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中南机械“桌面机”成国内首个出口土耳其金属3D打印机

时间:2017-04-10

美的“煮夫”黄兵,两年煮了2吨米,只为赶超日本电饭煲的;通宝精密“炼金师”徐卓辉,“炼金”20年,从神舟系列到嫦娥3号,产品“一飞冲天”;中南铝车罗惠敏,坚守20年突破技术,小小铝轮毂叩开美国哈雷大门……

去年,黄兵等来自佛山多个行业的30人,被统一命名为首届佛山“大城工匠”。一年过去,佛山“大城工匠”们如何继续坚守,又有何创新?

今年,政府工作报告提出“要大力弘扬工匠精神,厚植工匠文化,恪守职业操守,崇尚精益求精,培育众多‘中国工匠’,打造更多享誉世界的‘中国品牌’。”从全国“两会”归来,佛山市委书记鲁毅再次强调,要推进佛山经济发展步入“质量时代”。

今日起,南方日报推出《回访“大城工匠”》系列报道,关注作为佛山制造“质量担当”的“大城工匠”们,在过去一年如何继续彰显佛山的“工匠精神”,面向未来又如何续写新的佛山“质量”和佛山“创新”故事。敬请垂注。

桌面上一个小巧的黑色盒子,不过半个手掌大小,装载着一个迷你屏幕。很难想象,就在这个小盒子里,一颗牙齿正在慢慢“生长”。这是佛山中南机械最小尺寸的金属打印机,因体积小巧也被称为“桌面机”,并成为国内首个出口至土耳其的金属打印机。

“价格是德国同类型3D打印机的一半,‘打印’效果还没差别,土耳其最大的牙科生产企业马上就下了订单。”中南机械常务副总经理毛卫东介绍,从研制“入海”的“雪龙号”共轨单元,到如今的3D打印设备,以精密加工为核心的中南机械,正从重工延伸至更轻巧更前沿的轻制造领域。

产品变化,但不变的是扎根制造业的“匠心”。能迅速获得土耳其企业的青睐,替代德国设备,这台3D打印“桌面机”的背后凝聚了中南机械工匠们的努力。

其中,为了在保证质量的同时降低产品成本,去年成为佛山“大城工匠”的中南机械总经理助理胡建武,最近就用了不到三个月时间,将3D打印设备的送粉缸进行改造,把该零件的制造成本从两万元降低至2000元,制造时间也从三天缩短为8个小时。

1 三个月内将零件成本降低90%

佛山中南机械总部内,胡建武刚从大型铸件车间出来,又一头扎进了3D打印的实验室里。刚刚攻克了一个零件制造难题的他,如今正集中精力进行另一个领域塑料3D打印机的组装。

小到一颗牙齿,大到一台精密模具,3D打印因时间快、产品成型准确、形状可定制等优点,被业界誉为代表着“制造业的未来”。从2013年起,中南机械已经开始进行3D金属打印设备的产业化研究,为此,和数控机床打了多年“交道”的胡建武也进入了3D打印设备的研发当中。

3D打印技术虽已逐渐成熟,但制作成本太高导致产品造价昂贵,如何能快速降低成本?在刚过去的三个月里,胡建武一直守在生产线上,把3D打印设备里的一个关键部件送粉缸进行了优化提升。

3D打印的原理是增材制造,通过机器内部运作,把一堆粉末“打印”成设计的形状。其中,把原材料粉末送进机器的部件送粉缸就显得特别重要。“这个部件一旦弄不好,既漏粉又漏气,直接影响整个产品成型。”胡建武说。

质量要把控住,成本也要降低。按照传统的做法,需要三天才能制造出一个送粉缸,整个造价高达2万元。“能不能换一种技术?”对机器“脾性”非常熟悉的胡建武进行了一个大胆的创新,经过多次挑选,他选定了先进的防震加长铣刀杆进行部件加工改良。

接下来,就是不断的调控参数、速度,对缸体的光洁度进行反复试验……在胡建武的电脑上,一系列的参数记录被制作成一张张表格,以便进行反复对比。最后出来的送粉缸,误差被控制在0.03毫米之内,而整个缸体光亮得能反射出人的影子。

质量达标的同时,这一成本从原来两万元降低到2000元,效率也从原来的72小时缩短至8小时,“不到三个月的研究能达到这一成果,算是很快的。”胡建武回忆起来也不免有点自豪。

2 从“打印”牙齿到制作亚洲人“骨谱”

研制3D打印设备外,胡建武正和他的团队做更多“有趣”的尝试,向大健康产业延伸。

“用3D打印能打出完全吻合的牙齿,这一技术在国外已经非常普遍。”毛卫东说,中南机械研制出的金属3D打印“桌面机”就可以“打印”牙齿、珠宝,这台机器更受到土耳其当地最大牙科企业的青睐,成为首台出口土耳其的金属打印设备,“这几天他们又在陆续加订单。”毛卫东展示了他手机中的聊天记录。

