打桩机

永不松动的螺母把图纸给你,你都造不出

发布时间:2022/6/27 16:28:22   

-墅城会-

我们能做什么

“为设计师提供作品和市场推广平台”

“为企业提供新品牌建设的解决方案”

“为艺术家提供才华横溢的展示舞台”

“为社群提供更多元选择的商业机会”

日本引以自豪的高速铁路“新干线”。由16节车厢编组的列车上使用了2万个螺丝。

在时速公里的行进中,若固定螺丝的螺母发生松动,导致重要装置脱落,就会酿成重大事故。为避免事故发生,必须时常检查并重新拧紧,这需要花费令人难以想象的人力和费用。

中国的高铁虽然取得了令世界刮目相看的成绩,然而,小小的螺母却不得不采用进口的,那就是只有49名员工的小企业日本哈德洛克(HardLock)工业株式会社的永不松的螺母。

不止中国,全世界包括英国、澳大利亚、美国等科技水平遥遥领先的国家都要向日本哈德洛克公司公司订购小小的螺母,全世界只有这一家。

若林克彦

可想而知,哈德洛克螺母的市场份额有多大,一颗螺母做到了极致。

首先,你必须知道一个基本事实:中国中小企业的平均寿命仅2.5年,中国集团企业的平均寿命仅7-8年,与欧美企业平均寿命40年、日本企业平均寿命58年相比,简直就是天壤之别。

日本调查公司东京商工研究机构数据显示,全日本超过年历史的企业竟达家之多,而在明年将又有家将满岁生日,后年大后年大大后年将又会有家满岁生日……

而在中国,最古老的企业是成立于年的六必居,之后是年的剪刀老字号张小泉,再加上陈李济、广州同仁堂药业以及王老吉三家企业,中国现存的超过年历史的老店仅此5家。经过计划经济时期的变异,其字号的传承性其实已大打折扣。

日本被誉为是“工匠国”,其企业群体的技术结构犹如“金字塔”,底盘是一大批各怀所长的几百年的优秀中小企业。这些企业或许员工不足百名,但长期为大企业提供高技术、高质量的零部件、原材料。很多中小企业在世界市场上掌握着某种中间产品、中间技术的绝对份额,甚至不乏独此一家。

树研工业年生产出世界第一的十万分之一克的齿轮,为了完成这种齿轮的量产,他们消耗了整整6年时间;年树研工业又批量生产出重量为百万分之一克的超小齿轮,这种世界上最小最轻的有5个小齿、直径0.毫米、宽0.08毫米的齿轮被昵称为“粉末齿轮”。

梅原胜彦从年到现在始终在做一个小玩意——弹簧夹头,是自动车床中夹住切削对象使其一边旋转一边切削的部件。梅原胜彦的公司叫“A-one精密”,位于东京西郊,年在大阪证券交易所上市,上市时连老板在内仅有13个人,但公司每天平均有件订货,拥有着1.3万家国外客户,它的超硬弹簧夹头在日本市场上的占有率高达60%。A-one精密一直保持着不低于35%的毛利润,平均毛利润41.5%。

在日本,类似这样的工匠灿若繁星,竹艺、金属网编、蓝染、铁器等,许多行业都存在一批对自己的工作有着近乎神经质般追求的匠人。他们对自己的出品几近苛刻,对自己的手艺充满骄傲甚至自负,对自己的工作从无厌倦并永远追求尽善尽美。如果任凭质量不好的产品流通到市面上,这些日本工匠(多称“职人”)会将之看成是一种耻辱,与收获多少金钱无关。这正是当今应当推崇的工匠精神。

“工匠”在日语中被称之为Takumi,从词义上来看被赋予了更多精神层面的含义。用一生的时间钻研、做好一件事在日本并不鲜见,有些行业还出现一个家庭十几代人只做一件事。

