锋头精妙元气满满的铝焊专家

——厦门锋元机器人有限公司

文/孔一诺 崔人元

以新科技革命和新产业变革为主要特征的新工业革命正在全球范围蓬勃兴起，高端制造业、智能化和新能源是国家大力提倡大力支持的领域。“赛道”和“风口”是近年的两大热词，厦门锋元机器人有限公司（以下简称“锋元机器人”）就在多条热门赛道的风口上，并且健步跑在了前列！

锋元机器人的大时代来临了！请看，国内外各大新能源汽车及各配套厂商，例如比亚迪、宁德时代、中航锂电、吉利、上汽、北汽、广汽、小鹏、理想、零跑、丰田、本田、大众、中国航天、中国兵器、中国中车等都采用了锋元机器人的产品和服务，锋元机器人在众多汽车厂家的生产线上大展身手、创造价值。

2021年的厦门，夏天来得比较早，天气早早就开始热起来了。可是，我们来到厦门锋元机器人有限公司的厂区，明显感觉这里更热：工友们在车间干得热火朝天，加班加点成为常态，热烈的气氛让人感受到一股向上奋进的力量！

从绝地求生到行业领先

“你别看现在我们这生意兴隆、红红火火的样子，其实我做这企业，可说是已经死过一回，又重新活过来了！”锋元机器人董事长沈钦锋对我们说道，“创业过程真是太难太难了，这年头制造业又不好干。但不好干也得有人干。我们这些人总想着为国家的发展做点贡献，为社会创造些价值，也为家人和员工的美好生活多创造点经济收益。”

2001年，沈钦锋领头创办了厦门实启机械有限公司。开业后的相当长一段时间内，因为当时市场比较粗放，公司的经营管理也是粗放型的，能有什么活就干什么活，什么来钱快就做什么，甚至老板也说不清公司主要是做哪些业务的，就这样一度也赚了一点钱。但是，这个多种经营模式不但做得很累，而且公司没有积攒下可以在市场上打得响的技术、产品、渠道和声誉。市场在变化，各种产品细分市场的竞争也变得越来越激烈，说好听点公司是“多种经营”，可其实际则是样样通样样松，没有杀手锏技术、没有拳头产品，在市场买家眼中就成了会点三脚猫功夫。没过几年，公司就沦落到负债1000多万元、员工纷纷离职。

“沧海横流，方显英雄本色。”艰难困苦最能考验人。能扛事，意志坚定，追求赢，不轻易认输是企业家最重要的品质之一，沈钦锋就是这样一位企业家，著名闽南语歌曲“爱拼才会赢”，唱出了他心里那份比石头还硬的拼劲。沈钦锋咬牙忍受着公司濒临死亡的煎熬，时刻想着怎么办？怎么活下去？一边拼命为公司续命，强撑着公司，一边更加冷静地观察着市场，思考着翻身的出路，向各路朋友请教学习，改革公司的经营行为等，渐渐地公司又有了一些起色。在带领公司绝地反击、杀出生路的过程中，沈钦锋逐渐形成了比较清晰的公司发展战略、市场定位和经营思路，决定将公司的业务进行大调整，面向高端制造、智能制造和新能源制造的市场需求，聚焦于成为专业化的一流铝焊专家和铝焊解决方案供应商。

沈钦锋是魄力和行动力极强的企业家，为了宣示公司这个重要的战略转变，更好地开拓市场，2011年，他以厦门实启机械有限公司为支撑和王志友另成立厦门锋元机器人有限公司。锋元机器人从此进入了发展的快速通道，成长为国内市场上名列前茅的集研发、生产、销售和服务为一体的铝焊机器人系统集成商，并向打造“有色金属机器人铝焊系统第一品牌”迈进。

锋元厂房外景

锋元机器人专注于铝合金自动化焊接设备的研究和开发，利用自身优势，通过不断的技术积累和研发攻关，陆续攻克了铝材焊接领域工艺的多项难题。凭着在铝及有色金属机器人焊接自动化工艺和系统方面的丰富经验，锋元机器人已经先后推出了双工位焊接机器人工作站，三工位焊接工作站等系列产品，已经广泛应用于运动器材、童车、自行车、电动车、五金等行业。

