第A05版:侨都·企业
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国产导轨副的“逆袭”
在江门写下电池产业“绿色循环方程式”
      
 
 
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2025 年 4 月 10 日 星期 放大 缩小 默认        

国产导轨副的“逆袭”
凯特精机突破“卡脖子”技术,实现国产替代进口
凯特精机生产车间。
滚动直线导轨副。

    数控机床上的一条条滚动直线导轨副,看似没有什么技术含量,但却是保持机床稳定运行的重要“关节”。在30多年前,这种高精度的导轨副生产核心技术几乎完全被国外垄断,不仅价格奇高,而且到货周期长。

    “中国高端制造业的命脉,绝不能捏在别人手里!”1993年,怀揣着坚定的信念,中国直线导轨行业领军人物孙健利教授带领华中理工大学(现为华中科技大学)科研团队南下江门,创办广东凯特精密机械有限公司(以下简称“凯特精机”),开启了国产导轨副从实验室走向产业化的逆袭战。

    经过多年的深耕发展,凯特精机不仅生产出国内首款滚动直线导轨副,还攻克了钳制器、阻尼器和自润滑器三大滚动功能部件的核心生产技术,成功实现国产导轨副替代进口。

    星星之火,可以燎原。凯特精机用小小的导轨副,撬动了中国数控机床产业的破局升级,正助推中国制造业从“制造”迈向“智造”。

    文/图 江门日报记者 陈倩婷 吕胜根

    首款国产导轨副在江门诞生

    在凯特精机展厅的玻璃展柜里,一组泛着岁月痕迹的导轨副静静地陈列着,该公司工作人员介绍,这是凯特精机1995年投产的首批国产滚动直线导轨副产品,几年前从客户的机床上拆下来后,便如珍贵的文物般被保存在展厅中。令人惊叹的是,尽管已经过去了20多年,这组导轨副的性能依然稳定如初。

    作为精密制造领域的核心零部件,滚动直线导轨副就像制造业的“隐形脊梁”,从半导体制造到航空航天,从医疗器械到智能装备,其高精度、高刚性、高可靠性等特性,支撑着各种精密设备的高效运行。但在20世纪90年代初,我国滚动直线导轨副产品的使用高度依赖国外进口,当时一个小小的进口导轨价格堪比一台拖拉机。

    转机始于1984年,国家公派孙健利以研修学者的身份赴日本早稻田大学进行直线导轨副的基础研究,从理论、技术、工艺等方面全方位学习和研究。

    1993年,孙健利学成归国后,任华中理工大学机械系教授,由他主导的国家重点项目——直线导轨项目落户江门市新会区,定位为国家火炬计划项目和国家重大装备国产化专项企业的凯特精机由此诞生。“直线导轨的滚动功能部件是一个严重被‘卡脖子’的地方,如果哪天西方国家不把产品卖给我们,我们就生产不出来高精度的数控机床,所以孙教授是带着使命来的。”凯特精机常务副总经理谭建辉说。

    凯特精机初创期,孙健利带着华中理工大学的科研团队,夜以继日地研究、尝试,不断调整方案,致力把研发成果转化落到凯特精机。谭建辉回忆说,那时候,50岁的孙健利白天上班,晚上给企业工人讲课,在这种氛围下,大家都干劲十足。

    1995年,凯特精机首批滚动直线导轨副产品正式投产,车间里一片红火景象。华中理工大学的研究生们纷纷投身生产一线,与工人们并肩作战,共同打磨导轨,加快生产进度。次年,该企业的直线导轨副产品顺利通过国家检测中心的严格检验,其精度已达到国际领先水平,成功实现了对进口产品的替代。

    往后数年,凯特精机又陆续掌握了导轨滑块热处理工艺技术、导轨精密磨削技术、关键检测试验技术等行业关键核心技术,并自主研发生产出了LGW宽型滚动直线导轨副、LGS滚珠直线导轨副、LGR滚柱直线导轨副等产品,助力中国数控机床产业走上转型升级的“快车道”。

    推动科技成果走向“大市场”

    在国产滚动直线导轨副产品问世之前,国内机床行业普遍使用滑动导轨,存在速度慢、摩擦力大、能耗高、使用寿命短、精度低等缺点,这导致中高档数控机床的生产过程在很长一段时间都处于粗放的局面。

    相比之下,滚动导轨虽然性能更好,但高昂的价格也让不少厂家望而却步。“当时市场对滚动导轨的认知还不足,加之每米数千元的价格,让大家都很难接受。”谭建辉坦言,企业刚起步时十分艰辛,产品连续6年滞销,一度陷入发不出工资、缴不起电费的经营困境。