日本人天生性格追求极致完美、严谨、执着、精益求精,当自认为技术还不够完美时不会拿出手。在技术研发方面,日本有三个指标名列世界第一:一是研发经费占GDP的比例列世界第一;二是由企业主导的研发经费占总研发经费的比例世界第一;三是日本核心科技专利占世界第一80%以上。

对于高铁列车而言,每一个小小的部件都要经历高速行驶环境下的严酷考验,螺丝自然也不例外。高速行驶的列车和铁轨不断接触,会形成强烈的震动冲击,如果要避免被震松震飞,就需要螺丝和螺母丝丝入扣,永不松动才行,然而,“永不松动”的要求看起来很简单,但实际做起来却非常复杂。对机械加工行业稍有了解的人都会知道,如果要做到螺丝和螺母“丝丝入扣”,需要双方尺寸配合极其精密,精密到天衣无缝,而这对生产机器的加工能力又提出了很高的要求,没有两把“金刚钻”,是不可能揽到这种“瓷器活”的。

那么,全世界有企业能生产这种永不松动的螺母么?当然有,而且还很知名!这就是本文的主角——日本的哈德洛克工业株式会社(HardLock,简称HL)。

这家在全球高铁行业暴得大名的企业其实很小,小到只有区区45名员工,甚至还比不上中国一家街道工厂的人数,可以说是小企业当中的小企业了。

但这样一家小企业,就是能生产出“永不松动的”螺母,而高铁要想安全飞驰,时刻无法离开这种螺母。

那么,究竟是谁给的这家工厂底气,让它如此信心满满,自带气场呢?

荣誉等身:一家神奇的小企业

实际上,与那些动不动几十种,上百种产品的企业相比,这家企业的产品数实在少得可怜。有关资料显示,企业正在规模生产的产品只有三种:

但是,和寥寥几种产品形成鲜明对比的是,这家企业获得的认可,不计其数。回顾HL企业的发展历程,它在全球范围内受到的认可,令人赞叹:

HL公司发展历程大事记:

年4月——在大阪市爪顿区永田成立HL公司.,并开始生产和销售HL螺母

年3月——公司更名为HL有限公司,注册资本万日元

年3月——开始生产和销售HLB轴承用松动止动螺母

年6月——开始用冷锻法生产小直径产品

年8月——资本额增至万日元

年6月——开始生产新产品SLN(空间紧锁螺母),并开始向指定客户部分销售该产品

年4月——开始生产新产品HLS(HL固定螺丝)和HLP(HL固定销螺栓),并开始向部分特定客户销售这些产品

年5月——生产的获得HL螺母获得英国认证,用于英国Railtrack轨道交通信号

年5月——开始生产新产品SLB(空间紧锁轴承螺母),并开始向部分指定客户销售该产品

年3月——HL螺母紧固件被用于台湾捷运中,截至年8月,该公司获得万套紧固件订单

年11月——HL螺母,HL轴承螺母,空间紧锁螺母获得德国ISO-TUV认证

年12月——HL螺母获得澳大利亚昆士兰铁路列车铁路信号系统认证

年11月——引进通过产学合作开发的新型Junker系统松动试验机

年3月——发布与德国Fuchs公司合作开发的高性能润滑剂HLSpray

年2月——HL螺母被东大阪品牌推广机构认定为头号产品和独特产品

年5月——与东京都工业技术研究院联合开发项目,开始向医疗领域提供抗振紧固件

年9月——HL紧固件获得英国认证,用于该国铁路的连接处,进而在全英国得到采用

年12月——用于航空航天和医疗领域微尺寸硬锁紧螺母的开发工作启动

HL公司的产品应用范围涵盖了铁路、航空、航天、医疗等多个领域,并且这个范围还在不断扩大。

“永不松动的螺母”原理

它是小微企业,却有独家技术。但跟苹果等高科技企业对技术专利的高度重视和保密不同,HL公司坦诚面对世界。它毫无保留地将螺母的生产工艺在官方网站上公开发布。

尽管如此,但HL底气十足地宣称:即使你知道这种螺母的原理和结构,也生产不出永不松动的螺母。——换成你我都熟悉的广告语,就是“一直被模仿,从未被超越”。

“HL螺母”的构思十分简单,就是在螺母与螺丝之间揳入楔子以发挥防止松动的作用。但是,若在施工现场将楔子一一揳入要使用的螺母,则既没有效率也不现实。怎样才能使螺母具备有楔子的功能呢?这就考验设计者的智慧了。

