30年 激光设备制造经验


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高端激光智能装备的明星——奔腾激光

作者:奔腾 浏览: 发表时间:2022-09-27 17:16:00


以下文章来源于钣金加工与焊接喷涂 ,作者MFC

奔腾激光


从2017年开始,中国万瓦高功率激光切割机横空出世,接下来几年里,1.2万瓦、1.5万瓦,2万瓦,3万瓦,4万瓦的记录不断被刷新,万瓦以上的超高功率光纤激光切割机的军备竞赛在顶尖的设备商间展开,除了加快薄板的切割速度之外,去抢占原本属于等离子切割和火焰切割的市场,并向全球市场出口。这轮竞赛尚未结束,但是跑在市场前几名的选手却已身影清晰。奔腾激光的超高功率激光加工设备在市场占有率和客户口碑等方面都取得了突出的成绩。2022年8月,MFC《金属板材成形》的记者通过腾讯会议,远程采访了奔腾激光(浙江)股份有限公司的总裁吴让大先生,他是缔造奔腾激光集团辉煌的核心人物,也是为整个激光行业扩展高功率应用空间的关键人物。



MFC

吴总,请您向我们读者介绍一下奔腾激光集团的总体情况。


吴让大

奔腾激光2007年成立于武汉光谷,2013年温州市政府按“一事一议”政策将奔腾激光从武汉中国光谷引入温州,成为科技部温州激光与光电产业集群首批引进的骨干龙头企业、国家高新技术企业、国家绿色工厂、浙江省隐形冠军企业、服务型制造示范企业、激光精密加工浙江省企业研究院、省企业技术中心。

2020年,奔腾激光成功收购意大利CUTLITE激光公司,目前有温州、临沂、武汉和意大利佛罗伦萨四个生产基地,生产基地超过14万平方米,在全球拥有6个研发中心,获得了100多项专利技术,研发费用大约占销售额的5%。2021年销售额达到25亿元人民币,其中海外销售额约为11亿人民币。奔腾激光在国内拥有5000多家客户,中车集团、中集集团、三一重工、中联重科、徐工集团、山重集团等大型企业集团大批量采用奔腾激光的切割和焊接设备及整线。是全国万瓦级激光设备出口的大型企业,产品销往美国,英国,意大利,德国,日本,澳大利亚等30余个国家和地区。

我们国内售后服务中心遍布50多个城市,海外在意大利,巴西,韩国,英国,澳大利亚,泰国,土耳其等国家也设有售服中心。其中20kW超高功率激光切割机荣获国内首台(套)产品称号,30kW 超高功率激光切割成套设备荣获重大技术装备国际首台(套)产品称号。坡口激光切割设备获得中国激光金耀奖金奖。



MFC

奔腾激光的四大基地是如何分工和管理的?


吴让大

温州公司是奔腾激光集团的总部,奔腾临沂公司、武汉公司和佛罗伦萨的Cutlite公司是其全资控股的子公司,而奔腾激光集团又是意大利上市公司艾伦集团控股的子公司。

奔腾激光温州总部,一期和二期工厂合计占地100亩,员工400多人,主要研发生产高速高性能闪电系列(1.2kW~40kW)和飞越系列激光切割机、中小型激光切管机和自动化设备,以及激光加工头和数控系统等单元部件。


武汉公司是华中总部基地,大约有200多人,主要研发生产飞扬系列和飞越系列激光切割设备(2kW~20kW)、飞旋系列激光切管机(1kW~12kW)、激光焊接设备,激光清洗设备以及三维五轴激光切割设备等。我们在武汉东湖新技术开发区的未来城投资五个亿建设新型数字化工厂,8月11日厂房已经封顶,计划今年12月投入使用。

山东临沂公司是华北总部基地,占地90亩,约200多人,主要研发生产大功率激光切割设备(含坡口切割),定制化的大幅面公牛系列高功率激光切割机(20kW~40kW),重型激光切管机,H型钢激光切割和焊接专机等。


意大利佛罗伦萨的CutlitePenta是欧洲总部基地,大约有110人,主要研发生产二维和三维激光切割机、切管机和三维五轴激光切割机,模切板激光切割机,皮革雕花机等,应用于金属、塑料、皮革和木材加工行业等。


