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访冠军 寻匠心 ▎昊志机电:从夹头到电主轴制造业单项冠军

发布时间:2022-08-21 来源:华体会vip官网 作者:华体会买球平台

  广州市昊志机电股份有限公司成立于2006年,是国内第一家,也是唯一一家以高速精密电主轴及其零配件为主业的上市公司,也是国家工信部“专精特新”小巨人企业,公司的电主轴产品还获批为第六批制造业单项冠军产品……十六载峥嵘岁月,如何从一个不起眼的夹头开始做起,到如今的诸多荣誉加身?本期专访,我们走进协会副会长企业昊志机电,一起领略电主轴国产龙头的风采。

  相比瑞、德、日等国,我国的电主轴产业化起步较晚,但昊志已追赶成为国内外主轴专业领域中研产销规模最大的企业之一,可否与我们分享一下昊志机电奋起直追的成长史?

  回顾过去,公司初期是一家贸易公司,主要为PCB厂商提供胶带等易耗件,在与PCB厂商合作过程中,了解到电主轴的国产化率很低,且因电主轴技术含量高,制造难度大,全球仅英国西风、ABL等少数国外厂商具备批量化生产能力,我国在电主轴的品牌、技术水平、可靠性和产业化程度方面均与国外有一定的差距,中高端电主轴产品主要依赖进口,价格昂贵,且维修不方便。在这一了解过程中看到了其中的商机及市场前景,同时,抱着不想被国外电主轴“卡住脖子”的信念,萌生了研发生产电主轴的想法。于是从2002年开始组建团队进行电主轴研发,历经约3年的技术攻关,成功研制出第一款电主轴产品,并于2005年1月,成立了大可精密,正式进入电主轴专业生产领域。

  在这一阶段(2002-2005年),公司领导带领团队掌握了电主轴的一系列关键技术,填补了部分市场空白,创立了大可精密有限公司,并在行业内建立起自己的品牌,为客户带去了高性价比的产品,为客户提高了市场竞争力。

  2006年,为快速实现电主轴产业化及扩大规模,大可精密与深圳市大族数控科技有限公司合资设立了广州市大族高精电机有限公司(公司前身),专业从事高精密电主轴及零配件的研发、生产和销售,主要为PCB行业、数控机床做配套服务。

  随着国产数控机床迅猛发展与关键功能部件配套跟不上的矛盾日益凸显,长期依赖进口的现状让我国中高档数控机床的市场竞争力受到限制;加上过长的采购及维修周期,进一步增加了企业成本。

  昊志机电坚持自主创新,不断改进,树立民族品牌,以打破国外垄断、振兴民族装备制造业为已任,相继研发出应用在不同领域的各类产品,并提高售后维修服务响应速度,有效满足了客户的各种差异化需求;同时,在技术水平和性能相同的情况下,公司生产的电主轴性价比更具优势,有利于公司产品与国外品牌直接竞争,不断扩大国内市场份额,加快推动国内中高档数控机床的市场竞争力。

  2009年,公司成为初具规模的专业电主轴研、产、销企业,所提供的产品为客户缩短了生产和维修周期,降低了成本,为客户带去更多超值,并提升了客户在市场竞争力,公司产品被越来越多的企业认可。

  后期汤秀清先生受让大族数控51%股权,成为了大族高精控股股东和实际控股人。经公司高层领导商讨决议,2010年,公司更名为广州市昊志机电有限公司,“昊”代表博大、宽广,“昊志”寓意为“远大志向”,同年,公司搬入了新厂房。昊志始终以“成为主轴行业世界顶级的设计与制造公司”为愿景,以“为振兴中国装备制造业,打破国外垄断而奋斗不止”为使命,不断开拓创新,我们立志把公司打造成为国内第一家专业生产电主轴行业的上市企业。

  2011年,公司进行了股份制改革,建立了与企业发展相适应的各项规章制度,引入ERP、OA等信息管理系统,并于2013年成功导入卓越绩效管理模式,使公司逐渐成长为国内主轴行业的领头羊,树立了公司主轴行业领军者的品牌形象。

  因国产高端装备采用的主轴、转台、直线电机、机器人等功能部件仍严重依赖进口,随着我国装备制造业的迅速发展和需求结构的加速升级,以及下业对加工质量、精度、效率的要求不断提高,主轴、转台、直线电机、减速器等核心功能部件市场发展前景广阔。

  2016年3月,公司成功登陆深交所创业板,成为国内专业生产电主轴行业第一家上市公司。公司产品也已成功打破国外垄断的局面,实现了大规模的进口替代,成为国内产销规模最大的主轴制造商。