如下图所示,HL的秘诀在于,利用了机械当中的楔形结构,使得螺母在强大的外力下依然不会松动。

所谓楔形结构,是在一个螺丝钉上使用呈“凹”“凸”形状的两种螺母。下方呈凸状的螺母,在加工时中心稍许错动(偏心加工),起到楔子的作用。上方呈凹状的螺母,则不作偏离中心的加工(圆形加工),于是形成了锤子揳打楔子的功能。如图所示,这样的两个螺母合二为一,松动问题就迎刃而解了。并且由于两个螺母之间的咬合非常紧密,几乎是处于融为一体的状态,因而不管碰到多大的外力或者冲击,两者都会“不离不弃”,紧紧贴合在一起。

虽然这款螺母在价格上比一般螺母高出4到5倍,然而一旦拧紧就无需维修,可以节省庞大的保养检修费用。迄今为止,“HL螺母”已被澳大利亚、英国、波兰、中国、韩国的铁路所采用,台湾的新干线(台湾高铁)也保持了开业以来无人身事故的记录。

“净身出户”带来的不朽传奇

这家公司之所以能生产出永不松动的螺母,绝非一朝一夕之功,而是从年开始,经历了50余年的风雨历程,才有今天的成就。而这与该公司的创始人若林克彦的经历是分不开的。

早在年,若林克彦就发明了不会回转的螺母U螺母,就是HL螺母的前身。

那是参加工作5年后,若林参观了大阪的一次国际工业产品展会,他在从展会中拿回的一袋子资料和样品中得到了灵感。就在这些资料样品中有一种防回旋的螺母吸引了若林的注意力。若林看到了这种螺母的市场潜力,但是这种螺母结构复杂,价格很高,就想用更简单的结构来代替这种复杂的防回旋螺母。

最终功夫不负有心人,没多长时间,若林就开发出了一种结构简单的防回旋螺母。28岁的若林把这种防回旋螺母命名为U螺母,并为此创立了一家公司来生产和销售这种螺母。这是若林创立的第一家公司——富士精密制作所。

没想到,U螺母的销售起初并不顺利,完全没有企业愿意采用这种产品,不过,若林不但是一位出色的发明家,同时也是一位杰出的推销员,他发挥自己的聪明才智,终于为U螺母打开了销路。

随着销售额的增加,若林的信心也大为增加,打出“绝不松动的螺母”广告。没想到这句广告词带来了麻烦。装配在挖掘机和打桩机上的U螺母因为震动太大而出现了松动的现象。并遭到了一些客户的起诉。不过,出现松动的现象并不普遍,公司的很多人把那句“绝不松动的螺母”也仅仅当做一句广告词来看待,并没有认真对待这些起诉。

但是若林不这么想。他认为,既然公开声明这种螺母是绝不松动的螺母,那就应该做得在任何条件下都不会松动。可是这点能做到吗?合作伙伴都持怀疑态度,甚至认为“广告不必当真”。

为了坚持自己的完美主义信念,到了年,若林毅然离开了富士精密,甚至于,作为创始人,他在离开时没有从公司提取一分钱的回报,获取的仅仅是此后每年3%的U螺母专利使用费而已——要知道,当时公司每月销售已经达到1亿日元,资产价值保守估计几十亿日元,而他竟然分文不取,就离开了自己一手创建,为之呕心沥血的公司!

