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智能水刀欲革傳統機床的命

發(fā)布日期:2013-12-10 14:19:44 來(lái)源:中國機床 瀏覽:

   他從世界水刀發(fā)源地美國西雅圖歸來(lái),決心帶著(zhù)他的“軟刀子”回國一展拳腳。他志在顛覆行業(yè)內的傳統思維方式,究竟他會(huì )給行業(yè)帶來(lái)怎樣的變革?

  2009年某日,曾繼躍所乘坐的駛往中國的航班從美國西雅圖起飛,彼時(shí),已經(jīng)在美國生活了二十幾年的他,腦海中思緒萬(wàn)千。放棄在美國的一切,回國從頭創(chuàng )業(yè),這個(gè)決定究竟對還是不對?曾繼躍曾經(jīng)一次次的問(wèn)自己。

  曾繼躍不是空想家,他也并非沒(méi)有“金剛鉆”。他曾經(jīng)親歷或者說(shuō)是主導了水刀在美國機床加工行業(yè)從興起到壯大的過(guò)程。然而,他心里很清楚,巨頭們留給他的時(shí)間不多了。“從1993年美國研發(fā)成功第一臺智能水刀到2001年智能水刀成為美國機加工行業(yè)內的一種主流加工方式,一共用了將近十年的時(shí)間,但是在中國我不可能用那么長(cháng)時(shí)間去完成這個(gè)過(guò)程。”

  作為國際智能水刀研究領(lǐng)域的權威專(zhuān)家,2005年世界水刀領(lǐng)域最高技術(shù)獎——美國水射流協(xié)會(huì )技術(shù)獎得主,曾繼躍從來(lái)不會(huì )懷疑自己的產(chǎn)品。“我們所面臨的最大問(wèn)題是,如何去改變國人的思想觀(guān)念,這是很難的,我得讓他們知道,水刀也是可以用于精密機械零件加工的,而且還具有許多其它加工方式都無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),到那時(shí),我們的機會(huì )就真的來(lái)了。”

  曾繼躍的這番話(huà)并非一時(shí)興起。早在多年以前,他在美國就已經(jīng)證明了這一點(diǎn),以他的水刀切割模型為核心的智能水刀曾搶了美國不少傳統機床企業(yè)的飯碗。不過(guò),對許多局外人來(lái)說(shuō),這一轉變似乎有些突然:水刀不就是加工精度低,只能用來(lái)切瓷磚的粗加工工具嗎?怎么一覺(jué)醒來(lái),它竟要變成機加工行業(yè)的“屠龍寶刀”了,憑什么?

  “軟刀子”教父

  “我搞水刀研究,有些誤打誤撞的成分,在去美國之前,我一點(diǎn)也不了解水刀,聽(tīng)都沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)。后來(lái)也是在留學(xué)期間一次偶然的機會(huì )走上了水刀研發(fā)的不歸路了。”

  曾繼躍笑了起來(lái),他笑的很含蓄,光頭,帶著(zhù)一副厚厚的眼鏡的樣子,像極了大學(xué)時(shí)代的老講師。坐在記者對面的他顯得有些許不自然,看得出,他努力的試圖表現出一點(diǎn)幽默。短暫的冷場(chǎng)后,他低頭輕聲說(shuō)到:“我不太會(huì )和人打交道,我還是比較偏技術(shù)類(lèi)的。”對于做了幾十年科研工作的他,這并不奇怪。

  1986年,曾繼躍被公派前往美國留學(xué),在位于西雅圖的華盛頓大學(xué)攻讀碩士學(xué)位。在選擇專(zhuān)業(yè)方向的時(shí)候,曾繼躍的導師拉木魯教授把一根纖細的玻璃圓棒拿到了曾繼躍面前,“孩子,猜猜這根玻璃棒是怎么做出來(lái)的?”看著(zhù)曾繼躍迷茫的臉,教授笑了,“這是用刀切出來(lái)的。”曾繼躍更加迷茫了,他試圖確定教授是否在和自己開(kāi)玩笑,在他的印象里,玻璃這種易碎的材料是不可能用刀切成這樣的。不過(guò),從教授堅定的眼神里,他發(fā)現教授并不是在和他開(kāi)玩笑,而這,轉而激發(fā)了他強烈的好奇心和求知欲。

  “水刀!”在得知答案后,從來(lái)沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)水刀的年輕人一下子就被吸引住了,水還能做成刀嗎?

