在江西佳時(shí)特?cái)?shù)控股份有限公司(以下簡稱“佳時(shí)特”)的車間里,一臺(tái)現(xiàn)代感十足的數(shù)控機(jī)床正在加緊作業(yè)。金屬刀具與工件接觸的瞬間,產(chǎn)生的火花細(xì)如發(fā)絲,卻在0.4微米(1微米=1/1000毫米,相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的千分之一)的精度刻度上,刻下了中國高端制造業(yè)的重要印記。
這臺(tái)由佳時(shí)特自主研發(fā)的高精密數(shù)控機(jī)床,登上了數(shù)控金屬切削機(jī)床這一細(xì)分領(lǐng)域的制高點(diǎn),填補(bǔ)了國產(chǎn)機(jī)床的性能空白,更以堪與德國工業(yè)巨頭比肩的核心指標(biāo),成為名副其實(shí)的中國“爭氣機(jī)”。
在佳時(shí)特車間墻上,“精度的盡頭,是尊嚴(yán)的起點(diǎn)”的標(biāo)語格外醒目。當(dāng)中國高端制造業(yè)正處于向高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵躍升期,佳時(shí)特的技術(shù)突破如同一聲驚雷,打破了國外在高精密機(jī)床領(lǐng)域長期的壟斷壁壘。
近日,由中國工業(yè)報(bào)社黨委書記、社長徐金寶帶隊(duì),中國工業(yè)報(bào)社2025尋找新質(zhì)生產(chǎn)力領(lǐng)跑案例調(diào)研組一行深入江西,走進(jìn)佳時(shí)特,探尋這臺(tái)“爭氣機(jī)”背后的突圍之路,以及它為全球產(chǎn)業(yè)競爭格局帶來的深刻變革。
1 “卡脖子”的陣痛:從受制于人到破局之志
“當(dāng)國外機(jī)床運(yùn)抵即被GPS鎖定,當(dāng)關(guān)鍵零件被捆綁銷售,當(dāng)天價(jià)維修費(fèi)成為常態(tài),自主研發(fā)就成了唯一的出路?!?/p>
“當(dāng)年,國外設(shè)備運(yùn)到廠門口,工程師的手機(jī)立刻收到定位警告?!奔褧r(shí)特創(chuàng)始人、董事長劉華的話語中,仍帶著當(dāng)年的無奈與憤慨。
他指著車間里一臺(tái)拆解的進(jìn)口機(jī)床,向調(diào)研組展示著那些被國外牢牢掌控的核心部件:“你看這些絲桿和軸承,就像被人卡住喉嚨,一舉一動(dòng)都受制于人?!边@種受制于人的局面,是中國制造業(yè)長期以來的痛點(diǎn)。《瓦森納協(xié)定》(《瓦森納協(xié)定》又稱瓦森納安排機(jī)制,全稱為《關(guān)于常規(guī)武器與兩用產(chǎn)品和技術(shù)出口控制的瓦森納協(xié)定》,共有包括美國、日本、英國、俄羅斯等40個(gè)成員國。)對(duì)重復(fù)定位精度在1微米以下的機(jī)床進(jìn)行嚴(yán)苛技術(shù)封鎖,讓中國企業(yè)在高端制造領(lǐng)域步履維艱。部分國外企業(yè)不僅對(duì)核心技術(shù)嚴(yán)防死守,還通過捆綁銷售關(guān)鍵零件、收取天價(jià)維修費(fèi)等手段,肆意壓榨中國企業(yè)的利潤空間。有數(shù)據(jù)顯示,一臺(tái)進(jìn)口高精密機(jī)床的維修費(fèi)用,往往按照小時(shí)計(jì)費(fèi),甚至在工程師乘坐的飛機(jī)起飛前就開始計(jì)算,高昂的成本讓許多中國企業(yè)望而卻步。
佳時(shí)特公司曾嘗試通過正常貿(mào)易渠道引進(jìn)國外高端機(jī)床,卻屢屢碰壁。對(duì)方不僅設(shè)置了繁瑣的審批流程,還在合同中暗藏諸多不平等條款,比如規(guī)定設(shè)備必須使用其指定的耗材,否則不予保修。更令人憤慨的是,部分關(guān)鍵零件的采購價(jià)格被抬高了數(shù)倍,且交貨周期長達(dá)半年以上。
“當(dāng)國外機(jī)床運(yùn)抵即被GPS鎖定,當(dāng)關(guān)鍵零件被捆綁銷售,當(dāng)天價(jià)維修費(fèi)成為常態(tài),自主研發(fā)就成了唯一的出路?!眲⑷A的話語堅(jiān)定而有力,道出了佳時(shí)特自主創(chuàng)新的初心。面對(duì)國外的技術(shù)封鎖和壟斷,佳時(shí)特團(tuán)隊(duì)沒有選擇退縮,而是毅然走上了一條充滿荊棘的自主研發(fā)之路。
2013年,是佳時(shí)特發(fā)展歷程中的關(guān)鍵一年。在這一年,佳時(shí)特研發(fā)出首條自動(dòng)化生產(chǎn)線,將機(jī)床精度提升至八微米,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了不小的突破,但是與國際水平相比,仍有較大的差距。仗著技術(shù)優(yōu)勢,國外技術(shù)封鎖愈演愈烈。
向一微米進(jìn)軍,這看似不可能跨越的鴻溝,悄悄種在了劉華的心里。
“被扼住咽喉時(shí),除了技術(shù)突圍,還能怎么辦?”劉華的反問,道出了團(tuán)隊(duì)破釜沉舟的決心。就這樣,佳時(shí)特團(tuán)隊(duì)踏上了一條充滿未知與挑戰(zhàn)的創(chuàng)新之路。
2 十年磨一劍:技術(shù)創(chuàng)新的硬核突破
經(jīng)過長達(dá)十年的探索,佳時(shí)特實(shí)現(xiàn)了從“技術(shù)跟跑”到“自主領(lǐng)航”的華麗蛻變。
