去年,华为创始人任正非在多次采访中说到,华为拥有700多个“数学家”。一个科技公司,为何需要这么多专注基础研究的数学人才?
位于长沙经开区的制造企业中大创远,拥有一支10人的数学团队,或许可以给出答案:深耕数控机床底层逻辑研究十余年,中大创远实现了从理论闭环到制造闭环。
2020年,中大创远数控铣齿机年销售以90%的市场占有率卫冕冠军;螺旋锥齿轮总设备年销售成绩也稳居NO.1。
今年7月,从中大创远再次传来好消息:成功入选工信部发布的第三批专精特新“小巨人”企业。从零起步到成为国家级专精特新“小巨人”,中大创远发展背后究竟有什么秘诀?
一
讲述中大创远的故事,还是要从中国机床行业发展说起。中国是目前世界上最大机床消费国和生产国,2020年高端数控机床进口额高达256.8亿美元。
庞大机床需求之下,是国内机床行业“先天不足”的现实:起步较晚,缺乏核心技术,理论研究不够,高端市场一度拱手让人。
尤其是原理和结构最复杂的螺旋锥齿轮加工机床。机床生产的产品配套用于各种航空航天、汽车、发电装备、工程机械、高精密减速机、舰船、轨道交通装备和机器人等动力传输领域,其工作性能对整个机械产品质量有着至关重要的影响。
“此前,国际上能提供高效精密螺旋锥齿轮成套设备和技术的厂商,只有美国和德国的两家企业。”中大创远有关负责人介绍,两家企业设计、加工与检测技术对外高度保密。
1972年以前,我国这一产品主要由苏联进口,还有少量来自德国和日本,而那时,国外进口的成套螺旋锥齿轮加工设备及辅件一套接近4000万元。
上世纪70年代,我国曾组织了大批专家和学者开展了对螺旋锥齿轮技术的研究,通过十多年的摸索才基本了解理论实质及加工原理,并设计和制造出国产机械式螺旋锥齿轮加工机床。但由于未突破核心技术,国产设备的加工精度、稳定性等与进口机床差距甚远。
面对“内忧外患”,2004年,湖南创远集团董事长李国胜在寻求转型中,在长沙成立了中大创远,选择啃“硬骨头”,专攻高端数控机床研发制造,致力于建设高端数控机床进口替代产业化基地。
2005年底,我国自主建设的第一条螺旋锥齿轮数字化加工闭环生产线在中大创远建成,并投入规模化生产,标志着中大创远成为世界上第三家能够数字化生产螺旋锥齿轮装备的企业,打破了几十年来欧美国家对中国的技术封锁,改变了过去高档全数控螺旋锥齿轮机床全部依赖进口的局面。
二
上个世纪,我国举国家之力都没有突破螺旋锥齿轮的核心技术,中大创远是如何做到的?
上述的数学人才团队在其中发挥着关键性作用。
“复杂曲面齿轮的制造必须要有数学人才的加入,一台螺旋锥齿轮机床从概念到实物,首先要打通机床各部件之间的运行协作底层逻辑,然后通过计算软件进行数学建模,模拟出装备的不同齿轮转速、刀具强度下的平稳性、舒适性和精度。”负责整个数学团队的杨博士介绍,类似于芯片底层算法的不规律、复杂曲面的计算方法是其他企业望而却步的,它适用于任何复杂几何体的加工计算控制,在国内没有任何一家企业把计算软件和与之匹配的加工软件全部完成,但中大创远做到了全自主研发,这一技术难题的攻克,大大提升了核心关键技术的自主可控性。
在中大创远制造车间,记者看到,每一台机床旁都有一本厚厚的登记簿,里面按制造流程设置了上百项的操作指标。每个零部件安装后,螺丝拧了几圈,用了多大的力,都被一一记录。这些数据记录之后都被录入到自建的数据平台,并提炼出异常数据,一旦设备出现故障,可以数据溯源,便于倒推设计精度和故障精准维修。这是中大创远倡导的文明制造中最为重要的“科学积累”。
2014年,中大创远首次提出“工匠文化”时,廖班长成为首个工匠,享受副经理待遇。为了奖励工匠,中大创远还特意用10克黄金,定制了一个“创远工匠”胸牌,“这是荣誉的象征,平时舍不得带,怕弄脏了。”廖班长解释道。如今,中大创远已评选出5名工匠,为企业装配工艺创新发挥了很好的示范引领作用。
一组数据也可说明中大创远为何能在全国“脱颖而出”:每年投入的研发费用达到企业总投入的25%,科研投入累计已达到4亿元;先后牵头承担了“数字化制造基础研究”国家973项目、国家科技支撑计划、联合行业重点企业组建齿轮行业“国家队”、国家04科技重大专项;牵头起草制定锥齿轮领域2项国家标准。
三
“如今干切机床齿轮可以做到直径150毫米到600毫米,为国内最大直径,湿切机床齿轮直径最大可做到1.3米和1.6米。”中大创远总工程师岳总工进入企业工作十余年,是中大创远从无到有、从弱到强的见证者和贡献者。
他说,如今中大创远已经实现了数控机床从设计、研发、加工、刀具、装刀、检测等全套自主研发,此前能够做到这一点的,只有美国企业。
来自下游客户的好评,也让中大创远“幸福感满满”。此前,世界工程机械和矿山机械“巨头”卡特彼勒考察人员来到中大创远某客户国内某知名齿轮生产厂,看到机床车间里正在用国产设备进行加工,对其加工效果惊诧不已!
当天,卡特彼勒考察人员就让该齿轮厂用该设备进行了小批量产品试制,经过检测和验证,发现无论是在产品加工质量还是加工效率上均不亚于进口设备所加工的产品,但其综合加工成本,如设备整体投入、后期使用成本、售后服务成本等却比进口设备少了三分之一。
因此,中大创远这位客户每每说起这个故事时,总是感慨道:“这次,是中国制造的设备让国际大佬叹服!”
来源:长沙晚报
作者:伍玲 唐璐
编辑:吕周阳