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宏山激光:掌握核心技术全球竞争

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2020 年11月,MFC《金 属板材成形》在北京国际展览中心采访了广东宏石激光技术股份有限公司的成军总工程师。成总 毕业于国防七子之一的西北工业 大学机械与自动化专业,先后在 德昌电机、富士康和业内知名顶 尖激光设备企业都工作过,是中 国首批光纤激光切割机设计师和 项目负责人,参与和见证了中国 光纤激光切割机成长的全过程。

能约到成总当面采访并不容易,在疫情控制住之后的大半年 里,宏山激光不断在全国各地参 加展会,在不同的产业集中区举 办客户联席会,不断发布新品。 成总一直奔赴在第一线调研或者推广,总是激情满满,充满感染力。2019年我们曾经对宏山激光做过专访,时隔一年,行业和企业都发生哪些变化呢?

MFC:2020年激光加工机行业 情况如何?宏山激光的情况如何?

成军:2020 年行业年初疫情刚爆 发的第一季度,整个行业都受到巨大的 影响,有的同行甚至转行去做口罩机,之后全球疫情大爆发,以进口为主的同 行承受了更大的压力。

得益于我国对新冠疫情的有效控 制,加上新基建、消费行业和医疗等行 业的崛起,从第二季度起,全行业都处 于全面复兴状态。

如果说第一季度愁订单的话,从第 二季度开始我们开始发愁交货期。到第 三季度我们已经完成的合同额大约是12亿元,已经出货 2000 多台光纤激光机。最近几个月每月出货300多台,交货压 力特别大。采购、制造、技术、质检等 部门每天都在想方设法缩短交货周期, 交货周期最长的时候常规的产品需要需 要40~50天交货,特殊定制产品需要9~150天。手机内部群里,不断在 通报缩短了哪些机型的装配时间,部分 产品的交货期已经缩短到了7天,一个 机器装配完,基本上被各地的销售人员秒杀抢走。

我们2019年开始建设的佛山总部占地 40亩,总投资2亿元,2020年8月完成了封顶,一旦2021年4月竣工, 先进的研发实验室、规模化的智造生产车间、甲级办公楼、科技感的展示中心 等多项配置投入使用,将实现激光机器 人、多轴联动专业切管、精密焊接、金属折弯、智能自动生产线等多样化产品 数字化生产管理,预计全公司月产光纤激光切割设备、光纤激光焊接设备、光 纤激光自动化生产线1000台/套。同 时海外的供应商恢复正常供货能力,困扰我们的交货问题应该能得到缓解。

继德国子公司XLaser GmbH之后,我们在日本千叶组建宏山激光日本 公司,由有40多年激光应用行业经验、在贰陆激光、OPHIR、发那科、马扎克和天田都工作过的今井正博士担任社 长。日本公司有激光加工检测实验室、光学部件精密检测实验室、光学测试实验,主攻激光应用和核心部件比如P系列切割头。MFC:那么这么庞大的订单来 自需求更新,还是别的工艺转过 来的?

成军:两部分都有。做到我们这个体量,回头客要占到很大比例,很多客 户几年前买的小功率的激光切割机,现 在花当年几分之一的价格就能买到功率 翻好几倍、性能好很多的激光切割机机, 比如主流的3kW的IPG光纤激光切割 机现在只需要五十万左右,而在三四年 前需要一百七八十万左右,柔性加工能 力也强很多。

这两年,手持激光焊的应用井喷式发展,对焊工技能要求降低,新手也能 焊出完美的焊缝,效率是是传统氩弧焊的3~5倍,一年节省出 2个焊接工和一个打磨工,移动也方便。机床没有 哪个行业的进步比激光机行业进步更快了。

现在大功率平面和切管激光机逐渐 在替代原本由等离子、火焰和线切割、 钻孔、锯切工艺的行业,比如铝幕墙、 桥梁、建筑、农机、工程机械等中厚板、 以及用到各种管材、型材、槽钢、角钢、 工字钢、异型管的行业用户都来找我们。

