世界纪录:最精致的工业牙齿”可以在头发上刻字母。

被誉为“最精致的工业齿”。

高精度铣刀是精密加工领域不可缺少的工具。由于基础材料和加工工艺的限制，我国在这一领域长期处于受制于人的局面。

面对迫切的需求，中国五矿集团公司下属中钨高科(000657)锦州地区公司的技术团队，在职业欲望和提升核心竞争力的内在驱动下，走出了一条令人瞩目的自主创新之路。他们克服重重困难，终于创下了世界最精细铣刀的纪录，突破了制造领域关键技术的“卡脖子”难题。

创新不是炫耀技能，而是有效服务客户，占领市场份额，才能保证企业立于不败之地。在争取尽快进入世界一流阵营的同时，他们把未来锚定在高附加值产品上。

精密刀具的加工极限能达到哪里？

世界上最精细的铣刀，直径只有0.01毫米，可以在米粒上刻出56个汉字，在一根头发上刻出7个字母。该产品诞生于中国五矿集团旗下中钨高科锦州地区公司，被誉为“最精致的工业牙齿”。如此极致的精细，不仅代表了公司的创新R&D能力，也突破了制造领域关键技术的“瓶颈”问题。

铣刀是一种带有一个或多个齿的旋转刀具，主要用于加工铝合金、不锈钢、模具钢、树脂、玻璃纤维等各种工业材料。其精度是制造业和加工业的重要参考指标。尤其是高精度铣刀，是精密加工不可缺少的工具。一旦断供，很多产业链都会被关停。

2021年10月，我国首次实现0.01 mm直径铣刀的加工实验。据了解，金州区公司在研制过程中，突破传统工艺设计，开创了微型刀具磨削新工艺，解决了结构设计难、制造状态难监控、磨削力难控制、刀片直径小、易断裂等一系列问题。

专注于精密微型刀具研发的锦州地区公司，是国内著名的“隐形冠军”，目前拥有330多项发明和实用新型专利。在一个竞争激烈、产品更新换代极快的市场中，金州区公司的主要产品PCB微钻不断被进口替代，市场份额居世界第一。2018年至2021年，公司净利率从15%增长到19%，也处于同行前列。

"每三部手机中就有一部是由我们锦州地区公司的产品加工的."中钨高科董事长李忠泽近日在接受《中国企业家》专访时表示。近年来，由于市场变化迅速，许多欧洲和日本公司已经退出。在他看来，市场起伏很正常，关键是要不断进取。“我们不以价格竞争为手段，必须保证成本领先。”

2016年，经历了重组的中钨高科，以科技创新为先导，制定了一系列新的发展战略。据了解，中钨高科每年新产品贡献率超过30%，技术研发投入也超过公司总收入的5%。“金州区投资多”。此外，公司每年为科技人员的创新成果奖励2000多万元。

高精度加工时代已经到来，精密工具可以成为破壁人。一把小小的铣刀，就能改变设备，提升产品性能，推动行业发展，直至影响产业链，催生高精度加工的全面需求。“归根结底，真正的竞争要靠领先的技术，技术创新能力是我们的核心竞争力。”李中泽说。

打破围墙:实现“米粒上刻字”

眼看第一个打靶工具就要磨出来了，李学光兴冲冲地跑回办公室，喊来同事们一起看。那天晚上，队员们一起吃饭庆祝。100多天后，“痛苦、紧张和疲劳的感觉终于烟消云散，仿佛我们来到了一个美丽的新世界”。他形容自己拥有“发现新大陆(000997)和成功攀登珠穆朗玛峰的双重喜悦，以及改变未来的想象力”。

42岁的李学光是0.01毫米极小直径铣刀项目的R&D负责人。最初的R&D机会来自客户投诉。2020年底，一个客户告诉李学光，有些刀买不到了。“既然你是锦州地区的微缩刀，你能这样做吗？”在他的印象中，当时市面上的铣刀直径更小，为0.1mm。