  水刀,以水為刀。不難想象,水刀是一把軟刀子。但是,普通的水能把一塊厚實(shí)的鋼板輕松切斷,能雕刻各種造型的金屬件,卻難以想象。

  不同于傳統的刀具,水刀是當前世界上唯一一種冷態(tài)高能束機加工技術(shù)。與傳統加工方法相比,水刀的優(yōu)勢體現在:可以切割任何材料、無(wú)熱損傷、切縫小、毛刺小、切削力小、裝夾簡(jiǎn)單、可輕易加工細長(cháng)件和復雜精細工件、無(wú)切削困擾、無(wú)冷卻液污染、不用換刀。與激光加工相比,水刀設備價(jià)格更為便宜,可切割材料種類(lèi)更多,切割厚度更大,且工件無(wú)燒傷,切削過(guò)程無(wú)毒氣排放。與電火花線(xiàn)切割相比,水刀切割速度快10倍,且可切導電、非導電材料。

  偶然接觸水刀的曾繼躍,不出教授的意料,果然對水刀產(chǎn)生了濃厚的興趣。也許,拉木魯教授也不曾想到,一次偶然的引領(lǐng),竟然讓曾繼躍的人生與水刀牢牢的結合在了一起。碩士畢業(yè)后,曾繼躍進(jìn)入當時(shí)處于水刀研發(fā)最前沿的羅德島大學(xué)水射流實(shí)驗室攻讀博士學(xué)位,師從水刀屆的元老托馬斯•金教授,開(kāi)始從事磨料水刀切割模型的研發(fā)工作。并且,終于成功地開(kāi)發(fā)出世界上第一套具有實(shí)用意義的磨料水刀切割模型。到目前為止,這套模型仍被世界水刀界所廣泛采用。

  1992年,曾繼躍獲得工學(xué)博士學(xué)位后進(jìn)入最早把水刀商品化的英格索蘭公司水刀分部任研發(fā)工程師,直到1997年底,應水刀屆泰斗歐森博士之邀加盟當時(shí)成立僅4年的傲馬公司,一干就是12年。

  “傲馬公司以我的磨料水刀切割模型為核心,開(kāi)發(fā)出世界上第一臺智能水刀切割機。我在切割模型及智能水刀上的研發(fā)工作得到了同行的肯定,2005年獲得由美國水射流協(xié)會(huì )頒發(fā)的技術(shù)獎,這是我所在的領(lǐng)域所能獲得的最高技術(shù)獎項,我很幸運。”回憶起曾經(jīng)的歲月,曾繼躍無(wú)限感慨。然而,令人覺(jué)得奇怪的是,在美國生活了二十幾年,一路順風(fēng)順水的他,為何會(huì )選擇回國呢?

  兩個(gè)博士的新生意

  談到曾繼躍的水刀生意,就不能不提到張仕進(jìn)博士的名字。

  張仕進(jìn)和曾繼躍一樣,是從美國回到中國的“軟刀子”博士。與曾繼躍不同的是,張仕進(jìn)是在重慶大學(xué)取得碩士學(xué)位后,前往美國密蘇里大學(xué)攻讀博士學(xué)位的。在美期間,張仕進(jìn)曾先后參與了美國波音公司、美國空軍、美國海軍的多個(gè)水射流研究項目,成功解決了多項難題。博士畢業(yè)后,張仕進(jìn)也進(jìn)入了美國傲馬公司從事研發(fā)工作。也正是在這期間,張仕進(jìn)和曾繼躍兩人相識了。

  “我從來(lái)沒(méi)想過(guò),他會(huì )回國和我一起創(chuàng )業(yè),曾博士獲得美國水射流協(xié)會(huì )技術(shù)獎的時(shí)候,我們所有在會(huì )議現場(chǎng)的人都很為他高興、為他驕傲,這是我們這個(gè)領(lǐng)域內的最高成就了。他怎么會(huì )回國呢?當時(shí)知道他也回國的時(shí)候,我愣了好半天呢。”張仕進(jìn)在傲馬工作三年之后,于2008年,回到了母校重慶大學(xué),成為了一名教授。原本以為兩個(gè)人的共事關(guān)系到此為止的他,當時(shí)萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)想到的是,曾經(jīng)的伙伴竟然在告別一年之后,同樣選擇了回國。

  “我選擇回國有幾點(diǎn)原因吧,首要的原因是父母年紀大了,我不想在他們的人生的最后一站錯失回報的機會(huì ),留下終身的遺憾,而且,可能還是因為我是公派出國去深造的,現在自己有能力了,我覺(jué)得自己應該回報國家。另外,我對國內水刀市場(chǎng)前景比較看好,我覺(jué)得這里機會(huì )很大。只要我能夠把握住,那一定意義非凡。”曾繼躍毫不掩飾他對中國水刀市場(chǎng)前景的期許。