奔腾激光是一家数字化工厂,公司具有ERP云运营系统、MES智能制造系统、智能立体料库、PLM研发系统、远程运维CRM服务系统等全面的软件管理平台,实现了与供应商和客户的数据共享,产品制造过程中质量和进度全程监控,以及在客户运行设备的实时监测等,实现了客户远程诊断和远程服务功能,提高了客户响应速度,率先迈入了激光装备智能制造新阶段。



在温州集团总部智能制造信息显示屏上,可以随时监控三地车间的实况生产情况,所有在装设备的生产进度监控平台,包括机器的客户所在地、机器型号、完成进度、安装和交付时间、交付状态、以及全国客户的生产情况等。智能系统能随时生成各种图表,汇总各种现场的问题,由各级决策人员派人去解决,并对共性问题由管理层进行及时整改。


除了上述的四个基地的研发中心之外,奔腾激光还在北京和上海有研发基地,和意大利佛罗伦萨大学、北京工业大学、浙江大学、浙江工业大学和温州大学等高校有深度项目合作,奔腾激光每年的新品销售额占比四成左右。


MFC

奔腾激光的主要产品和典型服务行业是哪些?奔腾激光给客户带来了哪些提升?


吴让大

奔腾激光的主要产品包括激光平面和三维切割机、激光坡口切割机、激光焊接机、激光管切机、激光自动化生产线等。奔腾激光切割机产品线中,闪电和公牛是最高级别,中间是飞越系列,飞扬是入门级。从2016年起,奔腾激光持续致力于研发万瓦级以上高功率激光设备,推动5~60mm中厚板市场和重型管材行业的激光切割与焊接全自动化、数字化解决方案提供能力。


奔腾激光的高功率激光加工设备正在服务于很多大型工厂,行业涉及钣金加工、航空,船舶、国防军工、汽车、海工装备、钢结构、铁塔、管道、压力容器、工程机械和机车制造等等行业。2021年底,20kW和30kW超高功率激光切割设备的市场占有率超过40%,坡口设备市场占有率超过60%,在高功率激光切割和坡口切割细分领域占据中国乃至世界的重要地位。仅在2021年,三一重工采购了近百台奔腾激光设计制造的高功率激光切割机、坡口切割机和重型坡口切管机等设备,并承受了连续3个多月24小时运行的严峻考验。


奔腾激光的高功率激光切割设备和坡口切割功能,将客户传统加工中厚板需要通过等离子切割机下料、定位、钻床钻孔、坡口机打坡口、打磨、铣孔等多道工序、多台机器、多个人工、多次转运才能完成的工序,直接一次性完成,平均节省时间70~80%,有的复杂工件甚至将生产时间由以前的8人两天缩短到1人两小时之内完成,生产效率产生质的提升,同时,生产过程干净无污染,节省能源消耗,大大减少人工,材料节省约3%,这些都极大的降低了企业的成本。


根据我们测算,一台2万瓦激光切割机,在工作量饱和的情况下,一年可切割1万吨以上钢板,按照5000元一吨计算,激光切割节省的材料费就达到150万元左右,算上节省的能源、耗材和人工成本,远超过了机床本身的价格。毫不夸张地说,高功率激光确实是一个给工业制造带来划时代进步的工具。



MFC

贵公司关于高功率激光切割机完胜等离子和火焰切割机的各种数据,已经深入行业。您在业内率先提到高功率激光机还能替代部分CNC机加工和铣床加工,冲床加工等,成为多功能金属加工平台,这是怎么回事?


