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能在头发丝上刻字母 这家中企铣刀创世界纪录(上)
新闻来源: 中国企业家 于2022-09-15 8:20:56 大字阅读 提示:新闻观点不代表本人立场
它被誉为“最精致的工业牙齿”。
文｜《中国企业家》记者 李艳艳
编辑｜周春林
头图来源｜受访者
【编者按】
高精度铣刀是精密加工领域不可或缺的工具。由于基础材料和加工技术的限制，我国在该领域长期处于受制于人的局面。
面对迫切的需求，出于职业的渴望和增强核心竞争力的内在驱动，中国五矿所属中钨高新金洲公司的技术团队，踏上了卓绝的自主创新之路。在克服了重重困难之后，他们终于创造了世界最细铣刀的纪录，突破了制造领域关键技术的“卡脖子”难题。
创新不是为了炫技，切实为客户服务、占领市场份额才能确保企业立于不败之地。在力争尽快进入世界一流阵营的同时，他们把未来锚定在了高附加值产品。
精密刀具的加工极限能做到哪里？
全世界最细的铣刀，直径只有0.01毫米，能在米粒上刻出56个汉字，在一根头发丝上铣出7个字母，这一产品诞生于中国五矿所属中钨高新金洲公司，被誉为“最精致的工业牙齿”。如此极致的精细度，不仅代表了公司的创新研发能力，更突破了制造领域关键技术的“卡脖子”难题。
铣刀，是具有一个或多个刀齿的旋转刀具，主要用于铝合金、不锈钢、模具钢、树脂、玻纤等各类工业材料加工，其精度是制造加工业的重要参考指标。尤其是，高精度的铣刀是精密加工不可或缺的工具，一旦断供，多条产业链都会面临停摆。
2021年10月，我国首次实现直径0.01毫米极小径铣刀的上机加工实验。据了解，在研制过程中，金洲公司突破传统工艺设计，开创新型微小刀具磨削工艺，有针对性地解决了结构难设计、制作状态难监控、磨削力难控制、刃径小易折断等一系列难题。
聚焦于精密微型刀具研制的金洲公司是国内著名的“隐形冠军”，目前拥有330多项发明和实用新型专利。在一个竞争激烈、产品更新换代极快的市场里，金洲公司主产品PCB微钻不断实现进口替代，市占率全球第一。2018~2021年，公司净利率水平由15%增长至19%，亦位于同行前列。
“每三部手机里，就有一部使用我们金洲公司的产品加工。”中钨高新董事长李仲泽近日接受《中国企业家》专访时说。近些年，因为市场变化太快，很多欧洲和日本企业退出了。在他看来，市场起伏很正常，关键是保持进步。“我们不把价格竞争作为手段，要确保成本领先。”
2016年，经历过重整的中钨高新，以技术创新为引领，制定了一系列新发展战略。据了解，中钨高新每年的新产品贡献率超过30%，技术研发投入亦超过公司总营收的5%，“金洲投入更大”。此外，公司每年给到科技人员创新成果的奖励超过2000万元。
一个高精密加工的时代已经到来，精密刀具可以成为破壁者。一把小小的铣刀，可以改变器具，提升产品性能，推动行业发展，直至影响产业链，催生全面的高精度加工需求。“说到底，真正的竞争要靠领先的技术，技术创新能力就是我们的核心竞争力。”李仲泽说。
中钨高新董事长李仲泽。摄影：史小兵
破壁：实现“米粒上刻字”
眼瞅着第一支目标刀具即将磨削成型，厉学广难抑兴奋地跑回办公室，呼喊同事们来围观。当晚，团队一起吃饭庆祝。100多天，“煎熬、紧张、疲累感终于烟消云散，仿佛来到了美丽新世界”，他形容说，自己有一种“发现了新大陆和攀登珠峰成功的双重喜悦，有能够改变未来的畅想”。
现年42岁的厉学广，是0.01毫米极小径铣刀项目研发负责人。最初的研发契机源自客户的抱怨。2020年末，曾有客户跟厉学广说有些刀具买不到，“你们金洲既然做微型刀具，能不能做这个？”而在他印象中，当时市场上的铣刀，直径较小的是0.1毫米。
