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近期，在北京舉辦的2015年國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會(huì )上，由華中科技大學(xué)邵新宇教授領(lǐng)銜，華工激光工程有限責任公司、神龍汽車(chē)、上海通用、江淮汽車(chē)、武漢法利萊切焊系統工程有限公司、上海通用、江鈴、長(cháng)城汽車(chē)等十余家企業(yè)的研發(fā)團隊共同完成的“汽車(chē)制造中的高質(zhì)高效激光焊接、切割關(guān)鍵工藝及成套裝備”項目，榮獲了國家科技進(jìn)步一等獎。這標志著(zhù)我國汽車(chē)工業(yè)急需的高端激光焊接、切割裝備領(lǐng)域實(shí)現了關(guān)鍵性的突破。
破冰外資壟斷的汽車(chē)焊接領(lǐng)域
作為我國汽車(chē)四大工藝裝備中最薄弱的環(huán)節之一，此前我國整車(chē)廠(chǎng)的車(chē)身自動(dòng)焊裝線(xiàn)關(guān)鍵裝備幾乎全部依靠進(jìn)口，而該項目的成功，一舉打破了固有的市場(chǎng)格局。
下面這組數字可以部分體現出12年間這一項目對我國汽車(chē)工業(yè)發(fā)展貢獻：57類(lèi)汽車(chē)制造高端激光加工裝備實(shí)現了國產(chǎn)化；目前已有500余臺成套設備應用在神龍、長(cháng)城、江淮、上海通用、江鈴等313家企業(yè)的生產(chǎn)線(xiàn)上；近百種關(guān)鍵功能部件的研發(fā)和多種成套裝備設計、制造與系統集成；完成發(fā)明專(zhuān)利10項、實(shí)用新型專(zhuān)利24項、企業(yè)標準3項……“汽車(chē)制造中的高質(zhì)高效激光焊接、切割關(guān)鍵工藝及成套裝備”項目成功的可貴之處，不僅在于其打破了我國汽車(chē)高端激光加工裝備市場(chǎng)一直由國外企業(yè)壟斷的局面，而且一舉帶動(dòng)我國汽車(chē)制造中激光加工技術(shù)水平邁入國際前列。2014年12月，中國機械工業(yè)聯(lián)合會(huì )和中國機械工程學(xué)會(huì )組織專(zhuān)家對該項目成果進(jìn)行了鑒定，認為其總體技術(shù)性能達到國際先進(jìn)水平，在長(cháng)行程搭接填絲熔焊、不等厚切焊一體化、非穿透精密控厚切割等方面技術(shù)的部分重要指標優(yōu)于國外。
在國際公認技術(shù)水平最高、難度最大的汽車(chē)白車(chē)身激光焊接生產(chǎn)線(xiàn)的近3年國際招標中，該項目的主要技術(shù)實(shí)施方——華工激光，在11次與ABB、KUKA、COMAU、CFER等國際頂尖企業(yè)競爭中屢屢脫穎而出，其中10次成功中標。而且成為世界上僅有的兩家掌握激光非穿透精密切割技術(shù)與裝備的企業(yè)之一。
中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )對此項目的評價(jià)是：裝備與生產(chǎn)線(xiàn)均填補了國內空白，多項產(chǎn)品替代進(jìn)口，改變了我國汽車(chē)行業(yè)高端激光加工裝備被國外壟斷的局面，為我國汽車(chē)制造技術(shù)水平的提高發(fā)揮了重要作用。
作為一個(gè)新進(jìn)入者，他們是如何跨越了這一技術(shù)門(mén)檻甚高、對質(zhì)量管控要求苛刻的領(lǐng)域？
“用戶(hù)牽引”的產(chǎn)學(xué)研用合作典范
目前激光焊接、切割技術(shù)已經(jīng)在汽車(chē)工業(yè)中被廣泛采用，但在十幾年前，只有在國內合資企業(yè)的關(guān)鍵焊接工位上才能看到激光焊接這種高端工藝裝備。由于技術(shù)門(mén)檻甚高，這一市場(chǎng)一直被ABB、KUKA、COMAU等外資企業(yè)把控，國內企業(yè)幾乎沒(méi)有機會(huì )涉足。
這一切因華中科技大學(xué)邵新宇教授的美國之行發(fā)生了改變。20世紀90年代，邵新宇教授赴美國學(xué)習期間，注意到激光加工技術(shù)在汽車(chē)制造中的重要性和普及，認為激光加工技術(shù)將會(huì )成為汽車(chē)制造技術(shù)的必然趨勢。1994年，以華中理工大學(xué)（現華中科技大學(xué)）為依托建設激光加工國家工程研究中心成立，其后孵化為華工激光工程有限責任公司，為以后完成“產(chǎn)學(xué)研用”一體化奠定了堅實(shí)的基礎。
2003年，在邵新宇教授帶領(lǐng)下，華中科技大學(xué)聯(lián)合華工激光、神龍汽車(chē)、江淮汽車(chē)、上汽通用、江鈴、長(cháng)城汽車(chē)、武漢法利萊切焊系統工程有限公司、湖北中航精機科技有限公司、凌云工業(yè)股份有限公司等多家企業(yè)，組成了“產(chǎn)學(xué)研用”結合、光機電多學(xué)科交叉的研究團隊。
