高端制造(中国高端制造,全部抄袭?)
2021年中国离高端制造业还有多远?
长期以来,提到高端制造或者工匠精神,人们还是会首先想到日本和德国。
比如“永不松动”的螺母,百分之一克的齿轮等。,仍然深植在我们的脑海中。
说到中国,离高端还有不少差距。
前天,在一部名为《从世界工厂到世界引擎》的纪录片中,全球最大的印刷机械设备制造商之一高斯(中国)技术发展部副部长曲卫国也道出了中国制造在全球的尴尬地位。
曲卫国有一次去德国德罗巴展览会,在一家西班牙印刷设备制造商的展台上看产品。
许多国家的制造商代表都在观看。结果厂商看到他的脸就火了,说:“你是中国人吗?来,抄,看看就行了。”
当时他很尴尬,想扭头就走,但因为是陪领导出访,还是硬着头皮走完了这一圈。
多年后,曲卫国回忆起西班牙印刷设备制造厂员工语气中的嘲讽,依然觉得那是他几十年工作中所遭受的最大侮辱。
这种情况也是过去30年中国制造业“大而不强”的一个缩影。
中国成为制造业强国,本质上是世界级组装厂的崛起。
主业是加工组装,背后是低成本的人工、销售和控制,而不是技术人员。产业链中附加值最高的部分,比如设计、研发、品牌,都不在中国。
但现在,随着全球制造业市场竞争的加剧,新一轮科技革命和产业变革的深入,基于数量优势的低附加值模式终将被洗牌。
在这种挑战下,谁来弥补高端制造业的不足,正在考验制造业和中国教育体系的智慧。
其中,我们不仅需要科学家,更需要高端技术人员。
所以很多人怀疑——中国能在高端制造业突破吗?中国工人的素质能比得上日本德国那样的工匠吗?
也许,我们可以从下面这些人身上找到答案。
01
一味米大师
它是模具工业生产的基本工艺装备,是制造模制品的工具,被称为“工业之母”。
工业中几乎70%的零部件依赖于模具。其生产技术水平是衡量一个国家产品制造水平的标志。在此之前,中国高端制造模具长期依赖日本进口。
今年年初,随着新冠肺炎疫情的爆发,口罩变得极为稀缺。
在N95口罩的生产过程中,熔喷布是抵御细菌和病毒的重要屏障。
熔喷布生产设备的口径密度是口罩合格与否的关键指标。
要想生产出合格的熔喷布,首先要固定好熔喷布模具。
用于加工熔喷喷丝头的钻头
这时,无锡韦偃有限公司加工中心队副班长陈亮奉命带着一队R&D人员夜以继日地工作。累了就轮流在机器旁边的地板上休息1-2个小时。
最终,他们在48小时内成功研发出高精度熔喷布模具。
但这个矮小而普通的80后领导,却用一双神奇的手走进了大家的视野。
其实在国内的工业圈里,他已经是小有名气了——他一手开发的工业模具,可以控制到1微米的精度,相当于一个人头发丝粗细的1/60。
18岁时,陈亮开始加工工业模具。从一个铣床开始,那是最脏最累的粗加工。在工作中,他不得不忍受飞溅的废铁、沉重的材料和震耳欲聋的噪音...
当时,在300米车间走廊的另一端,有一个精加工车间。
每次路过,陈亮都会盯着里面的师傅看,看到他们在操作精密仪器,就觉得馋。他想,“我希望我能在这里工作。”
为了更快的进步,下班后他会主动留下来多做工作。晚上回到出租屋,我会继续学习数控机床方面的书籍。
工人们说陈亮对机器比对他妻子好,陈亮每次做完都会把机器擦干净。
陈亮说过:“机器就像人一样。如果用心相处,你和机器的感情会越来越深。它今天的表现与湿度和温度有关。只有你熟悉并了解机器的‘脾气’,你才能和它好好相处,它才能帮助你。”
沉迷于机器的陈亮也从机器那里得到了回报。
粗加工的第五年,微研接到了电视机定位销的订单,要求精度控制在2微米。
当时国内企业多采用传统刀具加工,精度只能达到4微米,无法满足产品要求。
在燃烧的一瞬间,公司高层突然想起了陈亮,想到他平时爱学习,想法很多,决定让他试一试。
结果他研究了不到一周就找到了解决办法。
“铣”和“磨”是模具制造中的两道工序,但陈亮大胆采用了“移植工艺”,在刀具上增加了精密砂轮,将两者结合起来,实现了铣和磨的双重功能。
但是,有了方案,在过程中如何实现呢?如何将砂轮安装到加工中心的机床上?安装后,如何解决上万个旋转砂轮的高速旋转动平衡问题?