这里有必要补充说一下行业发展的背景情况，否则容易将锋元机器人的业绩等闲视之。1970年代，中国就开始研制机器人，经过半个世纪的发展，对主要类型的机器人产品都能生产了。据中国机器人产业联盟统计，中国在2013年就已超过日本成为全球第一大机器人生产国。目前，从应用类型来看，搬运机器人成为国内销量最多的机器人，排在第二位的就是焊接机器人。焊接机器人中，铝焊接工艺是高难度的，因为铝焊的铝合金是非常敏感的，只要跟空气接触就会形成氧化，由于铝及铝合金具有导热性强而热容量大，线胀系数大，熔点低和高温强度小等特点，熔点熔深很不好掌握，搞不好就烧穿了或者没焊接牢固。所以，锋元机器人解决的铝焊问题就显得特别有意义。

在新能源汽车发展的风口

新能源汽车是近年方兴未艾、迅猛发展的产业风口。多年来，全球汽车消耗石油产生的能源问题日益紧迫，汽车排放废气带来的环境问题也备受关注。新能源汽车不仅成为缓解能源危机、降低温室气体排放、减少环境污染的有效途径，而且成为新的科技突破点。我国把新能源汽车确定为战略性新兴产业，随着国际经济发展竞争形势的演变，国家不断加大政策对新能源汽车的扶持和推广应用，使之在汽车产业转型升级中扮演着越来越重要的角色。

新能源汽车与传统燃油汽车不同的是，采用电池作为动力来驱动车辆运行，其受动力电池重量、动力电池续航里程的制约以及汽车节能减排政策的高压，在车辆设计和材料应用上，车体轻量化成为新能源汽车车企首先要考虑的问题。因此，电池驱动的新能源汽车比传统汽车更迫切需要车身减重。在汽车轻量化材料中，铝合金材料的综合性价比要高于钢、镁、塑料和很多复合材料，无论是在压缩和焊接方面，还是运行安全性及循环再生利用方面，都具有无法比拟的优势。铝合金材料的密度只有钢材的1/3，其减重和节能效果明显，这也决定了铝合金材料成为汽车轻量化应用的首要选择。铝合金具有重量轻、强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点，因此被广泛地应用于各种焊接结构产品中。采用铝合金代替钢板材料焊接，能够使得结构重量减轻50%以上。以前多采用钢材料来制作动力电池托盘的新能源汽车制造厂商，已经越来越多地开始选择密度更小的铝合金材料来制作动力电池托盘。电池托盘作为动力电池的主要承载部件和新能源汽车电池组的重要组成部件之一，其自动化程度成为决定产品质量与生产效率的重要因素。

虽然新能源汽车行业呈现爆发式增长，但国内焊接设备类型的供应商力量却普遍比较薄弱。锋元机器人决定抓住了新能源汽车这个历史的大风口大机遇，从此乘风破浪、风鹏万里。2018年，锋元机器人进入新能源汽车行业，为行业企业提供相应的焊接设备以及产线规划和设计，很快就以先进可靠的技术装备和服务成功地为多家新能源汽车企业和汽车配套厂，并建立起了紧密的合作关系。

电池托盘机器人焊接工作站

锋元机器人坚持自主创新，从不吝啬研发投入，研发费用与销售收入之比远高于同类企业。公司的研发团队的主力成员具有多年的行业经验，并具备很强的研发能力。公司已通过ISO9001:2015质量管理体系认证。公司产品在知识产权方面也加强了管理，目前已申请实用新型专利15个、发明专利1个；申请发明专利2个、实用新型专利5个（在审核过程中）。

近几年，研发团队根据新能源汽车市场的变化和需求，研发出一系列具有行业领导性的产品。三回转机器人焊接工作站，双机器人随变位机一起回转，三轴水平翻转；一字型行走机器人焊接工作站，采用双机器人+双工位一字行走的布局方式，可同时配合导轨搬运机器人进行自动化上下料；平行行走机器人焊接工作站，采用双机器人+双工位平行行走的布局方式，可缩短人工上下料走动的距离。同时还根据客户的需求定制相应的工装夹具，实现了一套工作站只更换工装夹具就可焊接不同产品。

进入新能源汽车行业以来，锋元机器人的发展接连跨上新台阶。目前，在新能源汽车行业领域，锋元机器人已提供轻量化铝合金零部件（如电池托盘、保险杆、副车架、仪表盘支架等）的自动化焊接设备及相关生产线设计规划服务。研发出的“电池托盘焊接工作站”，为新能源汽车底盘制作提供一站式服务。通过杆件加工、板件加工、杆件焊接、总成加工以及总成焊接等一系列专业的铝焊接步骤打造一流新能源汽车电池托盘。

