江西佳时特数控股份有限公司(以下简称佳时特)多年来致力于打造中国高端智能制造装备首选品牌。面对国外技术封锁,在创始人刘华及其团队的共同努力下,佳时特攻克了国内机床技术“卡脖子”难题,为中国智能制造开辟出了一条引领行业的关键核心技术突围之路。
佳时特的诞生,源自刘华的远见卓识。1998年,刘华任职于江西洪都数控机械有限公司(以下简称洪都数控)。他目睹了国外高端机床的精湛工艺与卓越性能,也意识到尽管中国花天价购买了这些机床,但在使用过程中面临诸多难题,于是萌生了国产替代的想法。2004年,在凑足50万元创业资金后,刘华正式成立了佳时特。从技术攻关到技术应用,佳时特独辟蹊径,探索出了一条“破局之路”。2021年,凭借在高端数控机床和自动化生产线研发领域的长期耕耘,佳时特获评国家级专精特新“小巨人”企业,而实现关键核心技术突破是其在机床行业内站稳脚跟,保持竞争力的关键所在。
刘华
江西佳时特数控股份有限公司创始人
01既有路径的技术革新
作为一家民营中小企业,佳时特成立初期,资金、人才、技术都处于短缺状态。在接到第一笔机床维修订单后,佳时特便牢牢把握住机会,凭借其专业的技术和优质的服务在行业内崭露头角,成功打响了“第一枪”。此后三年,机床维修订单量不断增加,获得了近200万元的营收额,这也为佳时特的技术研发提供了初始资金。2007年佳时特自主设计出了第一台加工中心,精度达到0.01mm,机床实现了“从无到有”的突破,为后续机床精度不断迭代奠定了扎实基础(见图1)。
图1 佳时特“破局之路”
但是,仅靠机床维修业务的微薄盈利,既要维持公司后续研发,又要保证股东年年分红,无异于天方夜谭。在股东连续几年分红之后,能够投入技术研发的资金少之又少,技术突破遭遇瓶颈,公司发展停滞不前。针对资金分配问题,刘华进行了自我反思。虽然他在洪都数控有多年的工作和管理经历,但在管理理论知识方面依然有所欠缺,这也导致他不易找到维持公司运转的长久之计。于是,刘华选择攻读MBA,继续深造,在省内一所高校进行系统性学习。待到学成归来,刘华结合学习所得,选择将重点转向技术研发。2013年,子公司江西佳时特精密机械有限公司成立,以数字化制造技术为核心,专注于将机床精度提高一个数量级。同时,刘华逐渐领悟授权的艺术,意识到管理者要懂得适时放手。这一战略性转身,不仅为他赢得了更多时间思考企业的持续发展之法,也培养出了一批有着精湛技术的技能型人才。具备了良好的研发条件,佳时特技术人员潜心钻研。就在这一年,机床技术进一步突破,佳时特研发出了第一条自动化生产线,精度达0.008mm,为后续技术的快速发展提供了坚实支撑。
02技术壁垒的惯性突破
然而,作为制造业的基础与核心,高端机床工业母机技术长期遭到国外封锁,进口渠道被严格限制,加之机床行业研发周期长、投入成本高,需要试错、验证、迭代和完善,本土技术自主突破之路显得尤为艰巨。当传统机床制造业进入薄利期,佳时特技术研发也随之进入瓶颈期,亟需转变研发方向以突破技术壁垒。
面临“国内是空白、国外在封锁”的双重困境,佳时特选择的这条新路线完全是白手起家。为了彻底颠覆传统技术路线,佳时特采取了原材料替代方式,用大理石替代传统的铸铁床身,用直线电机替代传统的丝杆螺母,用电主轴替代传统的机械主轴,另辟蹊径以实现技术突破。此外,机床要达到高精度,首先要保证高刚性,进一步提升机床的动态特性;再者就是热特性,机床在运行中难免产生热量,导致尺寸微变,进而引发精度波动,严重削弱了精度的稳定性。为了进一步提升机床的精度和稳定性,佳时特采取了直线电机技术来提升装备的刚性和动态特性,并结合全闭环主、被动温度补偿技术,通过维持温度平衡来保持装备精度的稳定性,这些技术特色使得佳时特产品在市场上具有显著的差异化优势。随着技术水平不断提高,佳时特终于在2017年自主研制出S系列高速高精密数控机床,全程定位精度达到2μm。经国家机床检测中心检测,现重复定位精度已达到1μm以下,填补了国内空白,打破了国外封锁,实现了从“追赶者”到“并跑者”的跨跃。
03加工业务的网络布局