国内外都没有经验可循,一切都靠陈亮和团队去探索。
在R&D的艰难历程中,失败总是如影随形。陈亮把坏掉的砂轮挂在脖子上,时刻激励自己:“当我失败时,这是我的警报;成功,这是一枚无名的勋章”。
但经历多次失败后,他从未动摇。陈亮为自己制定了一个工作原则:“如果你再仔细一点,你就会离一微米的精度更近一点。”
物有所值。经过不断的尝试,陈亮和他的团队终于成功了,他一战成名,被同事和客户称为“一微米大师”。
2014年,清华大学访问微研院,开展校企合作,共同承担国家863重点项目。
本项目是高端柴油机高精度微孔加工设备项目。在实验室研发成功并申请专利后,因产品性能不稳定而延误工业化生产。
陈亮再次挺身而出,带领团队攻关。
经过仔细研究和调查,陈亮发现问题出在油嘴倒锥孔机床主轴机构的关键部位——它只有十几张纸那么厚,容易变形,但精度要求在1到3微米,这样喷出的油才能更准确,雾化均匀,燃烧充分。
在不到半年的后续时间里,陈亮和他的团队实现了设备关键主轴的技术创新,为国内首台具有自主知识产权的高精度微喷孔加工设备替代进口奠定了基础。
他用行动证明,科技报国不只是科学家的事。
研发成功后,清华大学的一位老教授紧紧地握着陈亮的手说:
“陈师傅,这些年来,国家越来越重视产业工人,我有了更深的体会。没有你们,很多理想和设计只能停留在纸面上,停留在实验室里,很难转化为利国利民的产品。”
如今,经过20年的追赶,中国模具行业发生了翻天覆地的变化。
根据国际专用工装及加工协会(ISTMA)的数据,2012年前后,中国超过日本成为全球最大的模具出口国,规模接近日本的两倍,全球份额为26%。到2016年,中国模具出口额已经扩大到45亿美元。
中国和日本之间的技术差距正在缓慢而稳定地缩小。
02
东方焊接女神
制作模具有一个非常关键的步骤,就是焊接。
先进的焊接技术不仅可以提高零件的精度、光洁度和可观察性,还可以大大缩短模具的制造周期。
焊接精度越高,就能更好更快的做出工业成品。
随着全球对高质量零件需求的不断增加,能够提高零件精度的无缝焊接技术变得越来越重要。
在中国的焊接行业,有一个“女兵”很特殊。
在大多数人的印象中,电焊是“男人的工作”,因为又苦又累。
但是,孙景南觉得这份工作既宏伟又神奇。1990年中车南京浦镇车辆有限公司招聘时,她毫不犹豫地第一个报名。
起初,她父亲不支持她的决定。她一报了岗,她爸爸就跑到公司人力资源部把她改回来了。
没想到,孙敬娜决定了自己的想法,并且固执地跑回去改变了它。
但成为一名真正的焊工后,她发现这份工作比她想象的要难得多。
在我的印象中,焊工是一个一手拿着口罩,一手拿着焊枪,电弧闪烁,焊花飞溅的帅气身影...
事实上,焊接车间必须武装到牙齿。闷热的工厂,厚重的工作服,让一天下来全身湿透。夏天热得全身都是刺,连裤腿都能淌汗,胳膊上都是烫伤的痕迹。
但即便如此,每天下班后,她还是一个人呆在车间里,找废品偷偷练。
她还到处“拜师学艺”,跟着师傅学,跟着同行学,买了焊接方面的书,回来自学,记下了600多页笔记。“没那么难,大家都这样。”
可能是女员工的关系吧。孙景南从一开始就很在意焊缝是否好看。用她自己的话来说,“人们认为工作只是为了赚钱,做一份工作。我只想让它好看。”
用心让她进步比别人快。
进厂不到两年,她被推荐参加厂里举办的青年工人技术竞赛,获得第一名。
2000年,公司派孙景南和其他几个同事去法国深造。
孙景男作为第一批敲定的人选之一,让法国专家十分怀疑,连连摇头:“不是,不是,什么叫女人线?”你在中国没有人吗!"
