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齐鲁工匠王树军:打破国外垄断神话 让德国生产商没脾气

来源:齐鲁网

作者:

2017-04-21 15:51:04

编者按:为弘扬工匠精神,展现新时期齐鲁大地产业工人的新风貌,山东省总工会集中开展了“齐鲁工匠”选树工作。现在首届“齐鲁工匠”名单已经揭晓,他们高超精湛的技艺和敢为人先、精益求精的敬业精神,为提升山东制造的国际影响力和知名度作出了巨大的贡献。工匠精神的核心是精益求精,一辈子干好一件事,同样能成就不凡的事业,为企业提品质、创品牌做出贡献。

国产发动机技术,距离世界最高水平还有多远?在重型柴油机领域,可以自豪地说,我们已经和世界最强者站在同一水平线上。目前全世界最大的柴油发动机企业,就是总部坐落在山东潍坊的潍柴集团。潍柴动力自主研发生产的排气量10.0升的WP10系列重型柴油发动机,已经连续多年保持销量和市场保有量双料世界第一的桂冠。

WP10系列重型柴油机,世界级的产品,要有世界级的加工装备做保障。潍柴动力一号工厂最核心的设备,就是德国原装进口的海勒柔性数控加工中心。虽然早在2005年就已经投入使用,但直到今天它们依然在全世界处于领先地位。现在一号工厂的生产线每90秒就能产出一台发动机,生产效率竟然是德国设备设计能力的两倍。直到现在,德国的生产商也没弄明白,中国人到底是怎么做到的。

潍柴动力一号工厂维修组长王树军说:“毕竟是一个工业上的差距,我估计他们觉得中国人吧,有很多东西就跟掌握不了一样。包括2005年设备安装调试的时候,隐约就能感觉到他们就有这种想法。”

一分厂副厂长侯永刚告诉《调查》记者,我们安装调试完这个海勒线不长时间就出现了一个问题,就是夹紧盘漏油。进口的东西你看不见,没接触过,不知道里边是什么东西。

如果把整个数控加工中心比作一个人,那夹紧盘,就好比是这个人的手,负责抓紧正在加工的零件。手出了问题,工件的质量自然无法保证。请德国人来修,将会耽误两三个月的工期,生产损失不可估量。自己修,德国方面又有严格的技术封锁,没有提供任何有用的图纸。就在这关键时刻,王树军,这个在当时还只是一个默不起眼的维修钳工,站了出来。

王树军说,“也有想试试的感觉。就跟领导说,不行咱们自己试试。同意的话咱们肯定会办,不同意就算了。反正是早晚你要面对,咱们自己的东西,不可能永远依赖外国人。”

王树军将要面对的这个对手非同小可。这个粗糙的铁件,是WP10发动机气缸盖的毛胚。从数控加工中心走一趟之后,它就会变成一个精密的成品缸盖。中心的四个圆孔是气门孔。气门孔的直径、切孔表面的平整度,孔和孔之间的距离这些关键的数据,加工误差都被控制在两丝以内。机械行业讲的一丝,就是一毫米的百分之一。百分之一毫米是个什么概念?我们用百分尺测量了成年男性的一根头发,直径是7丝。要想战胜精密的进口装备,必须拿出更加精密的作战方案。

王树军说,刚开始老外光说里边的固定螺栓很多,你拆的时候一定要注意。最后我们才发现,有两个拆装孔,从外表你根本就看不出来。我们那里边有一个很精密的圆光栅,它那两根连接螺栓就是M4的(直径不到4毫米)两根,很小。假如这两根你没有发现的话,再吊的话这个圆光栅就损坏了。不但白劳动了,而且是罪人了。

经过三个昼夜地不懈努力,王树军终于找到了漏油的罪魁祸首——一个看似貌不惊人的圆形铁片。这个铁片,实际上是一个中空的油缸,系统通过一个极其隐蔽的小孔以200公斤的压力为油缸供油,通过控制这个白色塑料条的伸缩,来实现为整个夹紧盘刹车的功能,控制的精度,可以达到千分之一度。也就是说,它能让整个夹紧盘在三十六万分之一圈内停止转动。这个油缸所使用的钢材,国内至今无法攻克,焊接更是无从谈起。王树军咨询各路专家后,创造性地通过浸渗法解决了燃眉之急,而就在这一闪念间,这个维修钳工竟然破解了德国制造商从不外传的秘密。