吴让大

评价中厚板切割的质量,一般从切割精度、垂直度、断面粗糙度、尖角保护、小孔切割和智能收刀等六个维度入手,奔腾激光的高功率激光设备能全面超越现有主流的等离子切割、火焰切割等加工手段。


当激光功率达到3万瓦之后,我们发现激光切割机还可以替代部分数控加工机床和铣床(加工平面金属零件、沟槽的专用机床),用来加工厚板平面和管材类零件。



我们在业内提出对此类机械零件按照加工精度进行了分类。金属加工的机床和零件很多,按加工精度大致分成两种,第一种是粗加工零件,用等离子切割、火焰切割等热加工方法,精度相对较低,一般在0.3mm以上。第二类精密加工零件,一般用车铣之类的冷加工手段,精度范围为0.01~0.03mm。如果要获得较大型的精密零件,一般采用先粗加工,后精加工二次加工的方法完成。


奔腾激光的中厚板切割精度可以达到0.05mm,就是非常接近铣床的精度了。所以我们建议客户,零件精度0.05mm以内的,必须用传统的冷加工工艺去完成,而0.05mm以上精度要求的平面和坡口零件,直接用高功率激光切割机床就可以一次完成,减少了加工工序,减少搬运,极大提高了生产效率。


4万瓦高功率激光加工的速度是等离子加工设备的2~3倍,是精密加工机床速度的20~30倍,某些精加工需要半个小时完成的任务,激光加工一分钟就完成了。虽然加工精度不如铣床,但也完全满足使用要求。这样激光切割机就不再只是一个下料工具,而是一个金属零件加工机床了,而且是一个生产效率远超传统金属加工的机床。


此外,高功率激光切割设备配上飞行穿孔、飞行切割功能和高速机床,其切孔速度并不亚于高速冲床。如15kW激光在5mm不锈钢上切割500个直径为5mm小孔仅需59秒,且断面光洁,圆度高,无毛刺,保护镜片洁净,可以长期稳定运行。


现在一台高功率激光切割机的初始投资大概是等离子切割机的3~5倍,效率大约是后者的3倍,精度是后者的3倍,使用成本下降7成;激光机投资也是低端铣床的5~6倍价格,效率是后者的20~30倍。因此大量客户在生产非高精密零件时直接采用高功率激光切割设备一次性加工完成。比如30mm以内的碳钢,高功率激光氧气切割表面粗糙度可以达到12.5um,单边上下面垂直度偏差为0.1mm,切割速度可达到1.2m/min。可以切割各种留根坡、Y坡、V坡等坡口。综合算下来,除了初始投资较高这个缺点之外,中长期使用来看,高功率激光切割机速度快,精度高,运行成本低,一机多用,对提高生产效率和加工质量、改善工作环境、减少人工、节省材料和耗材、节省车间空间等效果显著,投资回报率远超传统加工手段。


因此,一台高功率激光切割机床除了可以取代等离子切割、火焰切割外,还能部分完成CNC,铣床,冲床,钻床,打坡口机的功能,且加工速度快,精度高,断面亮,其使用功能远不止金属切割,而是一台名副其实的多功能金属加工平台。为加工站类客户带来了更多的赢利空间。


MFC

现在激光切割机行业竞争激烈,毛利润下降得很快,销售增加,利润却在下滑,设备商纷纷自研激光器、数控系统和切割头,请问奔腾激光的情况如何?有哪些创新保证在大功率切割领域的地位?


吴让大

今年上半年是激光切割机行业最艰难的时期,我最近关注到激光同行的上市公司发布了2022年的半年报,利润和毛利润掉得很厉害。价格战加剧,我认为这是正常的市场竞争的必然结果,当年的家电行业一样,从无序到有序,到最后只有几个行业巨头胜出是市场竞争的普遍规律。


奔腾激光最近三年的产品毛利率一直很稳定,部分是因为我们在核心部件和核心工艺上的巨大投入产生的成绩,还因为我们服务对象多是行业头部的优质客户保证的。

  

光纤激光器的竞争已经非常激烈,奔腾激光是高功率激光机出货最多的厂家,2021年就拿了300台左右的2万瓦以上国产激光器。这使得我们从IPG、锐科和创鑫获得的性价比和技术支持都是较优的,未来还是继续外购,没有必要什么都自己做,什么都做一定都做不好。我们的核心竞争力体现在机床相关技术上:


第一:自研的总线数控系统和智能切割软件系统

奔腾激光的最大一个特色是自研的全新一代  Florens 系列全数字总线式数控系统,使伺服驱动与CNC(数控加工中心)通讯更加快捷,机床运行速度和响应速度更快而且支持丰富的端口类型,可以让客户与他们的MES和ERP产线完美连接,特别是适合技术实力强的客户充分解锁切割的无限潜能;