但正如前面说过的，铝焊接是高难度的，所以锋元机器人解决铝焊接这个难题，对于新能源汽车企业是非常重要的。“铝焊接方法按照焊接方式分为三类：第一类是非熔化极氩弧焊，第二类是熔化极氩弧焊，第三类是冷金属过渡焊CMT。我们通过使用焊接系统配合机器人来共同完成新能源汽车电池托盘的焊接任务，帮助车企提高质量和生产效率、降低成本，而且焊接处紧固又美观。”锋元机器人公司副总王志友介绍说，“锋元机器人现在给新能源汽车厂商用户所提供的，不是简单的装备，而是为客户提供一个系统的铝焊接解决方案。”

一个典型的电池托盘焊接系统解决方案，通常包括框架焊接工作站、总成焊接工作站和部件焊接工作站。

对于框架焊接工作站，在技术上需要尽可能地通过电流和焊丝的回抽控制来实现熔滴的无飞溅。如果电流过高，熔滴爆断就不受控制，易产生大量的焊接飞溅。只有保持电流非常低，同时通过焊丝的回抽来完成熔滴过渡，才能使得焊接过程超低飞溅，或者只有在焊枪角度非常差时产生少许的飞溅。这种超低飞溅的焊接要求不仅减少了焊后处理的麻烦，而且保持了电池托盘表面干净整洁。

对于底板焊接工作站，在技术上要求在焊接薄板时热输入量低，并具有优异的桥接能力，才能满足了电池组后续的装配要求。同时，内角焊缝持续焊接不间断，焊缝无焊渣、无裂缝、无气孔且表面成美观的鱼鳞纹（我们觉得很像银色钱串，整齐好看，还忍不住伸手摸了摸），才能加强电池托盘的结构强度并满足了气密性检测要求。

电池托盘焊接夹具

对于部件焊接工作站，在技术上需要采用PLC可编程传感控制系统，使得焊接时反应速度快、噪声低、能耗小、体积小、功能强大和编程方便。同时，工作站之间采用总线通讯，在数据收集和逻辑控制的应用中提高可靠度，且设置容易实现，才能解决系统复杂等问题以达到节省系统整合时间及成本的目的。

要当隐形冠军

沈钦锋介绍：“锋元机器人除了要将第二代机器人和机器人工作站做得更完善外，在第三代机器人的研发上也已经取得了不少进展。”根据自动化技术发展程度的不同，目前工业机器人可分为三类（代）：一是示教再现型机器人，需要由操作者将完成某项作业所需的运动轨迹、运动速度、触发条件、作业顺序等信息通过直接或间接的方式对机器人进行示教，由记忆单元将示教过程进行记录，再在一定的精度范围内，重复再现被示教的内容。当前工业领域大量应用的焊接机器人多属此类。二是智能感知型机器人，具有一定智能、能够通过传感技术(触觉、激光、视觉等)对环境进行一定程度的感知，并根据感知到的信息对机器人作业内容进行适当的反馈控制，比如对焊枪对中情况、运动速度、焊枪姿态、焊接是否开始或终止等进行修正。现在采用接触式传感、视觉、激光跟踪等方法实现焊缝自动寻位与自动跟踪的焊接机器人可以归为此类。三是当前还无成规模实用案例的第三代工业机器人，除有一定感知能力外，还有一定决策、规划能力，如能够利用计算机处理传感结果并对焊接任务进行规划，或根据焊接过程中的多信息传感进行智能决策。

“锋元机器人现在的发展势头良好。除了我们公司上下团结一心地拼搏，还要感谢很多人，像福建省工业文化协会的专家，帮助我们确立了聚焦铝焊主业，成为隐形冠军这个重要的战略方针。锋元机器人将积极参与市场竞争，加强新产品、新技术的研发，并在国家政策的指导下，利用社会资源，积极培养铝焊工程师、项目管理和技术管理人才以及复合人才。”说到人才，沈钦锋还特别夸奖了王志友：“别看他比较年轻，但是也是个很优秀的人才，在技术、营销和管理上都有长处。他是跟我一起吃过苦的人，是能与我一起拼的好帮手、好战友、好兄弟。年轻人思想活跃，对新东西接受比较快，他在网上用短视频销售锋元机器人，效果蛮好的，有一些客户就是在抖音上看到我们才来找我们的。”

“我们也面临的两个困难：一是招聘优秀研发人员和高级技术工人，我们可说是求贤若渴，二是想扩大生产规模，但企业的发展用地相当紧张，还希望有关方面能帮助解决。”沈钦锋说道，“但是这些困难也是厦门很多制造业企业所面临的。我们自己也在努力想办法克服。办法总是比困难多，爱拼才会赢！”

是的，爱拼才会赢，何况还是在好赛道好风口。锋元机器人一定能成为世界铝焊界的隐形冠军！