2021年初，与客户几经研讨后，厉学广意识到高端精密刀具“卡脖子”问题的严重性。经过多年发展，精密加工的级别已经不同往日，随着通信等现代技术对小体积、低功耗、多功能、高效率等要求的提出，市场对精密加工需求已不仅仅局限在1毫米、0.1毫米，0.01毫米、0.02毫米也有真实需求，10微米级别的精密加工年代已经到来。此外，这个工具涉及重点行业，所以极小径精密刀具的供给变为关键点。在此大环境下，金洲的精密刀具不能停在概念阶段，技术不能只用来储备，而要转化为产品，切切实实应用在这些关键领域，发挥作用。
0.01mm铣刀米粒铣字。来源：受访者
还有一个原因是，虽然日本也有同类产品，但要么因为人家不愿意卖，要么因为交期长、价格非常高，而且几乎没有技术服务，只能望而却步。“求着人家卖刀具这件事，真的很痛苦。他们既然找到我们，我觉得，这件事我们一定要做，这是刀具人的担当。”厉学广说。
构思初步方案时，他先在脑海里过了三五天，找到核心点，作图、模拟、验证。后来做梦时，还得到了新想法。“那些最微小的技术改变，也能改变很大的事，这是一种职业的渴望。醒来我觉得，这件事，必须要干。”如今回顾起来，他将之前的决心归为热血赤诚。
同事口中的厉学广有个称呼：阿广。阿广从小就想当科学家。2004年，本科机械专业的他通过校招，从辽宁奔赴深圳，加入金洲公司。2013年，基于工作需求，厉学广又去读了光学专业工程硕士。研发突破的想法让他感到兴奋，直到后来，他发现，困难着实不少。
2021年5月，厉学广着手研发0.01~0.04毫米极小径铣刀。首要困难就是没有设备去加工如此精密的刀具。如何找到加工设备？他的答案是“改”。“我们原先有些进口高精度设备，可以适当做些改造，优势发挥，劣势克服，比如，精度再提高，磨削力再降低。轴的磨削运动也要调整，通过改造，消除掉一些波动。”
除了硬件，决心和信念也是一大考验。“你怎么让大家有信心跟你干下去？”厉学广有自己的方法。首先是消除大家的顾虑。他对团队说：“做项目是用科学的理论指导实践，在没有谁能论证这项技术和产品无法成功之前，我们就要坚定地走下去。能发现不可逾越的难题或者理论错误，反而是幸运的事，这正是我们要集中攻克的难点。”
其次是引导团队去憧憬未来。“如果造出比头发细多倍的铣刀，打破目前铣削刀具的极限，真能铣削出0.01、0.02毫米宽的槽，让生物医疗芯片、通讯关键零部件实现前所未有的性能，改变行业现状，解决供应链受制于人的问题，让精密制造腾飞，你们是否愿意为之努力？这是你们肩上使命的重量。”
做好思想准备后，接下来的0.01毫米极小径铣刀技术攻关则是个反复实验的过程。厉学广说，技术难点首先体现在“特别容易折断”。
相对于直径0.1毫米的头发丝，0.01毫米铣刀的直径是其1/10，截面积是其1/100，强度降低到直径0.1毫米刀具的1/1000，吹振可断。厉学广认为，铣刀做到这个层级，一定要应用才有它的价值。“它太细了，但这不代表它没法用，只要给它稳定精度的加工和使用条件。”
0.01毫米极小径铣刀结构复杂，亦是最难设计和磨削的工具。要实现周刃、端齿都能切削的完整铣刀功能，就要让刀体具备齐全的结构。而磨削时，刀体亦无法托附，只能悬空。另一方面，磨削时砂轮线速度与汽车速度相当，冲击力大，易折断。
作为目前精度要求最高的刀具，0.01毫米铣刀让很多技术研发人员不敢接招。当直径降为普通刀具的1/10、1/100，精度也要求相应降为1/10、1/100，以至于0.01毫米铣刀典型结构的精度要求在±0.0005毫米级别，难度极高。“我们的要求不仅是做出来，还要做到位。”
厉学广笃定，做应用工程不同于做科研，结果一定藏在大量的实验中，所以要有耐心。仅在结构方面，团队就来回尝试了两个多月，反复实验接近200次。2021年9月，初代样品实现产出。2021年10月，初代0.01毫米铣刀上机加工头发、米粒成功。
0.01mm铣刀头发丝铣字。来源：受访者
