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    中國機床民企在行動——湖南篇(三)一派數控
    瀏覽:745 發布日期:2021-10-11?

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    瀟湘一派 殊類百川

    湖南篇(三)

    長沙經濟開發區——湖南首家國家級經濟技術開發區,在商務部發布的2020年國家級經開區綜合發展水平考核評價中名列第17名,這里云集了來自工程機械、汽車零部件、電子信息、機床行業等領域的眾多企業。據了解,長沙經濟開發區現有的機床企業涵蓋精密磨削、數控拉削、車削、精密齒輪加工及直線電機領域,長沙一派數控股份有限公司(以下簡稱“一派數控”)就是其中之一。

    一派數控創建于1998年,從“長沙一派數控研究所”到“長沙一派數控股份有限公司”,再到新三板掛牌上市,歷時18年。目前,一派數控主要經營數控機床產品、直線驅動產品,其數控機床產品包括各類數控活塞異形外圓車床、數控活塞異形銷孔鏜床、活塞自動生產線等,不僅做到了全面替代進口,甚至綜合技術指標超過所有進口產品。其直線驅動產品包括有鐵芯平板直線電機、無鐵芯U型直線電機、定制直線電機、EDA系列伺服驅動平臺、直線伺服平臺等,從現有業績占比上看,是一派數控未來主要業務所在。

    志同道合,引領非圓數控

    一派數控董事長朱更紅

    在中國古代哲學思想“天圓地方”中,天與圓象征運動,地與方象征靜止,兩者結合則是陰陽平衡、動靜互補。在機械加工中,朱更紅董事長將這種哲學思想融入其中,認為搞研發需要的就是這種動靜切換、充滿想象和非凡膽略的品質,并將其延伸,釋放出更為具象的目標——自成一派。

    一派數控的機床產品從誕生之初面向的就是非圓加工。眾所周知,內燃機活塞的外圓形狀復雜,其橫截面是橢圓形的,縱截面則是桶形的,甚至在許多情況下,活塞的橫截面是由變化的橢圓構成。上世紀80年代前,加工活塞的這種復雜表面,通常是用靠模和靠模隨動跟蹤系統,隨著數控技術的發展,出現了軟靠模技術。1989年,尚在國防科技大學任教的朱更紅與劉炳運、諶國權等通過為長沙正圓動力配件廠合作研制了數控加工裝置,開創了我國活塞加工的軟靠模時代。

    長沙一派ECK6520BL數控活塞立式外圓車床

    據了解,該裝置最大的特點就是不需要任何硬靠模(如凸輪、模板、立體靠模等),加工不同型號的活塞只需要更換計算機中的一個“軟靠?!毙酒?,使得活塞的換型非常簡便。而所謂“軟靠?!?,通俗地可以理解為:控制計算機及時取到活塞所有截面及其對應的所有轉角處的大量數據,并將這些數據裝在一片幾立方厘米大小、價格幾十元的陶瓷集成芯片上,用以替代立體靠模。該項發明獲得多項國家或部委科技進步獎。正是這項發明,促成了“長沙一派數控研究所”的誕生。

    多年來,一派數控保持著精干的團隊,總人數不足百人,其中研發人員占比高達30%,屬于靠硬實力立身的技術型企業。正因如此,一派數控才能在非圓截面數控加工設備領域打破國外壟斷、封鎖,并形成強大競爭力。以創始者們為例,個個都是當時的優秀科研人才,均畢業于國內名校的兵器、機電專業等,例如年齡最大的劉炳運教授,如今已近九十高齡,曾擔任過導彈試驗基地技術工程師、國防科技大學教授;而朱更紅、諶國權則是上世紀60年代生人,都畢業于湖南大學,曾在國防科技大學任教;而年齡最小的鄭球輝是70年代生人,也畢業于湖南大學。二十多年來,他們結交無慮、配合無間,頗有“志同道合味悠哉”的意味。

    閶闔新開,突出直線伺服

    據朱更紅董事長介紹,一派數控起步以后,發展很快,買地、建廠等都未貸款,在非圓截面數控加工領域如魚得水。2005年搬進長沙經濟技術開發區后,其銷售收入從800萬元猛增到2009年的4100萬元。也正是在2009年,一派數控的高層們迎來了一項重大抉擇:做不做通用的直線電機。