自主研發(fā)的道路從來都不是一帆風(fēng)順的。
2004年,劉華創(chuàng)業(yè)成立佳時(shí)特,立志打造自主高精密數(shù)控機(jī)床。2007年,佳時(shí)特變身成功,業(yè)務(wù)從單純的修機(jī)床轉(zhuǎn)型為造機(jī)床--自研出首臺(tái)精度達(dá)10微米機(jī)床。
在這背后,這些年來,車間常徹夜通明。劉華和團(tuán)隊(duì)成員反復(fù)調(diào)試主軸、精心研磨工具,還不斷調(diào)整工藝、開展大量實(shí)驗(yàn)優(yōu)化機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……
到劉華決定攻克1微米的技術(shù)鴻溝時(shí),更大的難關(guān)也撲面而來。
彼時(shí),經(jīng)過兩年多的摸索,劉華始終在技術(shù)上沒有太大的突破。正在劉華一籌莫展之際,華中科技大學(xué)機(jī)械工程專家給出了一個(gè)突破口:用直線電機(jī)替代傳統(tǒng)的絲桿螺母,原本的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)大大簡化,機(jī)床的動(dòng)態(tài)性和精準(zhǔn)性隨之提高。
2015年,佳時(shí)特建立院士工作站,組建了一支40多人的研發(fā)團(tuán)隊(duì),開展直線電機(jī)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用研究。
剛剛找到了方向,又遇到了新的問題,在8個(gè)月的重復(fù)實(shí)驗(yàn)后,他們發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)機(jī)床的機(jī)身易受溫度影響,造成形變。什么材料能做到影響最小?專家靈機(jī)一動(dòng),“可以試試大理石,因?yàn)榇罄硎瘧{借物理特性和穩(wěn)定性,成為制造和檢測環(huán)境中的??汀!?/p>
果然,更換大理石材料,又采用了溫度補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)后,溫度對(duì)精度穩(wěn)定性的影響被控制住了。2017年1月,采用直線電機(jī)直驅(qū)技術(shù)的高速高精數(shù)控機(jī)床研發(fā)成功。該機(jī)床全程定位精度達(dá)到2微米,重復(fù)定位精度更是高達(dá)1微米。
經(jīng)過長達(dá)十年的探索,佳時(shí)特實(shí)現(xiàn)了從“技術(shù)跟跑”到“自主領(lǐng)航”的華麗蛻變。
但劉華并不滿足于此。
佳時(shí)特又在向新的工業(yè)“無人區(qū)”進(jìn)軍。2024年3月,隨著MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))、自動(dòng)化產(chǎn)線的改造,最終憑借一個(gè)核心零部件的替代,佳時(shí)特攻克了機(jī)床熱脹冷縮帶來的微米位移難題,打造出定位精度0.6微米、重復(fù)定位精度0.4微米的高速高精數(shù)控機(jī)床,登上了數(shù)控金屬切削機(jī)床這一細(xì)分領(lǐng)域的制高點(diǎn),填補(bǔ)了國產(chǎn)機(jī)床的性能空白,廣受認(rèn)可。
整整二十年,佳時(shí)特團(tuán)隊(duì)攻克了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難關(guān),創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)行業(yè)奇跡,其“爭氣機(jī)”的美譽(yù)也不脛而走。
3 “中國精度”的賦能:從國之重器到民生“智造”
“國外賣的是技術(shù)霸權(quán),我們賣的是普惠制造。”
佳時(shí)特的“爭氣機(jī)”不僅僅是一臺(tái)高精度的機(jī)床,更是“中國精度”的象征。它正將這種高精度的力量注入多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域,為中國制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展賦能。
在航空航天領(lǐng)域,佳時(shí)特的機(jī)床發(fā)揮了重要作用。佳時(shí)特為直升機(jī)加工的螺旋槳槳轂,實(shí)現(xiàn)了一體化成型,使維修從整體更換變?yōu)閱尾考鎿Q,成本驟降。該零件的加工精度要求極高,任何微小的誤差都可能影響直升機(jī)的飛行安全。佳時(shí)特的機(jī)床憑借其穩(wěn)定的性能,完美地滿足了這一要求。
在體育賽事背后,佳時(shí)特的機(jī)床也大放光芒。銳利的光芒,薄而有力的刀刃,在佳時(shí)特展廳,調(diào)研組看到了一款冰刀模具。劉華介紹道,這是公司為北京冬奧會(huì)定制的冰刀模具,具有極致的鏡面效果。冰刀的精度直接影響運(yùn)動(dòng)員的滑行速度和穩(wěn)定性,這款產(chǎn)品為中國運(yùn)動(dòng)員在賽場上取得好成績提供了有力支持。在這背后,正是佳時(shí)特的機(jī)床以其超高的精度,打造出的成果。
