科技日報記者 夏凡
一排排立式機床旁,自動化生產設備“吞下”直徑1.2毫米的物料,“吐出”直徑0.25毫米的切割絲;運送托盤坐著“滑梯”,穿梭在4.5米高的“高速路”上,經過靜置、包裝等工序后,每6秒就有一軸切割絲成品下線……智慧車間里仿佛有看不見的手,指揮著智能設備互聯互通、密切協作。
“這個切割絲生產車間占地2萬余平方米,每天生產的切割絲長度可繞地球3圈。”日前,寧波博威合金精密細絲有限公司(以下簡稱“博威細絲”)制造運營部高級經理金繼洲告訴科技日報記者。
切割絲作為精密零部件和模具行業的加工工具,宛如工業制造的“牙齒”。飛機發動機、工業機器人、精密鐘表,眾多科技產品的背后都有它的身影。坐落在“單項冠軍之城”浙江寧波的博威細絲,產品已廣泛應用于高精密零部件和模具行業的加工領域,助力工業制造朝著更高精度、更快速度發展。
“一根絲”提升模具行業效率和精度
近年來,隨著制造業邁向高質量發展,高端切割絲的需求顯著提升。“傳統的機械制造加工,用的是車床、刨床、磨床等,這種加工方式精度低、形狀簡單,難以達到所需的精度要求。”金繼洲介紹,“精度高、形狀復雜的器件,需要通過精密切割絲進行切割。”
成立于2006年的博威細絲是寧波博威合金材料股份有限公司(以下簡稱“博威合金”)的子公司,為國家制造業單項冠軍企業。如今已是博威細絲研發工程師的吳桐,于2013年入職,見證了公司的蝶變。
“我初來時,公司剛啟動技改不久,生產的是傳統鍍層絲,產品比較單一,種類也較少。”吳桐說,當時市場上的國產鍍層絲只有一兩種,進口鍍層絲的使用成本比較高。
2015年,博威合金收購了切割絲領域的百年名企——德國貝肯霍夫有限公司。“正是看中了我們在有色合金領域發展的勢能和誠意,他們才愿意進一步合作。”博威細絲營銷總監陳建軍介紹,“我們將切割絲精度從毫米級提升至微米級,精密細絲制造的最細切割絲直徑為15微米,大約是頭發絲的六分之一。”
2019年,博威細絲開始研發新一代切割絲——blac黑金絲,于2022年實現量產。“它是我們的主打產品,通過優化放電性能,提升慢走絲加工速度、精度和工件表面光潔度,切割加工效率比黃銅絲提升了40%。”吳桐介紹。
“這‘一根絲’涉及生活的方方面面。”陳建軍說,公司通過這“一根絲”,參與了制造業產業升級的過程,提升了模具行業的效率和精度。
“試錯”變“驗證”縮短材料開發時間
陳建軍告訴記者,2018年,博威合金決定進一步加速數字化升級,包括數字化營銷、數字化研發、數字化制造、數字化供應鏈等。2021年,博威合金著力打造有色合金新材料數字化研發平臺,打通了研發與產業化的信息孤島,實現研發制造一體化。
在數字世界,與博威合金共享資源的博威細絲建立了仿真物理世界的新材料研發全過程閉環系統,數字世界迭代設計,物理世界迭代驗證,從而加快新產品的研發。
“一方面,我們通過數據治理和集成,利用機器學習建模,快速推薦成分和工藝;另一方面,我們通過仿真模擬建模,把試錯‘搬到’虛擬世界,再進行試驗驗證,進而減少實驗次數。”博威合金數字化研發副總監李吉寶介紹。
博威細絲以“智”賦能,改變傳統的研發方式,打造出“大設計—小試驗”研發模式。“以前,開發新材料需要大量研究和試錯,快則需要3年左右,慢則需要七八年。現在,我們從試錯轉變為驗證,大大縮短了材料開發的時間。”李吉寶說。
李吉寶表示,下一步,他們將通過深入融合人工智能技術、仿真技術和有色合金技術,為產品研發和產業向“新”注入動力。