在江西佳時特數控股份有限公司(以下簡稱“佳時特”)的車間里,一臺現代感十足的數控機床正在加緊作業。金屬刀具與工件接觸的瞬間,產生的火花細如發絲,卻在0.4微米(1微米=1/1000毫米,相當于頭發絲直徑的千分之一)的精度刻度上,刻下了中國高端制造業的重要印記。
這臺由佳時特自主研發的高精密數控機床,登上了數控金屬切削機床這一細分領域的制高點,填補了國產機床的性能空白,更以堪與德國工業巨頭比肩的核心指標,成為名副其實的中國“爭氣機”。
在佳時特車間墻上,“精度的盡頭,是尊嚴的起點”的標語格外醒目。當中國高端制造業正處于向高質量發展的關鍵躍升期,佳時特的技術突破如同一聲驚雷,打破了國外在高精密機床領域長期的壟斷壁壘。
近日,由中國工業報社黨委書記、社長徐金寶帶隊,中國工業報社2025尋找新質生產力領跑案例調研組一行深入江西,走進佳時特,探尋這臺“爭氣機”背后的突圍之路,以及它為全球產業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
“當國外機床運抵即被GPS鎖定,當關鍵零件被捆綁銷售,當天價維修費成為常態,自主研發就成了唯一的出路。”
“當年,國外設備運到廠門口,工程師的手機立刻收到定位警告。”佳時特創始人、董事長劉華的話語中,仍帶著當年的無奈與憤慨。
他指著車間里一臺拆解的進口機床,向調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,一舉一動都受制于人。”這種受制于人的局面,是中國制造業長期以來的痛點。《瓦森納協定》(《瓦森納協定》又稱瓦森納安排機制,全稱為《關于常規武器與兩用產品和技術出口控制的瓦森納協定》,共有包括美國、日本、英國、俄羅斯等40個成員國。)對重復定位精度在1微米以下的機床進行嚴苛技術封鎖,讓中國企業在高端制造領域步履維艱。部分國外企業不僅對核心技術嚴防死守,還通過捆綁銷售關鍵零件、收取天價維修費等手段,肆意壓榨中國企業的利潤空間。有數據顯示,一臺進口高精密機床的維修費用,往往按照小時計費,甚至在工程師乘坐的飛機起飛前就開始計算,高昂的成本讓許多中國企業望而卻步。
佳時特公司曾嘗試通過正常貿易渠道引進國外高端機床,卻屢屢碰壁。對方不僅設置了繁瑣的審批流程,還在合同中暗藏諸多不平等條款,比如規定設備必須使用其指定的耗材,否則不予保修。更令人憤慨的是,部分關鍵零件的采購價格被抬高了數倍,且交貨周期長達半年以上。
“當國外機床運抵即被GPS鎖定,當關鍵零件被捆綁銷售,當天價維修費成為常態,自主研發就成了唯一的出路。”劉華的話語堅定而有力,道出了佳時特自主創新的初心。面對國外的技術封鎖和壟斷,佳時特團隊沒有選擇退縮,而是毅然走上了一條充滿荊棘的自主研發之路。
2013年,是佳時特發展歷程中的關鍵一年。在這一年,佳時特研發出首條自動化生產線,將機床精度提升至八微米,已經實現了不小的突破,但是與國際水平相比,仍有較大的差距。仗著技術優勢,國外技術封鎖愈演愈烈。
向一微米進軍,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,除了技術突圍,還能怎么辦?”劉華的反問,道出了團隊破釜沉舟的決心。就這樣,佳時特團隊踏上了一條充滿未知與挑戰的創新之路。
2 十年磨一劍:技術創新的硬核突破
經過長達十年的探索,佳時特實現了從“技術跟跑”到“自主領航”的華麗蛻變。
自主研發的道路從來都不是一帆風順的。
2004年,劉華創業成立佳時特,立志打造自主高精密數控機床。2007年,佳時特變身成功,業務從單純的修機床轉型為造機床--自研出首臺精度達10微米機床。
在這背后,這些年來,車間常徹夜通明。劉華和團隊成員反復調試主軸、精心研磨工具,還不斷調整工藝、開展大量實驗優化機床結構設計……
到劉華決定攻克1微米的技術鴻溝時,更大的難關也撲面而來。
彼時,經過兩年多的摸索,劉華始終在技術上沒有太大的突破。正在劉華一籌莫展之際,華中科技大學機械工程專家給出了一個突破口:用直線電機替代傳統的絲桿螺母,原本的機械傳動結構大大簡化,機床的動態性和精準性隨之提高。
2015年,佳時特建立院士工作站,組建了一支40多人的研發團隊,開展直線電機在數控機床中的應用研究。
剛剛找到了方向,又遇到了新的問題,在8個月的重復實驗后,他們發現,傳統機床的機身易受溫度影響,造成形變。什么材料能做到影響最小?專家靈機一動,“可以試試大理石,因為大理石憑借物理特性和穩定性,成為制造和檢測環境中的常客。”
果然,更換大理石材料,又采用了溫度補償等技術后,溫度對精度穩定性的影響被控制住了。2017年1月,采用直線電機直驅技術的高速高精數控機床研發成功。該機床全程定位精度達到2微米,重復定位精度更是高達1微米。
