小型工厂代加工项目(1688代加工网)

来源:[科学网]大二学生,年营业额270万左右,持有10项专利,“挑战杯”全国总决赛一等奖...这些关键词被武汉工程大学机电学院2018级本科生张景玉串了起来。

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大二学生,年营业额270万左右,持有10项专利,“挑战杯”全国总决赛一等奖...这些关键词被武汉工程大学机电学院2018级本科生张景玉串了起来。

今年刚满23岁的他,已经是一家创新科技企业的负责人,带领20多人的团队攻克微电子元器件激光焊接过程中温度不可控的痛点。

团队研发的“精确控温激光焊接系统”,可将激光温度控制在2℃以内,可焊接最小直径80微米(约头发丝粗细)的焊点。已应用于手机摄像头、耳机线圈、Tape-C接口等民用电子产品和军工产品。

现在,他已经考上了华中科技大学,但仍然坚持在实验室工作到凌晨,优化技术设备,对接下游企业,每天都有做不完的事情。

小型工厂代加工项目(1688代加工网)插图照片由张景玉受访者提供

Bro的电脑修好了,创业灵感来了。

张景玉的创业灵感来自一次失败。

大一后不久,他自告奋勇帮大师兄修电脑,带回实验室做激光焊接。没想到,他不但没修好,还把整个电脑都弄冒烟了。

冷静下来,他反复思考,“为什么?激光本身就是热源,当然可以加热。激光切割、激光打标等技术已经很成熟了,怎么可能烧坏电脑?”

他联系了一家激光焊接行业的知名日企进行咨询。据悉,激光焊接的难点在于温度控制。“因为激光的能量密度很高,光束打在电路板上温度急剧上升。如果不控制激光,整个电路板都会烧坏。”张景玉告诉《中国科学杂志》。

在进一步的调查中,他发现微电子元件的精密焊接技术有两种。一种是使用国外的激光焊接设备,费用高达150万元,小加工厂负担不起。另一种是用电烙铁手工焊接,人工成本高,效率低。

当时学院的“智能制造工程技术中心”刚刚成立。中心作为“双创教育”的落地平台,在学院院长陈的带领下,为愿意实践创新创业的学生团队提供场地、设备、资金等支持。

作为中心的一员,张景玉和其他学生讨论道:“我们为什么不试试激光焊接呢?”这样,就有了团队的雏形。“这有点像初生牛犊不怕虎。没有成本,做不到也没什么。”他说。

小型工厂代加工项目(1688代加工网)插图(1)湖北创业扶持奖受访者供图

关键技术创新

在陈的年级辅导员、博士生张聪的推荐下,来到陈的办公室,初步陈述了自己的想法。

“好主意!”得到陈的证实,变得更加自信,并立即展开了详细的调查。后来经过几次沟通,她获得了场地和设备的使用权。

“当时的想法是,拿着激光焊接,拿着它去参加学术比赛,创业比赛,就好了。没想到后来工业化了。”张景玉说,根据研发需要,他们游说不同部门的学生充实团队。在机电一体化设计方面颇有研究的张聪成为团队的研发主力。

这群激情四射的年轻人工作了三四个月,却卡在温度控制的问题上。

由于一些精密元器件的材料耐受温度仅略高于锡的熔化温度,而激光能量密度高,加热速度快,为了保证激光能在不损伤电子元器件的情况下完成焊接,要求激光钎焊具有较高的温度控制精度和调节灵敏度。

以往的常规方法是在激光聚焦镜的侧面安装红外测温仪来调控激光温度。这样测得的温度误差大,激光控温的误差也会增大。所以需要依靠大量的算法进行修正,但是又会出现“迟滞”。经过一系列算法修正后的温度不再是焊点的实时温度。

研发前期,大家都在算法上下功夫。“我们引入了模糊控制算法、神经网络等,试图通过算法的改进来精确控制激光器的实时温度,但总是不行。”张景玉说。

有些气馁的张靖瑶和张聪跑去和陈商量,急于找到解决的办法。“试试改变物理结构?”陈溜了一嘴。

他们知道,多光路同轴技术可以将多条光束汇聚在同一个焦点,可以有效提高测温精度。大家兴奋起来,展开了新一轮的研发。

最终,张景玉等人通过各种咨询和一系列光学系统的研发,实现了激光、激光指示灯、无影灯、CCD视觉和红外测温灯。五种不同波长的光同轴透射,会聚在同一个焦点上,即“五光同轴”。结合自主研发的高速高精度驱动电路和变结构PID控制算法,有效提高了激光焊接过程中激光温度的精确控制。