2021年初，经过与客户的几次讨论，李学光意识到高端精密工具“卡脖子”问题的严重性。经过多年的发展，精密加工的水平已经和过去不一样了。随着通信等现代技术对小尺寸、低功耗、多功能、高效率的要求，市场对精密加工的需求不仅仅局限于1mm、0.1mm、0.01mm、0.02mm，而是实实在在的需求。10微米的精密加工时代已经到来。此外，这种工具涉及关键行业，因此非常小直径精密工具的供应成为重点。在这种环境下，锦州地区的精密刀具不能停留在概念阶段，技术不能只作为储备，而应该转化为产品，在这些关键领域实际应用，发挥作用。

还有一个原因就是日本虽然也有类似的产品，但是因为人家不愿意卖，或者因为送货时间长，价格很高，几乎没有技术服务，所以只能望而却步。“乞讨卖刀的人真的很痛苦。既然他们发现了我们，我想我们必须这么做，这是切割者的责任。”李学光说道。

在构思初步方案的时候，他先在脑子里花上三五天，找到核心点，画图，模拟，验证。后来做梦的时候有了新的想法。“最小的技术变革也能改变大事情，这是一种职业抱负。当我醒来时，我觉得这是必须要做的。”现在回想起来，他把之前的决心归为真诚和激情。

同事口中的李学光有个名字:阿光。弘从小就想成为一名科学家。2004年，作为一名机械工程专业的本科生，他从辽宁来到深圳，通过校招加入锦州地区公司。2013年，基于工作需要，李学光去读了光学工程硕士。研发的想法让他兴奋不已，直到后来，他发现困难重重。

2021年5月，李学光开始研发0.01~0.04毫米的极小直径铣刀..第一个困难是没有设备加工这么精密的工具。怎么找加工设备？他的答案是“改变”。“我们以前有一些进口的高精设备，可以做一些改装，发挥优势，克服劣势。比如精度会提高，磨削力会降低。轴的磨削运动也要调整，通过修改消除一些波动。”

除了硬件，决心和信念也是一大考验。“你怎么让大家有信心和你合作？”李学光有自己的方法。首先是消除大家的顾虑。他对团队说:“做一个项目，就是要用科学理论指导实践。在没有人能证明这个技术和产品不能成功之前，我们一定要坚定的走下去。发现不可克服的问题或理论错误是一件幸运的事情，这是我们应该重点关注的难点。”

二是引导团队展望未来。“如果制造出比头发丝还要细很多倍的铣刀，打破目前铣刀的极限，真的可以铣出0.01毫米和0.02毫米宽的槽，让生物医学芯片和通信的关键部件达到前所未有的性能，改变行业现状，解决供应链受制于人的问题，让精密制造腾飞。你愿意为此努力吗？这是你们肩上使命的重量。”

做好心理准备之后，接下来0.01mm小直径铣刀的技术研究就是一个反复实验的过程。李学光说，技术难度首先体现在“特别容易破”。

0.01mm铣刀与0.1mm的头发相比，直径是其直径的1/10，截面积是其1/100，强度降为0.1mm铣刀的1/1000，吹振即可折断。李学光认为，铣刀必须应用到这种程度才有其价值。“太薄了，但不代表不能用。只要给它稳定准确的加工和使用条件就行了。”

0.01mm极小直径铣刀因其结构复杂，是设计和磨削难度最大的刀具。为了实现既切削外周刃又切削端齿的完整铣刀功能，必须使刀体具有完整的结构。磨削时，刀体不能附着，只能悬挂。另一方面，磨削时砂轮的线速度与汽车的线速度相等，冲击大，容易折断。

目前，0.01mm铣刀作为精度要求最高的刀具，让很多R&D技术人员不敢接手。当直径缩小到普通刀具的1/10和1/100时，精度也要求缩小到1/10和1/100，这样0.01mm铣刀典型结构的精度要求达到0.0005mm，难度极大。“我们的要求不仅是要做成，还要到位。”

李学光坚信，做应用工程不同于做科研，结果一定藏在大量的实验中，要有耐心。单就结构而言，团队来回试了两个多月，重复实验近200次。2021年9月，第一代样品实现产出。2021年10月，第一代0.01mm铣刀成功加工头发和米粒。

