能在頭發絲上刻字母，這家公司的銑刀創下世界紀錄

【編者按】

　　高精度銑刀是精密加工領域不可或缺的工具。由于基礎材料和加工技術的限制，我國在該領域長期處于受制于人的局面。

　　面對迫切的需求，出于職業的渴望和增強核心競爭力的內在驅動，中國五礦所屬中鎢高新金洲公司的技術團隊，踏上了卓絕的自主創新之路。在克服了重重困難之后，他們終于創造了世界最細銑刀的紀錄，突破了制造領域關鍵技術的“卡脖子”難題。

　　創新不是為了炫技，切實為客戶服務、占領市場份額才能確保企業立于不敗之地。在力爭盡快進入世界一流陣營的同時，他們把未來錨定在了高附加值產品。

　　精密刀具的加工極限能做到哪里？

　　全世界最細的銑刀，直徑只有0.01毫米，能在米粒上刻出56個漢字，在一根頭發絲上銑出7個字母，這一產品誕生于中國五礦所屬中鎢高新金洲公司，被譽為“最精致的工業牙齒”。如此極致的精細度，不僅代表了公司的創新研發能力，更突破了制造領域關鍵技術的“卡脖子”難題。

　　銑刀，是具有一個或多個刀齒的旋轉刀具，主要用于鋁合金、不銹鋼、模具鋼、樹脂、玻纖等各類工業材料加工，其精度是制造加工業的重要參考指標。尤其是，高精度的銑刀是精密加工不可或缺的工具，一旦斷供，多條產業鏈都會面臨停擺。

　　2021年10月，我國首次實現直徑0.01毫米極小徑銑刀的上機加工實驗。據了解，在研制過程中，金洲公司突破傳統工藝設計，開創新型微小刀具磨削工藝，有針對性地解決了結構難設計、制作狀態難監控、磨削力難控制、刃徑小易折斷等一系列難題。

　　聚焦于精密微型刀具研制的金洲公司是國內著名的“隱形冠軍”，目前擁有330多項發明和實用新型專利。在一個競爭激烈、產品更新換代極快的市場里，金洲公司主產品PCB微鉆不斷實現進口替代，市占率全球第一。2018~2021年，公司凈利率水平由15%增長至19%，亦位于同行前列。

　　“每三部手機里，就有一部使用我們金洲公司的產品加工。”中鎢高新董事長李仲澤近日接受《中國企業家》專訪時說。近些年，因為市場變化太快，很多歐洲和日本企業退出了。在他看來，市場起伏很正常，關鍵是保持進步。“我們不把價格競爭作為手段，要確保成本領先。”

　　2016年，經歷過重整的中鎢高新，以技術創新為引領，制定了一系列新發展戰略。據了解，中鎢高新每年的新產品貢獻率超過30%，技術研發投入亦超過公司總營收的5%，“金洲投入更大”。此外，公司每年給到科技人員創新成果的獎勵超過2000萬元。

　　一個高精密加工的時代已經到來，精密刀具可以成為破壁者。一把小小的銑刀，可以改變器具，提升產品性能，推動行業發展，直至影響產業鏈，催生全面的高精度加工需求。“說到底，真正的競爭要靠領先的技術，技術創新能力就是我們的核心競爭力。”李仲澤說。

　　破壁：實現“米粒上刻字”

　　眼瞅著第一支目標刀具即將磨削成型，厲學廣難抑興奮地跑回辦公室，呼喊同事們來圍觀。當晚，團隊一起吃飯慶祝。100多天，“煎熬、緊張、疲累感終于煙消云散，仿佛來到了美麗新世界”，他形容說，自己有一種“發現了新大陸和攀登珠峰成功的雙重喜悅，有能夠改變未來的暢想”。

　　現年42歲的厲學廣，是0.01毫米極小徑銑刀項目研發負責人。最初的研發契機源自客戶的抱怨。2020年末，曾有客戶跟厲學廣說有些刀具買不到，“你們金洲既然做微型刀具，能不能做這個？”而在他印象中，當時市場上的銑刀，直徑較小的是0.1毫米。

