從一顆螺母看出:中國與日本先進技術差距竟如此之大!
日本引以自豪的高速鐵路“新干線”,由16節(jié)車廂編組的列車上使用了2萬個螺絲。在時速250公里的行進中,若固定螺絲的螺母發(fā)生松動,導致重要裝置脫落,就會釀成重大事故。
為避免事故發(fā)生,必須時常檢查并重新擰緊,這需要花費令人難以想象的人力和費用。Hard Lock工業(yè)(東大阪市)的總經(jīng)理若林克彥發(fā)明的永不松動的“Hard Lock螺母”,以其低成本堅實可靠地支撐著新干線的安全行駛。
中國的高鐵取得了令世界刮目相看的成績,然而,小小的螺母卻不得不采用進口的,那就是只有45名員工的小企業(yè)日本哈德洛克(Hard Lock)工業(yè)株式會社的永不松的螺母。
高鐵運營時,高速行駛的列車和鐵軌不斷接觸,形成的震動非常大,一般的螺絲在這種震動中會被震松震飛。不想被震飛,那么就需要螺絲和螺母絲絲入扣,永不松動才行。
這個要求看起來很簡單,但是要滿足它并不容易。你想,世界上做螺絲螺母的企業(yè)可以說是多如牛毛,但是能生產(chǎn)這種永不松動的螺母的企業(yè)有幾家呢?只有一家。這就是哈德洛克工業(yè)株式會社。
其實,哈德洛克工業(yè)株式會社的社長若林克彥早在1961年就發(fā)明了不會回轉(zhuǎn)的螺母U螺母。那是參加工作5年后,若林參觀了大阪的一次國際工業(yè)產(chǎn)品展會,他在從展會中拿回的一袋子資料和樣品中得到了靈感。就在這些資料樣品中有一種防回旋的螺母吸引了若林的注意力。
若林看到了這種螺母的市場潛力,但是這種螺母結(jié)構復雜,價格很高,就想用更簡單的結(jié)構來代替這種復雜的防回旋螺母。最終功夫不負有心人,沒多長時間,若林就開發(fā)出了一種結(jié)構簡單的防回旋螺母。
28歲的若林把這種防回旋螺母命名為U螺母,并為此創(chuàng)立了一家公司來生產(chǎn)和銷售這種螺母。這是若林創(chuàng)立的第一家公司——富士精密制作所。若林開發(fā)出這種防回旋螺母只用了1個多小時,但是把它推廣到市場上卻用了兩年多的時間。隨著銷售額的增加,若林的信心也大為增加,打出“絕不松動的螺母”廣告。
沒想到這句廣告詞給若林帶來了麻煩。裝配在挖掘機和打樁機上的U螺母因為震動太大而出現(xiàn)了松動的現(xiàn)象。
一些客戶就來起訴。當時富士精密制作所每月銷售已經(jīng)達到1億日元,出現(xiàn)松動的現(xiàn)象并不普遍,公司的很多人把那句“絕不松動的螺母”也僅僅當做一句廣告詞來看待,所以并沒有把這些起訴當回事。但是若林不這么想。
他說既然公開聲明這種螺母是絕不松動的螺母,那就應該做得在任何條件下都不會松動。可是這點能做到嗎?合作伙伴都持懷疑態(tài)度。
為了堅持自己的信念,若林不得已離開了自己創(chuàng)立的公司,帶走的只是U螺母的專利。1974年,若林為了生產(chǎn)絕不松動的螺母又開始白手起家創(chuàng)立了第二家企業(yè)——哈德洛克(Hard Lock)工業(yè)株式會社。
若林從古代木結(jié)構建筑中的榫頭上得到靈感,發(fā)明了螺母中增加榫頭的永不松動的螺母。但是等待他的竟然是和第一次創(chuàng)業(yè)時一樣的漫長而痛苦的推廣之路。由于這種Hard Lock螺母的結(jié)構比一般螺母復雜,成本也高,所以銷售價格比普通的螺母要高30%左右。這成了這種螺母推廣的最大障礙。
在Hard Lock螺母沒有銷售額的時候,這家新公司除了靠U螺母的專利費之外,若林還不得不做一些其他工作來維持這家公司的運營。終于有一家鐵路公司采用了若林的產(chǎn)品,證明了這種絕不松動螺母的實力。
鐵路公司非常需要耐震防松的螺母,而日本鐵路公司又非常多,這給若林的新公司帶來了發(fā)展機會,日本最大的鐵路公司JR公司最終也采用了Hard Lock螺母,并且全面用于日本新干線。
Hard Lock螺母成了全世界唯一的絕不松動的螺母,不僅在日本得到廣泛使用,而且在世界各地的主要橋梁和建筑物中也可以看到這種螺母的存在。當然,hardlock螺母的成功也會吸引很多的模仿者進行模仿。
實際上hardlock螺母的原理結(jié)構都是比較簡單,哈德洛克公司工業(yè)在其網(wǎng)站上對此有詳細的介紹。雖然模仿者很多,但成功者幾乎沒有。這就是技術的關鍵。雖然你知道這種加榫頭的螺母的原理和結(jié)構,可是你就是生產(chǎn)不出絕不松動的螺母。這就是人家的拿手絕活。
從上面的介紹來看,好像這種螺母的發(fā)明并不困難,推廣倒是很困難的事。實際上這是一種錯覺。發(fā)明這樣結(jié)構的螺母的確不是很難,但是,真正地把這種發(fā)明變成實實在在的絕不松動的螺母,還是需要在使用中不斷地改進。
從這家公司的設立到日本最大的鐵路公司的全面使用,若林用了近20年的時間。這個20年中的不斷技術改進,才使Hard Lock螺母成了世界上唯一的絕不松動的螺母。