公司只能反复协商,最后让对方勉强同意。
已经是公司骨干的孙敬娜不服气,心里充满了力量。
培训第一天,外方考官就给中国学徒一个下马威——让大家一起做高难度的铝合金侧墙焊接。
这种焊接由于材料娇贵,容易产生焊透、气孔等缺陷。大家面面相觑的时候,孙景男站起来说,我试试!
当时欧洲还没有女电焊工,突然有个东方面孔的女人自告奋勇。
结果她焊接的铝合金不仅完美,而且比普通人快很多,让法国技术人员目瞪口呆。
之后在侧墙站的一次检查中,国外焊工因为装配不准,缝隙太大,怕焊透,没人敢焊接。
孙敬娜又接手了这个难题,一次性完成了焊接。
在两个月的时间里,孙景男不仅拿到了“满分”,还凭借过硬的焊接技术获得了“东方女焊神”的称号。
甚至在项目实施后,每当有焊接问题需要处理时,法国专家都会习惯性地找“孙夫人”(孙女士),只要有她在,就“没问题”。
后来才发现,两个月的培训期,只有她一个人走完了所有的程序,记了厚厚的笔记。
随着每个项目的圆满完成,孙景南还带领团队完成了10多个科研项目、150多个技术攻关项目、50多项创新成果、30多项授权专利,创造了1500多万元的经济效益。编写了8本先进操作方法培训教材,在省部级刊物上发表论文40余篇。
2019年,她的工作室被授予“国家级大师工作室”。
从引进到自主创新不是目标,从跟随到引领行业才是追求。
对于孙景南来说,每前进一步都面临着技术问题的考验。
针对18mm铝合金窄间隙焊接极限和坡口焊缝根部熔深不达标的问题,她独创了铝合金坡口焊接摆动焊接操作法。
针对国际上0.8mm超薄不锈钢的焊接难题,提出了超薄不锈钢板MAG焊异形接头的先进操作方法,产品合格率达到100%,在国际工程中全面推广。
不仅如此,她还独创了铝合金中空型材焊接修复方法,可以完美修复中空型材内腔的焊接缺陷,无需外部设施,不损伤车身。
同时,她还攻克了单面高压接头单面焊、双面成型、环焊、环塞等铝合金焊接技术难题,以及铝合金单面高压对接、角接、K型等多接头、多工位、多板厚的技术创新,实现了铝合金技术从无到有。
她以精湛的技术和创新的手段,提高了中国轨道车辆车体的技术研发水平。
用一把焊枪,中国的城市轨道交通制造技术站在了世界前列。
03
技术改造王
高精度工业产品生产完成后,并不意味着任务的结束。机器出现问题,成品需要维修。
修理机器的难度不亚于制造机器——精密机器有成千上万个零件,要知道哪个零件出了故障就像大海捞针。
然而,在中车戚墅堰所,一名修理工却练就了一项“神奇”技能——他能从嘈杂的轰鸣声中,立即听出是哪台机器“生病”,并准确判断“原因”。
这个人叫刘云清。
作为厂里唯一全面掌握锻造成型机维修技术的专家,刘云清的维修技术是众所周知的。
甚至一些外企遇到相关维修问题也会前来咨询。
经过多年的艰苦训练,刘云清觉得自己已经“和机器融为一体”了。甚至每天睡觉前,他都在脑海里一遍又一遍地回放工作的细节。
而这份匠心,让他不仅懂得修理,还能让“老树开花”,让旧装备变成新装备。
曾经有两台磨床,诞生于80年代,本该属于淘汰序列,却因为国内外都没有能达到要求的机器,而作为难题交给了刘云清。
领导让他把这两个老古董改造成精度只有1微米的机器。
1微米。怎么可能变化得如此准确?