經過長達十年的探索,佳時特實現了從“技術跟跑”到“自主領航”的華麗蛻變。
但劉華并不滿足于此。
佳時特又在向新的工業“無人區”進軍。2024年3月,隨著MES(制造執行系統)、自動化產線的改造,最終憑借一個核心零部件的替代,佳時特攻克了機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、重復定位精度0.4微米的高速高精數控機床,登上了數控金屬切削機床這一細分領域的制高點,填補了國產機床的性能空白,廣受認可。
整整二十年,佳時特團隊攻克了一個又一個技術難關,創造了一個又一個行業奇跡,其“爭氣機”的美譽也不脛而走。
3 “中國精度”的賦能:從國之重器到民生“智造”
“國外賣的是技術霸權,我們賣的是普惠制造。”
佳時特的“爭氣機”不僅僅是一臺高精度的機床,更是“中國精度”的象征。它正將這種高精度的力量注入多個關鍵領域,為中國制造業的高質量發展賦能。
在航空航天領域,佳時特的機床發揮了重要作用。佳時特為直升機加工的螺旋槳槳轂,實現了一體化成型,使維修從整體更換變為單部件替換,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的飛行安全。佳時特的機床憑借其穩定的性能,完美地滿足了這一要求。
在體育賽事背后,佳時特的機床也大放光芒。銳利的光芒,薄而有力的刀刃,在佳時特展廳,調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動員的滑行速度和穩定性,這款產品為中國運動員在賽場上取得好成績提供了有力支持。在這背后,正是佳時特的機床以其超高的精度,打造出的成果。
在新能源汽車領域,佳時特的機床同樣發揮著重要作用。加工的渦旋壓縮機動靜盤,精度越高、空調制冷效果越好。這一技術突破,有效緩解了新能源車的里程焦慮,為新能源汽車的發展注入了新的動力。
在智能裝備領域,佳時特為人形機器人關節加工的專用機床,助力國內企業實現90%進口替代,打破了日德壟斷。人形機器人是未來智能裝備的重要發展方向,而關節的精度和可靠性是其核心技術之一。佳時特的機床為中國在人形機器人領域的發展奠定了堅實的基礎,目前已有多家國內企業使用該機床生產的關節部件,推出了人形機器人產品。
從航天到國際賽事,從新能源汽車到智能裝備,佳時特的“中國精度”正全方位賦能千行百業,推動中國制造業向高端化、智能化、綠色化方向發展。
“國外賣的是技術霸權,我們賣的是普惠制造。”劉華表示。
4 “智造”引領未來:無人化工廠的中國樣板
車間的智能控制系統就像一個“超級大腦”,能夠實時監控設備的運行狀態、生產進度和質量數據。
佳時特不僅在“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,為中國制造業的智能化轉型提供了生動樣本。
在江西撫州的無人化示范車間里,42臺高精密機床、18臺機器人、4臺物流小車在智能系統的調度下,有條不紊地進行著多品種小批量柔性生產。整個車間幾乎看不到工人的身影,生產效率卻得到了極大提升,人均生產效率提升10倍。
車間的智能控制系統就像一個“超級大腦”,能夠實時監控設備的運行狀態、生產進度和質量數據。當某臺設備出現故障時,系統會自動發出警報,并調度維修機器人前往處理。同時,系統還能根據訂單需求,自動調整生產計劃,實現了生產過程的柔性化和智能化。
這種“機床+產線+智能化”的全鏈條解決方案,已為美的等龍頭企業提供核心零部件加工,不僅提高了產品的質量和性能,還降低了生產成本,增強了企業的市場競爭力。
佳時特公司項目經理彭望告訴調研組,佳時特的無人化工廠之所以能夠取得成功,關鍵在于其強大的技術支撐和模式創新。通過引入工業互聯網、大數據、人工智能等先進技術,實現了生產過程的全自動化、智能化和可視化。
在這一基礎上,佳時特還創新提出了“工業孵化器”概念,將成熟的無人化車間模式復制到內陸地區,為當地制造業的轉型升級提供了有力支持。
根據設想,在陜西的一個山洞智能工廠里,利用當地天然的山洞環境,實現了恒溫恒濕的生產條件,同時也為國家建設構筑了戰略縱深。通過5G遠程操控技術,沿海的研發人員可以實時監控和操作山洞里的設備,有效解決了高端人才的地域瓶頸問題。
在劉華看來,這種創新模式,有望開啟中國工業的新篇章。
業內人士指出,佳時特的無人化工廠為我國制造業的智能化發展提供了新的思路和借鑒。隨著技術的不斷進步和模式的持續創新,佳時特有望在“智造”的道路上走得更遠,為中國制造業的高質量發展做出更大的貢獻。(劉德炳)
轉自:中國工業報
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