铣削字符用0.01mm铣刀。来源:受访者

2019年底，锦州地区公司成功研发出直径0.01mm的超细微型钻头，打破了我国在该领域长期受制于人的局面。仅用一年半时间，金州区公司就实现了直径0.01mm超细微型钻头和直径0.01mm极小铣刀钻铣“双剑合璧”。

“这个成绩绝对不是一蹴而就的，而是之前十年的不断研究和积累。”李学光说，很多事情，第一个阶段，往往会很顺利；第二阶段，有点困难，但我努力克服了，以为自己觉得自信了。第三阶段，困难解决不了，困难突破不了；第四阶段，军心动摇，很多有挑战性的项目和创业公司基本都死在这个阶段。“那么理性复盘的问题在哪里？不迷信不消极是很重要的。通常，有韧性、科学、客观、理性的团队能够生存下来，做得更好，能力更强，涅槃重生。”

落地:快速“市场第一”。

多年前，中钨高新金州区公司总经理罗对此深有感触。那是在2016年前后的多个行业展会上，他被一个日本竞争对手的高管问到“为什么同一个客户，从捕捉客户需求到R&D再到实地测试，在同样的时间里，能够比我们多测试两到三倍？”

“我们的策略是:以快打快。”罗这样总结“中国企业家”。“金州区的市场占有率是最高的，不仅是mainland China，全世界只要有PCB制造的地方，金州区都是最高的。”

这是一个产品更新非常快的领域。尽管全球经济因新冠肺炎疫情而面临压力，但疫情催生了在线活动，并增加了对电子产品的需求。同时，随着5G基础设施的推进，全球对PCB产品的需求呈现出较为强劲的增长。未来5G，汽车电子，工业4.0，云服务器等。将成为拉动PCB需求增长的新方向。

在罗的亲身经历中，竞争变得越来越激烈。作为锦州地区的龙头公司，团队的危机感一直如影随形。

“我们总是提醒自己是否能更快地开发和更新产品。行业也反推我们，产品的开发必须贴近市场需求。”他说。锦州地区拥有专利330多项，其中发明100多项。R&D投资方面，“前年是营收的5%，去年是6%，今年的目标是7%”。

用0.02毫米铣刀加工不锈钢。来源:受访者

2006年，从中南大学材料科学专业读完本科和研究生的罗，一毕业就进入金州区公司，从事技术研发工作已有6年。直到一个机会，让他与市场“接轨”。“我主导的涂料产品项目研发成功后，市场推不动了。当时的总经理找到我说，要不你自己去市场推广吧？”

2012年，罗“转战”营销管理。那一年，金州区晋级细分市场第三名。2015年，金州地区主要产品市场占有率达到韩国第一。2019年，东南亚市场也取得重大突破，市场份额达到第一。罗的涂料产品在市场上处于领先地位，成为公司业绩贡献的“金州区法宝”之一。

2017年，中钨高新在锦州地区公司启动了第一批职业经理人管理试点，明确了职业经理人的“责、权、利”，严格实行任期目标考核，根据业绩考核兑现薪酬，建立市场化退出机制。2018年起，罗担任金州区公司总经理。他希望通过拓展国际市场，“所有地区都能做到第二第一”。

“没想到产能翻倍了。”谈及金州区公司改革五年间的变化，李忠泽感慨道。据其透露，在整个中钨高科集团中，金州区公司营收占1/6，利润占1/3。相比一般制造业6%~7%的利润率，锦州地区公司的销售利润率接近20%。

未来:制造高附加值产品

“我担心的是我们不够快。我们需要更快。”李忠泽向金州区公司提出了要求。中钨高科的营收水平已经跻身全球前四，他希望在“十四五”内跻身全球前三，进入世界一流阵营。“再造一个新锦州，不能靠堆砌产能的多少，而要靠高附加值。”李中泽说。

新冠肺炎疫情和国际形势已成为影响经济和产业发展的重要因素。李中泽认为，对于中钨高科这样的全产业链公司来说，最大的机会是中国发展新格局的构建，但公司缺少的是更贴近用户的机会。“我们的用户进入门槛很高，中国的(精密)刀具以前一直被外国垄断。”

“小到0.1mm的微钻产品，目前全球能批量供货的PCB工具公司只有三家，中国只有一家。”罗对说道。锦州地区虽然处于行业领先地位，但外部危机也无处不在。一方面是老对手的实力；另一方面，新的挑战者正在施加压力。