  昊志一直以来专注数控机床和机器人核心功能部件领域,始终倡导“坚持做一件事、聚焦做一件事,简单的事情做到极致”的工匠精神理念。面对着日益俱增的市场需求,及“中国智能制造”大的战略规划将数控机床和机器人核心功能部件如电主轴、转台、机器人减速器等产品列入高端装备的发展规划,公司在发展多功能、高性能的电主轴产品基础上,加快推动电主轴的标准化工作,为全球高端装备制造业和智能制造行业提供产品及服务,为满足客户的差异化需求,提出了“助力全球装备制造、提升人类良好体验而奋斗不止”的使命以及“致力于成为世界顶级装备核心功能部件设计制造公司”的愿景。

  一直以来,公司坚持发展,做强做大。2017年,公司收购了东莞显隆和湖南海捷2个项目;2020年年初,公司又收购瑞士infranor公司,进一步调整了公司控制器、伺服驱动方面的业务布局,进一步向数控机床和机器人核心功能部件领域横向延伸。

  随着业务发展的扩大,公司厂区也在逐步扩大。2010年由原厂区搬进“江东厂”,2017年,第二厂区“田园厂”投入使用;2021年第三厂区“禾丰智能制造基地”建设项目大楼顺利封顶;2022年,禾丰智能制造基地试投产仪式顺利举行。

  回顾过往,展望未来,作为电主轴行业领导者的昊志机电,新时代再次赋予新的历史使命。

  电主轴是数控机床的核心功能部件,已成为国内外技术竞争的焦点之一,昊志作为国内电主轴行业的龙头,请您介绍一下贵司主要的电主轴系列产品的特点及技术优势,并谈谈“要把科技创新摆在更加突出的位置,针对工业母机等加强关键核心技术攻关,努力打造原创技术‘策源地’”的一些看法。

  公司自成立以来秉承“立足自主技术创新、服务全球先进制造”的发展战略,整体技术处于国内领先、国际先进的水平,部分产品国际领先,气浮及滚珠高速电主轴系列产品填补了国内多项技术空白,打破了高端电主轴进口产品的垄断地位,公司品牌及产品在国内外主轴行业内享有较高知名度,于2014年通过广东省名牌产品认定,2017年重新认定通过,2019年荣获国家知识产权示范企业称号;2020年度荣获专精特新“小巨人”企业、中国工业互联网杰出应用奖”、“第二十二届中国专利优秀奖”、“中国有色金属工业科学技术奖”等荣誉资质。2021年获广州市“百年·百品”品牌企业和民营领军企业,同时拥有国家重点新产品、国家专利优秀奖、广东省专利优秀奖、广东省科学技术奖、广东省创新型企业等荣誉。

  公司自主研发并已实现规模化生产的20万转/分、25万转/分和32万转/分气浮电主轴是全球PCB行业应用最为广泛的三种主流机型,其全转速动态偏摆≤6μm,振动值≤0.6mm/s,产品综合技术水平达到国际领先。其中25万转产品搭载高性能电机:整体加工效率提高23%以上。实现低于3.8秒直升20万转/分,7.5秒直升25万转/分(常规主轴12秒)。具有强劲的钻大孔能力:低速扭力高达0.18N.m,6.35mm刀具连续加工10000孔以上(S20000F0.3R5.03*1.6mmFr4),能轻松应对各类厚板、硬板;超快的钻小孔能力:内部测试验证,钻0.2mm以下小孔时,仅钻孔效率提升20%以上。主轴耗气量降低20%(较市场同类产品),节能效果显著。

  公司自主研发的PCB成型机滚珠电主轴的转速达6万转/分,功率1.2Kw,轴端静态偏摆≤2μm,全转速动态偏摆≤8μm,振动值≤0.8mm/s,国际知名成型机制造商全部采用我公司产品。

  公司自主研发的车床主轴系列拥有稳定的标杆客户需求群体,引领市场前端技术需求,可提供整体核心功能部件系统集成解决方案。车床主轴系列采用高刚性轴系设计,动态回转精度≤0.3μm,加工工件圆度最高可达0.53μm,加工表面光洁度最高可达Ra≤0.058μm,可实现车削镜面效果。可靠性高;采用永磁同步电机技术,具备大扭矩高转速特性。可选双绕组电机,实现低速大扭矩和高速高功率性能,最大扭矩732Nm,满足各种加工工况。

  公司自主研发的雕铣主轴系列,最高转速40000rpm。主要应用于雕铣机、玻璃机及小型加工中心,专门针对各类金属、非金属高精度铣削加工而精心设计。具有转速高、振动小、加工稳定性高等特性,其加减速时间及加工稳定性为业内80系列主轴表现最优,轴端端面及锥孔跳动≤0.001mm,主轴振动≤0.8mm/s(定制系列可达0.5mm/s)。普通滚珠高速电主轴表面加工粗糙度Ra0.2,采用高精度设计电主轴表面粗糙度可达Ra0.05。主轴前端采用国际知名品牌大轴径轴承和大跨距设计布局,确保主轴的承载力和刚性。较适合金属(铝及其合金、铜等材料)、非金属(亚克力、玻璃等材料)的表面高精度加工。