  他告訴記者:“我很可能是中國大陸從事水刀研發(fā)的第一個(gè)留美博士,留美23年從沒(méi)有離開(kāi)過(guò)這個(gè)領(lǐng)域,我親歷了磨料水刀在歐美的發(fā)展歷程,從一個(gè)粗糙的實(shí)驗室技術(shù)逐步發(fā)展為一個(gè)功能強大的主流機加工技術(shù)。我的研發(fā)經(jīng)驗涵蓋切割模型、高壓泵、噴嘴閥門(mén)、供砂系統、運動(dòng)系統、誤差補償、軟件編程等等,可以說(shuō)涵蓋了智能水刀的方方面面。過(guò)去十年中國的發(fā)展舉世矚目,機會(huì )空前,而我知道具有對水刀技術(shù)的深刻理解和豐富經(jīng)驗、而又愿意到中國來(lái)工作的人絕無(wú)僅有,因而我有一種使命感,一種舍我其誰(shuí)、非我莫屬的感覺(jué)。”

  “當時(shí)聽(tīng)到說(shuō)曾博士回國了,我馬上就有了和他共同去做一些事情的想法,這事我們要是做不成,還有誰(shuí)能做成呢?這對我們來(lái)說(shuō)就是天賜良機啊!”張仕進(jìn)說(shuō)完,與曾繼躍相視而笑。

  2009年,曾繼躍回到國內在中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院任研究員和學(xué)術(shù)帶頭人,在他回國的消息傳開(kāi)后,很快就有機會(huì )找到了他。深知人才因素在創(chuàng )業(yè)過(guò)程中的重要作用,曾繼躍很快想到了昔日的同事——張仕進(jìn)。深思熟慮后,張仕進(jìn)毅然與曾繼躍一起,聯(lián)合以技術(shù)入股的方式成立了上海獅邁科技有限公司。

  “我們公司的產(chǎn)品定位為高端智能水刀切割機。然而,在中國目前研發(fā)和生產(chǎn)這種高端設備是很困難的事情。首先是人的因素,很難聘到高素質(zhì)的人才。比如說(shuō),在國外一個(gè)工程師的工作,我們可能需要兩個(gè)人去做,而且結果還達不到要求。零部件采購及加工配套是另一件令人頭痛的事情,在國外很容易買(mǎi)到的一些零部件,在這里卻成了做不到的事情。比如在國外早在十幾年前就采用的一種用射頻焊接技術(shù)加工的機床附件,國內的機床附件供貨商卻連聽(tīng)都沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)。這兩方面的因素增大了我們研發(fā)生產(chǎn)高端設備的難度和研發(fā)周期。”曾繼躍向記者表示。

  “研發(fā)高端設備不應只是一個(gè)企業(yè)的行為,而是整個(gè)行業(yè)甚至整個(gè)國家‘水漲船高’的結果。不過(guò)話(huà)又說(shuō)回來(lái),如果一切都完美了,像美國一樣,那我們哪還有機會(huì )呢?回國來(lái),看中的就是機會(huì )嘛!”張仕進(jìn)補充說(shuō)。

  待開(kāi)墾的處女地

  水刀技術(shù)在上世紀九十年代就引進(jìn)中國了,在過(guò)去的十年間水刀在中國發(fā)展迅猛,事實(shí)上早已不是新鮮事物了,目前“水刀”在百度上搜索絕對是個(gè)熱詞。那么,為何曾、張兩位博士卻對他們的產(chǎn)品格外有信心呢?

  據曾繼躍介紹,由于以往國產(chǎn)水刀的技術(shù)比較粗糙,用途只限于石材切割和低精度的下料切割等,所以國人對水刀的認識也很有局限性,大家都覺(jué)得水刀只能用來(lái)切瓷磚,還沒(méi)有認識到水刀可以成為一種主流的機加工方法。

  而在美國,自1968年第一個(gè)高壓水射流切割系統專(zhuān)利問(wèn)世以來(lái),高壓水刀經(jīng)歷了四十多年的發(fā)展,已經(jīng)走向了高壓力、高精度、高智能的一站式加工方式。水刀的應用領(lǐng)域也從原來(lái)的分斷材料發(fā)展為機械零件的加工,目前高壓智能水刀已經(jīng)在航空航天、汽車(chē)、機車(chē)、鋼鐵、造紙、食品、藝術(shù)、各種設備加工車(chē)間等領(lǐng)域有了廣泛的應用。波音公司、空客公司都大量使用了智能水刀進(jìn)行機械加工,而近年來(lái)在我國高速發(fā)展的軌道交通的機車(chē)零部件加工上,智能水刀也有著(zhù)廣泛的應用。