现在的激光切割机,不管是平面还 是三维的, 机型基本成熟,现在各家都 在比拼工艺应用,如何切得更快,切得 更厚,切的材料更多,切口更平整,如 何能优化零部件,简化后续的加工。就 切管机和板管机而言,宏山的市场占有 率名列前茅。五六年以前,进口切管机 动辄六七百万到上千万,实际市场的使 用量非常小。大部分企业只能使用传统 工艺加工,拼缝焊接是难点。他们一般 用各种专用的带锯或者圆盘锯床下料, 用通用钻床或者定制多孔钻床进行加 工,在这种模式下,要么只能高效加工 单一的标准产品,要么就是以很低的效 率加工小批量产品,而且调试时间很长。

用宏山的激光切管机之后,不管是 大批量,还是小批量,都能切割得又快 又好。切完之后,断面光滑,不需要过 多的打磨加工,可以系统集成方管公母 头、90°圆弧拼接,圆管三通、相贯孔 拼接、六边形 45°拼接、角铁、槽钢拼 接等近百种管材榫接工艺,管材切完可 进行无缝拼接,为后续焊接工序提供便 捷,关键的是功能比进口更适合中国市 场,而且价格让各行业都能用得起,只 有原来进口机的几分之一。

MFC:在2020年上海的工博会上,切管机大约有40多台展品,成为2020年的行业亮点。 请问它的技术难点在哪里?

成军:切管机的核心就是激光器、控制系统、切割头和卡盘,以及围绕设备进行的工艺开发,关键是让客户买回家之后能真正用起来赚钱。

宏山激光的切管机从2015年到2020年已经迭代进步到第五代。第一 代 HSG8800 的时候,我们实现了手动 和自动模式任意切换,切割速度、气体 压力、久光功率实时显示,实现了设备 核心部件集成化控制,性能稳定,功能全面;

2016 年第二代 HSG8900 实现了 管材误差检测功能、解决尺寸变形的管 材切割精度差问题、升级研发了焊缝检测功能、切割位置避开管材焊缝的需求,满足了个性化定制的需求;

2017 年第三代 HSG-X900 切管机使用了全新的HSG机器设计语言, 界面简洁明了,功能分区清晰,创新实现了切割图形可视化显示,卡盘状态和管材数据检测,保养到期提醒等功能,实现了自动化向智能化的升级;

2018年第四代HSG-X9500切管机开始定制行业细分技术领域,开始 打破进口品牌的技术垄断,推出了三维五轴切管,实现了45度坡口斜切,解决了针对工程机械行业管材无缝拼接难题。

2019 年第五代 HSG-X9800 专为 四卡盘结构切管机定制开发,为国内首 个四卡盘切管机系统。创新推出了零尾 料切割,自带管材图库,程序点任意进 入等功能让管材切割更加简单,降低对 技术人工的技能依赖;

2020年第六代HSG-XMT管切系统,是国内首个多点触控管材切割系统, 指尖触摸,灵活切换,有悬浮式辅助触 控功能,升级了零件库,“零”编程实 现快速调试打样,让工业设备操作像智 能手机一样操作简单。

通过每年的迭代,你们可以看到宏 山强大的研发和满足客户需求的能力。 这是因为,上述的系统是我们基于德国 倍福的底层代码进行的二次开发,切割 头和卡盘已经实现宏山自主开发制造, 品质、成本、个性化开发的主动权都能 掌握在我们自己手上,现在不光生产效 率、易用性有了很大提高,材料的利用 率也是业内的领导者。

以效率为例,很多同行的切管机, 切一下,切割头要抬起来等待,卡盘带 动管材旋转,调整角度静止,然后切割 头靠近继续切。而宏山的算法是切割头 和卡盘是同时运动的,不用担心碰撞, 切割效率远高于前者,这样在一个班次 里切割的量就会多出很多,也节省了人工。

以节省材料为例,如果一台切管机 的尾料长度是25厘米,每切一根650厘米长的管材就有4%的浪费,若一天切200根,浪费的材料就接近50米 了。市面上做得好的企业通过优化能做到96%~98%,而用宏山 2020 年创 新的四卡盘,真正实现零尾料切割,材 料利用率达到 100%。

MFC:疫情对宏山有什么影响 吗?客户需求上有什么变化?