  公司自主研发的加工中心电主轴系列国内市场占有率第一,先后推出多款国内首台套产品,产品技术已处于国际先进水平,并批量实现进口替代。额定输出功率高达75kW,额定输出扭矩高达770Nm,最高转速42000rpm,标准棒检测末端跳动<5μm、动平衡等级可达G0.4,具有独特的温度场设计,确保热伸长<20μm,开机稳定时间<15分钟,电主轴外壳温升<3℃,提高稳定性和寿命,内置创新新拉刀机构:换刀寿命>1000万次,相比于传统碟簧拉刀机构寿命高出10倍以上,且拉刀力衰减≤10%,稳定可靠;配置中心出水,油气润滑、等多种功能,及丰富接口形式。

  公司自主研发的刀柄夹头系列尺寸精度可控制在2um之内,圆柱度控制 在1um之内,以确保刀具的夹持力和稳定性。角度精度控制可在 6”之内,粗糙度控制 在Ra0.1之内,使其刀柄内锥紧密3吻合、夹持力完美传递。特别定制的超级耐磨弹性不锈钢材质,超强防锈耐磨,持久保持精度稳定性。内孔外锥面无任何毛刺的干涉,确保刀具的安装精度符合要求。还具有无与伦比的夹持精度PP级:4倍径最高1um,高精密加工尺寸与完美表面效果的有力保证。同时使刀具使用寿命大幅提高。

  就目前情况而言,我国机床产业整体发展向好,具有千亿级规模,但整体竞争力仍显不足,呈现大而不强的局面,其重要原因之一就是核心零部件设计、制造能力的缺乏,公司积极响应并落实国家明确要求的:针对工业母机、高端芯片、新材料、新能源汽车等关键核心技术攻关,紧贴市场需求与行业现状,不断加大人才培养的同时,采用产学研深度合作,并加强公司技术中心与创新平台的建设,通过产品规划与技术预研,实现各项技术不断创新与迭代,使各项关键技术快速达到国际领先水平,推动国家工业母机快速进步,提升行业竞争力。

  工信部强调到2025年,高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过80%,高档数控机床与基础制造装备总体进入世界强国行列。目前,发达国家正致力于研制更高精度的超高速数控机床,而国产机床还主要是中低端产品,昊志作为数控机床的核心功能部件研发生产企业,将有哪些举措推动国产高端机床的发展?

  公司的主营产品电主轴是数控机床关键功能部件,是一种将机床主轴与主轴电机融为一体的技术,主要应用于“高档数控机床”领域。

  公司实现了回转精度优于0.1um超精密静压电主轴产品的批量化生产,是国内首次真正掌握了超精密电主轴自主研发设计技术,批量制造、装配技术及检测技术,总体技术水平达到国际先进,部分指标达到国际领先。支撑我国超精密机床产业化发展,并推动国内集成电路制造、光学元件制造等超精密零件加工业的发展。

  公司的超高速气浮钻孔机系列主轴,最高转速达到40万转/分。同时采用创新的电机设计,高速和低速优异性能同时兼具,加工效率超过进口主轴水平,技术水平国际领先。并且目前是国内唯一掌握该类主轴制造技术的公司。批量应用于PCB钻孔机,打破了该领域的国外垄断,实现了进口替代。

  公司晶圆划片机主轴系列,最高转速6万转/分,相比国外竞品,承载能力提高14.3%,精度达到同等水平1um,其出色的加工能力与加工精度,可以完全替代进口产品,批量应用于芯片加工行业机床。

  公司自主研发的直驱转台系列包括五轴转台、四轴转台、空气静压转台及液静压转台等几大系列产品。主要配套于各类数控机床、加工中心、钻攻中心、刀具磨床等,用于各类复杂零件的复合加工、超精加工和超精检测。具有创新的电机技术,扭矩比普通电机提升63%,保证大扭矩高效加工,如直驱转台180系列:额定扭矩105NM,最大扭矩332NM;定位精度±3″,重复定位精度±1″;具有创新的夹紧机构,比传统碟刹体积更小,反应速度提高10倍,夹紧刚性提高3倍,夹紧刚性25NM/arcsec(180系列);刚度高,防护性好,可靠性高,并经过10000台以上的DD转台客户端使用验证。

