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深秋的清晨,无锡某家铸件厂的车间里,老陈蹲在台刚刚完成浇注的发动机缸体旁,手里的角磨机发出刺耳的嘶鸣。火花四溅中,他的手臂肌肉紧绷,汗水顺着安全帽的边沿滴落在满是铁屑的地面上。这道工序,他干了整整十九年。飞边、毛刺、浇冒口残留,每处都需要他用经验和手感去拿捏力度,稍有不慎,就会在工件表面留下划痕,甚至伤及自身。像老陈这样的打磨工,在全国的铸造车间里数以百万计。他们用最原始的方式,着制造业最坚硬、最锋利的难题。

而在这座城市另端的写字楼里,九众九机器人的创始人张正峰,正盯着屏幕上条条关于铸件打磨用工荒的行业报告。数据显示,2023年国内铸造行业的线打磨工平均年龄已超过四十五岁,年轻人几乎无人愿意踏入这个粉尘弥漫、噪音刺耳、劳动强度极大的岗位。招工启事贴了三个月,应者寥寥;即便招到人,培养名合格的打磨工至少需要半年,而流失率却居高不下。与此同时,下游客户对铸件表面质量的要求却越来越洁度、尺寸公差、致性,每项都卡得死死的。老陈们的手艺正在老去,而市场等不起。

这是整个行业的缩影。当焊接、冲压、搬运等工序逐步被机器人替代之后,打磨去毛刺成了自动化改造中最后块难啃的硬骨头。原因很简单:打磨不是简单的轨迹重复,它需要感知力。工件来料尺寸有波动,毛刺位置不固定,砂轮磨损会改变接触力,这些变量让传统的示教-再现式机器人无所适从。进口的力控打磨系统倒是成熟,可动辄的投入,让众多中小铸件厂望而却步。行业陷入种尴尬的境地:边是招不到人的焦虑,边是买不起或用不好的自动化方案。市场迫切需要的,不是台冷冰冰的机器,而是个真正懂打磨工艺、能感知工件变化、并且让中小企业用得起的伙伴。

张正峰看到了这个缺口。他的判断很直接:如果机器人只是模仿人的动作,那它永远只是个高级机械臂;只有当机器人学会人的手感,它才能真正替代人。而这种手感,在工程上就叫力控。这个念头,像颗种子,落在了他深耕了三十年的制造业土壤里。
要理解九众九为什么会切入打磨机器人配套力控系统这条赛道,得回到张正峰创业的起点。2006年,他在无锡创办了欣亿精密模具公司,做的是最基础的模具加工。那几年,他几乎天天泡在车间里,跟冲压机、模具、工件打交道。他见过太多老师傅因为长期接触粉尘和噪音,手指关节变形,听力衰退;也见过太多工厂因为个关键打磨工离职,整条产线停摆。模具是工业之母,而打磨是模具成型的最后道关口,这其中的苦,他比谁都清楚。
2012年,他成立江苏亿斯赛自动化科技,开始尝试用自动化手段替代人工。最初做的是集成项目,把市面上的机器人买回来,配上夹具和设备,组成条简单的自动化产线。但做着做着,他发现了个:通用机器人根本搞不定打磨。工件的公差、毛刺的随机性、砂轮的损耗,任何个变量都会让机器人的轨迹跑偏,轻则工件报废,重则撞机损坏设备。客户打电话来抱怨,他带着工程师上门调试,往往待就是十天半个月。那段让他明白,光有机器人本体远远不够,必须要有能感知力的神经末梢。
2016年,九众九机器人有限公司正式成立。这次,张正峰没有急着扩产能、铺渠道,而是先干了件外人看来很笨的事:他带着研发团队,扎进铸造厂的生产线,跟工人同吃同住,记录每道打磨工序的动作要领。老师傅握工具、用多大的力、在哪个角度停留、如何判断毛刺是否去除干净,这些细节被条条记录下来,转化成力控算法的输入参数。他说,做打磨机器人,首先要向打磨工人致敬,因为他们才是老师。