作为一家民参军企业,佳时特在航空航天、新能源汽车和机器人三个领域的业务布局展现出了非凡的拓展力。从最开始的机床维修业务,逐步升级为多家航空航天企业信赖的优质供应商。领域企业的需求也推动了佳时特高端机床技术不断突破,后者成功地将其技术实力与市场经验扩展至民用领域,实现了军民融合发展,形成了互利共赢的局面。
数年来,佳时特成功开发出了一系列高性能、高品质的民用产品,满足了市场对高质量、高安全性产品的需求。2020年,佳时特及时响应市场需求,利用高精度机床优势聚焦生产口罩的熔喷头,打破了国产口罩依赖进口熔喷头、过滤率低下的困境,将口罩过滤率提升至95%以上,部分产品甚至达到99%,极大增强了国产口罩的国际竞争力。此外,佳时特携手武汉华中数控股份有限公司(以下简称华中数控),依托双方深厚的技术底蕴与产品优势,成功研制出冰刀滑板数控磨床,并在河北张家口冰雪产业博览会上惊艳亮相,有效提升了“中国制造”在冰雪装备领域的技术水平和市场份额,改善了国内高端冰刀与滑板加工装备高度依赖进口的现状。
04产品销售的时空延伸
通过精准掌握高端机床技术,佳时特能够灵活应对市场多样化需求,从而在时间上加速产品研发与迭代,空间上则打破了地域限制,实现产品标准化定制,将产品推至更广阔的市场。
起初,佳时特为下游行业提供精准的零件产品解决方案与全方位的技术支持。随着高端机床技术不断升级创新,佳时特研发的高精度、高质量、高性能数控机床成功打开了市场,现在甚至可以为客户提供从数控机床到整条产线的定制化解决方案,满足客户的个性化需求。不同于大型企业从发达地区向四周辐射的独特扩展模式,佳时特的产品从中部向四周延伸,以江西为产业基地向上海、沈阳等地扩展。为了实现产品的地域辐射,佳时特采取了标准化定制策略。整个生产线由物流单元、清洗单元、检测单元及若干个小单元组成,以智能制造生态的方式,与客户实现双赢。佳时特将其自主研发的MES系统供客户配套使用,此举不仅免除了客户购买整套系统的负担,有效节省了成本,更促使客户将资金精准投入购买佳时特的机床设备。通过统一工装、刀具程序等方式建立统一标准,佳时特成功跨越空间界限,使产品生产不受场地和企业规模限制,其无人化生产模式展现了强大的降维打击能力,拥有足够的冗余量,做到了技术共享。
05产学研合作,聚焦智能化制造
随着数智化浪潮汹涌而至,佳时特积极求变,与时代同行。新冠疫情暴露了佳时特线下交易为主导模式的局限性,刘华旋即将目光转向智能制造。他深刻意识到,生产制造领域亟需减少对人工的依赖,转而拥抱数字化转型的浪潮,以此颠覆既有的工业3.0生态,引领并塑造全新的工业4.0生态系统。为了在智能制造的新征程中顺利前行,佳时特打造了自己的生态链,积极拓展产学研合作网络(见图2)。
图2 佳时特产学研合作网络
一方面,佳时特内部构建了集院士工作站、博士后创新实践基地和省级专家工作站于一体的科研高地,组建了一支由院士、教授级高工、高级工程师、博士等构成的40余人技术团队,矢志以“中国智慧”铸就中国高端装备,建立起中国高端装备的行业标准。另一方面,佳时特向外部寻求合作,与华中科技大学、南昌大学、南昌航空大学、华东交通大学等省内外多所高校建立人才战略合作,与华中数控达成全面战略合作。佳时特联合华中科技大学、华中数控共同研发了一款全程精度达0.001mm、重复定位精度0.0005mm的高精度高速智能数控机床。此外,佳时特与华中数控进一步合作,共同开发“智慧车间数字平台”,成功打造了首个“5G+无人智慧车间”,采用佳时特自主编写的MES系统管控整个车间的设备,实现了生产过程自动化和管理过程可视化。同时,佳时特与中国电信股份有限公司南昌分公司、华中数控三方就佳时特“5G+智慧工厂”示范工程项目达成战略合作。在创始人刘华的精心筹划下,佳时特的未来正铺展出一幅工业4.0生态的宏伟画卷:实现技术人员共享、业务共享、资金共享、资源共享,让跨地域协作生产不再是难题;不断加大研发投入,深化产学研合作,推动高端装备的智能化、绿色化、服务化发展;最关键是智能化转型的步伐坚定不移,致力于将“中国制造”升级为“中国智造”,向世界展示中国制造业的智慧与实力。