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工厂设施

制造易拉罐拉环竟然这么难?

  1微米有多细?揪您一根儿头发,1微米,就是这一根头发丝直径的1/60!1微米有多重要?精密模具的制作一般是2至5微米,而决定模具品质的优劣往往就在那微米之间。从易拉罐、电视机到大飞机,都离不来那一微米的极致追求,而那一件件分毫不差的精密模具是工业之母、是效益放大器,更是衡量一个国家综合国力的重要标志之一。作为一名新时代的精密模具工,江苏省无锡微研股份有限公司加工中心班组副班长陈亮的拿手绝活,就是把模具精度控制在一微米。从一名学徒工蜕变为“1微米大师”,陈亮,花了整整17年。

  2002年,从江苏信息职业技术学院毕业后,宿迁农村小伙陈亮,进入无锡了微研股份有限公司,成为了一名学徒工。这家从事精密模具研发的有突出贡献的公司,生产的精密模具涉足航空航天、电子通讯、高端汽车、空调、医药等领域。不过对于那时的陈亮来说,他他的梦想和普通的学徒工没什么两样:“当时我就是想留在无锡,赚一点钱,娶个老婆,买个房子。”

  刚开始工作时,陈亮把公司车间所有的工序如磨床、车床、快走丝等岗位都尝试了个遍,最后选择了铣工。铣工在制造业中是很重要的工种,是特种工具零件复杂的加工工序。铣工不仅要掌握常常使用的机床工具的知识,还要熟练掌握计算和调整。齿轮花键、涡轮成形等都是铣工的“拿手好戏”。工具模具更离不开铣工的参与。

  不过,刚刚入行的陈亮一开始还在粗加工班组干活,铁屑飞溅,被烫到手是家常便饭,时间长了,衣服还会被铁屑烫出一个个小洞。而且做模具的原材料都是钢材,搬运很费体力。这样“黑、粗、重”的工作,陈亮一干就是5年。

  都是干一样的活,但陈亮有一点跟别人不一样。这5年里,他并没有像其他学徒工那样,活儿一干完就回家睡觉,而是主动留在公司跟着师傅学技术。单位就在风景秀丽的太湖边,但陈亮去游玩的次数却屈指可数,因为他大部分的时间都泡在了车间里。为了加强读图能力,他每天早早来到车间,拿着别人加工好的零件学习、研究。为学习铣加工,他每天轮着帮两名师傅打扫机床。而师傅们也钟爱这一个能吃苦、爱学习的小伙子,都乐意教他。一个铣工正常三年出师,陈亮一年半就出师了,再过一年半,陈亮都已经收了徒弟。不过,即使当了师父,陈亮也从没有停止前进的步伐。

  当时,数控人才相当紧缺,为了学好数控铣加工技术,他经常主动加班,自己琢磨着学习。粗加工车间里那台被称为“教练机”的数控铣床,陈亮来来操作了无数次,国内外有关数控铣加工的书也被他啃了个遍。不仅如此,农村长大的陈亮愣是咬牙拿出了9000元买了台电脑,如饥似渴地学习编程。9000元,是他当时半年的积蓄。

  当时,陈亮所在的粗加工车间门外有一条300米的走廊,走廊的另一边,则是精加工的“天地”。每次路过,陈亮都会像个孩子似的盯着精加工车间的窗户向内张望,他知道,这短短300米的距离,如果努力了就是一步之遥,如果不努力那就是一座不可翻越的大山。

  功夫不负有心人。2007年,陈亮当粗加工铣工的第5年,数控加工中心缺人手,公司领导看到他好学,平时知识储备较多,就调他到数控铣加工组试用。没想到,陈亮这一出手,就震惊了全车间。

  当时,公司正在加工电视机的高精度定位销,精度允许范围为2微米,但数控加工中心的老员工也只能把精度做到3~4个微米,产品达不到客户的理想精度,公司上下都很着急。陈亮一边留心观察师傅们的做法,一边查阅资料、编程模拟,研究了一星期,竟然想出了一个新点子!

  通过仔仔细细地观察后陈亮发现,加工中心传统的工艺只用刀具加工模具,而得益于平时的学习,陈亮将刀具和精密砂轮的特点烂熟于心,他大胆突破这种只用刀具的传统方法,尝试加入精密砂轮。将二者组合使用,实现铣和磨的双重功能,既能提升生产精密模具的效率,又能保证高品质。

  可是,理论容易,实践难啊,砂轮怎么样才可以装到加工中心机床上去?装上去后怎么样才能解决几万转砂轮非常快速地旋转时动平衡的问题?因为当时国内的有关技术处于空白阶段,陈亮和同事们只能一遍又一遍地尝试,不断总结经验,摸索找到测量的最佳方法,确保高精度。一片不起眼的砂轮,价值几千元,而陈亮他们这么一试就试掉了十几片。为了激发团队攻坚克难、勇往直前的意志,陈亮提议将不可以使用的砂轮像奖牌一样挂在脖子上。这些并不沉重的“奖牌”既是压力,又是动力,激励着他们不断前进。也正是靠着这股不服输的精神,小组成员最终获得了成功,定位销的精度终于控制在了1微米!难题,解决了。陈亮也终于走过了那条300米的走廊,迅速在数控铣加工组站稳了脚跟。

  从铣工粗加工到1微米定位销,陈亮用了五年,这次成长蜕变也让他更加坚定了走技能成才之路的决心。他也给自己立了一条工作准则:“再仔细一点点,离1微米的精度就能更近一点点!”

