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在未來的轉(zhuǎn)彎處，柔性生產(chǎn)中的激光焊接
“智能化手段的核心不是淘汰人，而是提升生產(chǎn)力，同時還要讓人更輕松，更有價值感。”
說出這句話的時候，重慶銀河試驗儀器的總經(jīng)理張志賢正在江蘇大明精工考察一臺激光焊接設(shè)備(通快TruLaser Weld 5000,以下簡稱TLW5000)。彼時，大明的焊接首席技師杜華軍正在“慷慨激昂”地分享著這套設(shè)備的使用心得。
鈑金工廠與產(chǎn)品工廠
“今年工作要堅持穩(wěn)字當頭、穩(wěn)中求進，面對新的下行壓力，要把穩(wěn)增長放在更加突出的位置”
——2022年政府工作報告
關(guān)于那次考察的行程安排，張志賢只有一句話：我只有兩個小時時間，不要接待，不要拖沓，直接帶我去現(xiàn)場。
顯然，杜華軍的“慷慨激昂”感染了張志賢，在半個月后，重慶銀河向通快公司訂購了一臺超大幅面TruLaser Weld 5000。
一個是國內(nèi)金屬加工領(lǐng)域的龍頭，一個是環(huán)試儀器領(lǐng)域的隱形冠軍，看起來*不沾邊的兩個企業(yè)，卻因為一臺激光焊接設(shè)備發(fā)生了微妙的聯(lián)系。
江蘇大明精工的主要業(yè)務(wù)是高端金屬材料加工。大明的業(yè)務(wù)范圍廣泛，涉及如新能源，軌交，電梯，食品機械，船舶等各行各業(yè)，典型訂單批量是幾十到幾百件。
江蘇大明精工：總計6臺，包括4臺TLW5000設(shè)備在內(nèi)的通快激光焊接工作區(qū)(圖左)
某鋰電產(chǎn)線所需400套鎳盒，由TLW5000設(shè)備加工，僅4天就完成交付(圖右)
重慶銀河的主要業(yè)務(wù)是氣候環(huán)境可靠性試驗設(shè)備，業(yè)務(wù)特色是個性化定制，大多數(shù)情況下此類設(shè)備的銷售訂單都是一臺或者幾臺。
重慶銀河試驗儀器：超大幅面TLW5000在銀河現(xiàn)場
手持焊還是自動激光焊？
自然界的一切歸根到底是辯證地而不是形而上學(xué)地發(fā)生的。
——恩格斯，1873-1886，《自然辯證法》
不管是以江蘇大明為代表的現(xiàn)代鈑金工廠，還是以重慶銀河為代表的產(chǎn)品工廠。“專業(yè)定制化”的業(yè)務(wù)核心以及由此帶來的“多品種小批量”生產(chǎn)模式，在焊工日趨短缺的當前，都急需一個突破口。看起來，自動激光焊接不太可能成為合適的方案，因為其編程示教相對復(fù)雜，方案相對固定，更適合單品種規(guī)模化生產(chǎn)。而手持激光焊接則因為較低的技能門檻而備受柔性生產(chǎn)的青睞。
實際上，在最近兩年，很多制造型企業(yè)的宏觀敘事中，激光焊接已然是一個繞不開的關(guān)鍵詞。這里面，手持激光焊以年均超100%的復(fù)合增長率(數(shù)據(jù)表明，2021年的手持激光焊接市場容量是40000臺套)，已然成為柔性生產(chǎn)中緩解焊工短缺壓力的最佳工具。
重慶銀河試驗儀器：張志賢向我們展示首臺90%的焊縫由TLW 5000激光焊接加工而成的環(huán)試設(shè)備
然而，對于手持焊這種看起來最簡單的選擇，大明和銀河卻有不一樣的看法。
杜華軍認為，手持焊的劣勢和優(yōu)勢一樣突出。手持激光焊將人工操作的柔性優(yōu)勢發(fā)揮到了極致，也降低了操作員的門檻，但根本上并沒有消除對勞動力短缺的依賴。況且手工操作的不穩(wěn)定性，最大功率的限制，把手持焊局限在了一些焊接要求不高的應(yīng)用場景中。
重慶銀河試驗儀器：操作工正在現(xiàn)場示教
而對于重慶銀河來說，手持焊并不能緩解勞動密集型產(chǎn)業(yè)的痛點，即訂單的波動與焊工人數(shù)難以精準匹配，訂單激增時可能需要20個手持焊工，而在訂單走弱時可能兩個焊工就足夠了。并且，手持激光焊帶來的安全問題也不容小覷，激光打在板材表面的能量帶來的反射輕則可能灼傷皮膚，重則造成視網(wǎng)膜脫落。
而自動激光焊的困難也是顯而易見的——雖然保障了質(zhì)量穩(wěn)定性也顯著降低勞動密集程度，但在柔性生產(chǎn)中難以快速切換——這也是很多企業(yè)家對自動激光焊望而卻步的原因。
江蘇大明精工：首臺TLW5000設(shè)備在現(xiàn)場
