新华社太原9月24日电 题:一粒砂的数字涅槃
新华社记者高亢、王劲玉
砂粒,虽细微却包容万有,于无形中见大千。
铸造,技艺源远流长,昔日工匠,以火为笔,以金为墨,于炽热中造就传世精品。
数字时代,以砂为器,新技术为媒,重新定义铸造工艺。
乘势而动,依托创新突破困局,开启砂与铸造“双向奔赴”的奇幻之旅——康硕电气集团有限公司,从零起步,数年间已在砂型3D打印铸造领域站稳脚跟,谋划未来。
缺乏先发优势和自主技术,康硕如何起步破圈?从经贸服务向智能制造转型升级,他们克服了哪些困难……一粒砂的新生、一家企业的蜕变、一个行业的突围,细微处观大乾坤。
逐砂
2009年,已到不惑之年的刘斌,作了一个重要的决定,背起双肩包,到北京再创业。
他曾是商圈的佼佼者,凭借灵活的商业头脑,年纪轻轻就赚得了人生的第一桶金。
实业,一个国家经济的命脉,一直令他魂牵梦绕。他认为只做眼前的传统贸易“没有挑战,不够劲儿”,进军制造业,打造属于自己的“拳头”产品,更能实现自己的抱负。
走,去科创之都找灵感!
康硕电气(北京)有限公司就此在北京成立:3个员工、一条传统商贸代理业务线。
刘斌一边维持着老业务养活自己,一边在国内外考察、筹备,心中充满了对未来的憧憬。
一次美国之行,参观麻省理工学院,当看到依靠3D打印等技术制造出来的微小航天零件上,还雕刻有像人类指纹一样的纹理,他被深深震撼了。
就它了!
经过一番调研,他下定决心,要将工业级3D打印技术带回国。
花掉大半积蓄,刘斌从国外购进了100多台3D打印设备,并在首饰行业发达的广东佛山建厂。业务起初很顺利,生产3D打印蜡膜模具,供给企业制造定制首饰使用。
然而,好景不长。随着3D打印技术的快速推广,行业竞争日趋激烈。公司缺乏原创能力,依靠“拿过来”的技术和设备,业务和订单严重缩水。
刘斌再次站在了人生的十字路口。
“连这么小的首饰都能做得如此精湛,做工业零部件岂不是更厉害。”一位友人的话点醒了刘斌。
他果断抉择,放弃首饰业务,转战工业零部件铸造领域。
铸造业,这个拥有上千年历史的古老行业,在数字技术的推动下,正焕发出新的活力。刘斌敏锐地捕捉到了这一趋势,他带着几年积累的3D打印技术和经验,扎进了铸造这片汪洋大海。
很长时间以来,中国铸造行业可谓大而不强,坐拥全球近半数的铸造产能,但铸造工艺、技术和产品品质却落后于国际先进水平。
“那几年,他吃住在办公室。每天睁眼就开始研究技术方案。”康硕集团总裁樊一扬回忆,为了钻研工业级3D打印技术,刘斌几乎跑遍了北京所有与3D打印技术创新相关的公司。
他终于找到了方向——砂型3D打印模具。相比传统铸造业的木模、钢模,砂模以石英砂、陶粒砂等为原料,通过3D打印而成。用这种方式,生产模具的效率更高,铸造出的产品精细度更高、可塑性更强。
通过数字化技术,砂子就在这一次又一次的涅槃中塑造了各种巧夺天工的精密零部件。
当时,砂型3D打印只有国外有成熟的技术。德国进口一台设备价格高达上千万元。
勒紧裤子,钱不够贷款也要上!
时不我待,公司还没有从转型的阵痛中缓过来,刘斌就从德国订购了几台大型3D打印设备,采购设备和建厂等资金周转越发捉襟见肘。
“我们自掏腰包为公司‘续命’。”樊一扬告诉记者,那段最困难的时期,公司的几位管理者每个月轮流拿出自己的积蓄,为员工们发工资。
2018年,北京与河南的联合创新项目为刘斌的“逐砂”之梦插上了翅膀,砂型3D打印项目启动。2020年,康硕落户有传统铸造优势的“冶铸之乡”山西省高平市,成为助力当地传统铸造企业进行智能化转型升级的链主企业,他的实业梦在这里继续生长。
蜕变
在康硕集团山西高平工厂第三车间,一台庞然大物正忙碌着,这个3米来长、一人多高的长方形“大盒子”就是砂型3D打印设备,透过玻璃可以看到打印头在操作台上不停地铺砂层。
打印头“吱吱”作响,迅速划过一米见方的砂模基座,一层层砂砾被精准铺设,宛如艺术家的手,以砂为墨,顷刻间,一件砂型模具便行云流水般完成。
展厅里,各式各样的砂型模具琳琅满目,有的缝隙最细处仅1至2毫米,有的则是由几十根管道组成的精密零部件。康硕的主营业务,便是运用3D打印技术制造砂模,助力客户铸造出发动机缸盖、航空航天发动机叶片、变速箱等关键零部件。
“像这样的设备目前山西工厂有11台,产线配备几名工人轮班,机器24小时不停歇。”康硕集团总经理段戈扬介绍,目前康硕集团在全国有山西、河南、重庆、江西等多个工厂,2021年康硕集团相关业务收入突破亿元,行业知名度水涨船高。
难以想象,几年前,康硕砂型3D打印,是在1000来平方米的厂房和两间铁皮房组成的作坊式工厂起家的。
刘斌深知,人才对企业发展的重要性。
他提出一个独特的目标:“让以前不会开口讲话的人,在客户面前能把我们高精尖的技术讲得头头是道。”于是,那些有潜力的员工,被要求每周当着工友的面,上台为大家讲自备的技术创新课程。
汪祥,一名20多岁的小伙儿,以前有些社恐,不善言谈。自从加入康硕集团重庆基地,他每周在公司进行内部路演,如今已蜕变为公司的技术骨干,经常代表公司参加各类公开活动、展会。
类似的举措还有不少,上岗有培训,晋升有通道……康硕一举成为当地明星企业,吸引了不少当地的年轻人。
不拘一格降人才。刘斌还发掘了赵彬等一批多年从事铸造行业的“老兵”,为落户河南邓州的首个3D打印工厂注入中坚力量。
“没基础、没技术、缺人才,一点点摸着石头过河。”如今已成为康硕集团常务副总经理的赵彬回忆说。
“当时我们生产规模小,有的时候有些原材料我们采购都是个位数的,供货商都不拿正眼瞧我们。”赵彬说,如今健全的供应链是“软磨硬泡+持之以恒”一点点磨出来的。
客户要求产品验收前需要进行裂痕X光检测。厂里当时没有这个条件,为保住订单,赵彬急中生智,跑到附近的医院,租借X光机进行产品检测。
砂型3D打印具有几个特点:精度高、效率高、柔性化程度高。为能追上业界先进水平的脚步和客户的高品质需求,康硕创新的秘诀是什么?