若林从古代木结构建筑中的榫头上得到灵感,发明了螺母中增加榫头的永不松动的螺母。但是等待他的竟然是和第一次创业时一样的漫长而痛苦的推广之路。由于这种HL螺母的结构比一般螺母复杂,成本也高,所以销售价格比普通的螺母要高,这成了这种螺母推广的最大障碍。

产品销售不畅,但首先要解决活下去的问题。在HL螺母没有销售额的时候,这家新公司除了靠U螺母的专利费之外,若林还不得不发明一些其他的实用装备,来维持这家新公司的运营,并以此帮助公司度过了最初三年的艰难时光。

和当年的U型螺母一样,HL螺母刚被发明出来,就遭遇了同样的销售难题:由于HL螺母成本较高,并且结构上需要使用内凹两个螺母,增加了作业量,这就决定了其受众面非常狭窄——必须是螺母松动就增加螺栓负担,最后可能导致重大事故的公司,而铁路公司显然符合这一条件。

看到了这一点之后,若林先是联系了一家国有铁路公司,宣传说“这种HL螺母一经拧紧就再也不会松动,能够大幅度减少线路车辆的维修保养工作”。然而,当时国有铁路里的工会十分强势,他们的理解是“如果节省了维修保养的工时,下一步是不是要裁员啊?”国有铁路这条路走不通,只能去联系私营铁路公司。

终于,功夫不负苦心人,有一家名为阪神电铁的私营铁路公司采用了若林的产品,证明了这种螺母的实力。因为HL螺母的运用、保养人员定期巡线、维修和紧固螺丝的次数大幅降低,结果在确保安全的同时削减了人力成本的支出。而其他私营铁路公司也纷纷开始效仿阪神电铁,使得HL螺母的订购量急剧增加。

到了年,日本最大的国有铁路公司JR公司在私有化后,最终也采用了HL螺母,并将其全面用于日本新干线;到了年,澳大利亚昆士兰州的铁路系统,以及中国台湾的高铁系统也采用了这种螺母。

英国广播公司在年一档有关国内铁路事故的纪实节目中,介绍了HL螺母的有效性,此后年英国发生铁路事故后,该国的铁路部门当机立断,全面引进了HL螺母,从而为英国的铁路安全奠定了坚实的基础;到了年,中国高铁在当年新开通的京津城际铁路列车上,也采用了HL螺母。

从HL的创业史可以看到,从HL公司年设立,到日本最大的铁路公司的全面使用,若林克彦用了近20年的时间。而这20年中的不断技术改进,才使它的螺母获得了“绝不松动的螺母”的名声。

发明家+推销员:真金不怕火炼

如果你认为HL公司能够从无到有,从小到大,靠的仅仅是若林发明新产品的能力,那就大错特错了。实际上,不管是U螺母,还是HL的壮大,靠的不仅仅是过硬技术,还有推销的艺术。在HL螺母拿下一个又一个订单的过程中,这种艺术同样功不可没。

HL公司创立之初的一段时间里,由于条件所限,只能租用一处曾是废旧仓库的二层小楼做工厂兼办公室,占地面积仅仅只有平方米左右,在客户面前绝对拿不出手。试想下,谁放心把产品交给条件如此简陋的厂家生产呢?

为了避免让客户发现工厂的条件如此简陋,若林和工厂的高管想了一招“狸猫换太子”的好戏:每当客户表明订购意向,并提出参观工厂时,就直接把他拉到酒馆去,声称这里就是公司,并设法将其灌醉,以此拖延时间,等到时间差不多时,就送客户踏上返程的列车,这样一来一去,自然避免了“机密”的外泄。

但是纸里终究是包不住火的:有一次,一家大客户坚持要考察工厂,没有任何回旋的余地,结果自然彻底“穿了帮”。若林正为即将失去订单而沮丧时,戏剧性的一幕发生了:由于产品技术和质量本身过硬,对方非但没有取消订单,而是指导HL建立质量管理体系,最后双方达成了长期合作协议。

直到年,随着规模的扩大,HL公司才离开二层小楼,搬到了东大阪川俣,实现了鸟枪换炮的腾飞。其实,如果真要是这么细细回想,为了不让客户去参观工厂而把人家扯到酒馆里去简直像在说笑话,但这的确就是事实——所有公司都是像这样白手起家开始的,苹果公司不也是从一处车库开始的么?