Smart Manager 6.5 智能切割操作系统数控系统,源自意大利的Cutlite成熟激光切割系统进行国产化升级,对激光器采用“材料——厚度——功率”分段匹配,实现智能化激光切割。内置了1000多种切割参数,适用于奔腾激光各个机型,简单易操作,终身免费升级。在业内困扰的碳钢切割的拐角毛刺难题上,有较大提升,可进行6轴坡口切割控制。奔腾的数控系统除了常规的氮气、氧气和空气切割工艺,还能实现飞行穿孔、超净切割、低压切割功能,大幅降低气体使用成本,提高切割效率和切割质量。


第二:联合开发的高效的高功率智能切割头

高功率激光切割机的另外一个核心部件是智能切割头,2019年奔腾激光和德国普雷茨特联合开发了20KW~40KW的超高功率激光切割头,合同期内只能专供奔腾激光使用。使用了加强型冷却系统、更灵敏和迅速的调焦电机,使用专有的多源温度传感器和焦距控制传感器,能量更集中,解决了加工厚板时容易出现的焦点漂移、速度变慢、切割不稳定等问题。在未开启自适应动态调焦功能时,30kW激光的焦点漂移测试结果可达到±4mm,如果不能解决焦点漂移问题,切割质量难以保证,这是高功率激光切割机床的一个重要技术门槛。在这个基础上,我们正在自研50kW~60kW激光切割头。


以40kW的闪电7系列激光切割机为例,100mm碳钢穿孔只需4秒,4万瓦切割厚度相较于20kW和30kW有大幅提升,不锈钢从100mm提升到220mm,碳钢由70mm提升到了130mm,40mm不锈钢切割速度2.2m/min,相较于30kw提升了83%。



第三:自主研发五轴联动RTCP激光坡口切割摆头

奔腾激光自主研发的五轴联动RTCP激光坡口切割摆头,能稳定地加工V坡、K坡、留根坡等加工难度很大的坡口。坡口切割中,由于不同坡口角度的变化会导致切割高度的变化,不能及时进行高度调整,就会影响实际切割的工件精度。奔腾激光采用全闭环控制调高系统来校准机床精度(0.01mm),在标准喷嘴和喷嘴补偿模式上设置校准功能,从而使更换喷嘴时无需调光芯和调焦距。


在高功率激光切割装备上配备坡口切割摆头,能够灵活地将传统板材和管材的切割、焊接、铣削等多道工序完成的坡口加工一次精准完成。


第四:强大的整线交付能力。

奔腾激光提供成熟的激光下料自动化线、自动上下料系统、一拖N柔性化生产线和管材切割机自动下料系统。


现在我们在工程机械、航空航天、造船以及钢材配送中心享有很高的市场占有率,不仅仅是单机性能稳定优越,更是得利于我们强大的自动化整线的能力。上述行业多工序加工的时候,中厚板的多次搬运是一个很大的痛点,板料沉重,每搬运一次要重新定位,需要身体素质好且有耐心的中青年工人,但是花钱都难找到。


奔腾激光多台激光切割机加上立体料库与自动传输线等组合,适合大批量、多品种的自动化柔性化激光切割加工,可以24小时不间断无人化生产。其中自动化模块由智能立体料库、自动传输系统、自动分拣系统、整板在线打码系统、中控系统组成。自动化生产线在系统意外不能整线运行时,可以化整为零,所有单机都能马上转为人工手动操作生产。我们已经给三一重工完成了6台万瓦激光联线,给徐工机械供应商完成8台万瓦激光联线的自动化切割生产线。


第五:强大及时的云管家服务系统

超高功率激光加工机运行得好,就是客户的印钞机,出现故障能及时排除是客户非常看重的。奔腾激光切割机推出了云管家服务,通过终端用户信息化平台,实时远程提醒、远程诊断、远程分析和远程维护。客户提交报修工单后,平台远程能解决的远程解决,解决不了,自动就近派单,让售后工程师尽快到达现场。