　　2021年初，與客戶幾經研討后，厲學廣意識到高端精密刀具“卡脖子”問題的嚴重性。經過多年發展，精密加工的級別已經不同往日，隨著通信等現代技術對小體積、低功耗、多功能、高效率等要求的提出，市場對精密加工需求已不僅僅局限在1毫米、0.1毫米，0.01毫米、0.02毫米也有真實需求，10微米級別的精密加工年代已經到來。此外，這個工具涉及重點行業，所以極小徑精密刀具的供給變為關鍵點。在此大環境下，金洲的精密刀具不能停在概念階段，技術不能只用來儲備，而要轉化為產品，切切實實應用在這些關鍵領域，發揮作用。

　　還有一個原因是，雖然日本也有同類產品，但要么因為人家不愿意賣，要么因為交期長、價格非常高，而且幾乎沒有技術服務，只能望而卻步。“求著人家賣刀具這件事，真的很痛苦。他們既然找到我們，我覺得，這件事我們一定要做，這是刀具人的擔當。”厲學廣說。

　　構思初步方案時，他先在腦海里過了三五天，找到核心點，作圖、模擬、驗證。后來做夢時，還得到了新想法。“那些最微小的技術改變，也能改變很大的事，這是一種職業的渴望。醒來我覺得，這件事，必須要干。”如今回顧起來，他將之前的決心歸為熱血赤誠。

　　同事口中的厲學廣有個稱呼：阿廣。阿廣從小就想當科學家。2004年，本科機械專業的他通過校招，從遼寧奔赴深圳，加入金洲公司。2013年，基于工作需求，厲學廣又去讀了光學專業工程碩士。研發突破的想法讓他感到興奮，直到后來，他發現，困難著實不少。

　　2021年5月，厲學廣著手研發0.01~0.04毫米極小徑銑刀。首要困難就是沒有設備去加工如此精密的刀具。如何找到加工設備？他的答案是“改”。“我們原先有些進口高精度設備，可以適當做些改造，優勢發揮，劣勢克服，比如，精度再提高，磨削力再降低。軸的磨削運動也要調整，通過改造，消除掉一些波動。”

　　除了硬件，決心和信念也是一大考驗。“你怎么讓大家有信心跟你干下去？”厲學廣有自己的方法。首先是消除大家的顧慮。他對團隊說：“做項目是用科學的理論指導實踐，在沒有誰能論證這項技術和產品無法成功之前，我們就要堅定地走下去。能發現不可逾越的難題或者理論錯誤，反而是幸運的事，這正是我們要集中攻克的難點。”

　　其次是引導團隊去憧憬未來。“如果造出比頭發細多倍的銑刀，打破目前銑削刀具的極限，真能銑削出0.01、0.02毫米寬的槽，讓生物醫療芯片、通訊關鍵零部件實現前所未有的性能，改變行業現狀，解決供應鏈受制于人的問題，讓精密制造騰飛，你們是否愿意為之努力？這是你們肩上使命的重量。”

　　做好思想準備后，接下來的0.01毫米極小徑銑刀技術攻關則是個反復實驗的過程。厲學廣說，技術難點首先體現在“特別容易折斷”。

　　相對于直徑0.1毫米的頭發絲，0.01毫米銑刀的直徑是其1/10，截面積是其1/100，強度降低到直徑0.1毫米刀具的1/1000，吹振可斷。厲學廣認為，銑刀做到這個層級，一定要應用才有它的價值。“它太細了，但這不代表它沒法用，只要給它穩定精度的加工和使用條件。”

　　0.01毫米極小徑銑刀結構復雜，亦是最難設計和磨削的工具。要實現周刃、端齒都能切削的完整銑刀功能，就要讓刀體具備齊全的結構。而磨削時，刀體亦無法托附，只能懸空。另一方面，磨削時砂輪線速度與汽車速度相當，沖擊力大，易折斷。

　　作為目前精度要求最高的刀具，0.01毫米銑刀讓很多技術研發人員不敢接招。當直徑降為普通刀具的1/10、1/100，精度也要求相應降為1/10、1/100，以至于0.01毫米銑刀典型結構的精度要求在±0.0005毫米級別，難度極高。“我們的要求不僅是做出來，還要做到位。”

　　厲學廣篤定，做應用工程不同于做科研，結果一定藏在大量的實驗中，所以要有耐心。僅在結構方面，團隊就來回嘗試了兩個多月，反復實驗接近200次。2021年9月，初代樣品實現產出。2021年10月，初代0.01毫米銑刀上機加工頭發、米粒成功。