靠“吵吵”。
“康硕的研发部门有个奇怪的现象。”段戈扬告诉记者,其他企业的研发中心都是静悄悄的,当人们路过康硕的实验室,总会听到一阵“吵架声”。
“我们干铸造的,一般性情都比较粗犷。”段戈扬说。
刘斌认为,工程师们“吵架”正是大家深入交换创新思想、切磋技艺的生动体现,在康硕,他不仅提倡研发人员每日轮流“提问”,更鼓励因技术创新的分歧而“吵架”。
“有分歧,说明大家在认真思考,也许两条路都对。”刘斌制定创新规则,为研发试错兜底。
开放、包容的创新氛围,助推康硕科创起飞:
康硕建立中央研究院;近3年,平均每年申报注册专利超百件,每年研发投入超5000万元……
康硕先后与清华大学、北京工业大学、中北大学等高校进行联合科创,成果不断显现。
如今,康硕的产品已涵盖复杂关键零部件智造、智能装备等领域,主要面向航空航天、汽车、船舶、能源动力、工业母机等行业;集团连续4年收入实现翻番,2024年收入有望再次翻番;2022年,康硕入选国家专精特新“小巨人”企业,荣获工信部颁发的“智能制造试点示范工厂”称号。
10余年的艰辛奋斗,康硕迎来了化茧成蝶的高光时刻。
赶超
5月的上海,备受行业瞩目的2024亚洲3D打印、增材制造展览会拉开帷幕。
展会上,在康硕的展台,一个像小号集装箱大小的设备前,热闹非凡。
吸引众人目光的,是康硕自主研发并推出的砂型3D打印设备KSS1800A。
“可以直接带走吗?”开展第一天,一位日本客商表示,要当场付全款,希望马上购买这台样机带回国;有外国参观者拿出皮尺和笔记本,一边询问一边记录测量……
大家为何如此着迷?
——由康硕中央研究院院长白龙主导研发,康硕在业界首创了砂型3D打印双向铺砂技术,铺砂速度达400毫米每秒、打印速度达1200毫米每秒;每层打印速度为16至18秒左右,比进口设备快6至8秒,铺砂效率翻倍,有效提升生产效率。
——颠覆传统轨道式输送模式,装配AGV取送件装配门,取送件效率直线提升,并更加适配智能化工厂的新型数字化环境。
——进口国外一台设备动辄上千万元,康硕通过自主研发和降本增效,成本严格把控,将价格控制在进口设备的一半以内。
该设备的多项核心自主技术已达到行业领先水平,填补了行业空缺。
新设备还未上市,已受追捧,这不仅反映出企业技术实力的提升,更是中国铸造业迈向智能化、高端化的缩影。
康硕恰如一粒砂子,历经风风雨雨、千难万苦,借数字化东风,升华成为堪称工艺品的铸造模具。
在山西康硕总部园区,记者来到3万多平方米大的第五期智能铸造车间,窗明几净,几位工人在调试设备。
樊一扬告诉记者,这里是康硕最新建设的铸造车间,计划于2024年底投产,将成为业界首批砂型零排放回收再利用的智能工厂之一,届时饱和产值有望超过10亿元,这个车间将配置20个左右的工人,人均产值有望超过5000万元。
厚积薄发,刘斌带领康硕,在布局一盘大棋。
从售卖砂型3D打印模具服务商,向自主研发砂型3D打印设备生产商+铸造智能生产企业转型升级;通过在砂型3D打印领域积累的技术和经验,向更高难度的复杂关键零部件智造、智能装备、无人装备、智能产线系统集成等新兴领域,开拓新的增长点。
康硕集团发展得风生水起,是近年来中国铸造业转型升级进行时的一个缩影。
高强度的铝合金产品及高牌号铸铁产品、多合金元素铁水熔炼、砂芯、精密多路阀等越来越多的“卡脖子”技术被逐一攻克;新型智能铸造企业在山西、江苏、河北、江西等地蓬勃发展,行业大而不强的状况正在发生转变,市场竞争力逐年上升,中国铸造业加速向智能化、高端化迈进。
砂粒虽小,却能汇聚成塔;创新之路虽长,却终将迎来曙光。康硕集团的奋斗故事,就像一粒粒细砂在数字时代中涅槃重生一般,生动诠释了创新的力量与坚持的意义。
一粒砂中见世界,一滴水中现乾坤。中国智造扬帆远航的故事才刚开始。