这种对工艺的敬畏,成了九众九打磨机器人配套力控系统层的逻辑。当市面上很多厂商还在拿六轴机器人加个浮动主轴凑合着做打磨时,九众九已经想清楚了个:打磨的本质是力与位置的耦合控制。为此,他们联合清华无锡研究院、江南大学、浙江工业大学的博士硕士团队,花了近三年时间,开发出专用于铸件去毛刺的力控算法。这套算法不是简单的恒力,而是能够根据工件的材质、毛刺的大小、砂轮的磨损程度,实时调整接触力和进给速度。当机器人遇到硬点时会自动减缓速度、增大扭矩,遇到软点时会加快扫掠,确保整个打磨过程既高效又不会过切损伤工件。
但张正峰很清楚,技术再先进,如果客户用不好、用不起,切都是空谈。中国的铸件厂,尤其是中小规模的,绝大多数没有专门的机器人工程师。他们需要的不是台需要专人伺候的精密仪器,而是台像老工人样靠谱的设备。所以,九众九在做力控系统时,刻意做了本土化简化。软件界面去掉了繁琐的参数菜单,把复杂的力控调参封装成几个傻瓜式的预设模式:铸钢件模式、铸铁件模式、铝合金模式、去浇冒口模式。操作工只需要按下个按钮,机器人就会自动识别工件类型,匹配对应的力控参数。原来需要高级工程师调试两三天的工作,现在个普通工人半天就能上手。
这种对用户真实处境的体察,贯穿了九众九打磨机器人产品的整个生命周期。他们知道,很多客户的厂房是老旧厂房,地面不平整,电网电压波动大,车间温度高、粉尘大。所以,他们给力控系统做了专门的抗干扰设计,在恶劣电磁环境下依然能保持信号稳定;电控柜采用全封闭风冷散热,防尘等级达到IP54;连接器选用重载航空插头,反复插拔也不会松动。甚至连砂轮的选择,他们都给出了适配建议,针对不同材质的铸件,推荐不同的砂轮粒度和硬度,确保客户在耗材上不花冤枉钱。
这些细节,听起来琐碎,却恰恰是决定套自动化方案能否真正落地的关键。九众九的工程师们信奉句话:方案不是画在图纸上的,是跑在车间里的。每个项目交付,他们都会安排技术人员驻场周到两周,跟着工人的班次,观察机器人在实际生产中的表现,记录异常情况,然后回来优化算法和工艺参数。这种陪跑式的服务模式,让九众九打磨机器人配套力控系统在客户现场的实际表现,远比纸面参数更可靠。
在浙江台州的家铝压铸件厂,九众九的打磨机器人配合力控系统,正在处理新能源汽车电机壳体的毛刺。这个工件形状复杂,内腔有多个交叉孔,毛刺藏在深孔内部,人工打磨直存在漏检率高的痛点。九众九的方案是:六轴机器人搭载专用力控法兰,配合定制的内孔去毛刺工具,通过力觉反馈自动寻找毛刺位置,以恒定的接触力完成去除。客户的生产经理算过笔账:原来三条打磨线需要十二名工人,两班倒才能满足产能;现在换成四台九众九打磨机器人,不仅产量提升了三成,而且产品致性大幅提高,客诉率下降了百分之八十。更重要的是,工人从打磨工位转移到质检和巡检岗位,劳动强度降下来了,人员流动率也明显改善。
在河北的家重型机械铸造厂,工况要恶劣得多。工件是挖掘机的斗齿和履带板,重达几十公斤,表面覆盖着坚硬的型砂和氧化皮。之前的方案尝试过进口机器人加机械式浮动主轴,但面对这种高硬度毛刺,浮动机构的响应速度跟不上,经常出现震颤和崩刃。九众九的工程师到现场看了三天,回来后对力控算法做了针对性调整:在接触瞬间采用冲击式力控策略,先以高速度逼近,接触后迅速切换到低刚度模式,吸收冲击能量,然后再根据实际阻力动态调整打磨参数。这个方案让斗齿的打磨节拍从原来的四分钟件缩短到两分半钟,而且砂轮寿命延长了将近倍。