　　2019年底，金洲公司成功研制出直徑0.01毫米的超細微型鉆頭，打破了長期以來我國在該領域受制于人的局面。僅用一年半的時間，金洲公司又實現了直徑0.01毫米超細微型鉆頭和直徑0.01毫米極小徑銑刀的鉆銑“雙劍合璧”。

　　“這個成果肯定不是一蹴而就，而是前面十年的持續研究積累。”厲學廣說，很多事情，第一階段，往往比較順利；第二階段，稍微有點困難，但努力克服了，以為摸到底，信心十足；第三階段，遇到困難解決不了，困頓無法突破；第四階段，軍心動搖，很多挑戰項目和創業公司基本死在了這個階段。“所以理性復盤問題在哪兒，不要迷信、不要消極非常重要。通常韌性強、科學、客觀、理性的團隊能活下來，做得更好，能力更強，涅槃重生。”

　　落地：以快“市占第一”

　　多年前的一段經歷，讓中鎢高新金洲公司總經理羅春峰至今印象深刻。那是在2016年前后的多次行業展會上，他被一家日本競爭對手的高管問詢，“為什么同一家客戶，從捕捉客戶需求到研發再到現場測試，相同時間內，你們能夠做到比我們多測試兩到三次？”

　　“我們的策略就是：以快打快。”羅春峰對《中國企業家》總結道。“金洲的市占率第一，不僅（局限）在中國內地，全球只要有PCB制造的地方，就在用金洲的產品。”

　　這是一個產品更新極快的領域。盡管受新冠疫情影響，全球經濟承壓，但疫情催生線上活動，提升了對電子產品的需求。同時 5G 基建推進，使得全球PCB產品需求呈現較為強勁的增長。未來 5G、汽車電子、工業 4.0、云端服務器等，將成為驅動PCB需求增長的新方向。

　　在羅春峰的切身感受中，競爭已愈發激烈，作為龍頭的金洲公司，團隊的危機感始終相隨。

　　“我們時刻提醒自己，對產品的開發更新速度能不能更快。而行業也反推我們，對產品的開發一定要貼近市場需求。”他說。金洲現有330多項專利，其中發明過百項。在研發投入上，“前年是營收占比的5%、去年6%，今年的目標是7%”。

　　2006年，在中南大學讀完材料學專業本科和研究生的羅春峰，一畢業就進入了金洲公司，此后6年一直從事技術研發工作。直到一個契機，讓他與市場“接軌”。“我帶領的涂層產品項目研發成功后，市場卻推不動，當時的總經理找到我說，要不你自己去市場上推廣一下？”

　　2012年，羅春峰“轉戰”營銷管理。那一年，金洲在細分市場占有率挺進第三。2015年，金洲主力產品在韓國的市占率達到第一。2019年，東南亞市場也取得重大突破，市占率達到第一。出自羅春峰的涂層產品，已在市場上領先，并成為公司業績貢獻的“金洲法寶”之一。

　　2017年，中鎢高新在金洲公司開展了首批職業經理人管理試點，明晰職業經理人的“責、權、利”，嚴格執行任期目標考核，按業績考核兌現薪酬，建立市場化退出機制。2018年起，羅春峰開始擔任金洲公司總經理。他希望通過拓展國際市場，“各區域都能做到第二、第一”。

　　“沒想到產能翻一番。”談及實行改革五年間金洲公司的變化，李仲澤感慨稱。據其透露，如今在整個中鎢高新集團中，金洲公司的營收占比1/6，利潤占比1/3。相比于一般制造業6%~7%的利潤率水平，金洲公司的銷售利潤率已接近20%。

　　未來：做高附加值產品

　　“我所焦慮的，是我們還不夠快，要再快一點。”李仲澤給金洲公司提出要求。中鎢高新營收水平已經位居世界前四，他希望在“十四五”之內，對標世界前三，進入世界一流陣營。“再造一個新金洲，肯定不能靠量的堆砌、靠鋪產能，而是做高附加值。”李仲澤說。

　　新冠疫情、國際局勢等已成為影響經濟及產業發展的重要因素。李仲澤認為，對于中鎢高新這樣的全產業鏈公司而言，最大的機會是中國新發展格局的構建，而公司缺少的，是進一步接近用戶的機會。“我們的用戶是高進入門檻，而中國的（精密）刀具以前一直被國外壟斷。”

