长期以来,航空制造领域面临“双重挑战”:一方面,新型航空结构件在轻量化、功能化方向快速迭代,复合材料及电磁功能结构件的尺寸更大、形面更复杂、精度要求更高;另一方面,高端制造环节对工艺稳定性、批产一致性与成本控制提出更严要求。
尤其在大尺寸异形关键件加工中,传统单一加工手段往往难以兼顾效率与精度,成为制约产品研制与批量交付的重要瓶颈。
形成上述难题,既有技术层面的“硬约束”,也有生产组织层面的“软短板”。
从工艺角度看,复合材料加工对切削参数、刀具磨耗、温升控制与装夹定位极为敏感,稍有偏差便可能引发精度波动;从管理角度看,数控加工环节依赖操作者经验,人工校正、参数设置等步骤一旦存在疏漏,容易造成返工与损耗,进而影响周期与成本。
同时,在关键装备、关键工装国产化替代过程中,既要实现“能用”,更要达到“好用、稳定用”,对一线攻关提出更高门槛。
在这一背景下,来自中国航空工业集团公司济南特种结构研究所的数控加工中心操作工、高级技师王国成,选择在生产一线持续“啃硬骨头”。
据介绍,他和团队在国内率先提出将五坐标数控铣床与精密多轴激光加工相结合的思路,以工艺融合破解大尺寸异形电磁功能结构件核心功能件的高精度加工难题。
该路径将多工序的精度控制与形面加工优势进行协同,有助于提升复杂结构件加工的稳定性与一致性,目前已在多型航空产品中推广应用,并获得航空工业科技进步二等奖。
业内人士认为,此类“工艺链”创新对缩短研制周期、提升批产能力具有重要意义。
面向生产现场“差错率”和“效率”这一长期痛点,王国成还研发“刀具校正器”,以更可控、更标准化的方式提升刀具校正的准确性,显著降低人为失误带来的质量风险,并提高加工节拍。
该成果被济南二机床厂等10余家企业引用,形成了可复制、可推广的现场改进案例。
实践表明,面向制造环节的“小发明、小改造”往往具有投入小、见效快、可扩散的特点,是推动质量提升与降本增效的有效抓手。
创新不止于技术突破,更关键在于机制化沉淀与人才梯队建设。
依托工匠创新工作室,王国成搭建“数控大讲堂”“学习交流群”等平台,累计授课500次以上,培养徒弟49人,指导申报专利20余项,获授权专利12项、省部级以上成果2项,并参与完成自动化柔性生产线、国产化项目的研发与应用。
据统计,多年来其相关成果为企业累计创效节约成本850多万元。
可以看到,从“个人能干”到“团队会干”,再到“体系常态化推进”,是制造业核心竞争力形成的关键路径。
从更广的产业影响看,一线技能人才的持续攻关,直接服务于航空产业链的安全与韧性建设。
复合材料高精度加工能力提升,有助于增强关键部件研制与量产能力;国产化替代与柔性产线改造,有助于提升供应链可控水平与生产响应速度;工匠工作室带动知识共享与标准固化,则为企业构建“可持续创新”的组织能力。
此次活动同步发布通过竞赛产生的50家山东省全员创新企业,也释放出以制度化方式激发群众性创新、促进成果转化的导向,为制造业高质量发展夯实基础。
面向下一步工作,业内普遍认为应从三方面持续发力:其一,围绕关键工艺和关键装备强化协同攻关,推动“工艺—装备—软件—检测”一体化提升;其二,加快将现场经验转化为标准工法和数字化模型,提升工艺可复用性与跨班组复制能力;其三,完善技能人才成长通道和成果转化机制,让更多“来自生产线的创新”能够落地见效、形成规模效应。
随着航空装备向高端化、智能化加速迈进,对复合材料精密制造与数字化生产的需求将持续增长,工匠型人才的价值将更加凸显。
从普通技工到行业领军者,王国成的成长轨迹印证了“工匠精神就是核心竞争力”的硬道理。
在制造业迈向高精尖的今天,唯有将个人技艺淬炼与国家战略需求紧密结合,才能在“卡脖子”领域实现从跟跑到领跑的跨越。
这种扎根一线、久久为功的奋斗哲学,正是中国制造转型升级最需要的精神底色。