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3天完成跨界转产全球代工厂如何突破“卡脖子”技术?

来源:杏彩体育官网入口    发布时间:2023-10-23 02:45:13

  在一次偶尔看报纸时,富士康工业互联网(工业富联)董事长李军旗发现,截止2018年,中国高铁养护技术被一家奥地利的外国企业垄断,李军旗当时就想,能否利用本企业已掌握的技术解决该难题?

  依托近十年在精密工具领域布局的材料、涂层、高端装备、精密人机一体化智能系统加工等核心技术及团队研发能力,只经过数个月的攻关,就成功研发出“智能钢轨铣刀”,解决了这个“卡脖子”技术。

  “其实,修铁轨和造手机壳的性质是相通的,当我们快速转到新领域,就不用再为材料配方、工艺、装备而苦恼,一个领域的突破对其他领域是会有带动作用。”李军旗说。

  9月25日,富士康在进入大陆30多年来历史性地举办媒体见面会,南方日报、南方+记者深入园区,发现一个与外界印象不同的人机一体化智能系统企业。这给中国制造业一个怎样的启示?

  富士康向智能制造迈进的转折点在2007年,伴随着苹果划时代的智能手机的出现。

  反映在生产环节,就是塑胶键盘被大屏取代,金属手机壳取代了塑胶壳。仅仅一个外壳,就要用到100多款工具。

  富士康研发出了足以“削铁如泥”的刀具,直到把一个铁块变成一个带有婴儿皮肤般触感的手机壳。

  李军旗举了另一个例子:在给客户做的铝合金抛光产品中,粉尘容易爆炸,当时就差点出一个小事故:一位操作员在清洁铝合金的粉末时,掉到水泥地上溅起火花,吓了周围人一跳。

  “我们意识到这是很危险的,这样没办法大规模生产。有两个措施解决,一个是全自动的生产线,另一个是用超精密纳米加工。所以2012年第一个熄灯工厂从铝板进去到产品出来,整个产线超过一公里,这是一条全自动的生产线。”李军旗说,这是用汽车航空业的技术在做电子行业。

  智能手机技术不断迭代,用材从不锈钢到铝合金,再到玻璃和陶瓷等等,需求也在倒逼整个制造升级。在这样的一个过程中,富士康对材料的研究又再进一步,在工业富联展厅,有一组材料引人关注,钨矿、仲钨酸铵、邬粉、碳化钨粉排成一排,这表明对钨材料的研究是一个逐步递进的过程。

  “除了采矿环节不涉足,我们对钨材料都有深入的研究。”工作人员介绍说,在一些3D打印中,粉末的均匀程度对品质有重要影响,同样是金属用材,小数点后面4个9和5个9的纯度,都很不一样。

  不同于电子行业,汽车航空业用材是碳纤维,重量非常轻,孔非常多,这又迫使工业富联深入研究更多材料。

  有了工具和材料,工艺流程中,装备又面临新的问题。传统制造转型必须联网,但是买其他家设备,在读取数据时就会受限,所以从零部件到元器件再到整机都是自主开发。

  在智能制造、工业互联网的战略转型中,工业富联总结出有三硬和三软的基本要素,装备、工具和材料等“三硬”,构成了整个制造业共通的基础要素。

  在疫情初期,口罩紧缺,对富士康而言,生产面临停滞,而事实上也不可能有足够的口罩供应。在2月初,工业富联决定口罩自产,仅用三天就实现了。这是全国第一家转产口罩的企业。

  疫情初期,李军旗托两名在日本的博士,拉几台口罩生产的设备过来。两名博士去到考察后答复说,熔喷布的设备非常贵,1亿日币以上一套,交期18个月。

  李军旗进而问,那能不能拿到模具,因为做熔喷布的熔喷头,是塑胶融化了后通过一个模具做出来,但这样一套模具要2000万元,于是工业富联决定做模具的团队自己干。

  其次是工具的问题,口罩需要超声波工具压出来,李军旗惊讶的是,这种工具本来也不是个难题,但一下子涨价10倍还买不到。

  再次是解决材料的问题,做口罩的材料是熔喷布,原本2万块钱一吨,一个月之内涨到了50万一吨还买不到。工业富联花了大概一个月左右把熔喷布加工解决了。

  “为什么需要这么久?现在我们的熔喷布跟国外比还是有差距的,就是过滤效率。”李军旗介绍,熔喷布上熔喷头的直径,日本做到最细的是80微米,国内能做到只有直径0.2、0.3毫米。这是因为设备精度不够,这关乎超精密加工。

  “就像做手机,需要有三样东西;做口罩也一样,如果布解决不了,布的设备也解决不了,布的工具也解决不了,没有核心技术,谈人机一体化智能系统、谈工业互联网都是空的。因为你连个口罩都做不出来,更别说芯片。”李军旗感慨说。

  经历了此次疫情,李军旗一直在想,缺了什么要怎么补,买不到了怎么办?他的答案是,必须掌握核心技术,这就要回归到对基础研究的突破。

  在材料领域,工业富联不只对钨有研究,李军旗说,半导体材料中,过去是硅级的,一下个可能是碳级的,而目前已经在布局钻石,这是因为金刚石切割工具要用到。

  此前,富士康联合清华大学组建的富士康清华纳米中心,研究的材料就是碳纳米管,这样一种材料有高强度热传导性,研究了持续18年后终于在最近发现,有很多可以用上的地方。

  对材料的深入研究,还可以在其它领域快速推广。以航空为例,一架飞机涉及100多万个碳纤维的孔,钻孔的刀具是个很大问题,但工业富联研发的切不锈钢、切铝合金的刀具,就可以在碳纤维中发挥非常大作用,如,用激光切钻石做出来各种异形的刀子,可以钻碳纤维的孔,解决航空中比钢铁还硬、不好配的碳纤维。

  这正是基础研究的美妙之处:仰望科学星空的突破之举,即便无法马上投入应用、实现商业和社会价值,但也为未来发展提供无限可能。相比之下,很多企业认为,自己研究材料投入太大而受益又无法在短期内看到,“造不如买”也让企业错失了更多可能。

  “围绕你的战略方向,像拼图一样一步一步实现。”李军旗说,我们还缺什么,缺其他领域的专业相关知识,比如我们没搞过建材、汽车零组件,搞轨道交通去修铁路那是不可能的事情,那我们就投资并购,把我们的长项和他们的经验联合起来,这个跨领域跨行业就出去了。

  有意思的是,同样是高端制造业,我国集成电路产业也同样需要三大战略基础支撑,分别为EDA(电子设计自动化)工具、装备和材料,外界把关注度多聚焦于芯片制造环节,而三大基础支撑却存在很明显短板,例如,全国所有EDA公司历年研发累计投入不及国外一个企业一年的投入。

  信息化发展进程更是如此,比如一部手机,背后其实都是基础研究的原理,包括量子力学、相对论等等,而材料、加工等基础研究,才是后续行业应用、提升生产力的基石。

  过去几十年,我国成为“世界工厂”,在技术应用层面全球领先,但在底层的核心技术探讨研究,包括材料、制造装备等领域,仍与国外有差距,原始创新力不足。当下,更迫切的是谋划从底层构建开始构建自己的技术产业生态,正如最近华为创始人任正非频频走访高校,呼吁从基础研究入手,破解“卡脖子”难题。