未來制造重在彌補工藝之短板——訪成都敏捷制造工程有限公司總工程師黃?；?br/>

《金屬加工》記者 盧燕明

初識黃?；壬窃谀暇┱匍_的“第15屆全國特種加工學(xué)術(shù)會議”上，一張名片傳遞出黃總諸多身份：中國機械工業(yè)工藝協(xié)會工藝診斷師、中國機械工程學(xué)會特種加工分會常務(wù)理事、中國模具工業(yè)協(xié)會技術(shù)委員會委員、中國特種加工學(xué)會R P快速成形技術(shù)委員會副主任、四川省制造業(yè)信息化專家組專家、四川省政府評標專家?guī)鞂＜?、四川省中小企業(yè)科技專家團咨詢專家、四川大學(xué)制造學(xué)院/成都航空職業(yè)學(xué)院客座教授、成都市政府重大行政決策模具產(chǎn)業(yè)咨詢專家。除此之外，黃總還是享受政府特殊津貼有突出貢獻優(yōu)秀專家。更吸引記者的是冠以“敏捷制造”頭銜的公司，在中國制造業(yè)也是屈指可數(shù)的。

帶著好奇與崇敬之心，《金屬加工》記者來到位于成都市青羊區(qū)青羊工業(yè)集中發(fā)展區(qū)（西區(qū)）的成都敏捷制造工程有限公司（簡稱：成都敏捷）參觀學(xué)習(xí)，深深感悟到現(xiàn)代制造工藝技術(shù)匯集于公共技術(shù)平臺這一現(xiàn)代制造理念，值得探討和學(xué)習(xí)。

國內(nèi)“敏捷制造”的開路先鋒

早在1993年，黃總在歐洲求學(xué)期間就開始接觸“敏捷制造”這一新概念，對此產(chǎn)生了濃厚的興趣。

“敏捷制造”的核心思想：是將具有開創(chuàng)性的高效快速重組的管理結(jié)構(gòu)和組織、高度熟練和知識淵博的人以及柔性和智能的先進制造技術(shù)三者集成，對千變?nèi)f化的市場機遇作出決策和最佳的市場響應(yīng)速度，最大限度地滿足顧客的要求。它是當今制造業(yè)的高新技術(shù)，是美國提出來的21世紀的制造策略和新概念。

制造業(yè)是所有與制造有關(guān)的企業(yè)機構(gòu)的總體，是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，它一方面創(chuàng)造價值，生產(chǎn)物質(zhì)財富和新的知識；另一方面為國民經(jīng)濟各個部門包括國防和科學(xué)技術(shù)的進步與發(fā)展提供先進的手段和裝備。在工業(yè)化國家，約有1/4的人口從事各種形式的制造活動，在非制造業(yè)部門，約有半數(shù)人的工作性質(zhì)與制造業(yè)密切相關(guān)。可以說大多數(shù)國家和地區(qū)的經(jīng)濟騰飛，制造業(yè)功不可沒。

敏捷制造是作為替代大規(guī)模生產(chǎn)的一種新型制造模式，也是人們尋求的一種新的制造戰(zhàn)略，敏捷制造就是“多品種、變批量、具有敏捷的市場響應(yīng)速度去生產(chǎn)不同用戶所需的全解產(chǎn)品”。未來的競爭成功企業(yè)將擁有一支富于創(chuàng)造性、有領(lǐng)先技術(shù)的職工隊伍，并能通過敏捷的工藝技術(shù)裝備系統(tǒng)和迅速準確的通信與信息系統(tǒng)，及時抓住市場機遇創(chuàng)造營銷機會，并在競爭中獲勝得利。

黃總觀察到，中國企業(yè)幾乎都是“大而全”、“小而全”的辦廠模式，沒有走出專業(yè)化之路，制造水平何以提升？1999年，他在四川省科委申報了一個課題：《敏捷制造與虛擬企業(yè)》，由黃總親自執(zhí)筆，產(chǎn)學(xué)研政合作研究，形成一個4萬多字的課題報告。報告中指出：敏捷制造與虛擬企業(yè)將改變企業(yè)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、模糊行業(yè)概念，徹底打破“大而全”、“小而全”和金字塔式的組織管理模式，以及企業(yè)的傳統(tǒng)經(jīng)營理念，是改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)工程。

黃總致力于敏捷制造的不斷探索與創(chuàng)新研究，于1999年注冊成立了成都敏捷制造工程有限公司。黃總說：“當時的目的就是要參照敏捷制造的理念，走專業(yè)化的道路，把高端技術(shù)和不容易掌握的制造工藝技術(shù)集中到一個企業(yè)（平臺），再對外服務(wù)?！惫疽逊謩e由四川省科技廳認定為“四川省精密模具工程技術(shù)研究中心”和四川省發(fā)展和改革委員會認定為“四川省精密模具特種加工工程實驗室”，四川省經(jīng)信委認定的中小企業(yè)公共服務(wù)平臺。黃總介紹說，它是按照“一家吃不飽，千家離不了”、“扶持一家，受益千家”的理念，將現(xiàn)代制造工藝技術(shù)匯集于公共技術(shù)服務(wù)平臺，服務(wù)于精密機械及模具產(chǎn)業(yè)，其目的是為精密機械、模具制造、生物醫(yī)療、精密電子等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)打造的高端公共技術(shù)服務(wù)平臺。公司的建立和發(fā)展受到國家發(fā)改委、中國模協(xié)、當?shù)卣椭鞴茴I(lǐng)導(dǎo)的支持和關(guān)注。近年來榮獲了成都市科技進步二等獎、四川省科技進步三等獎和中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)三等獎。

