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

【米切尔:因为詹姆斯,从小就是骑士球迷】

骑士为球队新援米切尔召开了新闻发布会。

在发布会上,米切尔说道:“我不知道自己会来到克利夫兰,最开始我以为自己要被交易到尼克斯,但来到克利夫兰使我欣喜若狂。队伍里有加兰、勒韦尔、小莫布里和贾莱特-阿伦,这就是我兴奋的原因。今天我来到克利夫兰时,我被迎接我的球迷们所震撼到了。”

“从纸面上看,我们队伍的实力很强,但我们还需要努力,才能成为一支能争夺冠军的队伍。”

在谈及自己被交易时,米切尔这样说道:“当戈贝尔被交易离队后,我就知道我自己也会被交易。”

而在谈及自己在防守端的问题时,米切尔表示:“我承认过去一年不是我最好的防守表现,但加盟这支球队会激发我在这方面有所进步。我的体型,还有我的运动能力,能够让我在防守时不失位,我们会换防,有两个2米13的球员会和你一起换防与争抢,这会是个两难选择。我肯定需要改进,否则主帅会追究我的责任。”

“在之前我确实想成为尼克斯的一员,但我很庆幸,能来到一支我一直以来都很喜欢的队伍。我不仅仅是勒布朗的球迷,同时也是克利夫兰的球迷。”

“谁不想在妈妈的陪伴下回家呢?自从我八年级开始,我就没有住过家里了。”米切尔补充道。

,米切尔表示他虽然没有回到家乡纽约,但能加盟一支从小就喜爱的球队也非常棒。

对此,现场有记者问及,作为一个成长于纽约的孩子,是如何成为骑士球迷的?对此米切尔这样回答道:“因为詹姆斯。”

另外,米切尔还这样说道:“城市的地理位置和规模并不重要,胜利才是最重要的。”

而在谈及克利夫兰稍冷的天气时,米切尔表示:“我喜欢比较冷一些。”

#90后教师业绩突出获奖一套房#【重奖一套房,浙江“90后”老师火出圈!网友:教师界天花板!他怎么做到的?】浙江临海“90后”教师因教学业绩突出,获得价值200万元一套房奖励。
不少网友纷纷为这位优秀的老师点赞,也有网友在评论区发出疑问,这位老师有何过人之处?他又会如何处理这套房子?
钱江晚报·小时新闻记者联系上了这位教师——临海市杜桥中学高一4个班的班主任兼生物老师尤凡。

新学期成为4个班的班主任
开学前记住所有学生的名字

2012年,温州人尤凡从宁波大学毕业后,来到台州临海市杜桥中学,成为一名高中生物老师。
2019年6月,他带的班级有23位学生上了重点大学。从原本的个位数,突破至两位数,对于生源普通的杜桥中学来说,这无疑是个振奋人心的消息。
当年9月招生,不少家长冲着尤凡来,但一个班只能容纳50名学生,满足不了这么多家长的需求。在和校长王晶华商量后,尤凡决定一个人带两个班。
“顾虑当然有,毕竟之前几乎没有一个老师带两个班。2019年开学前,我独自去全国各地旅游了一个多月,想释放一下压力,我对自己说,接下这个挑战吧,如果能做好,就是我而立之年送给自己最好的礼物。”

今年高考,尤凡带的两个班共有71位学生上了“特控线”(含三位一体),相当于原来的“一批线”,再次实现突破。冲着他来的家长更多了,“一是不想辜负家长们的期望,二是也想挑战下自己,因此新学期,我成为了4个班的班主任,高一(14)班至(17)班。”
为减轻尤凡的压力,学校专门为他配备了四位副班主任,他还将办公室搬到了4个班级中间,方便与学生们交流。

短短10多天,对上两百多名学生的名字和脸已是不易,尤凡为何能快速和学生建立感情,并赢得他们的信任呢?
在7月的新生见面后,尤凡把4个班整合在一起,建了个微信大群,暑假里,他让学生们在群里轮流唱歌,“一开始参与的人不多,大家都很害羞,我和他们开玩笑,唱一次,开学考就能加两分,参与的学生就越来越多,后来我让学生们从单纯的唱歌到发露脸唱歌的视频,通过两个月的交流,大家对彼此的声音、名字、性格都有了认识,真正见到时,大家丝毫没有陌生感,都很熟悉。”
尤凡认为,获取学生信任的关键在于老师要真正走到学生的身边去,要让他们体会到,老师有一颗有趣的灵魂,“毕竟‘05后’的学生都不希望碰到呆板的老师。”

三年前已经获奖一辆车
工作太忙,至今没去考驾照

管理4个班级,要说不忙、压力不大,肯定不可能,而尤凡把这一切的压力都转变为了“甜蜜的负担”。
4个班级,单在教室门口巡视一圈也要花上10分钟,但尤凡坚持每晚查寝,和每个学生互道晚安。
从寝室出来,差不多要到11点,但尤凡依然坚持每天都去,“每次去查寝,我都能感受到学生们的热情,在教室里不会聊的话题,他们会在睡前告诉我,被他们如此信任和喜欢,我会觉得非常幸福。”
每天近12点回到自己的宿舍,再整理教案、洗漱,凌晨一点入睡,第二天早上六点起床,这样的作息已经成了尤凡的常态,“压力肯定有,但每晚我回忆过去一天发生的趣事,学生们和我说的悄悄话,我的心情无比畅快,一整天的压力也都烟消云散。第二天,我又可以精神满满地面对学生。”

“其实,三年前因为带班成绩出色,乡贤会已经奖励了我一辆车,但是因为工作忙,我至今没去考驾照,那辆车也就每年上保险的时候我才会和它见面。”
尤凡会用心记住与学生们的每个重要纪念日,会单独给学生庆祝生日,准备不一样的惊喜,或在夏夜星空下为学生庆生,或在办公室用气球、彩灯等进行浪漫布置,或是在学生寝室埋下各种“彩蛋”……

一夜爆红带来掌声与质疑
只想保持初心,伴学生成长

杜桥中学校长王晶华用三个非常来形容尤凡:非常敬业,非常热爱,非常投入,“我们学校的生源基础比较一般,但尤老师凭借着自己的教育热情以及敬业,带出了一批批优秀的学生。其他老师也在他的身上找到了教育自信,因此尤老师不仅教得好班级,也在教师团队中起到了榜样作用。”
9月10日,杜桥镇乡贤会拿出405万元,奖励当地389位教师和17名优秀学生,其中就包括尤凡。
尤凡因为教学业绩突出,被授予“教育突出贡献奖”,奖励一套价值200万元的商品房,另外,他还获得了教学成果奖和奖金10万元。
如此丰厚的奖励,把尤凡推上了风口浪尖,鼓励和质疑接踵而至。尤凡坦言,自己出生于教育世家,爷爷、奶奶、姑姑、姑父都是教师,因此他从小就清楚地知道当一个人民教师所要背负的责任,“丰厚的奖励和热度都是暂时的,热度过去后,我要做好眼下的事情。所以我会接受网络上一切的鼓励与质疑,对我而言,这些不同的声音就是对我自己的一种鞭策,未来也希望有更多人监督我,同时也见证我的成长。”( 钱江晚报小时新闻记者:沈蒙和 朱张津 部分综合自:台州日报)


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