王树军介绍说,千分之一分度的工作台,再一个是主轴,再一个是自动换刀装置,这是他们的核心,其余的再保密的话,也没有什么保密的价值了。当时这个东西,往大了说就是打破了他们的垄断。当时他们绝对是垄断。

在王树军眼里,这套德国原产设备已经没有秘密。但王树军并没有满足,一个更大胆的想法闪过他的脑海,改造德国原始设计,根治这套设备的顽疾。光栅尺就好比是整个加工中心的眼睛。比如数控指令要求刀头前进一毫米,可刀头到底有没有前进一毫米呢?加工中心就全靠这个眼镜来确定。光栅尺铝制的外壳内,封装着一把玻璃制成的尺子,尺子上刻度的精度达到千分之一毫米。系统通过用激光读取尺子上的刻度,达到对机械的精确控制。光栅尺整体的工作原理,有些类似于一台影碟机。这是一台极致精密的仪器,工作的环境也要求极致清洁。即使一个PM2.5颗粒的进入,都会覆盖尺子上两个以上的刻度。

王树军说,光栅尺大部分都位于加工区嘛,加工区里面的环境肯定是达不到它理想的状态。再加上它设计上确实也存在一些缺陷。那时候我们做过统计,我们一共是12台海勒的加工中心,直线轴的就三十六只光栅尺,每年要换四十多只,也就是说,要把所有的换一个遍。

一把光栅尺的采购价格超过人民币一万元,更要命的是,尺子一出问题,整条生产线的加工精度就无从保证,停工维修一天的损失远远不止一万元。经过深入细致地研究,王树军发现了问题的根源——一个旋转的分油装置。

按照德国的原始设计,加工中心用到的所有的油路和气体管路都会集中到这根钢轴里,通过钢轴上的小孔分配到机器的各个部位。其中就有一路压缩气体专门分配给光栅尺,用于吹走光栅尺内部的灰尘。这路气体的压力只有两公斤,而与它相邻的一路润滑油,压力高达200公斤。把它们分隔开来的,却只是一个小小的橡胶环。

王树军介绍,它的油压太高,200多公斤,这个密封一旦磨损的话,很容易就串进油来,跟着这个气体就进到光栅尺里边了。很容易把读头的内部电路给烧坏,这是它最主要的一个原因。

要发现这样的设计缺陷,王树军必须对整个加工中心有细致入微的了解。一旦具备这样的能力,修改缺陷反倒成了手到擒来的事情。王树军在主轴之外单独为光栅尺安排了一路压缩清洁空气,之后的四年时间里,厂里的任何一只光栅尺再没出过任何问题。那到底王树军到底有怎样的天赋异禀,能屡屡攻克难关呢?

王树军1997年从潍柴技校毕业,毕业后的第一份工作,就是在潍柴的老车间维修老式的机床。2005年,公司引进海勒生产线的时候,从各个车间招募维修能手为新项目保驾护航。那时候,王树军已经31岁,不要说维修,就是数控机床的使用他也只是一知半解。

王树军说,尤其是加工中心,你只懂机械这一块,只懂电气这一块,你想独立处理一个故障,比较难。它需要一个综合性的,不光是机电这一块。我个人感觉的话,编程是比较难的,它是比较专业的,尤其是一些代码。

在王树军的家里,我们看到了这样一张大纸。它几乎可以绕王树军小小的书房转上半周。纸上密密麻麻地记满了数控机床的代码,这是王树军从十几本资料里总结出来的精华。

依靠精益求精不断钻研,在数控机床领域终于获得精深造诣,王树军打破了国外的垄断神话。

[责任编辑:杨凡、王鹏、梁延菊]

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