    長沙一派PCB用直線電機

    直線電機不需要任何中間傳動環節,直接驅動物體運動,具有精度高、速度高、壽命長等獨特優勢,是高端裝備的首選功能部件。2009年時,國內機床甚少用到直線電機,但國外的機床企業,如德瑪吉2000年左右就開始應用直線電機以提高機床精度。即便是目前,我國機床行業中直線電機的普及率也非常低,而在歐日美等國家和地區的機床行業中,其直線電機的應用則高達20%~50%。

    據朱更紅董事長介紹,對于控制精度高于2μm以上的數控機床,直線電機就是優先或必須的功能部件。一派數控的非圓截面數控車床和鏜床,之所以能達到國際領先水平,根本原因是其在機床上創先采用了直線電機,并把相關的機械結構、直線驅動、計算機控制等做到了極致——一派數控能在40g的加速度情況下,把運動精度控制到1μm。

    之所以難以抉擇,一方面是一派數控此時的專機業務做得非?!白虧櫋?,雖然市場總額并不大,但只要平平穩穩做下去,對于這個醉心科研的團隊來說,無論是工作還是生活,愜意非凡;而另一方面則是創業團隊普遍年齡已不小,面對未來要投入的時間或精力,都要鼓起從頭開始的勇氣。但他們思來想去,最終還是決定此生不留遺憾。

    正所謂“閶闔新開露氣清”。2009年,一派數控將直線電機技術獨立出來,成立了湖南一派工業驅動有限公司,專業從事直線電機、驅動裝置及其相關產品的研發、生產與銷售。2015年,又將湖南一派工業驅動有限公司和一派數控合并,湖南一派工業驅動有限公司成為一派數控的事業部,直線電機市場銷售業績也逐年提升。通過承擔國家發改委“直線伺服電機及驅動器規?;a項目”,一派數控在國產直線電機領域地位越來越重要。其中,一派數控大推力直線電機打破了我國高檔數控機床直線電機主要依賴進口的局面,目前國內市場占有率良好。2020年,一派數控的直線驅動產品銷售額已占總銷售收入近七成,主要用于3C、芯片、數控機床等領域。

    按照一派數控的規劃,未來3年,將投資1.5億元,實現五大目標:(1)建設功能完善的直線電機實驗室,開展直線電機設計與應用的基礎研究,新增專利20項以上。(2)建設平板直線電機、U型直線電機、DD馬達、直線電機模組、直線電機精密平臺、特種直線電機等產線,全面具備直線電機解決方案,產能提升至目前的5倍。(3)與華中數控及湖南省省內的磨床、車銑復合數控機床企業緊密合作,促進我國機床向高端精密發展。(4)充分利用我國稀土資源、技術、成本的綜合優勢,確立一派數控直線電機產品的國際地位。(5)實現銷售收入5億元,凈利潤5000萬元,完成科創板上市。

    劍隨鋒行,聚焦智能制造

    從數控活塞機床到直線電機,一派數控的定位一直是細分市場的中高端市場。其數控活塞機床主要的用戶集中在傳統汽車制造企業。近年來,隨著電池、電機和電控技術不斷完善,以及充電基礎設施加快推進,新能源汽車的消費以及技術突破都得到了快速提升,這對一派數控的數控活塞機床銷售是一個很大的沖擊。

    當前,我國正在加快構建以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局,經濟社會步入高質量發展階段,現代化經濟體系的建設和產業轉型升級的推進都需要強化國家戰略科技力量。具體到制造業就是要深入實施制造強國戰略,而要建設制造強國,加快制造業的智能化、綠色化、高端化升級是重要途徑之一。

    多年來,一派數控在智能化裝備方面一直走在行業前列。數控機床產品方面,一派數控提供的智能車間服務,已涵蓋內燃機、新能源汽車、光纖電子等行業的零件加工,一派數控開發的全自動活塞生產線是我國重大專項創新平臺中智能制造的示范項目。直線驅動產品方面,一派數控還承擔了“直線伺服智能裝置產業化”等國家重大項目,并取得了一系列國內領先的科技成果,特別是20000~60000N的超大直線電機,為我國重大裝備項目做了強有力的支撐。

    隨著我國制造強國戰略的逐步施行以及國防軍工業的不斷發展,非圓截面數控技術、直線伺服所應用的領域、市場以及需求將進一步擴大。一派數控在聚焦智能制造的基礎上,還將不斷加強產品研發,加快技術更新,挖掘價格、服務上的優勢,參與更多市場競爭。

    麓山巍巍,湘水泱泱。在麓山、湘水中成長起來的一派數控,在全球機床行業已成就了一派風光!

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