成军:疫情对我们的影响有几个方面:

第一增加了海外市场的开拓,今 年出口反而是历年最高的,以前我们的 精力主要在国内市场,从国外主要获取 技术和零部件。疫情让我们意识到必须 要在全球分散风险。我们增加了各大洲 的代理商的招商力度,中国疫情缓和之后,邀请了各个大洲的代理商过来中国 实地考察,华南和华东的生产基地都去 看过,他们对宏山的品牌、品质和市场 占有率有了直观的认识,信心满满回去 开拓市场,虽然全球因为疫情需求下降, 但是宏山的出口逆势增长,这是 2020 年的新亮点。

第二调整产品结构,调整人员和区 域,丰富工艺库,扩展新的行业应用。 2020 年疫情让一些行业的企业放缓了 投资步伐,也有新的行业崛起。我现在 做的很多工作就是和行业协会、用户调 研,将需求与研发和工艺开发部门对接, 寻找新的增长点。

从地域上看,市场依然主要集中在 华东、华南和环渤海及山东经济圈,在 这三个地方我们佛山、苏州和济南工厂, 就近服务这三大经济圈。整体而言,华 东和华南对疫情的管控相对灵活,经济 恢复快,海外疫情爆发之后,大量订单转移到这两个区域,所以增长很快,前 三个季度的我们公司整体营收和出货量 和 2019 年全年已经实现双位数增长, 最后一个季度有望创新高。

第三就是客户对生产效率和智能化 的要求在提升,一方面管理者要全面掌 握机器的情况,另外一方面要减低对使 用机器的人员素质和经验的要求,简单 快速上手,直接调用之前调试好或者宏 山激光提供数据包快速生产。现在人工 成本很高,很多企业订单又不稳定。

宏山激光在2020年5月推出了自主研发的板材激光切割Alpha T总线系统,让工厂管理者能更加清晰获取激光器、切割头、随动传感器的实时状态, 机床各部件到期保养自动提醒,一手掌 握操作工人的工作状态和生产运营状态。

Alpha T系统会自动工艺参数,实现效率和稳定性的平衡,由宏山日本研发的P10切割头与总线系统直接通讯, 实现智能防碰撞,多方面保障品质切割, 轻松应对各类生产需求。

这套系统基于德国倍福 EtherCAT 总线通讯协议开发,从2017 年启动研 发,机械、电气、软件和工艺人员共同 努力,三年时间攻克了运动控制、调高 系统、套料软件等核心项目难关,已经应用到宏山激光的中高功率激光切割机 的运动控制上。

从目前的反馈看,在同等功率下, 新系统提升的效率至少 20%,精度控制 更加精准。

MFC:有证券公司的朋友问过 一个问题,未来激光加工机行业 是会洗牌整合呢,还是会冒出更 多的企业?激光加工机是不是就 像电脑一样就是组装而已?

成军:我看到贵杂志报道说业内激 光企业有四五百家,我感觉实际的数字可能 1000 多家都甚至更多,目前很难 说哪种趋势占优。不过有一点很明显的 特点是:激光加工机的价格最近几年每 年都在以 20% 左右的幅度降价,主要 原因当然是国产激光器的降价带来的红 利,但是激光设备企业的毛利率也是随 之下降。激光器行业也在不断裂变,在 湖北、广东、湖南、山东和北京都出现 了新的激光器企业,他们也在以极有吸 引力的付款条件打价格战,这迎合了大 量只关心价格的用户。