2019年底，金洲公司成功研制出直径0.01毫米的超细微型钻头，打破了长期以来我国在该领域受制于人的局面。仅用一年半的时间，金洲公司又实现了直径0.01毫米超细微型钻头和直径0.01毫米极小径铣刀的钻铣“双剑合璧”。
“这个成果肯定不是一蹴而就，而是前面十年的持续研究积累。”厉学广说，很多事情，第一阶段，往往比较顺利；第二阶段，稍微有点困难，但努力克服了，以为摸到底，信心十足；第三阶段，遇到困难解决不了，困顿无法突破；第四阶段，军心动摇，很多挑战项目和创业公司基本死在了这个阶段。“所以理性复盘问题在哪儿，不要迷信、不要消极非常重要。通常韧性强、科学、客观、理性的团队能活下来，做得更好，能力更强，涅槃重生。”
落地：以快“市占第一”
多年前的一段经历，让中钨高新金洲公司总经理罗春峰至今印象深刻。那是在2016年前后的多次行业展会上，他被一家日本竞争对手的高管问询，“为什么同一家客户，从捕捉客户需求到研发再到现场测试，相同时间内，你们能够做到比我们多测试两到三次？”
“我们的策略就是：以快打快。”罗春峰对《中国企业家》总结道。“金洲的市占率第一，不仅（局限）在中国内地，全球只要有PCB制造的地方，就在用金洲的产品。”
这是一个产品更新极快的领域。尽管受新冠疫情影响，全球经济承压，但疫情催生线上活动，提升了对电子产品的需求。同时 5G 基建推进，使得全球PCB产品需求呈现较为强劲的增长。未来 5G、汽车电子、工业 4.0、云端服务器等，将成为驱动PCB需求增长的新方向。
在罗春峰的切身感受中，竞争已愈发激烈，作为龙头的金洲公司，团队的危机感始终相随。
“我们时刻提醒自己，对产品的开发更新速度能不能更快。而行业也反推我们，对产品的开发一定要贴近市场需求。”他说。金洲现有330多项专利，其中发明过百项。在研发投入上，“前年是营收占比的5%、去年6%，今年的目标是7%”。
0.02mm铣刀加工不锈钢。来源：受访者
新闻来源: 中国企业家 于2022-09-15 8:20:56 大字阅读 提示:新闻观点不代表本人立场
它被誉为“最精致的工业牙齿”。
文｜《中国企业家》记者 李艳艳
编辑｜周春林
头图来源｜受访者
【编者按】
高精度铣刀是精密加工领域不可或缺的工具。由于基础材料和加工技术的限制，我国在该领域长期处于受制于人的局面。
面对迫切的需求，出于职业的渴望和增强核心竞争力的内在驱动，中国五矿所属中钨高新金洲公司的技术团队，踏上了卓绝的自主创新之路。在克服了重重困难之后，他们终于创造了世界最细铣刀的纪录，突破了制造领域关键技术的“卡脖子”难题。
创新不是为了炫技，切实为客户服务、占领市场份额才能确保企业立于不败之地。在力争尽快进入世界一流阵营的同时，他们把未来锚定在了高附加值产品。
精密刀具的加工极限能做到哪里？
全世界最细的铣刀，直径只有0.01毫米，能在米粒上刻出56个汉字，在一根头发丝上铣出7个字母，这一产品诞生于中国五矿所属中钨高新金洲公司，被誉为“最精致的工业牙齿”。如此极致的精细度，不仅代表了公司的创新研发能力，更突破了制造领域关键技术的“卡脖子”难题。
铣刀，是具有一个或多个刀齿的旋转刀具，主要用于铝合金、不锈钢、模具钢、树脂、玻纤等各类工业材料加工，其精度是制造加工业的重要参考指标。尤其是，高精度的铣刀是精密加工不可或缺的工具，一旦断供，多条产业链都会面临停摆。
2021年10月，我国首次实现直径0.01毫米极小径铣刀的上机加工实验。据了解，在研制过程中，金洲公司突破传统工艺设计，开创新型微小刀具磨削工艺，有针对性地解决了结构难设计、制作状态难监控、磨削力难控制、刃径小易折断等一系列难题。
聚焦于精密微型刀具研制的金洲公司是国内著名的“隐形冠军”，目前拥有330多项发明和实用新型专利。在一个竞争激烈、产品更新换代极快的市场里，金洲公司主产品PCB微钻不断实现进口替代，市占率全球第一。2018~2021年，公司净利率水平由15%增长至19%，亦位于同行前列。
