滴水穿石 铸就智能水刀新辉煌
——专访上海狮迈科技有限公司技术总监曾继跃
- 发布时间：2013-03-22
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依托强大的精英团队和巨大的市场潜力，在这个“创新力就是竞争力”的时代，狮迈科技已显示出其独特的竞争优势。在研发和生产智能水刀方面，“狮迈科技”已成为国产智能水刀领域的热名词、代表企业。
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除了网站资讯，《机床商讯》报纸、《机床商务资讯》杂志，也在行业内日趋盛行，倍受欢迎。自去年工博会与狮迈接触，无论是曾博士的个人经历还是狮迈科技的新品成绩，无疑均可成为行业聚焦新闻。今日承蒙曾博士应允，有此机会做采访。
曾博士：您好，很高兴和您交谈。那我简略介绍一下我之前的一些经历。我是1986年公派前往美国留学的，先是在位于西雅图的华盛顿大学攻读硕士学位，在选择专业方向的时候，我的导师拉木鲁教授给我看了一个用水刀切出的玻璃圆棒，从来没听说过水刀的我一下子就被吸引住了，从此走上了水刀研发的不归路。硕士毕业后，我进入当时处于水刀研发前沿的罗德岛大学水射流实验室，师从水刀届的元老托马斯·金教授，开始从事磨料水刀切割模型的研发工作，并且成功地开发出世界上套具有实用意义的磨料水刀切割模型，该模型迄今仍被水刀界在世界各地的同仁所采用。92年获得工学博士后进入早把水刀商品化的英格索兰公司水刀分部任研发工程师，97年底应水刀届泰斗欧森博士之邀加盟当时成立仅4年的傲马公司，一干就是12年，傲马公司以我的磨料水刀切割模型为核心，开发出世界上台智能水刀切割机。我在切割模型及智能水刀上的研发工作得到了同行的肯定，2005年获得由美国水射流协会颁发的技术奖，这是水刀技术从业人员所能获得的高的技术奖项，我很幸运。09年回国在中科院深圳先进技术研究院任研究员和学术带头人，随后与原傲马公司的同事、比我早一年回国在重庆大学任教的张仕进博士联合以技术入股的方式成立了上海狮迈科技有限公司。
盛记者：请您谈谈当初是怎么考虑才成立这家公司？狮迈科技在成立初遇到过怎样的难题，是怎么克服的？有没有哪些印象深刻的故事值得分享？
曾博士：我很可能是中国大陆从事水刀研发的个留美博士，留美23年从没有离开过这个领域，磨料水刀是八十年代初在美国西雅图出现的，我亲历了磨料水刀在欧美的发展历程，从一个粗糙的实验室技术逐步发展为一个功能强大的主流机加工技术。我的研发经验涵盖切割模型、高压泵、喷嘴阀门、供砂系统、运动系统、误差补偿、软件编程等等，特别智能水刀的研发更是得心应手。这过去的十年中国的发展举世瞩目，机会，而我知道具有对水刀技术的深刻理解和丰富经验、而又愿意到中国来工作的人，因而我有一种使命感，一种舍我其谁、非我莫属的感觉，加上有张博士的加盟，所以成立狮迈科技是一个水到渠成的事情。
我们公司的产品定位为智能水刀切割机。然而在中国目前研发和生产设备是很困难的事情。首先是人的因素，很难聘到高质素的人才。比如说，在国外一个工程师的工作，我们可能需要两个人去做，而且结果还达不到要求。零部件采购及加工配套是另一个令人头痛的事情，在国外很容易买到的一些零部件，在这里却成了做不到的事情。比如说在国外早在十几年前就采用了的一种用射频焊接技术加工的机床附件，在国内的机床附件供货商却连听说都没有听说过，我们只好引进国外的设备自己生产。这两方面的因素增大了我们研发生产设备的难度和研发周期。研发设备不应只是一个企业的行为，而是整个行业甚至整个国家“水涨船高”的结果。可是如果一切都了，哪还有机会呢？
盛记者：水刀已渐渐为人们所知。与传统的加工工艺如激光、线切割等相比，您认为水刀在机床加工时有怎样的优势和强项？