激光切割机的加工性能及精度是由 控制系统、切割头和伺服驱动器的相互 配合实现的。单纯为用户提供控制系统 方案,并不能彻广解决难题。因此,宏山激光为用户提供的是系统、电机、减 述机、切割头整套激光切割解决方案。 我们一直坚持德国高端减速机品牌 Alpha 联合定制减速机、日本松下定制 的高转速电机,在日本研发的P系列切割头,这一切目的是利用整套解决方案实现用户对激光设备的加工效率和加工精度的更高追求。坚持德日核心部件的 品质不减配,让我们失去很多订单,但是也赢得更多回头和升级的订单。

国内绝大部企业都确实处于简单的组装阶段,即使用很便宜的国产部件, 利润率也很低,研发和售后服务都难以 为继,客户图便宜买到的机器,很可能 就是绝版的纪念品。

我们也是从最初单纯组装走过来 的,仅仅做低端机,就是组装,但是现 在已经全面和国际巨头在全球争夺市 场,我们一直寻求核心部件自制和掌握 控制系统,陆续已经有了重大突破,掌 握越来越多软硬件核心产品和技术,让我们在市场上有更大的竞争力,更好地服务客户。

MFC:我采访之前发现贵公司 的网站同时新增了宏山奋斗人和 审计监察的栏目,有详细的举报 联系方式,印象中长城汽车、华 为是这么做的,他们都是自主品 牌之光。宏山激光为什这么做?

成军:没有规矩,不成方圆。火车 跑得快,全靠车头带。这么做,大概是 因为我们常勇董事长和任正非、魏建军 有同样的使命感,也是同样意志坚定的 企业家的原因吧。

宏山激光秉承智造改变未来的企业使命,坚持以客户为中心、以奋斗者为本、持续创新的核心价值观,注重客户 服务、人才培养及产品创新。我们理解 的奋斗是把不可能变成可能,成功之前, 决不罢休;是废寝忘食刻苦钻研,不止能做到,还能做更好;是常年奔走于烈日骄阳,用真诚服务换取客户360°全 方位满意;是用“开荒牛”的干劲为企 业发展开辟新方向。

公司坚持奋斗者是企业中最最宝贵的资产,特有奋斗型员工培养体系,目前拥有1400多奋斗型员工,其中专业独立核心研发团队160多人,快速响应客户服务团队300多人,遍布全球的销售咨询团队300人,为客户提供全方位的系统服务。我2012年加入宏山的时候才不过是50多人,营收不到2000多万的小公司,到2020年营收增长有可能接近100倍,靠的强大的拥有强大 企业文化和超强执行力的团队,赢则举杯相庆 , 败则拼死相救。 审计监察也是我们企业文化决定的,为了促进公司规范运作和健康发展, 我们宏山设立了举报奖励机制。公司员工或社会人员,发现公司任何员工和供应商、客户、经销商等单位或个人,存 在任何有损公司利益和形象的违规违纪行为时,均可举报,奖金最高达到10万元。

我们认为只有建立“力/利出一孔、 公平公正”的组织氛围,杜绝一切腐败,才能保证我们的使命得以践行。一个激光切割激光有两三百个部件,涉及好几十个供应商,任何供应链的腐败最终都 可能导致牺牲品质,坑害客户,损坏公 司品牌和形象。不管是采购还是销售,还是任何人员,只要以非法的形式谋取 私利,就是破坏宏山奋斗人的文化,破坏了公平公正原则。只要涉及腐败,不管这个人多么能干,以往的贡献多么大,一旦坐实,都有相应的惩罚。MFC:我注意到你们所有的宏 山人都带着一个橘黄的塑胶手 环,上面写的什么,能给我们讲 解一下吗?