推動工藝進步路漫漫

“一直以來，我國復(fù)雜零件包括精密機械產(chǎn)品制造最缺乏的就是工藝。我們引進設(shè)備、引進工具等，但唯獨工藝很難引進；甚至做不到好馬配好鞍，一流機床只配二流、三流附件。所以，我國大多制造企業(yè)都存在：現(xiàn)代的設(shè)備，傳統(tǒng)的工藝?！秉S總一語擊中我國制造業(yè)的致命要害，“許多中小企業(yè)，不會甚至不敢使用高端設(shè)備的還大有人在。就拿數(shù)控加工中心來說，使用傳統(tǒng)銑床的工藝大有人在?！?/p>

有觀點認為工藝是可有可無的。但恰恰相反，許多零件能否制造出來往往取決于工藝水平的高低。比如，在液壓件的制造中，其中的關(guān)鍵部件表面粗糙度值要求非常小，稍微增加一點阻力，摩擦力增大就會導(dǎo)致產(chǎn)品不合格。制造部門做不出來就申請改設(shè)計，當看到成都敏捷公司的特種加工工藝后才感到，要改進工藝，而不是降低設(shè)計要求。

綠色制造最根本的是節(jié)約資源，而資源浪費大部分是出自工藝問題。比如說，模具表面涂層可以延長使用壽命，這是大家的共識，但為什么許多模具制造企業(yè)不用涂層？這其中不排除利益驅(qū)使。因為加涂層模具壽命提高，模具消耗的少了，模具銷量自然受到影響。對此，沿海一帶與內(nèi)地企業(yè)在制造理念也有相當大的差別，珠三角地區(qū)的企業(yè)已經(jīng)把涂層要求寫進合同里，而西部地區(qū)模具用戶根本不能理解涂層的好處。20世紀90年代，黃總?cè)サ聡疾彀l(fā)現(xiàn)，那里一套模具可以實現(xiàn)焊接+測量+自動篩選，售價達幾十萬德國馬克，壽命是20億次。相比之下，我們的模具效率和壽命都有差距，這就是對資源的一種浪費。

“目前工廠信息化大部分停留在管理部門，真正實現(xiàn)車間甚至機床信息化的只有10%?！秉S總感慨道，“機床信息化管理涉及生產(chǎn)物流各個環(huán)節(jié)。如果工藝數(shù)據(jù)基礎(chǔ)不健全，車間信息化是不可能實現(xiàn)的。”

現(xiàn)在，什么都可以交流、共享，唯獨工藝技術(shù)被封鎖；什么學(xué)習(xí)班都有，唯獨工藝學(xué)習(xí)班稀少。究其原因：第一，抓工藝的體系缺失；第二，有經(jīng)驗、肯鉆研的工藝人才流失；第三，人們都是根據(jù)各自的產(chǎn)品研究具體工藝，幾乎沒人研究共性工藝問題。在此，黃總得出一個結(jié)論：關(guān)鍵共性技術(shù)難尋。

其實，工藝標準化問題是非常值得研究的。比如工廠建設(shè)，可以分類制定建廠標準，便于建廠和審批時調(diào)用，有標準可依。如果針對每臺機床找出公共元素點，通過這些元素點再去推論后面的工裝、夾具等柔性附件，這樣就可以避免上一個產(chǎn)品配一套工裝，換一個產(chǎn)品工裝又推倒重來的工藝模式，這樣不僅可以提高加工效率，也會避免占用大量工裝資源。國外先進國家這方面的工藝標準就制定得非常細、非常嚴格。

黃總指出，我們國家制造業(yè)中，工藝是一個薄弱環(huán)節(jié)，而且這一趨勢越來越明顯。究其原因：一是工藝封鎖；二是對于工藝項目，國家的支持力度不夠。如我們常說的三新，即新材料、新技術(shù)、新工藝，前兩項獲取專利和國家的支持相對比較容易；在中國機械工業(yè)科技進步獎中，工藝獎項所占的比重是比較輕的。相對于機械加工而言，特種加工的地位就顯得更低了。在生產(chǎn)一線，工藝人員的獎金低于設(shè)計人員已成為普遍現(xiàn)象。