  在此后一次次“1微米”的任务中,陈亮和团队始终秉持技能报国的初心。2013年,陈亮团队首次涉足航天航空领域高精微细制造,一个月内就研制出样件,稳定性很高可靠。第二年,清华大学慕名而来开展校企合作,陈亮团队与清华大学共同承接了一项国家863重点项目——节能减排燃油喷射用微喷孔加工高精密先进制造设备项目。在无经验可循的情况下,陈亮所在的微研团队在短短半年内就研制出国内首个具有自主知识产权的高精密微喷孔加工装备,目前产值已突破亿元。眼下,双方又联手研制用于国产大飞机发动机的高端电加工设施。近年来,陈亮和团队共获得发明专利和实用新型专利22项,荣获省部级科技奖项4项。

  而产品精益求精的背后,是陈亮对机器的痴迷与执着。事实上,数控铣加工是实践性很强的工作,不仅要多动脑,而且真实的操作中还需要超强的耐力和技巧,如或站、或弯腰半小时加工一个精密零件是常事,一个看似简单的部件稍有不慎就有可能加工成废品,难度非常大。

  有时,陈亮接连几天废寝忘食,反复做了很多次,模具都不能够达到完美精致的标准。面对这些困难的时候,他不急躁,更多的是埋头苦干、不懈努力、不断发掘技术潜能,甚至在吃饭时,他也在琢磨模具从哪里下手,加工的时候听声音,不断做记录对比,脑子里整天都装着一批加工参数:转速、刀具磨损度……这是他与机器朝夕相处形成的习惯性“脑补指令”。

  有人问陈亮,总是面对机器,你闷不闷?陈亮说,其实机器每天都是不同的。他只有摸透了设备的习性与长处,才能用机器做出想要的精密模具。而与此同时,机器和设备,也会让陈亮更加透彻地理解人生。

  人们喝罐装的饮料前,需要先拉开罐子上的易拉环,喝完之后,罐子还能回收利用,但很少有人会注意这个易拉环。就是制造这样不起眼的一件小东西,里面的学问可太大了,这小小的拉环既不能太“松”导致断裂,又不能太“紧”,应该让老人小孩拉起来都很轻松,这对核心件的精度要求极高,一刀切下去既要非常薄,又不能断,必须有藕断丝连的感觉。

  起初,陈亮和微研团队反复尝试,不是精度不理想,就是产品的常规使用的寿命达不到客户要求。其实,看似普通的易拉环,制造模具多年来一直依赖高价进口。为了突破这项技术封锁,陈亮到国外深造时专门找资料,仔细分析研究国外的刻线刀并进行工艺创新,最大限度提高易拉环的常规使用的寿命。经过不断摸索,陈亮突破性地使用了模具制造常用工具以外的设备,最终研制成功,填补了易拉环模具制造国产化的空白,陈亮和团队通过一系列技术革新改进后生产的易拉环凹凸模,与国际一流水平相比毫不逊色。

  而就生产易拉环的关键刀具而言,陈亮他们研发的刀具价格只相当于进口的三分之一,在提升了制造水平、赢得同行尊重的同时,还为国家节约了可观的外汇。

  易拉环凹凸模的成功研制和量产,也让陈亮和团队收获了自信:“外国人能做好的,中国人同样能做得更好!”

  经过十多年的钻研磨砺,陈亮从学徒蜕变为技能大师,从2005年开始带徒弟至今,他已经培养了20多名优秀技能拔尖人才和青年后备人才。在带徒弟的过程中,陈亮比以往更加用心,不仅把自己的技能丝毫没有保留地传授给徒弟们,还在平时工作细节中融入工匠精神,更注重言传身教。陈亮明白,只有培养更多的工匠,只有将质量之魂植入匠心,“中国制造”才能“不畏细节,不惧时间”,最终被国际市场认可。同样,陈亮的付出,也得到了更多人的认可。

  2014年荣获省、市企业首席技师称号,2016年获评江苏省有突出贡献中青年专家及“我心目中的无锡工匠”,2017年获中国产学研工匠精神奖及无锡市五一劳动奖章,2018年成为江苏省技能大师工作室领办人,2019年荣获全国五一劳动奖章,在北京人民大会堂代表产业工发言。一连串沉甸甸的荣誉不仅记录了陈亮的技能成才之路,更见证了他的技能报国之心。这些年来,陈亮获得的荣誉证书早已排满了整整一墙,而谈起这全部的荣誉,陈亮说,还有自己妻子的一半。

  工友们平时总是调侃,陈亮对机器比对老婆还好,事实上,陈亮内心也一直觉得有些愧对妻子。2008年10月,恰逢易拉环项目攻关的关键时期,陈亮的女儿出生了,可那时候的陈亮白天忙工作,晚上照顾孩子,从来没能像别的丈夫那样好好陪过妻子和刚出生的女儿。妻子也毫无怨言,始终在背后默默支持陈亮的工作,家里的事都是她“一肩挑”。而当十年后,陈亮的女儿在公司年会的大屏幕上看到爸爸获奖的照片后,这个小女孩儿兴奋地说:“老爸你真厉害,你是我和妈妈的骄傲。”

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