  “我們公司產(chǎn)品所面向的客戶(hù)主要分布在航空、國防、汽車(chē)、高鐵、造船、設備制造、建筑等行業(yè)。因為目前國人對智能水刀知之甚少,對水刀能夠用來(lái)加工機械零件沒(méi)有充分的認識,所以我們面臨著(zhù)引導潛在客戶(hù)、開(kāi)拓機加工市場(chǎng)的挑戰。我有個(gè)大學(xué)的同學(xué),一直在國內機加工的領(lǐng)域從業(yè),十幾年前就見(jiàn)過(guò)水刀切割機,可是他對水刀的理解被凝固在十幾年前國產(chǎn)水刀的技術(shù)水平,他不理解高端水刀和智能水刀的價(jià)值。所以我們需要通過(guò)各種渠道去宣傳智能水刀,主動(dòng)地引導機加工領(lǐng)域的從業(yè)人員認識水刀切割的優(yōu)勢,自覺(jué)采用水刀切割來(lái)縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期及提高生產(chǎn)率。”

  曾繼躍的話(huà)并非憑空推測,據中國萬(wàn)能水切割機市場(chǎng)分析報告顯示:2009年,全球水刀市場(chǎng)年規模超過(guò)40億美元,并且十余年來(lái)一直保持著(zhù)10%左右的年增長(cháng)率。

  目前我國生產(chǎn)水刀的企業(yè)大概有三四十家,但絕大多數廠(chǎng)家沒(méi)有自己的關(guān)鍵技術(shù),以零部件整合模式為主,加工精度難以保證,然而,在這種情況下,我國水刀市場(chǎng)卻也保持著(zhù)超高的增長(cháng)速度,截止2010年,市場(chǎng)需求量已超過(guò)1800臺套。預計至2015年,國內水刀市場(chǎng)需求量將超過(guò)4600臺。

  雖然近年來(lái),水刀技術(shù)在國內逐漸興起,但以智能軟件及精密多軸運動(dòng)系統為標志的智能水刀卻仍處于真空地帶。而在曾、張二人的帶領(lǐng)下,獅邁科技所制造的五軸聯(lián)動(dòng)智能水刀產(chǎn)品已通過(guò)有關(guān)部門(mén)檢測,各項技術(shù)指標均達到國際先進(jìn)水平。該設備的智能控制系統、懸臂式工作臺、噴嘴閥門(mén)、精密萬(wàn)向擺動(dòng)頭等核心部件,均由該公司研發(fā)團隊自主設計開(kāi)發(fā)。尤其是公司自主開(kāi)發(fā)的USMART智能控制系統,真正掌握了智能水刀的核心技術(shù),開(kāi)創(chuàng )了國產(chǎn)智能水刀的先河。

  曾繼躍還向記者透露,“智能水刀是一種高附加值的產(chǎn)品,通常情況下,以工本成本乘二的方式來(lái)定價(jià),毛利率是相當高的。像我之前所在的傲馬公司,他們的產(chǎn)品出口到中國來(lái),每臺價(jià)格要達到250萬(wàn)元人民幣左右,而目前我國市場(chǎng)上普遍存在的水刀每臺僅僅二、三十萬(wàn)左右,差距還是非常大的,當然,這兩種產(chǎn)品加工精度差的太多了。而我們所生產(chǎn)的智能水刀和國際同類(lèi)產(chǎn)品相比,性能上處于同一檔次,但我們的價(jià)格只相當于國際同類(lèi)產(chǎn)品的三分之一,我們的性?xún)r(jià)比絕對是最好的。而且我們在售后服務(wù)上相比國外廠(chǎng)家也有地理上、文化上、反應時(shí)間上的優(yōu)勢。”

  每當談到國內智能水刀的未來(lái)發(fā)展時(shí),曾繼躍都顯得格外有精神。

  “未來(lái)幾年我們要不斷創(chuàng )新,繼續完善我們的產(chǎn)品,在性能上盡快超過(guò)國際同類(lèi)產(chǎn)品;在產(chǎn)品種類(lèi)上要迅速系列化,讓用戶(hù)有更多的選擇;產(chǎn)品要盡可能地標準化,在進(jìn)一步降低成本的同時(shí)提高產(chǎn)品的穩定性;開(kāi)發(fā)更多的輔助產(chǎn)品,擴大產(chǎn)品的應用范圍;在適當的時(shí)候,我們也要考慮進(jìn)軍國際市場(chǎng),等待時(shí)機成熟,大踏步進(jìn)入全球的機加工領(lǐng)域,那才是我們的最終目標。”這位曾經(jīng)引領(lǐng)了美國機加工方式變革的“軟刀子”教父,將給國內眾多傳統機床企業(yè)帶來(lái)怎樣的沖擊?讓我們拭目以待!

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