黃總呼吁：怎樣去重視工藝，如何向工藝要效益？他認為，這是一個國家戰(zhàn)略問題，是市場經(jīng)濟環(huán)境下企業(yè)經(jīng)營導(dǎo)向問題，而不是一個普通的工藝技術(shù)人員喊出來就能轉(zhuǎn)變的。2013年11月15日，在人民大會堂召開的“第十屆中國科學(xué)家論壇”上，黃總有幸見到多位院士，大家非常認同：重視工藝，刻不容緩。

打造公共技術(shù)服務(wù)平臺

黃總是特種加工出身，擅長鉆研技術(shù)，尤其對新生事物感興趣，早在1997年就開始研究3D打印，并在中國機械工程學(xué)會特種加工分會的支持下，參與共同組建了快速成形分會。

黃總做事比較超前，他把日本、美國、德國的制造技術(shù)和理念帶到成都敏捷，通過公共技術(shù)服務(wù)平臺的建設(shè)發(fā)展，定位于三產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代生產(chǎn)型服務(wù)業(yè)，以解決精密機械（模具）行業(yè)中存在的精密特種加工共性難題為目標，進行多項技術(shù)的集成和研究與應(yīng)用探索，通過定位于模具制造企業(yè)、模具使用企業(yè)以及精密機械行業(yè)，創(chuàng)新性的集成多項先進特種工藝技術(shù)，為廣大中小企業(yè)開展精密疑難技術(shù)攻關(guān)研究和服務(wù)，提高產(chǎn)業(yè)競爭力和行業(yè)技術(shù)水平。

黃總列舉精密工藝基準定位系統(tǒng)技術(shù)，這是不同的高端精密設(shè)備之間的接口。為生產(chǎn)現(xiàn)場加工及檢測設(shè)備提供了統(tǒng)一、固定、已知的三維工藝基準，系統(tǒng)重復(fù)定位精度高達±1μm。這是解決工件傳遞精度的好方法。通過這幾年的推廣，四川已經(jīng)有30多家企業(yè)在用，并在成都地區(qū)建立了共用基準平臺，且應(yīng)用這套系統(tǒng)加工出葉片厚度僅為0.2mm的航空葉片。

目前主要開展的特種加工技術(shù)服務(wù)還有：①精密激光焊接特種加工技術(shù)：通過對引進技術(shù)的消化、吸收和再創(chuàng)新，進行了專業(yè)的激光模具焊接、修補和精密零件焊接的技術(shù)攻關(guān)、研究。研究成果包括：建立了激光加工生產(chǎn)系統(tǒng)，(最小焊點直徑0.1mm)重點研究了模具鋼、鋁合金、鈹銅合金模具的焊接工藝，建立了工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫，突破了精密模具/特種加工制造企業(yè)激光焊修和表面改性等關(guān)鍵技術(shù)。②PVD物理表面氣相沉積技術(shù)：單純使用本技術(shù)可提高刀具模具壽命3～5倍，也是目前行業(yè)內(nèi)普遍采用的技術(shù)，但作為本項目中的核心技術(shù)之一，我們在已有技術(shù)的積累基礎(chǔ)上，通過與磨料流加工技術(shù)的結(jié)合，最佳情況模具壽命可提升30倍，并形成了整套工藝流程。③精密特種加工模具型面精整加工技術(shù)：本項技術(shù)是高速銑削技術(shù)（42 000r/min），精密電火花線切割技術(shù)（Ra≤0.03μm，線徑≤0.05mm），精密電火花成形技術(shù)（精度1.5μm，Ra≤0.1μm）與工藝基準定位系統(tǒng)的集成應(yīng)用，制造了精度≤0.002mm，Ra≤0.1μm的數(shù)控刀片模。

3R-Delphin系列五軸大型工件定位系統(tǒng)

配套研究技術(shù)：①φ0.2mm電火花小孔加工技術(shù)：原四川省內(nèi)最小孔僅能加工φ0.3mm/10，而精密電子模具急需φ0.2mm，否則解決不了精密電子模具0.4mm線寬的切割加工問題，這一問題制約了精密電子、模具制造業(yè)的發(fā)展，通過研究，攻破了加工直徑：0.2mm。②中走絲線切割技術(shù)：采取半閉環(huán)控制的多次切割技術(shù)，使一般模具表面粗糙度值Ra≤1.0μm，是眾多中小模具企業(yè)急需的加工技術(shù)。③磨料流光整加工：現(xiàn)在大部分廠家仍沿襲傳統(tǒng)的手工拋光工藝，以犧牲精度為代價來實現(xiàn)表面光整加工，而采用半流體磨料進行磨料流特種加工即可在保證精度前提下實現(xiàn)光整加工。④淬硬材料VDP加工：模具淬火后需高速加工＋VDP技術(shù)在四川地區(qū)屬空白，采用VDP阻尼吸振技術(shù)+高速數(shù)控的方式減少模具的變形量和延長刀具壽命（φ2mm以下刀具效果明顯）。

以工藝研究為主線的公共服務(wù)平臺，自2007年建成以來，成都敏捷已服務(wù)企業(yè)500余家，服務(wù)上千項次，培訓(xùn)人才500余人。成為四川省第一個服務(wù)型的先進制造技術(shù)集成公共平臺。