  公司主导的广东省省级科技计划项目-“工业机器人关节用谐波减速器关键技术研究与应用”项目成果主要有:昊志机电谐波减速器两大系列(双波、三波),9种规格(11-50)、6大减速比(30-160);谐波减速器系列应用自主发明的SP齿形,确保啮合齿数达到30%以上,大幅度提升产品的性能;刚性超行业标准10%,传动精度高于行业标准20%以上,产品寿命L50达到50000小时,批量达到世界级的精度与寿命。项目解决了机器人核心部件卡脖子问题,产品打破了日本HD谐波减速器的垄断,并批量用于国内外知名机器人生产厂家,并远销韩国与欧洲。

  公司通过融合直线电机、传感器、伺服驱动和控制技术,成功创新研发了新型直驱磁悬浮智能物流解决方案HZILS-01,可为新能源锂电生产提供智能柔性解决方案,可实现重复定位精度±20μm 、持续推力170N、峰值推力420N、最大电流5A、当总负载为9KG时加速度3G,最大速度2m/s;一个系统可以带256个动子。具有无噪音、无振动、无磨损,高精度和灵活控制等优点,可为高端机床、半导体设备、智能物流、新能源领域提供一体化解决方案。

  公司自主研发的燃料电池空压机产品可满足目前国内燃料电池系统主流产品需要。现公司已被列入广东省氢能产业链中的核心零部件生产企业。燃料电池空压机的主要特点在于:核心技术全部自主可控,系统效率高,轴承启停寿命长,抗振等级高,产品性价比高。

  公司全资子公司Infranor集团是欧洲知名的工业自动化解决方案提供商,于 1941 年成立,核心产品为伺服电机、伺服驱动器和控制系统。其精密交流伺服电机 BL系列产品,可采用正弦波或梯形波控制模式,堵转转矩可达到 250Nm,最高转速可达 11000RPM,防护可达到 IP67,抗冲击能力达到 15G以上,可在高核辐射、高真空环境中运行。第一台高线年在国内投入使用。

  此外公司还承担工业强基、“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项及2017年度国家重大科学仪器设备开发重点专项研发三项国家重点项目,均已通过验收。

  并购Infranor集团后,昊志机电是如何与其协同发展的?具体体现在哪些方面?

  Infranor集团成立于 1941 年, 1959年以来一直专注于工业自动化领域,拥有丰富的运动控制行业专业经验,是享誉欧洲的工业自动化驱动及控制系统设备供应商,致力于向客户提供优质的数控系统、伺服电机及伺服驱动器等运动控制产品及解决方案。

  Infranor集团不仅可向客户提供从核心功能部件到完整运动控制系统的标准化产品,还可为客户提供定制化的运动控制产品及运动控制一体化解决方案,具有成熟的技术及完善的研发和制造体系、完善的销售和技术服务网络、丰富的行业应用,在全球市场积累了众多一流工业企业客户,如西门子,博世,ABB,可口可乐,劳力士,库卡,雪铁龙等,建立了良好的品牌优势和市场口碑,具备强大的市场竞争实力。Infranor集团生产的运动控制产品主要包括:全系列多轴精密数字运动控制系统、高性能伺服驱动器和高端伺服电机等。广泛应用于数控机床、3C⾏业、激光、平板显示、半导体、新能源等领域。

  Infranor伺服驱动器采用全数字矢量闭环控制技术,速度控制范围达1:1000,速度控制精度0.01%,250%瞬时力矩控制能力;支持10余种反馈编码器类型,几乎涵盖所有反馈接口;适应产品广,即可驱动器旋转电机,又能支持直驱电机;专用的DD转台外挂和电子手能。

  Infranor伺服电机含有多种微量元素的特种磁缸设计,最高转速可达15,000转,具有高动态高加减速性能(峰值力矩为 额定力矩6倍),具有卓越的力矩重量比及力扭矩体积比(25KW电机为190法兰),适合特殊环境运行 (例如零下75度运行)。

  并购Infranor集团是昊志机电发展史上具有战略意义的一步,标志着昊志机电国际化取得了突破性的进展。通过此次并购,昊志机电拥有了世界先进的技术、经验、品牌、团队和营销渠道,对公司各大业务板块提供了有力支持。未来,昊志机电将充分利用Infranor集团在控制系统、伺服驱动等领域的先进技术和经验,整合相关产品组合,不断推进公司产品链的完善,实现与主轴、转台等自主产品的统一整合,进一步提升向装备制造商提供整体解决方案的能力。

  此外,公司将借助Infranor集团遍布全球的营销网络,以及丰富的客户积累和良好的市场口碑,加快公司产品在海外市场的业务布局。向 “成为世界顶级装备核心功能部件设计制造公司”的愿景继续迈进。