    2000年,随着国内基建、制造业等快速发展,需求激增为滚动直线导轨副产品进入市场打开了突破口。得益于凯特精机前期打下的扎实基础,凭借在技术、工艺等方面的优势,其产品很快获得了市场的认可,企业进入了高速发展。

    2018年,当行业进入转型升级新阶段,凯特精机再次站上创新前沿。该企业研发的国家重大科技专项高性能滚动直线导轨副用钳制器、阻尼器及自润滑器完成验收,产品填补了国家空白,能大幅提高机床阻尼抗振性能、定位精度,为导轨副带来安全保护和长效润滑,为数控机床及机械装备的升级提供了关键性技术支持。

    机床被称为“工业母机”,是制造业的根基,其重要性不亚于芯片。近两年,随着我国数控机床发展速度加快,国家新推出的政策更加聚焦补强弱点,将功能部件、数控系统、工业软件等作为重点突破领域。

    2023年6月,工信部等五部门印发的《制造业可靠性提升实施意见》提出,重点提升工业母机用滚珠丝杠、导轨、主轴等关键专用基础零部件。而在此2个月前,凯特精机自主研发的高精度工业母机用“P0”级滚珠丝杠副产品,便通过了国家机床质量监督检验中心的检测,填补了滚珠丝杠副计量中的2项国家空白,使国产高精度滚珠丝杠副替代进口取得新突破。

    此外,针对市场需求,该企业还创新推出十字交叉滚动导轨副及圆弧滚动导轨副两种不同运动形态的产品,使得行业应用更广阔。

    据悉,目前,该企业的产品已涵盖高档数控机床、金切机床、工业机器人、自动生产线、3C装备、木工机械及装备制造等行业,2024年全年产值近3亿元,推动科技成果从“生产线”走向“大市场”!

    赓续科技报国使命

    2023年,80岁的孙健利再次回到了凯特精机。不同于往日的技术攻坚,这次他以技术顾问的身份,为年轻工程师传授宝贵的经验。这个由他参与缔造的民族企业,正如他期待的那样,在新时代焕发着蓬勃生机。孙健利坦言,他希望通过凯特精机,将科技的星火蔓延开来,推动同行、客商一起为振兴民族工业作贡献。

    “凯特精机从成立之初就是以研发制造高精密直线导轨产品,努力追赶国际先进水平为目标。”凯特精机市场部经理黄海容说,“孙健利教授身上的科技报国情怀,如同灯塔一般,照亮了每一位正奋斗在创新路上的凯特人。”

    每次技术突破都是点亮行业的火种,每次工艺改良都在夯实民族制造的根基。多年来,凯特精机一直延续孙健利“把企业当学校办”的理念,搭建起了学术研究与产业实践的桥梁,让“企业一小步”的技术积累产生了“行业一大步”的质变。

    据介绍,凯特精机与华中科技大学、南京理工大学等高校建立研发中心,并与上海大学合作进行材料研发项目,每年研发经费投入约占销售额的6%—10%。经过多年的深耕发展,该企业共获得49项国家专利授权,主持或参与起草制定国内23项行业标准,获50余项科技及行业荣誉。

    2020年,凯特精机进一步增资扩产,建成占地面积约9.73公顷的新工业园并投产,打造高效生产线,释放更大产能,着力提高产品的市场份额,把技术领先优势转化为市场占有率和竞争力。

    三十多年淬炼,凯特精机以精工之笔,在科技报国的长卷上书写匠心传承的新篇章。

    江门市智能装备及机器人协会执行会长王建生:

    产学研深度融合的典型范例

    凯特精机专注于滚动精密导轨和滚珠丝杠的研发制造,这两类产品作为精密复杂的机械传动机构,是各类机械设备的“运动关节”,直接影响装备性能,特别是定位精度,对我国高端机床发展有着深刻的影响。

    在凯特精机,专家们播下了科技创新的种子,企业接续奋斗,攻坚克难,不断加强研发力度,为民族企业赢得了荣誉。在海外品牌基本占据中高端市场的情况下,凯特精机作为国内领先的生产厂家,从技术端与销售端同步发力,逐步实现国产替代。值得关注的是,产学研的紧密结合与融合发展,为凯特精机带来了显著成效,不仅提升了企业的发展速度和水平,还增强了企业的核心竞争力。近年来,凯特精机荣获省级专精特新企业、国家专精特新“小巨人”企业以及国家级重点专精特新“小巨人”企业等称号。

    伴随高端数控机床、机器人、汽车产业升级发展应用面持续拓宽,相信未来凯特精机能够不断突破技术壁垒,带来更多的高质量产品。当越来越多的企业如凯特精机般汇聚科技星火,中国制造的燎原之势无疑将照亮民族工业振兴的壮丽前景。

    (陈倩婷)

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