正因如此，在2020年智能工廠投資計劃中，對于4臺TLW 5000的引入，大明精工總經(jīng)理周良采取了一套謹慎的對賭策略：即先引入一臺標準配置的TLW5000設(shè)備，如果在柔性生產(chǎn)中驗證可行——主要驗證是否能快速切換 ——就執(zhí)行包括4臺TLW5000在內(nèi)的總計6臺通快激光焊接系統(tǒng)的采購計劃；如果驗證失敗，大明有權(quán)利退機并取消后續(xù)焊接設(shè)備的引入計劃。
在首臺機器到場培訓(xùn)時，通快的培訓(xùn)工程師透露了一個有趣的故事：周良每天都會抽出至少一個小時親赴現(xiàn)場學(xué)習(xí)觀摩，他難以想象，一個企業(yè)的老總會對一臺加工設(shè)備如此好奇和投入。
如果說大明的決策過程是企業(yè)家對新技術(shù)的一次審慎嘗試，銀河的投資更像是一場勇敢的冒險——在此之前，沒有人會這么想，更沒有人會這么做，在批量小到只有一件的狀態(tài)下，實現(xiàn)自動激光焊接生產(chǎn)。
創(chuàng)新的著力點
“當景氣循環(huán)到谷底的同時，也是某些企業(yè)家不得不考慮推出市場或是另一些企業(yè)家必須要“創(chuàng)新”以求生存的時候。”——熊彼特，1941，《資本主義，社會主義與民主》
企業(yè)創(chuàng)新有五個常見的著力點：產(chǎn)品創(chuàng)新，技術(shù)創(chuàng)新，市場創(chuàng)新，資源配置創(chuàng)新，組織創(chuàng)新。
慶銀河試驗儀器：環(huán)試設(shè)備的“核心”，密封內(nèi)膽在銀河現(xiàn)場采用TLW5000激光焊接
在一次采訪中，杜華軍介紹了某“取樣柜”項目的攻克經(jīng)驗。這個產(chǎn)品在運用激光焊接之前，一直都用傳統(tǒng)手工焊，由于品質(zhì)要求*，整個加工工時需要600多工時，這其中，焊接和后處理占據(jù)了相當大的比重。在投入TLW5000設(shè)備之后，焊接工藝團隊結(jié)合激光焊接的特點，對加工工序進行了優(yōu)化，將原本的“先折再焊”調(diào)整為“先焊部件，再折，再滿焊”，誰能想到，這么一個看似簡單的調(diào)整，直接將原本的600個工時壓縮到了100個工時。
江蘇大明精工：杜華軍與焊接團隊開展激光焊接工藝現(xiàn)場研討
對于周良來說，投資TLW5000的著力點是技術(shù)創(chuàng)新和市場創(chuàng)新。即不止在技術(shù)上提升效率和質(zhì)量，也向市場傳達了角色轉(zhuǎn)變的強烈信號：從傳統(tǒng)意義上的鈑金加工商轉(zhuǎn)換為可以提供包括專業(yè)焊接解決方案在內(nèi)的技術(shù)服務(wù)供應(yīng)商，從“切一刀折一刀”到“焊一下”再到“焊別人所不能焊”，“做別人所不能做”，看起來是加工業(yè)務(wù)拓展的一小步，實際上是價值鏈延展的一大步。
而張志賢的著力點則在技術(shù)創(chuàng)新和組織創(chuàng)新。所謂組織創(chuàng)新即把組織機構(gòu)比作生物的機體，機體必須隨著內(nèi)外部環(huán)境的變化而不斷地進行調(diào)整和變革，才能順利地成長、發(fā)展，避免老化和死亡。
重慶銀河試驗儀器：采用激光焊接技術(shù)后，環(huán)試設(shè)備內(nèi)膽的外觀與質(zhì)量穩(wěn)定性得到顯著提升
在對TLW5000的硬件配置和軟件功能深入了解后，張志賢認為這套設(shè)備的*功能客觀上具備了柔性生產(chǎn)的條件，隨即成立了激光焊接投產(chǎn)小組：主要包括在現(xiàn)場執(zhí)行操作的“示教操作員”，在辦公室進行離線編程的“程序員”，鈑金工藝優(yōu)化和工裝設(shè)計員。并形成了一套*的工作流，簡單概括就是：電腦編程，云端下發(fā)，現(xiàn)場調(diào)整，閉環(huán)優(yōu)化。
重慶銀河試驗儀器：基于TLW5000系統(tǒng)運行邏輯的焊接程序調(diào)用指導(dǎo)書
截止目前，這個小小的“組織機體”已經(jīng)實現(xiàn)了60%的產(chǎn)品焊接工藝轉(zhuǎn)化工作，他們會持續(xù)優(yōu)化直至實現(xiàn)100%的轉(zhuǎn)化率。
重慶銀河試驗儀器：2021年11月，正式推出智能化選型平臺
在一條去年11月重慶銀河發(fā)布的新聞里，我們注意到他們上線了產(chǎn)品智能化選型平臺。TLW5000設(shè)備在這個智能化轉(zhuǎn)變的節(jié)點上貢獻了多少我們或許難以判斷，但可以確定的是，一切都在朝著張志賢心中的遠方堅定前行。