成军:我们的手环有两种,文字都是四句话,包括老板在内,随身佩戴, 时时提醒。

第一种:营销销/客服/供应链手环: 尊重利益,尊重契约;敬畏规则,感恩团队;

第二种:研发/运营/管理服务中心手环:用心公正,执行有力,结果导向,协作共赢。

我们的企业文化和华为非常相似,尊重客户、供应商和员工的利益和达成 的契约,敬畏外部的法律和内部的企业规章制度,不触及法律和道德的底线。 在宏山内部,规则清晰。一个员工不管 是销售还是研发,只要肯干,而且有成绩,不用拍马屁,赚得甚至比你的领导 多;和我们合作,供应商把品质、成本和交货期做好,不用请客送礼;对于客户,我们绝对不以次充好,降低品质搞 价格战坑害客户。

宏山发展迅速,吸引了很多业内精英加盟,不管哪里的人才,只要能留下 来,就能被老板的人格魅力和公司文化 吸引,就能在宏山的团队里都能凝成一 股绳做事。

MFC:2020年我们注意到宏 山激光发布了很多新品,能给我 们读者简单介绍一下吗?还有就是未来研发的方向是怎么样的?高功率是发展方向之一吗?

成军:2020年是宏山激光厚积薄发、成果迭出的丰收年,核心部件和系统不断攻克,投入实际应用,畅销机型陆续推出更新换代的机型:

中低功率推出了1500~4000w的GA系列第三代双平台激光切割机,是这个功率的公司销售冠军产品,有7000多用户,是行业内唯一低功率也标配德国alpha减速机、齿轮、齿条整套传动部件的机型;

推新一代 6000 ~ 8000W中高功率的GT系列激光切割机,有 500多套高效智能切割方案、超高速扫描切割、主动防碰撞再升级、高效控烟等核心功能指标;

第五代10000~15000W的GH高功率激光切割机 , 用到了自主研发的P10高功率切割头和Alpha T总线系统,通过总线直接通讯,实时监控、预警,实现了调焦闭环反馈、焦点漂移补偿功能,让切割更稳定;

R5 全自动激光切管机(圆管直径 20~254mm,方管20 ~ 200mm),占地减少20%,更换卡爪的时间从业内 通行的 30 分钟减少到 5 分钟,生产效 率和智能系统都显著提升;

TL500 超重型激光切管机(圆管80~426mm,方管80 ~ 300mm),成功为三一重工提供了解决方案;GHE 高功率重型板管一体机(圆管20 ~325mm,功率段10000 ~ 15000W) 和第五代 GTE 中高功率板管一体机(圆管 20 ~ 325mm,20 ~ 230mm 方管,板材3000X1500mm ~ 6000X2500mm,功率 段 6000 ~ 8000W),板管切换模式只要 10 秒钟;

HB1003 数控折弯机、HC5020 电 液伺服压力机以及 FMW 手持激光焊机, HC 电液伺服折弯机搭载智能自动化控 制系统,能够精准自动计算作业折弯角 度、主压力、挠度补偿、后挡矫正等数据。 针对性攻克了行业折弯滑块变形精度影 响问题,HC 电液伺服折弯机带来了更 稳定、高精度的折弯作业及角度解决方案。

HB 油电混合折弯机采用油电混合 驱动,个性化切换生产模式,帮助用户 轻松定制生产计划。采用了 DSVP 双 向泵控技术,HB 系列折弯机带来高精细折弯品质与角度,同时节省 60% 以上能耗,更实现较液压驱动 25 倍的折 弯作业效率提升。

宏山激光正在运行 HSG 云智能系 统 1.0 版本,“宏山云”智能概念及体 验已率先走进行业用户视野。工业云端 智能互联、全天候云智能守护、远程高 效检测诊断维护、总线系统高速传输高 精度切割等多项自主创新功能,可以建 立现场设备模型,关联设备云端数据库, 帮助用户实时查看设备情况,更能第一 时间掌握设备故障信息。设备故障报警 实施分级推送机制,云端赋能售后技术 与用户在线解决现场故障问题。

宏山激光在超高功率激光切割机也有布局,我们已经掌握 20000 ~ 30000W 激光切割机的成熟技术,拥有不少行业 标杆用户,我们将根据市场主力需求适 时调整主推机型和功率。

未来,宏山激光将坚持以技术创新 为发展驱动力,聚焦激光机器人、多轴 联动专业切管、精密焊接、数控折弯、 智能自动生产线等板块,进一步深耕金 属成形智造领域。

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