在新能源汽車領(lǐng)域,佳時(shí)特的機(jī)床同樣發(fā)揮著重要作用。加工的渦旋壓縮機(jī)動(dòng)靜盤,精度越高、空調(diào)制冷效果越好。這一技術(shù)突破,有效緩解了新能源車的里程焦慮,為新能源汽車的發(fā)展注入了新的動(dòng)力。
在智能裝備領(lǐng)域,佳時(shí)特為人形機(jī)器人關(guān)節(jié)加工的專用機(jī)床,助力國內(nèi)企業(yè)實(shí)現(xiàn)90%進(jìn)口替代,打破了日德壟斷。人形機(jī)器人是未來智能裝備的重要發(fā)展方向,而關(guān)節(jié)的精度和可靠性是其核心技術(shù)之一。佳時(shí)特的機(jī)床為中國在人形機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),目前已有多家國內(nèi)企業(yè)使用該機(jī)床生產(chǎn)的關(guān)節(jié)部件,推出了人形機(jī)器人產(chǎn)品。
從航天到國際賽事,從新能源汽車到智能裝備,佳時(shí)特的“中國精度”正全方位賦能千行百業(yè),推動(dòng)中國制造業(yè)向高端化、智能化、綠色化方向發(fā)展。
“國外賣的是技術(shù)霸權(quán),我們賣的是普惠制造?!眲⑷A表示。
4 “智造”引領(lǐng)未來:無人化工廠的中國樣板
車間的智能控制系統(tǒng)就像一個(gè)“超級(jí)大腦”,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)進(jìn)度和質(zhì)量數(shù)據(jù)。
佳時(shí)特不僅在“精度”上追求極致,更在“智造”融合上不斷探索。
其在江西撫州等地建成的無人化示范車間,為中國制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型提供了生動(dòng)樣本。
在江西撫州的無人化示范車間里,42臺(tái)高精密機(jī)床、18臺(tái)機(jī)器人、4臺(tái)物流小車在智能系統(tǒng)的調(diào)度下,有條不紊地進(jìn)行著多品種小批量柔性生產(chǎn)。整個(gè)車間幾乎看不到工人的身影,生產(chǎn)效率卻得到了極大提升,人均生產(chǎn)效率提升10倍。
車間的智能控制系統(tǒng)就像一個(gè)“超級(jí)大腦”,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)進(jìn)度和質(zhì)量數(shù)據(jù)。當(dāng)某臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào),并調(diào)度維修機(jī)器人前往處理。同時(shí),系統(tǒng)還能根據(jù)訂單需求,自動(dòng)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的柔性化和智能化。
這種“機(jī)床+產(chǎn)線+智能化”的全鏈條解決方案,已為美的等龍頭企業(yè)提供核心零部件加工,不僅提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,還降低了生產(chǎn)成本,增強(qiáng)了企業(yè)的市場競爭力。
佳時(shí)特公司項(xiàng)目經(jīng)理彭望告訴調(diào)研組,佳時(shí)特的無人化工廠之所以能夠取得成功,關(guān)鍵在于其強(qiáng)大的技術(shù)支撐和模式創(chuàng)新。通過引入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的全自動(dòng)化、智能化和可視化。
在這一基礎(chǔ)上,佳時(shí)特還創(chuàng)新提出了“工業(yè)孵化器”概念,將成熟的無人化車間模式復(fù)制到內(nèi)陸地區(qū),為當(dāng)?shù)刂圃鞓I(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了有力支持。
根據(jù)設(shè)想,在陜西的一個(gè)山洞智能工廠里,利用當(dāng)?shù)靥烊坏纳蕉喘h(huán)境,實(shí)現(xiàn)了恒溫恒濕的生產(chǎn)條件,同時(shí)也為國家建設(shè)構(gòu)筑了戰(zhàn)略縱深。通過5G遠(yuǎn)程操控技術(shù),沿海的研發(fā)人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和操作山洞里的設(shè)備,有效解決了高端人才的地域瓶頸問題。
在劉華看來,這種創(chuàng)新模式,有望開啟中國工業(yè)的新篇章。
業(yè)內(nèi)人士指出,佳時(shí)特的無人化工廠為我國制造業(yè)的智能化發(fā)展提供了新的思路和借鑒。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和模式的持續(xù)創(chuàng)新,佳時(shí)特有望在“智造”的道路上走得更遠(yuǎn),為中國制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。(劉德炳)
轉(zhuǎn)自:中國工業(yè)報(bào)
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