曾博士：水刀技术在上世纪九十年代就引进中国了，在过去的十年间水刀在中国发展迅猛，目前“水刀”在百度上搜索是个热词。可是由于以往国产水刀的技术比较粗糙，用途只限于石材切割和低精度的下料切割等，所以国人对水刀的认识也很有局限性，还没有认识到水刀可以成为一种主流的机加工方法。
较之激光、等离子、线切割等传统的切割方式，水刀切割技术确实有其独特、显著的优势：1）水刀切割与激光切割比较
激光切割设备的投资较大，目前大多用于薄钢板、部分非金属材料的切割，切割速度较快，精度较高，但激光切割时在切缝处会引起弧痕并引起热效应；另外对有些材料激光切割不理想，如铝、铜等有色金属、合金，尤其是对较厚金属板材的切割，切割表面不理想，甚至无法切割。目前人们对大功率激光发生器的研究，就是力图解决厚钢板的切割，但设备投资、维护保养和运行消耗等成本也很可观。水刀切割投资小，运行成本低，切割材料范围广，效率高，操作维修方便。
2）水刀切割与等离子切割比较
等离子切割有明显的热效应，精度低，切割表面不容易再进行二次加工。水刀切割属于冷态切割，无热变形，切割面质量好，无须二次加工，如需要也很容易进行二次加工。
3）水刀切割与线切割比较
对金属的加工，线切割有更高的精度，但速度很慢，有时需要用其它方法另外穿孔、穿丝才能进行切割，而且切割尺寸受到很大局限，水刀切割可以对任何材料打孔、切割，切割速度快，加工尺寸可选余地大。
4）水刀切割与其它切割方法比较
对一些金属零件可采取冲剪工艺方法，效率高、速度快，但需要特定的模具和刀具，水刀切割与该切割方法相比柔性好，可随时进行任意形状工件的切割加工，尤其在材料厚、硬度高等情况下，冲剪工艺将很难或无法实现，而用水刀切割方法则较为理想；火焰切割也是金属领域常用的切割工艺，切割的厚度范围非常大，但与水刀切割相比其热效应明显、切割表面质量和精度较差，另外水刀切割能很好地解决一些熔点高、合金、复合材料等特殊材料的切割加工。
在玻璃、石材、陶瓷等切割加工行业，传统的方法是用金刚石刀具进行切、锯、铣等，切割的厚度范围非常大、速度较快，但对常规厚度的板材，水刀切割可进行高精度的任意曲线的切割加工，成品率高，降低生产成本，且大大提高加工产品的附加值。
盛记者：水刀有磨料水刀、智能水刀等，不知这些是根据什么命名，狮迈科技生产的产品有哪几种？
曾博士：首先，水刀顾名思义就是以水做刀，即以高速水射流作为切削刀刃。纯水水刀可以切割软质材料，比如纸张、布料、皮革、橡胶、食品等。如果在高速水射流中掺入磨料，就变成了磨料水刀，磨料水刀可以切割金属、陶瓷、玻璃、石材等硬质材料。水刀是一种冷态高能束切割工具，和其他高能束加工方法一样，在切割过程中，射流会产生弯曲变形，以至造成工件上的形状误差，比如说，切缝有锥度误差，在切割表面有条状纹路，在切割转角和小圆弧时，工件的下端会出现裙摆似的形状误差。智能水刀通过对切割速度及切割头的偏摆角度进行动态控制以达到消除这些误差的目的。我们公司生产的是智能水刀，是水刀种类当中的别。
盛记者：智能水刀加工中心应该是公司主推的产品，能否谈谈它在技术上有何先进之处？
曾博士：智能水刀加工中心是我们公司目前的产品。一般的水刀切割机采用的是传统的数控系统，把水刀当做一个刚性刀具，这样的水刀切割出来的工件不可避免地带有前面所提到的切缝锥度误差、表面条纹、及转角处的裙摆误差。有经验的操作人员可以通过编程时设置合理的切割速度来减少上述误差，但这一来对操作人员的要求比较高，二来仅仅通过调整切割速度来减少上述误差会大大增加切割时间和成本，而且并不能从根本上消除上述误差。我们自主研发的智能数控系统专门针对水刀切割的特点，以射流从工件底部的射出点为控制目标，采用数学模型地预测射流行走路径上每一点的误差，通过对射流每一步行走的速度、加速度、以及切割头的偏摆角度进行的控制，在切割效率大化的情况下达到自动消除这些误差以获得高精度的目的。操作人员只需要输入工件材料的名称及厚度，我们的智能系统就可以自动进行优化。一名高中毕业生，经过半天的培训，就可以上机操作，又快又好地加工出合格的机械零件。
