时帅帅:3D打印成就创新之路

更新时间:2021-01-05 09:17 作者:凯旋门现金官网

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  2010年7月,毕业于河北理工大学机械设计制造及自动化专业的时帅帅,走上工作岗位后,经过近十年的拼搏,从一个青涩的门外汉,一步步成长为河北郡元文化传媒有限公司技术总监。先后获得全国三维数字化创新设计大赛(3D动力大赛)工业工程组河北赛区一等奖,河北省“不服来战”3D打印技能大赛一等奖和河北工匠等荣誉称号。

  身材精瘦的时帅帅,身穿和工友一样的浅蓝色工作服,正在电脑前进行新产品的定型设计。他神情专注,时而紧锁眉头,时而面露笑意。鼠标在显示屏上不时地勾勾点点、涂涂画画……

  干事按部就班、不懂得创新的人,不论做得如何完美,只能说明他是一个守旧的人。这是时帅帅的座右铭。

  2019年5月,时帅帅代表公司与中船重工七一八研究所合作一个特种气体传感器项目。在合作过程中,他发现有一道工序比较落后。

  时帅帅说,这道工序要求员工将直径0.1mm的金属丝缠绕在0.35mm的不锈钢棒丝上,要求圈数必须20圈且像弹簧一样密集。这个工艺是20年前一位老教授发明的,要求员工一边数圈数一边用手摇动转轴,保证均匀且圈数准确。

  “原来的卡盘是那位老教授20年前设计的,在当时肯定是效果不错。”时帅帅说,但随着技术突飞猛进的发展,其弊端也凸显出来,最难以解决的就是职工劳动强度大和废品率居高不下。他为了改进生产工艺,运用三维模拟绘图和电控技术进行设计,步进电机的选配,支架结构的3D打印制作。用了不到一周的时间,他把初步结构设计完成,用3D打印机进行打印制作,经员工试用发现,虽然整体设计原理没有问题,但是与零件链接的卡盘不匹配。

  “原来的卡盘生产厂家早已停产了,目前市面上已无货可购。”时帅帅说,他用3D打印了相匹配的连接轴,经过实验,完全符合技术参数。真应了那句“好事多磨”的谚语,就在他准备喘口气时,又出问题了。原因是连接轴的强度不够,经过技术分析,确定自制金属连接轴。这次是硬度达到了,但精确度又不够,经过反反复复地修改,最终自动绕丝机达到了技术要求。每个工时由以前的400余件增长到1200余件。每套设备成本仅有千余元,这套设备的完成,得到了七一八所合作伙伴的大力赞赏,并主动签订了三年的合作协议。

  常言说:“没有金刚钻,不敢揽瓷器活。”时帅帅却说,自有金刚钻,敢揽瓷器活。

  一次,新兴际华公司的国际部负责人慕名前来找到了时帅帅,要求5天内完成储气罐车的模型制作,代表国有企业参加在美国举办的高端设备展览会。时帅帅说,新兴际华公司的国际部负责人在来他公司之前,已找过多家企业,但都因时间和技术问题不敢承揽。

  “这位负责人怕我也不承接,连连说只要在规定的时间制作出符合要求的储气罐车的模型,费用不是问题。”时帅帅表示,看情况他是真的没有办法了,不然的话也不会说出那样的话。但是作为承接方,也不能漫天要价卡客户的脖子,那样只能是“一锤子买卖”。经协商签订了双方满意的合同。

  接到订单后,时帅帅不敢怠慢,连夜组织技术人员进行测绘画图,整个罐车全长25米,为突出细节,他一点也不敢放松,包括整车的弧度及细微的螺纹。测绘完数据后,又连夜进行绘图、拆图,设计为3D打印合适的图纸,然后进行切片导出数据。就在3D打印机完成模型制作百分之七十时,机器出现了故障。

  “故障排除后,已打印的半拉子模型也报废了。当时,我急得嘴唇都起泡了,主要是时间太急。”时帅帅说,那几天,我们是换人不停机,在规定的时间完成了任务,得到了新兴际华集团总经理的认可。

  创新无时不在,有心人能随时找到创新点;无心人如同身在宝山,却不识宝。这摘自时帅帅座右铭。

  中船重工七一八研究所随着与时帅帅的合作,越来越对时帅帅的诚信和技术所认同,便将一些电子元件的组装业务交给了他所在的公司。

  “电子元件组装看似简单,其实并不简单。”时帅帅说,由于七一八所研发的电子产品非常先进及独特,需要制定专业的工艺流程,还要根据不同的组装元件选配不同的专业工具。

  一次,七一八所把一项新近研发的产品交给时帅帅,其中一项是把直径0.1mm的一整盘钨丝裁剪为299.5mm长度,且要求长度误差为0。时帅帅说,七一八所前期研发阶段,也给他们组装过这种元件,当时每次只需要制作几个或者十几个。虽然浪费时间,废品率也高,但也能按期交活。但这次是批量生产,再使用原有的生产工艺和工具已不适用。

  时帅帅用三维绘图技术设计了一个菱形结构的工具,周长刚刚是299.5mm的二倍。时帅帅说,这时3D打印的优势就凸显出来了,所想即所得,上午画图,下午打印样品工具。第二天就用在了生产线上,但裁剪出的钨丝虽然不差分毫,但有折痕,效果不太理想,客户也不满意。