2019年12月7日,创维科技(武汉)有限公司正式成立,大二学生张景玉出任CEO。

团队中的“焊接代理”

除了研发上的困难,组织一个团队也不容易。公司成立之初,大家都是从各自专业考虑问题,争执和冲突是常有的事。

对于机电一体化设备,设计和测试都涉及到机械、电气控制、光学系统等的联动。“就像最基本的穿孔走线一样,团队中从事电气工程的同学希望按照电气布局的流畅度和美观度布线,而从事机械工程的同学从结构布局上认为前者的穿孔位置不合适。”张景玉说,“从事工程的人一般都是‘技术宅’。每个人都认为自己的设计是最合理的,不想因为别人而改变。”

当双方剑拔弩张时,张景玉和他的搭档,机电工程学院的硕士研究生陈航成了“和事佬”。

“我们会从产品的角度分析,讨论后给出ABC的解决方案和各自的优缺点。请权衡采用哪种方案。”张景玉表示,优化产品、推动技术流程是我们共同的目标,而争议往往是因为缺乏沟通。当方案的利弊摆出来后,改变难度较小或者改变后对产品更有利的一方往往会让步。

如果双方还是持不同意见,两个伙伴的解决办法是——试一试。“没有固定的标准,比如调整多少参数,采用哪种工艺,都可以用实践来证明。”他说。

即使最终同意更改计划,团队成员有时也会抱怨:“再改就烦了”“你怎么不早说”。这时,张景玉和陈航会找相应的成员单独“谈心”,就像团队的“焊接剂”一样。他们想把每个成员的心连在一起,让大家朝着同一个目标努力。

“同样的产品需要进口100多万,我们只需要50万。那不是很甜蜜吗?”

解决了内部矛盾,接下来就是外部矛盾了。张景玉积极参加各种创业比赛、路演和展览,希望打开市场。听了他的介绍,看了样品展示,很多企业领导都挺感兴趣的,但一听说眼前的负责人是个小三,他们的兴趣立刻变成了怀疑。

小型工厂代加工项目(1688代加工网)插图(2)2021挑战杯省赛受访者供图

后来,我只能请陈和张聪出来。“有老师和博士兄弟的支持,事情就好办多了。”他笑着说。

在接到最初的订单,积累了一定的人气后,面对企业的质疑,张景玉更有底气了。“我们不要说那么多,用技术说话。同样的设备和产品,进口需要100多万,我们只要50万。那不是很甜蜜吗?”

最终,公司2021年总营业额达到270万元,已用于手机摄像头、耳机线圈、Tape-C接口等民用电子产品和军工产品。张景玉等R&D主力已获国家发明专利5项,实用新型专利5项。

依托学校的资源,公司的利润并不归张景玉个人所有,除去大家的人工费用,余款会投入到公司的新产品研发和设备上。

“只要你有创造力,足够努力,你随时都可以开始”

回忆整个创业经历,张景玉说,从2019年初到现在,除了必要的课程、考试、比赛等他每天工作14-16个小时。对于专业课,他认为自学效率更高,经常边做项目边突击学习。

“过程中的每一步都很艰难,有很多意想不到的问题,但我相信一句话:‘只要用心,没有什么是难的。’来了之后会觉得不再难,因为有了突破。我已经突破的,未来能突破的,都不难,只是需要时间。”他说。

在一次分享会上,聚光灯下的张景玉这样总结自己的经历。“我想通过自己的成长经历,让那些有创新想法的同学认识到,创业不一定要中年,不一定要等到天时地利人和。只要你有创意,足够努力,随时都可以开始。”

现在,张景玉已被保送至华中科技大学新能源科学与工程专业,他在公司的日常管理工作也将逐步移交给其他同学。

谈到转专业,他说:“活了这么几十年,为什么不多做尝试,让自己的生活更美好,更丰富?以后的重点一定是新专业知识的积累和学习,兼顾现在的公司。也许以后会一直做学术研究,也许会二次创业。谁知道呢?”

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