。对华工激光而言,自主研发已不只是降低采购成本的问题,更关系到设备能否按期交付、故障能否及时处理,以及产品迭代升级的主动权能否掌握在自己手中。
2016年,华工激光启动面向汽车行业的三维五轴激光切割机研发项目。核心团队只有5人,朱驰负责机械设计。他们面对的,是国外企业用40年时间构建的“技术护城河”。
“我们都不觉得这是一个遥不可及的目标。”朱驰平静地说。接到任务时,他和同事们判断,项目成功的把握有八成。
这份信心,一半来自国外供应商那句冰冷的“你用还是不用”激起的不服气,另一半则来自母公司华工科技多年积累的技术家底。
早在2010年,华工科技便开始在葛店建设激光先进制造装备产业园;2013年,又向华工激光增资2.26亿元,进一步加大激光产业布局。此前,华工科技还与华中科技大学、神龙汽车、上海通用等单位持续开展汽车激光焊接、切割装备技术攻关。
长期积累的技术平台、工程经验和汽车行业资源,为项目高效实施打下了基础;多年往返于设计端、生产端和客户现场,也让朱驰对设备结构、加工工艺和市场需求有了更深的判断。
“我们要解决的,已经不是一台设备能不能修、一个部件能不能按时到货,而是中国企业能不能摆脱对国外技术的依赖,自己造出一台可靠、好用的三维五轴激光切割机。”
难关一道连着一道, 研发一程接着一程
2017年9月,华工激光首台面向汽车行业的Autobot 3015三维五轴激光切割机下线。
但朱驰清楚,自主完成整机设计只是第一步,设备使用的激光头、数控系统等核心部件仍然依赖进口,真正的技术主动权还没有完全掌握在自己手中。
国外企业不开放核心技术资料,团队就把客户车间当作试验场,长期跟踪进口设备与自研设备的运行状态,围绕生产过程中暴露的问题反复试验、调整参数、修改设计。2018年,华工激光自主研发的首款三维五轴激光切割头成功应用,整机国产化向前迈出关键一步。
此后,团队将攻关重点进一步转向数控系统。2022年春节前,第三代产品进入研发冲刺阶段。为了赶在节后推向市场,朱驰和几名核心成员干脆住进公司,办公室里摆起了折叠床。“忙到零点以后是常有的事。”朱驰回忆。除夕前几天,团队完成全部设计图纸,第三代产品及其核心部件的国产化方案基本定型。
技术方案完成后,还要接受市场检验。当年,全球芯片供应紧张,进口数控系统交付周期不断延长,而一批新能源汽车生产线正等待设备进场。已经完成前期研发和验证的国产数控系统,由此迎来规模化应用的机会。
“机会出现时,手里得有东西接得住。”朱驰说。经过生产一线反复检验,国产数控系统的稳定性和可靠性逐步获得客户认可。
当核心部件逐步摆脱进口依赖,团队的目标也从“有没有”转向“好不好”,并进一步瞄准智能化、自动化发展方向。
“客户需要解决什么问题,我们就朝什么方向做。”朱驰说。第五代产品已搭载视觉检测、自动上下料、智能交互等功能,将人工智能、机器视觉等新一代信息技术融入激光加工装备。
一条产业链, 撑起三维五轴“湖北造”
2013年7月,习近平总书记考察武汉光谷时指出:“一个国家只是经济体量大,还不能代表强。我们是一个大国,在科技创新上要有自己的东西。”
“总书记这句话,说到了当时整个行业的痛点。”朱驰回忆。2013年前后,国内产业链尚不完善,一台精密减速器需要从国外采购,从下单到收货至少两个月。如今,供应商就在湖北孝感,从下单到送达最快只需几个小时。
十多年间,一条完整的产业链逐渐在湖北成长起来。减速器、控制系统、钣金制造、龙门加工等关键配套企业相继集聚武汉、鄂州及周边地区,围绕华工激光形成70多家上下游企业协同发展的产业生态,全国约70%的三维五轴激光加工机床产自湖北,“研发在武汉、制造在鄂州”的产业格局日益成熟。
产业链壮大的同时,人才也在不断汇聚。近年来,华工科技实施“博士500”计划,围绕关键技术持续引进高层次研发人才。朱驰所在的团队从最初5人发展到100多人,早期核心成员依然坚守研发一线,来自清华大学、香港大学等高校的新生力量不断加入。
“技术为什么没有断层?就是因为最早那批人一直在,新加入的人又不断带来新的方向。”朱驰说。
十多年前,他们追赶的是国外企业;如今,他们开始与国外企业同台竞争。华工激光三维五轴激光切割机已出口欧洲、北美、东南亚等多个国家和地区,国产装备正越来越多出现在全球汽车生产线上。
“过去,我们讲的是‘国产替代、国家所需’;现在,我们追求的是‘行业首发、全球领先’。”朱驰说。
十三年前,总书记勉励光谷“在科技创新上要有自己的东西”。如今,从依赖进口到自主研发,从跟跑突破到走向全球,朱驰和团队走过的这段路,也正是中国高端激光装备不断把核心技术掌握在自己手中的缩影。
@原标题 :《华工激光三维五轴装备事业部副总经理朱驰: “十三年,我们锻造出三维五轴‘湖北力量’!”》
