在罗眼里，目前大致有三类竞争对手:

一是日本公司，市场份额落后于锦州，技术和品控排名第一，长期是锦州地区的标杆公司；第二类是台资企业，强调成本领先，不愿意为R&D和未来花钱；第三类是来自内地的民营企业，他们在成本控制方面做得很好，但他们在R&D的投资也很低。

“恒大确实是行业的发展格局，只是每个企业的路径选择不一样。”罗对说道。

他总结了金州区成长的两大引擎:一是科技创新能力，意在“开源”；另一种是精益产能，“追求成本控制，也就是节流”。“对手也很关心我们的R&D投资是如何实现的，资产周转率是如何提高的，双方的差距在哪里。”罗对说道。

据罗介绍，金州区还在体系上下功夫，通过设置不同层级，实现不同领域、不同体量的创新。第一个是公司级的R&D项目，由R&D副总裁主持，争取跨部门突破；第二个是部门R&D项目。“前两个主要是R&D队；第三种是技术员主导，追求R&D，突破生产线。”

最近三年，公司的自动化建设已经提上日程。2019年5月，金州区公司建成了业内唯一具有国际先进水平的自动化车间。2022年3月，自动化车间二期完工，与上一台机组形成工业互联生产体系。

现在在锦州地区公司的自动化车间，工人数量比传统工艺减少了一半，清洗、打字工序也实现了无人化。车间在制品从7天减少到2天，减少了71.4%。

一些意想不到的市场机会也来了。2020年新冠肺炎爆发疫情时，口罩产能仅为需求的1/30。其中熔喷布是口罩的核心材料，需要喷丝头来生产。制造喷丝板最难的部分是加工微孔，需要一个能加工模具钢和不锈钢的0.2~0.35 mm微钻。

生产口罩用熔喷布需要喷丝板，而制造喷丝板最难的部分就是微孔的加工，需要能够加工模具钢和不锈钢的0.2 mm和0.3mm微型钻头。来源:受访者

口罩需求的激增带来了喷丝头模具和钻头需求的激增，形势紧迫。当年3月，金州区公司接到市场需求，开始研发钻头。在相关储备技术的支持和多部门的高效协作下，一周研发成功。4月初，第一批产品配送下线，一直到5月中下旬，以满足市场需求。该系列产品广泛应用于口罩喷丝板模具行业，一个半月销售收入约1000万元。

市场增长是罗最大的KPI。从2019年开始，金州地区公司市场份额开始排名第一。“业界关注我们，现在国际形势复杂。如何突破，实现既定目标，更稳健的发展，是我们要思考的。压力叠加，经营效率不能低，人均年产量要不断提高，要向日本和欧美先进制造企业看齐。”

" 0.01毫米铣刀目前还没有工业化应用."罗对说道。在成功R&D之后，公司也在努力寻找相关的机会和应用场景，比如医疗领域。去年年底，一家海外公司与锦州地区联系，商谈合作的可能性。“这一年，我们一直在想这件事。现在这种能力已经体现出来了，就要努力推进商业化。”罗对说道。

去年10月以后，李学光带领技术R&D团队接连做了几项工作。一方面保证了产品的稳定性和量产性，另一方面更贴近应用需求。“我们去和行业专家聊聊，他们的需求是什么，我们有没有可能快速把握。大技术方向何去何从，研究的效益如何最大化。”

目前0.01mm铣刀的技术研发能力为锦州地区公司开拓了更广阔的知名度和市场空间。目前，金洲极地小直径铣刀被列为直径为0.02毫米及以上的应用级刀具。罗表示，0.01毫米铣刀的问世直接拉动了0.02毫米及类似规格产品的出货量。“许多不知道我们的芯片封装和测试以及精密医疗设备的公司已经找到了他们”。

罗还表示，在金州地区，现在大量出货的都是直径极小的0.1mm微钻，比市面上0.2mm ~ 0.5mm的常规产品要小很多。月出货量已经达到400多万片，用于加工芯片匹配的封载板。“这是对PCB工具技术要求最高，附加值最高的产品”。