为了做好改造工作,刘云清干脆住进了工厂,把磨床的主轴、输送机、液压系统、润滑系统全部摸了一遍,耐心地调整每个环节。
每一个环节都是完全手动的,以尽量减少偏差,所以日夜不停地调整了三四个月,最后在一次漏油的“小事故”中解决了。
几十万的国产设备,经过改造升级,达到了几百万进口设备达不到的精度要求,连外国专家都傻眼了。
2002年后,他开始尝试改造进口数控设备。
他改造后大概有6-700台数控机床,有德国的,日本的,美国的,意大利的,韩国的。
因为常年从事维修工作,他深知依赖进口设备带来的委屈。
为了不求人,刘云清不满足于仅仅改造几台机器。他原本只懂机械维修原理,转行学习了设备、机械、电气、液压、软件等各个领域的硬书。
渐渐地,刘云清学到的东西越来越多,胆子也越来越大,大到敢带头造机器。
高铁上的“复兴号”齿轮箱,原箱体是人工清理的,经常出现不干净的问题。其中残留的铁锈残渣直接影响了齿轮和轴承的使用寿命。
没有任何经验,如何搭建一个设备用空“洗澡”福星的变速箱?
为了这个看似不可能的想法,刘云清带领徒弟找了30多家供应商进行技术交流和实地考察,拿出了十多个方案进行论证。
最后,他们花了两年时间创造了这台机器。
去年2月,全球首台高铁齿轮箱全密封清洗机开始清洗复兴号齿轮箱。
最近,他和他的团队自主研发的GHM8500珩磨机首次交付使用。
从2008年开始启动数控珩磨机的研发,到现在自主研发成果从“自用”向产品转化,实现了成果转化。
不仅如此,他还在国家级期刊上发表了三篇论文,数十项创新,两项发明专利。
在以他名字命名的“刘云清劳模创新工作室”里,最初学历只有中专的刘云清,现在手下有一批博士、硕士。他们自主研发了200多台套设备,直接创造经济效益1.5亿多元。
20多年来,有朋友高薪邀他创业,苏州也有企业向他伸出橄榄枝,工资是当时他的两倍多。
他没有动摇,但最终,他选择了留下。
“很多人嘲笑我的愚蠢,但我不这么认为。一个人能够做自己喜欢的事情,是一种幸福。在做自己喜欢的事情的同时,也能为单位、社会、国家做一点贡献,对我来说就是最大的财富。”
作为一线工作者,他深感荣幸。被称为公刘,他认为是对自己最大的褒奖和肯定。
乐章结尾部
中国制造也在这些人的手底下默默的改变着。
像这样的工匠还有很多,比如有“金属雕刻”之称的张怀宏,他完成了世界上最大的1600T全地面起重机的第一个关键焊接任务。比如在牛皮纸那么薄的钢板上焊接,不会有泄漏,发动机的高凤林是给火箭焊接的。比如,25年交付了5000多架波音737系列优质垂尾雪鹰;比如古剑,一个几乎已经把指纹磨平,练就了“微米级”锉刀技术的钳工。.......
他们积累多年的技能,承受着常人无法忍受的毅力和努力,有时甚至涉及到生命危险。
这些步骤的积累给我们带来了非凡而重要的地位。
40年前,德国为了在夹缝中生存,曾经“不择手段”抄袭英法美的产品,廉价销售冲击市场。
偷窃,复制产品,伪造制造商...德国产品被英国人贴上了不光彩的标签。
1887年8月23日,英国议会通过了一项侮辱性商标法,规定所有从德国进口的产品都要标明“德国制造”,以此来识别劣质的德国商品。
然而130年后,勇敢的德国人在制造业完成了追赶和反击。
虽然目前中国高端制造业还有很长的路要走,尤其是机床、造船、飞机、精密仪器等制造业。仍然远远落后于国外。
但是在一代又一代中国人的努力下,这个差距用肉眼看会变小。
我们要相信,一旦意识到了,下定决心去改变,痛苦的慢性病就没有那么可怕了。
在从制造大国走向制造强国的过程中,我们正试图把卡在喉咙里的鱼刺一根一根拔出来,赋予中国制造新的意义。
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