哈德洛克公司在網(wǎng)頁上特地注了一筆:本公司常年積累的獨特的技術和訣竅(knowhow),對不同的尺寸和材質(zhì)有不同的對應偏芯量,這是Hard Lock螺母無法被模仿的關鍵所在。
看見了吧,人家把這種螺母的原理和結(jié)構都明白地告訴你了,但是實際的生產(chǎn)還需要特殊的經(jīng)驗,這就是技術,這就是訣竅(knowhow)。
沒有這種技術,你就是看懂了這種螺母的原理,也無法生產(chǎn)出來。日本的很多企業(yè)都有這種你怎樣學也會不會的獨一無二的技術。
楔子與錘子二合一的螺母
“Hard Lock螺母”的構思十分簡單,就是在螺母與螺絲之間揳入楔子以發(fā)揮防止松動的作用。(圖1)但是,若在施工現(xiàn)場將楔子一一揳入要使用的螺母,則既沒有效率也不現(xiàn)實。怎樣才能使螺母具備有楔子的功能呢?若林進行了一番冥思苦想。
他想到的方法,是在一個螺絲釘上使用呈“凹”“凸”形狀的兩種螺母。下方呈凸狀的螺母,在加工時中心稍許錯動(偏心加工),起到楔子的作用。上方呈凹狀的螺母,則不作偏離中心的加工(圓形加工),于是形成了錘子揳打楔子的功能。(圖2)這樣的兩個螺母合二為一,松動問題就迎刃而解了。
螺母改變了人生
若林與螺母結(jié)緣,是在1961年大阪舉辦的國際商品展覽會上,當時他還是個公司職員。作為樣品他帶回了“防反轉(zhuǎn)螺母”,那是用不銹鋼鋼絲做卡子來防止松動的,結(jié)構復雜價格昂貴。“不能做得又簡單又便宜嗎?”若林從此開始了苦心鉆研。
不久他想出了用板簧卡住螺絲釘螺紋的方法,試制品發(fā)揮了令人滿意的效果。若林為之取名為“U螺母”,并于1962年與弟弟等3人成立了生產(chǎn)銷售公司。其后的約10年里,事業(yè)發(fā)展順利,但隨之卻遇到了新的難題。
雖說是“不松動”,但用于鑿巖機、打樁機的“U螺母”,在反復不斷地受到強烈沖擊后,還是出現(xiàn)了松動現(xiàn)象。隨著產(chǎn)品的大量上市,客戶的不滿也隨之增加。一心想“發(fā)明永不松動螺母”的若林,陷入了深深的苦惱之中。
1973年底,若林在路經(jīng)自家附近的住吉大社(大阪市住吉區(qū))時,仰望入口處高大的牌坊,腦中突然閃過“揳進那種楔子就不會松動”的念頭……。他立刻動手,在螺母和螺釘?shù)目p隙中打進揳子,結(jié)果可謂“正中下懷”。從熟悉的神社得到啟示,若林說:“這或許是天啟。”
成立Hard Lock工業(yè)
若林堅信“Hard Lock螺母”的成功,并決定為其豁出一切,于1974年成立了現(xiàn)在的公司。他將“U螺母”事業(yè)幾乎無償?shù)爻鲎尳o了公司的有關人員。至今“U螺母”仍作為與“Hard Lock螺母”相匹敵的競爭商品,暢銷于市場。
“Hard Lock螺母”于1976年被日本關西的私營鐵路大企業(yè)采用,專門用在電力設備上,此后事業(yè)得到迅速發(fā)展。
在被認為是世界上最嚴格的NAS(美國國家航空航天標準)振動試驗中,“Hard Lock螺母”也顯示了不凡的成績。
雖然在價格上比一般螺母高出4到5倍,然而一旦擰緊就無需維修,可以節(jié)省龐大的保養(yǎng)檢修費用。
迄今為止,“Hard Lock螺母”已被澳大利亞、英國、波蘭、中國、韓國的鐵路所采用,臺灣的新干線(臺灣高鐵)也保持了開業(yè)以來無人身事故的記錄。BBC(英國廣播公司)在驗證2006年英國國內(nèi)發(fā)生的鐵路事故的紀實節(jié)目中,介紹了“Hard Lock螺母”的有效性,此后,該國的鐵路部門當機立斷,全面引進了“Hard Lock螺母”。
除了鐵路外,世界最長吊橋日本的“明石海峽大橋”、世界最高的自立式電波塔“東京天空樹”、美國的航天飛機發(fā)射臺、海洋鉆探機等國內(nèi)外許多國家和地區(qū),都采用了“Hard Lock螺母”。
來自飛機制造商的交易
發(fā)明家若林在“Hard Lock螺母”揚名世界的今天,仍然埋頭于技術革新,相繼開發(fā)出提高操作效率的“單一螺母”、防止軸承松動的“軸承專用螺母”等新產(chǎn)品。此外,他們目前還在與世界最大的飛機制造商美國的波音公司、歐洲的勞斯萊斯公司進行交涉,開發(fā)用于飛機的輕量產(chǎn)品。
若林是為數(shù)不多的鐵路模型收藏家,他說在擺弄鐵路模型時,腦中也會閃現(xiàn)出靈感。工廠的2樓還開設了藏品展示區(qū),成人10人可乘坐的迷你列車行駛在一周100米的鐵路線上。據(jù)說來工廠參觀的客人乘上后各個興奮不已。若林說無論在工作上還是興趣愛好上,“能讓大家高興,比什么都快樂。”連接鐵軌的螺絲釘上使用的,當然是“Hard Lock螺母”,它切實保障了乘客的安全。
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