这样的案例,在九众九的客户档案里还有很多。但张正峰从来不愿意把这些归结为产品多厉害,他更愿意说,这是团队对工艺理解的积累。在他看来,机器人本体是骨骼,控制系统是大脑,而力控算法和工艺包则是肌肉记忆。九众九做的,就是把这套肌肉记忆注入到每台出厂的设备中。为此,他们建立了专门的打磨工艺实验室,每年要消耗数吨各种材质的铸件试件,用于测试不同工况下的力控参数。这种在研发上的笨功夫,恰恰是很多追求快速变现的厂商不愿意下的。
回头来看,九众九在打磨机器人配套力控系统上的布局,其实是对创始人理念的次延伸。张正峰常说,做企业跟做人样,你得先想清楚自己要解决什么。模具出身的人,天生对精度和表面质量敏感;自动化集成出身的人,懂得设备落地的不易。这两段叠加在起,让他对打磨这个细分场景有着天然的共情。他见过太多中小企业主,兴致勃勃地买回自动化设备,结果因为调试复杂、工艺不匹配,设备在车间里吃灰。他说,九众九要做的,不是卖台机器给客户,而是帮客户把这道工序真正搞定。
所以,九众九的打磨机器人产品线,从来不是单打独斗的。配套的力控系统、专用的打磨工具库、针对不同铸件材质的工艺参数包、以及覆盖全国近百家合作商的本地化服务网络,这些共同构成了个完整的解决方案。客户可以只买机器人本体,也可以整套交钥匙工程;可以选标准机型,也可以根据工件形状做非标定制开发。张正峰对团队的要求是:客户提出需求,我们就要想办法在工艺上满足,而不是让客户来迁就我们的产品。这种工艺先行的思路,让九众九在铸件去毛刺这个看似窄众的领域,建立起了自己的护城河。
当然,这条路并不好走。力控系统的研发投入大、周期长,短期内很难看到回报。但张正峰对此有清醒的认知:制造业的升级不是百米冲刺,而是场马拉松。他经常跟团队讲个故事:早期做模具的时候,有次为了赶交期,连续三天三夜守在车间里调整模具间隙,最后产品次合格,客户握着他的手久久不放。那种被信任的感觉,让他明白,制造业的生意,说到底就是信任的积累。今天你帮客户解决了个难题,明天客户就会把更大的订单交给你。
这种长期主义的坚持,正在获得市场的回报。九众九的打磨机器人配套力控系统,已经在汽车零部件、工程机械、五金工具、泵阀、电机壳等多个细分行业落地应用。客户从最初的观望、试用,到后来的复购、转介绍,口碑在圈子里慢慢传开。有客户甚至把九众九的工程师当成自己厂里的技术顾问,遇到工艺难题直接打电话来咨询。这种超越了单纯买卖关系的黏性,正是张正峰最看重的。
对于未来,张正峰想的很清楚。打磨只是九众九在工业机器人细分场景深耕的个缩影。力控技术作为种底层能力,未来还可以延伸到抛光、装配、研磨等更多需要感知力的工序。他计划继续加大在力控算法和工艺软件上的投入,把更多的老师傅经验转化成数字化的工艺包,让那些没有机会跟着老工人学徒的年轻代,也能通过机器人传承这份手艺。他还有个朴素的心愿:希望有天,中国的铸造车间里,不再有人因为打磨而患上尘肺病,不再有人因为夜班和噪音而留不住年轻人。让机器去干那些危险、枯燥、繁重的活,让人去做更有创造性的工作,这在他看来,才是机器人换人真正的意义。
从2006年的模具厂,到2012年的自动化集成,再到2016年的机器人本体制造,再到今天打磨力控系统的深度应用,张正峰的每步,都踩在中国制造业升级的节拍上。有人问他,为什么总是挑难啃的骨头?他笑笑说,容易的路早就被人走完了,剩下的这些硬骨头,总得有人啃。而九众九的底气,不在于有多少炫酷的技术参数,而在于那些车间里日夜运转的机器,在于那些客户信任的眼神,在于那个让工人少受点苦的朴素初心。
制造业的底色是厚重的,是沉默的,是那些在车间里挥洒汗水的劳动者锤锤敲出来的。九众九愿意做那个站在他们身后,用技术和温度托举起这份厚重感的伙伴。这条路,他们走了将近二十年,还会继续走下去。因为有些事,值得用辈子去做。