盛记者：贵公司生产的水刀设备中有申请哪些发明，拥有知识产权保护？
曾博士：我们公司生产的智能水刀加工中心申请了十多项知识产权保护，其中包括软件著作权和十多项发明，申报的发明涵盖控制系统、运动系统、切割头偏摆机构、喷嘴、阀门、供砂系统、制造工艺、测试方法等。
盛记者：目前贵公司产品的采购客户主要是哪些行业？这些客户在谈单时有怎么样的特点？（先买一台试试OR发给资料就行OR需要漫长细致的介绍过程OR只适用于设备OR通过展会或网站结识潜在客户）
曾博士：我们公司产品所面向的客户主要分布在航空、国防、汽车、高铁、造船、设备制造、建筑等行业。因为目前国人对智能水刀知之甚少，对水刀能够用来加工机械零件没有充分的认识，所以我们面临着引导潜在客户、开拓机加工市场的挑战。我有个大学的同学，一直在国内机加工的领域从业，十几年前就见过水刀切割机，可是他对水刀的理解被凝固在十几年前国产水刀的技术水平，他不理解水刀和智能水刀的价值。所以我们需要通过各种渠道去宣传智能水刀，主动地引导机加工领域的从业人员认识水刀切割的优势，自觉采用水刀切割来缩短新产品开发周期及提高生产率。参加展会是做宣传好的方式，通常潜在客户在展会看到我们的智能水刀产品后，我们会回访，邀请客户到我们工厂参观，试切样品等等，当然我们也要尽可能利用其他的媒体进行宣传。
盛记者：生产水刀的企业目前国内有多少？贵公司的产品在国内同质化现象多吗？产品与国际同类产品比，各方面孰强孰弱？
曾博士：目前国内生产水刀的企业大概有三四十家，但绝大多数厂家没有自己的关键技术，以零部件整合模式为主，生产智能水刀的就我们一家。我们是一个新公司，产品刚刚问世，在国内同质化现象还没有出现，但我们要紧紧依靠我们的创新能力，不断研发新技术、开发新产品，使我们企业能保持旺盛的生命力和竞争力。
我们的产品和国际同类产品相比，性能上处于同一档次，但由于时间短，产品的种类不够多，也不够完善，但我们的价格只相当于国际同类产品的三分之一，我们的性价比是好的。而且我们在售后服务上相比国外厂家有地理上、文化上、反应时间上的优势。
现前，公司的发展思路是怎么样的？怎么样的营销策略和管理模式？
答：“信守承诺、追求、打造世界水刀”是我们的企业理念，我们对智能水刀技术的深刻理解以及为之自豪的创新能力是我们的企业之本，给客户提供的品质和的服务是我们的企业行为准则。在现行阶段我们不求大、不求快、不对外，扎扎实实地做好我们的产品品质，服务好国内的客户，为下一步提升到一个更高的层次积蓄能量。
我们在营销上采用直销和分销结合，在全国各地布点，给客户和潜在客户提供为便利的售前和售后服务。我们采用灵活的管理机制，只要愿意和我们合作并能带来商机的单位或个人，我们都愿意与之商讨合作的方式。
盛记者：目前狮迈科技有无新的产品在研发？2013年公司有何计划？未来几年准备应对市场竞争？
曾博士：我们正在开发新的2米乘4米和2米乘3米的机型及一些辅助产品。我们2013年的计划是初步打开国内市场，打响狮迈科技作为国产智能水刀代表企业的品牌，在国产水刀市场占据重要一席。
未来几年我们要不断创新，继续完善我们的产品，在性能上赶上甚至超过国际同类产品；在产品种类上要迅速系列化，让用户有更多的选择；产品要尽可能地标准化，在进一步降低成本的同时提高产品的稳定性；开发更多的辅助产品，扩大产品的应用范围；在适当的时候，我们也要考虑进军国外的市场。