  为了找到解决问题的办法,时帅帅苦苦地思索。早晨在家吃早饭时,他从母亲无意中提到了奶奶纺棉花的车子得到了启发。

  “我在老家读小学的时候,那时奶奶每天不分白天黑夜地纺棉花。”时帅帅说,奶奶坐在纺车前,手里的棉花源源不断地变成棉线缠绕在线轴上。他仿照纺车并按照一定的比例,通过三维绘图设计了钨丝链接支架。经过实验,钨丝折痕的问题解决了。后面随着生产工艺不断改进,又配置了伺服电机、控制器和驱动器,通过批量的试生产效果非常不错,效率提高了近百倍。

  “创新的道路并不平坦,布满了崎岖和坎坷,一个个‘拦路虎’成为创新路上的‘绊脚石’,使我一时难以找到解决问题的办法。有时候,创新的灵感又如同一颗流星,只要你能在转瞬即逝间抓住它,难题也就迎刃而解了。”这是时帅帅写在自己QQ上的创新感言。

  一次,时帅帅承接了一项出口外贸的活,其中有一个工序需要把外径0.38mm的特氟龙细管大批量裁成22mm长。客户要求产品长度误差精确,塑料软管不能有压痕,并再三要求将不能在合同期限内交货要按照总货款50%进行处罚的条款写进合同。

  “客户的要求并不过分,我非常理解。”时帅帅说,客户的业务员非常实在,很明确地告诉他,来公司前已去过六家公司了,前五家的企业负责人既不敢确保在合同期内交货,又不愿接受经济处罚。“天上掉下的馅饼”就落在时帅帅的公司了。

  时帅帅说,“馅饼”并不好消化,弄不好就会“烫嘴”——不仅会将多年辛辛苦苦的积蓄赔掉,还会在业内丢掉诚信。将外径0.38mm的特氟龙细管大批量裁成22mm长,一时成为了难以解决的难题,用传统的生产工艺裁割符合客户的要求,但效率太低,导致下道工序等料待工;用裁剪钨丝时研制的机器设备效率提升了,但塑料软管有压痕,客户不同意。

  时间不等人,时间耗不起,深知此理的时帅帅,为解决这个问题,白天在办公室里进行研发试验,晚上查资料,绘制立体图纸,措施想了很多个,经过实验效果都不理想。好似到了“山穷水尽疑无路”的地步。时帅帅一连多日吃住在公司,连家也顾不得回,嘴上起了火泡,嗓子嘶哑得说不出话来。

  一天晚上,正在办公室苦苦思索的时帅帅,一枚缠绕软管的螺丝钉引起了时帅帅的注意。“当时心中就像打开了两扇门,用3D打印一颗带沟槽的特制螺丝钉,将软管缠绕在螺丝钉的沟槽,软管的压痕不就迎刃而解了。”时帅帅连夜进行设计,用3D打印技术设计了一款合适直径的螺纹结构及螺纹螺距,利用螺纹的沟槽将软的铁氟龙细管均匀地缠绕在螺丝钉上,然后用锋利的刀片裁切。完成50个成品只需15秒,自此最难做的工种变成了最简单的工种。提前三天完成了交货任务,客户业务经理专门为时帅帅所在的公司送来了锦旗表示感谢。

  时帅帅说,不同的电子元件的组装需要不同的设备,有时公司现有的设备难以完成,他就组织技术人员进行设备改进。有的设备升级换代十几次才成型。七一八研究所把家电模块的核心技术也全部委托给他们生产。

  一天中午,一位顾客慕名找到了时帅帅的办公室。来人是邯郸某矿山机械有限公司的总经理,要求帮助设计制作公司产品实景图。

  “如果没有产品实物,仅用平面图纸讲解,一是客户听不懂,二是客户也不能详细了解产品的性能和优势。”时帅帅说,矿山机械有限公司为让前来洽谈业务的客户对公司的产品实物有感性地了解,要求将公司产品用3D技术制作成能满足不同客户的观展平台,设计制作符合自己公司产品特点的机械设备布置图。

  时帅帅介绍,矿山机械有限公司五年前曾在上海某公司做过一批产品模型,因公司近几年产品更新换代,原有的模型已不适用。公司业务负责人想还让上海的公司制作机械设备布置图,但上海公司业务部门答复交货需1年时间,并且制作费比五年前的价格高出了近三倍,让矿山机械有限公司难以接受。

  “矿山机械有限公司就制作机械设备布置图还曾与天津、石家庄、唐山等相关公司进行过业务洽谈,因种种原因未能成功。”时帅帅说,矿山机械有限公司提出的条件非常苛刻,不仅要求产品实物逼真,时间还不能超过半个月,却又不能提供详细图纸,这也是其他公司不敢承揽此活的主要原因。

  时帅帅说,签订订单的当天,他就带着技术人员赶到了矿山机械有限公司,根据客户要求进行测绘和设计。如果根据实际情况设计的话不仅费时且不能满足多用途使用,但如果过于笼统又不能体现其产品精致性。可困难再大,也得让客户满意。

  “当时,最大的困难就是制作的产品实景图必须满足多用途使用。”时帅帅说,固定的实景图容易设计、制作,但制作移动型的没有思路。他不断地修改设计,但都不理想。一次,他从儿时玩过的积木玩具中找到了思路。

  经过不断地修改设计,仅用了十天时间他们就完成了全部实景图制作,并达到客户要求的模块化,可以摆布多种场景使用,如摆积木一样多次利用同一模型。不仅节省了时间,价格还是上海公司报价的一半。

  如今,时帅帅对技术创新又有了更高的目标。“作为河北工匠,要顺应时代潮流,紧跟时代步伐,把创新的方向放在高尖端产品上,为科技进步贡献自己的一份力量。”时帅帅说。


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