“每三部手机里，就有一部使用我们金洲公司的产品加工。”中钨高新董事长李仲泽近日接受《中国企业家》专访时说。近些年，因为市场变化太快，很多欧洲和日本企业退出了。在他看来，市场起伏很正常，关键是保持进步。“我们不把价格竞争作为手段，要确保成本领先。”
2016年，经历过重整的中钨高新，以技术创新为引领，制定了一系列新发展战略。据了解，中钨高新每年的新产品贡献率超过30%，技术研发投入亦超过公司总营收的5%，“金洲投入更大”。此外，公司每年给到科技人员创新成果的奖励超过2000万元。
一个高精密加工的时代已经到来，精密刀具可以成为破壁者。一把小小的铣刀，可以改变器具，提升产品性能，推动行业发展，直至影响产业链，催生全面的高精度加工需求。“说到底，真正的竞争要靠领先的技术，技术创新能力就是我们的核心竞争力。”李仲泽说。
中钨高新董事长李仲泽。摄影：史小兵
破壁：实现“米粒上刻字”
眼瞅着第一支目标刀具即将磨削成型，厉学广难抑兴奋地跑回办公室，呼喊同事们来围观。当晚，团队一起吃饭庆祝。100多天，“煎熬、紧张、疲累感终于烟消云散，仿佛来到了美丽新世界”，他形容说，自己有一种“发现了新大陆和攀登珠峰成功的双重喜悦，有能够改变未来的畅想”。
现年42岁的厉学广，是0.01毫米极小径铣刀项目研发负责人。最初的研发契机源自客户的抱怨。2020年末，曾有客户跟厉学广说有些刀具买不到，“你们金洲既然做微型刀具，能不能做这个？”而在他印象中，当时市场上的铣刀，直径较小的是0.1毫米。
2021年初，与客户几经研讨后，厉学广意识到高端精密刀具“卡脖子”问题的严重性。经过多年发展，精密加工的级别已经不同往日，随着通信等现代技术对小体积、低功耗、多功能、高效率等要求的提出，市场对精密加工需求已不仅仅局限在1毫米、0.1毫米，0.01毫米、0.02毫米也有真实需求，10微米级别的精密加工年代已经到来。此外，这个工具涉及重点行业，所以极小径精密刀具的供给变为关键点。在此大环境下，金洲的精密刀具不能停在概念阶段，技术不能只用来储备，而要转化为产品，切切实实应用在这些关键领域，发挥作用。
0.01mm铣刀米粒铣字。来源：受访者
还有一个原因是，虽然日本也有同类产品，但要么因为人家不愿意卖，要么因为交期长、价格非常高，而且几乎没有技术服务，只能望而却步。“求着人家卖刀具这件事，真的很痛苦。他们既然找到我们，我觉得，这件事我们一定要做，这是刀具人的担当。”厉学广说。
构思初步方案时，他先在脑海里过了三五天，找到核心点，作图、模拟、验证。后来做梦时，还得到了新想法。“那些最微小的技术改变，也能改变很大的事，这是一种职业的渴望。醒来我觉得，这件事，必须要干。”如今回顾起来，他将之前的决心归为热血赤诚。
同事口中的厉学广有个称呼：阿广。阿广从小就想当科学家。2004年，本科机械专业的他通过校招，从辽宁奔赴深圳，加入金洲公司。2013年，基于工作需求，厉学广又去读了光学专业工程硕士。研发突破的想法让他感到兴奋，直到后来，他发现，困难着实不少。
2021年5月，厉学广着手研发0.01~0.04毫米极小径铣刀。首要困难就是没有设备去加工如此精密的刀具。如何找到加工设备？他的答案是“改”。“我们原先有些进口高精度设备，可以适当做些改造，优势发挥，劣势克服，比如，精度再提高，磨削力再降低。轴的磨削运动也要调整，通过改造，消除掉一些波动。”
除了硬件，决心和信念也是一大考验。“你怎么让大家有信心跟你干下去？”厉学广有自己的方法。首先是消除大家的顾虑。他对团队说：“做项目是用科学的理论指导实践，在没有谁能论证这项技术和产品无法成功之前，我们就要坚定地走下去。能发现不可逾越的难题或者理论错误，反而是幸运的事，这正是我们要集中攻克的难点。”