不仅是高铁

正是凭着过硬的生产技术,以及杰出的推销艺术,HL螺母拿下了一个又一个堡垒,构建起了“海陆空”全面的应用平台。

迄今为止,“HardLock螺母”已被澳大利亚、英国、波兰、中国、韩国的铁路所采用,台湾的新干线(台湾高铁)也采用了这种产品。

除了铁路外,世界最长吊桥日本的“明石海峡大桥”、世界最高的自立式电波塔“东京天空树”、美国的航天飞机发射台、海洋钻探机等国内外许多国家和地区,都采用了“HardLock螺母”。

这张图展示了HL螺母的不同运用场合

发明家若林在“HardLock螺母”扬名世界的今天,仍然埋头于技术革新,相继开发出提高操作效率的“单一螺母”、防止轴承松动的“轴承专用螺母”等新产品。此外,他们目前还在与世界最大的飞机制造商美国的波音公司、欧洲的劳斯莱斯公司进行交涉,开发用于飞机的轻量产品。

若林是为数不多的铁路模型收藏家,他说在摆弄铁路模型时,脑中也会闪现出灵感。他在工厂的2楼开设了藏品展示区。来客在参观后个个兴奋不已。若林说无论在工作上还是兴趣爱好上,“能让大家高兴,比什么都快乐。”

想山寨?没那么容易

如本文开头所言,HL螺母的制造原理并不高深莫测,其应用范围又如此之广,其潜在经济价值难以估量,hardlock螺母的成功也会吸引很多的模仿者进行模仿。

实际上hardlock螺母的原理结构都是比较简单,哈德洛克公司工业在其网站上对此有详细的介绍。虽然模仿者很多,但成功者几乎没有。这就是技术的关键。虽然你知道这种加榫头的螺母的原理和结构,可是你就是生产不出绝不松动的螺母。这就是人家的拿手绝活。

从上面的介绍来看,好像这种螺母的发明并不困难,推广倒是很困难的事。实际上这是一种错觉。发明这样结构的螺母的确不是很难,但是,真正地把这种发明变成实实在在的绝不松动的螺母,还是需要在使用中不断地改进。

和正品相比,仿制品要便宜2-3成,不过只要进行震动试验立刻就能一目了然,那些山寨产品都松动了,而所有没松动的都是正品。

看上去很简单的凸凹形状,实际上设计精确到了以微米为单位。利用特殊的模具和特殊机械,能够实现大规模生产。纵然模仿出了外表的形状,内在的技术诀窍却难以山寨。

就像你知道了一道名菜全部的配料,也无法做出顶级厨师一样的口感一样。实际的生产还需要特殊的经验,这就是技术,这就是诀窍,很多企业都有这种你怎样学也会不会的独一无二的技术。

从这家公司的设立到日本最大的铁路公司的全面使用,若林用了近20年的时间。这个20年中的不断技术改进,才使HardLock螺母成了世界上唯一的绝不松动的螺母。

哈德洛克公司在网页上特地注了一笔:本公司常年积累的独特的技术和诀窍(knowhow),对不同的尺寸和材质有不同的对应偏芯量,这是HardLock螺母无法被模仿的关键所在。

看见了吧,人家把这种螺母的原理和结构都明白地告诉你了,但是实际的生产还需要特殊的经验,这就是技术,这就是诀窍(knowhow)。

没有这种技术,你就是看懂了这种螺母的原理,也无法生产出来。日本的很多企业都有这种你怎样学也会不会的独一无二的技术。

楔型螺母的原理

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