　　“細到如0.1毫米微鉆產品，全球PCB工具企業，目前只有三家可以批量交付，國內只有我們一家。”羅春峰說。金洲雖處于行業領先地位，但外部也危機四伏。一方面，是實力派老對手的緊咬不放；另一方面，新來的挑戰者亦在步步緊逼。

　　在羅春峰眼中，競爭對手目前大致有三類：

　　一類是日本企業，市占率雖落后于金洲，但技術與品控水平排第一，曾長期是金洲的對標公司；第二類是臺資企業，它們強調成本領先，不舍得為研發、為未來去花錢；第三類是來自內地的民營企業，成本控制做得好，但研發投入也低。

　　“大者恒大確實是行業的發展格局，但每家企業的路徑選擇不同。”羅春峰稱。

　　他總結了金洲公司實現增長的兩個引擎：一個是科技創新能力，意在“開源”；另一個則是精益生產能力，“追求成本控制，即節流”。“對手也很關心，我們的研發投入怎么達成，資產周轉率怎么提高，雙方的差距到底在哪兒。”羅春峰說。

　　另據羅春峰介紹，金洲還在研發體系上下功夫，通過設置不同層級實現不同領域和體量的創新。第一個是公司級研發項目，由研發副總主持，力求跨部門突破；第二個是部門級研發項目，“前面這兩個都是以研發團隊為主；第三個是技師主導，追求產線研發與突破。”

　　最近三年，公司自動化建設被提上日程。2019年5月，金洲公司建成了業內唯一且具有國際先進水平的自動化車間。2022年3月，自動化車間二期建成，并與之前單元形成一個工業互聯生產系統。

　　而今，在金洲公司自動化車間中，作業人員相比傳統工序已減少一半，清洗與打字工序亦實現無人化生產；車間在制品由7天降到2天，下降71.4%。

　　一些意想不到的市場機會也在奔來。2020年新冠疫情暴發，當時口罩產能僅為需求量的1/30。其中熔噴布是口罩的核心材料，生產它需要噴絲板，而制造噴絲板最難的部分是加工微孔，要用到能加工模具鋼、不銹鋼的0.2~0.35毫米微型鉆頭。

　　口罩需求量的暴增帶來噴絲板模具、鉆頭需求量的暴增，形勢緊迫。當年3月，金洲公司接到市場需求，開始研制鉆頭。在關連儲備技術支撐下，通過多部門高效合作，一周后即研發成功。4月初，第一批產品鋪貨下線，一直到5月中下旬解決市場所需。該系列產品大量用于口罩噴絲板模具行業，一個半月時間創造銷售收入約千萬元。

　　市場增長是羅春峰最大的KPI。2019年起，金洲公司市占率開始位居第一。“行業都關注我們，加上現在國際形勢錯綜復雜，怎么突圍向前、實現既定目標、發展得更加穩健，都是我們要思考的。壓力疊加，運行效率不能低，人均年度產出要不斷提高，還要向日本和歐美先進制造企業看齊。”

　　“0.01毫米銑刀目前還未實現產業化應用。”羅春峰說。研發成功后，公司亦在努力尋找相關機會和應用場景，比如醫療領域。去年底，曾有一家海外公司聯系到金洲，探討合作可能。“這一年我們一直在思考，既然這種能力已經體現出來了，就要努力推進商業化。”羅春峰說。

　　去年10月以后，厲學廣帶領技術研發團隊陸續做了幾項工作。一是保證產品方面的穩定和批量生產，另一方面就是更加貼近應用需求。“我們去找行業專家聊，他們的需求是什么，我們有沒有可能快速把握。大的技術方向要往哪里走，如何才能發揮研究的最大效益。”

　　當下，0.01毫米銑刀所體現的技術研發能力，已為金洲公司打開了更為廣泛的知名度和市場空間。目前金洲極小徑銑刀將直徑0.02毫米及以上范圍列為應用級刀具。羅春峰表示，0.01毫米銑刀的面世，直接拉動了0.02毫米及相近規格的產品出貨量，“很多原來不知道我們的芯片封測和精密醫療器械企業都找過來了”。

　　羅春峰還表示，金洲現在大批量出貨的是0.1毫米極小徑微鉆，跟市場上0.2毫米~0.5毫米的常規產品相比要小很多，每月出貨量已達400多萬支，用于加工芯片配套的封裝載板，“這個是PCB工具技術要求最高，也是附加值最高的產品”。

　　文｜《中國企業家》記者 李艷艷

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