其次是引导团队去憧憬未来。“如果造出比头发细多倍的铣刀，打破目前铣削刀具的极限，真能铣削出0.01、0.02毫米宽的槽，让生物医疗芯片、通讯关键零部件实现前所未有的性能，改变行业现状，解决供应链受制于人的问题，让精密制造腾飞，你们是否愿意为之努力？这是你们肩上使命的重量。”
做好思想准备后，接下来的0.01毫米极小径铣刀技术攻关则是个反复实验的过程。厉学广说，技术难点首先体现在“特别容易折断”。
相对于直径0.1毫米的头发丝，0.01毫米铣刀的直径是其1/10，截面积是其1/100，强度降低到直径0.1毫米刀具的1/1000，吹振可断。厉学广认为，铣刀做到这个层级，一定要应用才有它的价值。“它太细了，但这不代表它没法用，只要给它稳定精度的加工和使用条件。”
0.01毫米极小径铣刀结构复杂，亦是最难设计和磨削的工具。要实现周刃、端齿都能切削的完整铣刀功能，就要让刀体具备齐全的结构。而磨削时，刀体亦无法托附，只能悬空。另一方面，磨削时砂轮线速度与汽车速度相当，冲击力大，易折断。
作为目前精度要求最高的刀具，0.01毫米铣刀让很多技术研发人员不敢接招。当直径降为普通刀具的1/10、1/100，精度也要求相应降为1/10、1/100，以至于0.01毫米铣刀典型结构的精度要求在±0.0005毫米级别，难度极高。“我们的要求不仅是做出来，还要做到位。”
厉学广笃定，做应用工程不同于做科研，结果一定藏在大量的实验中，所以要有耐心。仅在结构方面，团队就来回尝试了两个多月，反复实验接近200次。2021年9月，初代样品实现产出。2021年10月，初代0.01毫米铣刀上机加工头发、米粒成功。
0.01mm铣刀头发丝铣字。来源：受访者
2019年底，金洲公司成功研制出直径0.01毫米的超细微型钻头，打破了长期以来我国在该领域受制于人的局面。仅用一年半的时间，金洲公司又实现了直径0.01毫米超细微型钻头和直径0.01毫米极小径铣刀的钻铣“双剑合璧”。
“这个成果肯定不是一蹴而就，而是前面十年的持续研究积累。”厉学广说，很多事情，第一阶段，往往比较顺利；第二阶段，稍微有点困难，但努力克服了，以为摸到底，信心十足；第三阶段，遇到困难解决不了，困顿无法突破；第四阶段，军心动摇，很多挑战项目和创业公司基本死在了这个阶段。“所以理性复盘问题在哪儿，不要迷信、不要消极非常重要。通常韧性强、科学、客观、理性的团队能活下来，做得更好，能力更强，涅槃重生。”
落地：以快“市占第一”
多年前的一段经历，让中钨高新金洲公司总经理罗春峰至今印象深刻。那是在2016年前后的多次行业展会上，他被一家日本竞争对手的高管问询，“为什么同一家客户，从捕捉客户需求到研发再到现场测试，相同时间内，你们能够做到比我们多测试两到三次？”
“我们的策略就是：以快打快。”罗春峰对《中国企业家》总结道。“金洲的市占率第一，不仅（局限）在中国内地，全球只要有PCB制造的地方，就在用金洲的产品。”
这是一个产品更新极快的领域。尽管受新冠疫情影响，全球经济承压，但疫情催生线上活动，提升了对电子产品的需求。同时 5G 基建推进，使得全球PCB产品需求呈现较为强劲的增长。未来 5G、汽车电子、工业 4.0、云端服务器等，将成为驱动PCB需求增长的新方向。
在罗春峰的切身感受中，竞争已愈发激烈，作为龙头的金洲公司，团队的危机感始终相随。
“我们时刻提醒自己，对产品的开发更新速度能不能更快。而行业也反推我们，对产品的开发一定要贴近市场需求。”他说。金洲现有330多项专利，其中发明过百项。在研发投入上，“前年是营收占比的5%、去年6%，今年的目标是7%”。
0.02mm铣刀加工不锈钢。来源：受访者
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