另一边,中南机械也正开始着手大健康产品的研发。毛卫东介绍,中南机械研制的3D手术导板,已经在佛山市中医院进行临床试验,并成功辅助医生完成5例骨科手术。

毛卫东举了个例子,不少人在车祸后会遭遇粉碎性骨折,这时就需要3D打印把整个骨头“打印”出来“连接”在身上。“可是手术时,在哪里钻孔哪里进行连接?以前就只能凭医生经验,如果打歪了一点就可能伤到神经,使接上去的肢体不灵活。”毛卫东说,为此中南机械和佛山中医院共同合作,研发了一个用3D打印技术做出的钻磨,能结合患者自身骨骼构造,辅助医生进行更精准的钻孔,使手术成功率能达到100%。

但中南机械的目标还远不止这些,“我们希望能做出属于亚洲人的骨头。”毛卫东说,由于技术尚未成熟,国内医院在进行骨科手术时仍使用进口的人工关节,但因为人种不同、骨骼构造也有所不同,进口的人工关节并不能完美适配患者需求。

盯准这一需求,“我们计划将与中医院合作,编制出一套针对中国人的骨谱,制订出中国的标准,以适应亚洲人的需求。”毛卫东表示。

3 质量是制造出来的,非检验出来的

编制针对亚洲人的骨谱,从制造业横跨至大健康产业,中南机械的“跨界”早不是第一次。

翻看中南机械的介绍,早期机械零件的精密制造正为其后期技术延伸打下基础,大中型的船用柴油机、中高压电器开关、医疗器械等方面的零部件都是其产品范围。而最近,中南机械自主研发的生物制碳化机项目也即将在国内投产,据毛卫东介绍,该项目在国内目前还未有竞争者。

广泛涉足多个领域,中南机械将如何保证质量?“一个新观念是,质量是制造出来的,不是检验出来的。”毛卫东表示,未来,在中南机械,“工匠精神”强调的做好做优产品质量将在制造过程中得到保证。这也就意味着,将来所有产品一旦走下生产线就成为合格产品。

事实上,在上世纪90年代,“质量是制造出来”这个观念已有雏形。毛卫东介绍,当时中南机械到新加坡信息工程公司拜访,发现整个公司并未设有检验员,对方表示新加坡人力成本非常高,为此就要保证产品做出来即合格。

而这一质量保证,就要靠先进的设备和严格的系统控制。毛卫东介绍,像上述的新加坡公司,所有数控中心当时均从美国进口,精密到能保证做出来的产品尺寸即符合要求;油漆则是通过生产前期反复对比色差后进行确定;仓库也并未设仓管员,所有工具像图书馆的书籍一样编好号,需要使用时通过数据系统借用过后再还回去。

“上周中南机械到台湾考察,我们发现台湾的中小企业制造企业也遵循这一原则,即‘质量是靠制造出来的’。”毛卫东表示,这一理念今后也将在中南机械的生产中得到全面的推广和贯彻,以更高效率更低成本打造更好的“佛山制造”。

▶对话

佛山中南机械总经理助理胡建武:

“大城工匠”的荣誉是督促更是动力

从进入极地的“雪龙号”共轨单元到深入地下勘探的精密机械手,再到如今精巧的3D打印机……多年来,佛山中南机械总经理助理胡建武在多个研发角色中切换着。

就在去年,他又多了一个身份。凭借过硬技术实力及精益求精的精神,胡建武成为第一届佛山“大城工匠”。这一荣誉背后,胡建武成了“名人”,也由此背负着更多的责任。“这一荣誉是督促,更是工作动力。”胡建武说。

南方日报:“大城工匠”这一荣誉给你带来什么变化?

胡建武:我以学徒身份进入中南机械,22年间,即使职位变迁,我依然觉得我是一个普通的一线工人。获得“大城工匠”这一荣誉,我觉得正是对我们一线工人脚踏实地工作的肯定。同时,这一荣誉也是督促,给予我更大的动力去做好技术研发,继续扎根制造业。

同时,我也希望能通过自己有限的影响力让更多人认识工匠精神。工匠精神并不能只停留在少数人身上,它应该遍布在整个企业整个社会。因此,我在为新员工以及一线员工进行培训时,常向他们传递这种信号:我们要有工匠精神,要主动学习、不断创新、精益求精。

南方日报:有人提出,说中国的制造创新更多是模仿创新,你如何看待这一观点?

胡建武:我并不这样认为。我们的创新可能更多是借鉴,而非模仿。所谓模仿,是把一台机器买回来拆掉再重新组装,因此我们认为至少中南机械的创新已经在借鉴创新之上。

例如,我们的3D打印设备就是从零开始研发,背后借助的是中南机械在数控设备方面的技术积累。我认为佛山已经有很强的制造优势,再加上“工匠精神”的培育,我们能攻破更多技术难关,做出更多有价值的产品创新。

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