2009年，公司成功中標神龍公司的東風(fēng)標致508車(chē)型的頂部車(chē)身的焊接項目，2012年，由華工科技產(chǎn)業(yè)股份有限公司牽頭，成立了國家激光加工產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新戰略聯(lián)盟，在全國范圍內組建了以技術(shù)創(chuàng )新需求為紐帶、以契約關(guān)系為保障的技術(shù)創(chuàng )新戰略聯(lián)盟。這一聯(lián)盟整合了包括優(yōu)勢企業(yè)、大學(xué)、科研院所在內的科技資源以及下游的整車(chē)廠(chǎng)和汽車(chē)零部件廠(chǎng)，使市場(chǎng)需求與科研方向實(shí)現無(wú)縫對接，確保了產(chǎn)學(xué)研合作的緊密、有效，也為后期每個(gè)項目的順利落地奠定了堅實(shí)基礎。“時(shí)至今日，我們認為該項目成功的秘訣是：面向國家與制造業(yè)重大需求，深度交叉融合各學(xué)科與產(chǎn)學(xué)研力量，把研究與應用搞透徹，克服各種困難始終堅持往前走。”李斌認為，多學(xué)科的交叉應用，與實(shí)際產(chǎn)品用戶(hù)之間的密切聯(lián)系，與裝備生產(chǎn)單位之間的溝通協(xié)作，都是該項目能取得突破性成果的原因。
將促進(jìn)我國中高端汽車(chē)自主生產(chǎn)能力
高質(zhì)高效的激光焊接、切割關(guān)鍵工藝及成套裝備，是實(shí)現汽車(chē)輕量化、高安全性和柔性高效生產(chǎn)的重要技術(shù)保證。與在制造環(huán)節傳統的電阻焊相比，激光焊接不僅能壓縮車(chē)身結構件本身的體積，減少車(chē)身重量，降低汽車(chē)油耗，而且可以減少工序和生產(chǎn)材料損失，提高生產(chǎn)效率。最近幾年，不僅合資汽車(chē)企業(yè)，國內汽車(chē)企業(yè)也越來(lái)越多地采用自動(dòng)焊接生產(chǎn)線(xiàn)。不過(guò)，對于大多數國內自主車(chē)企而言，在這個(gè)由國外公司壟斷的市場(chǎng)，在合作過(guò)程中并沒(méi)有太多的話(huà)語(yǔ)權，因此使用激光焊接的企業(yè)并不多。“在此項目成果出來(lái)之前，我國汽車(chē)焊接、切割領(lǐng)域一向是外資統領(lǐng)的天下。隨著(zhù)這一項目成果的陸續推出，國內整車(chē)企業(yè)才開(kāi)始大范圍地運用本土開(kāi)發(fā)制造的高端激光焊接、切割工藝和成套裝備。”作為該項目的推薦方，中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎勵工作辦公室主任馬敬坤告訴記者，激光焊接、切割工藝和成套裝備的國產(chǎn)化和大規模普及，對于提升我國汽車(chē)工業(yè)制造品質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量功不可沒(méi)。“我們的目標就是要讓越來(lái)越多的整車(chē)企業(yè)感受到，激光加工技術(shù)是觸手可及的。
從2009年公司承接了神龍公司的東風(fēng)標致508車(chē)型的頂部車(chē)身的焊接項目以來(lái)，他們相繼與上汽通用、江淮、江鈴等整車(chē)企業(yè)合作。經(jīng)過(guò)一個(gè)個(gè)項目的推廣，我國大部分汽車(chē)企業(yè)已經(jīng)充分認識到激光焊接工藝在提升制造品質(zhì)中的重要性。江淮、一汽、東風(fēng)乘用車(chē)、上汽等越來(lái)越多的整車(chē)企業(yè)也都把激光焊接技術(shù)作為整車(chē)制造中的標準工藝。而華工激光也在一次次的國際、國內市場(chǎng)招標中，憑借著(zhù)對焊接工藝應用技術(shù)等競爭優(yōu)勢，也在不斷贏(yíng)得客戶(hù)認可。“在近兩年汽車(chē)行業(yè)主機廠(chǎng)激光焊接項目的公開(kāi)招標中，80%的項目都被華工激光斬獲。”“我國自主高端制造裝備企業(yè)必須加強自主創(chuàng )新，重視研發(fā)，提高產(chǎn)業(yè)的自主發(fā)展能力，減少對于進(jìn)口產(chǎn)品的依賴(lài)。”雖然企業(yè)在這方面取得了一些成績(jì)，但還有很多難關(guān)需要攻克，包括機器人、激光器、高端傳感器等部件的國產(chǎn)化，制造工藝的升級等。“我們不能一直跟著(zhù)國外的技術(shù)走，必須要有領(lǐng)先的制造工藝，才能保證我們技術(shù)的先進(jìn)性。同樣我們還需要建立自己的質(zhì)量標準體系，而不是簡(jiǎn)單采用國外標準。”