总结下来,从2016年开始,我们就将全部的资源集中在高功率激光切割机的开发和工艺上。客户通过奔腾激光高效、稳定、易操作的单机或生产线生产,建立了强大的竞争力。


老客户介绍亲戚朋友购买,以及客户重复购买占到了很高比例,例如在竞争白热化的兴化戴南、无锡和佛山等全国各地的不锈钢市场和配送加工中心,我们的品牌都拥有很好的口碑,确定了我们在行业的地位。


MFC

奔腾激光在业内不光获得了很好的市场反响,而且获得了很多政府和行业荣誉。奔腾激光的企业文化是什么?作为一个被外资控股的公司,而且经历了把总部从武汉迁到温州的冒险之旅,相当于重新创业,今天的成功发展有什么秘诀跟客户和业内分享?


吴让大

奔腾激光的经营理念是“做激光应用专家,为客户创造价值”,团队理念是“和谐,进取,卓越,高效”,企业愿景是“成为世界一流的激光智能装备制造商”,我们专注于高功率激光设备和技术的研发,引进人才和确保研发资金的投入,保证高功率领域研发的超前地位;同时对我们的生产实行数字化,标准化管理,确保产品质量;始终把客户放在第一位,尽全力提升客户满意度。通过研发,质量,服务一起抓确保我们在行业的优秀地位。


奔腾激光是2007年由意大利艾伦集团和楚天激光合资成立,最初是在艾伦的支持下做二氧化碳激光切割机。2012年之后,中国的光纤激光机市场的崛起已经势不可挡,我们中国的研发团队也逐渐成熟,对国外技术依赖降低,后来反向母公司输出光纤激光切割机床技术和产品,打开了国外高功率激光市场。


中外合资失败的例子很多,而我们很幸运和外方高度信任,相得益彰,艾伦作为国际知名的激光集团,并不干预奔腾激光本土团队的决策,而且协助引入意大利著名激光品牌Cutlite的并购资源,丰富了奔腾激光的核心部件和三维控制技术;我们也不负众望,给予集团良好的业绩回报。在集团国际化品牌、经验和渠道的加持下,奔腾品牌激光加工机的出口占比不断提高,为国家创造了外汇收入。


现在奔腾激光也是温州的高科技企业和纳税大户,我们充分将政府每一份支持,转化为企业发展的动力,将10年前的纸上蓝图,一步一步变成现实,一期工厂25亩,二期工厂70亩,都已投产。我们还协助政府建设激光产业链,现在温州已有各种激光上下游企业100多家,初具规模。





MFC

奔腾激光未来的发展战略是怎么样的呢?您对薄板钣金及中厚板市场如何展望?


吴让大

我们在2017年制定了一个奔腾激光2027的十年战略,具体而言:


第一步:品质规模双提升,进入先进行列。2017年到2021年,扩大销售规模,切割业务达到中国前列。这个目标已经圆满实现。


第二步:扩大应用,智能制造。2022年到2024年,进入世界激光制造行业前十名。中期战略就是四句话:扩大激光应用,实现智能制造,掌握核心技术,实施精品工程。在激光切割机领域,中厚板和重型管管材加工的前景还非常广阔,我们将向更高功率、更高效、更精细、更广泛的应用领域、三维和管切、智能与自动化生产线方向继续不断创新,深耕细作。


第三步:品牌国际化,进入世界先进前列。2025~2027年,实施品牌国际化战略,销售额达到100亿元以上,成为世界激光制造前五名的选手。

至于下游用户行业,今年可能是比较困难的一年,下半年可能略有回暖。从我们市场部反馈,新能源(光伏、锂电、储能、风电)、医疗器械、新能源汽车、健身器材等行业呈高速发展态势。自动化和数字化方向正在蓬勃发展,而奔腾激光的一系列数字化升级能够为这些企业提供帮助。


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奔腾激光成立于2007年,是一家专业从事激光切割焊接设备研发制造和销售的集团公司。公司总部在浙江省温州经济技术开发区,在中国武汉,温州,临沂和意大利佛罗伦萨建有四大制造基地。

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