習近平總書(shū)記指出:“我國的制造業(yè)門(mén)類(lèi)非常齊全,現在要努力的,就是全面提升,過(guò)去的中低端要向上走,布局高端。高質(zhì)量發(fā)展就要體現在這里?!蓖苿?dòng)重大技術(shù)改造升級工程,淘汰落后產(chǎn)能,持續實(shí)施消費品增品種、提品質(zhì)、創(chuàng )品牌“三品”行動(dòng)和重點(diǎn)行業(yè)質(zhì)量提升行動(dòng)……近年來(lái),我國通過(guò)一系列舉措,推動(dòng)制造業(yè)向高端化邁進(jìn)。本期報道,記者分別走進(jìn)三家企業(yè),了解中國制造全面提升、布局高端的最新進(jìn)展。
——編 者
攻堅克難 持續研發(fā) 我國重型燃氣輪機實(shí)現新的突破
投入商用!3月8日,我國首臺完全自主知識產(chǎn)權F級50兆瓦重型燃氣輪機(以下簡(jiǎn)稱(chēng)G50)順利通過(guò)72+24小時(shí)試運行,正式投入商業(yè)運行,填補了我國自主燃氣輪機應用領(lǐng)域空白。
重型燃氣輪機,是目前效率最高的熱功轉換設備,是一個(gè)國家工業(yè)水平、綜合國力的重要體現,研發(fā)難度不同一般?!癎50燃燒器內的空氣以每秒60米的速度高速流動(dòng),點(diǎn)火難度好比在10級大風(fēng)中點(diǎn)燃一根蠟燭?!睎|方電氣集團東方汽輪機公司全國重點(diǎn)實(shí)驗室主任方宇說(shuō)。
再比如,G50的關(guān)鍵零部件——透平葉片,要滿(mǎn)足三個(gè)極為嚴苛的條件:一、要“忍耐”1300攝氏度的高溫,要知道,這一溫度遠高于普通金屬熔點(diǎn),常用的高溫鎳極合金材料長(cháng)期可耐受高溫也僅為900攝氏度左右;二、要承受18個(gè)標準大氣壓的壓力,相當于180米深水壩蓄滿(mǎn)水后的壩底壓力;三、以每分鐘6000轉的速度高速旋轉,葉頂的線(xiàn)速度超過(guò)大型客機飛行速度的兩倍?!斑@就要求研究人員將氣動(dòng)力學(xué)、固體力學(xué)、機械學(xué)、材料學(xué)等多學(xué)科知識在工程上應用到極限?!狈接钫f(shuō)。
此外,G50有2萬(wàn)多個(gè)零部件,系統耦合度與部件集成度超高,零部件的裝配精度均要控制在0.05毫米內。一些關(guān)鍵零部件,即使出現1毫米的運行間隙偏差,也會(huì )導致整機失效。
“我們聯(lián)合上下游近300家單位,歷經(jīng)4000多個(gè)日日夜夜才終于啃下這塊‘硬骨頭’?!被貞?3年研制歷程,方宇感慨萬(wàn)千:2009年啟動(dòng)項目攻關(guān),僅結構設計就花了4年;首個(gè)燃燒器的試制,又用了2年;此后,團隊還花了4年進(jìn)行部件試驗,試驗時(shí)長(cháng)超1000個(gè)小時(shí),報廢了8個(gè)燃燒器。
從零起步的探索實(shí)為艱辛。像透平葉片,市面上沒(méi)有企業(yè)供應,東方汽輪機自己組建葉片精鑄團隊。面對困難,團隊成員夜以繼日地閱讀文獻、尋找方法。最終,歷經(jīng)千萬(wàn)次試驗,探索出“一種帶陶瓷型芯蠟模成型方法”,解決了葉片變形、疏松、熱裂、斷芯等難題。如今,東方汽輪機的透平葉片精密鑄造中試生產(chǎn)線(xiàn)已具備F級50兆瓦燃機的批量化制造能力?!叭細廨啓C的高溫透平葉片一般2至3年就要維修更換。這條生產(chǎn)線(xiàn)可為國內正在運行的大功率等級燃機透平葉片提供備件,再不用苦等進(jìn)口備件?!睎|方電氣集團東方汽輪機公司G50發(fā)展中心副主任田曉晶介紹。
研發(fā)過(guò)程中,難題經(jīng)常不期而至。2018年,燃燒技術(shù)團隊在開(kāi)展燃燒器部件試驗時(shí),遇到了約3000赫茲的高頻振蕩,刺耳的聲音穿透隔音防護傳至測控室。用窺視鏡一檢查,有裂紋、有碎片,設備部件已經(jīng)受損,試驗被迫停止?!昂髞?lái)我們才意識到,試驗遇到了‘熱聲振蕩尖叫’?!碧飼跃Ы榻B,在燃燒器內部,高溫火焰與壓力波動(dòng)“你來(lái)我往”,產(chǎn)生“熱聲振蕩”現象,一旦發(fā)生共振,就會(huì )損壞設備。
研發(fā)團隊回歸基礎、重頭來(lái)過(guò)。他們聯(lián)合國內高校開(kāi)展基礎研發(fā),開(kāi)展數百次部件級別試驗……耗時(shí)2年,研發(fā)團隊終于建立了一套完整的熱聲振蕩預測和控制方法,進(jìn)而找到了最佳的燃料與空氣匹配比例,讓“熱聲振蕩尖叫”安靜了下來(lái)。
G50研制成功背后,有研發(fā)人員的不懈努力,還有企業(yè)的持續投入?!坝腥苏f(shuō),燃機就是‘燒錢(qián)燒出來(lái)的’?!狈接钫f(shuō),長(cháng)達13年的持續研發(fā),累計資金投入近20億元。
功夫不負有心人。如今,我國已全面攻克燃氣輪機自主研制、試驗全過(guò)程技術(shù),掌握了燃氣輪機核心部件與整機總體性能、總體結構的設計方法,形成燃機設計/制造標準超1000項。
展望未來(lái),東方電氣有關(guān)負責人表示:將依托首臺套重大技術(shù)裝備示范項目開(kāi)展長(cháng)期試驗驗證,持續優(yōu)化G50性能。同時(shí),還將依托G50的研發(fā)能力,開(kāi)發(fā)F級15兆瓦、F級80兆瓦重型燃氣輪機,健全我國燃氣輪機譜系。
聚焦需求 不懈創(chuàng )新 國產(chǎn)手機穩步進(jìn)軍全球高端市場(chǎng)
當地時(shí)間2月27日,2023年世界移動(dòng)通信大會(huì )在西班牙巴塞羅那開(kāi)幕。來(lái)自中國的智能手機品牌榮耀引來(lái)關(guān)注:最新一代旗艦手機榮耀Magic5系列發(fā)布,兩款產(chǎn)品起售價(jià)格分別為899歐元和1199歐元,進(jìn)軍全球高端智能手機市場(chǎng)。
“打造全球標志性科技品牌,是榮耀品牌2020年底提出的愿景?!睒s耀終端有限公司首席執行官趙明說(shuō)。2022年,榮耀研發(fā)投入占銷(xiāo)售收入的比例接近10%,在國內大企業(yè)研發(fā)投入強度排名中處于領(lǐng)先方陣。持續高研發(fā)投入帶來(lái)的“鷹眼”抓拍、自研射頻增強芯片,以及全球首發(fā)硅碳負極技術(shù)的“青海湖”電池等創(chuàng )新突破,讓榮耀具備了沖擊全球高端市場(chǎng)的實(shí)力。
高端化發(fā)展,離不開(kāi)錨定用戶(hù)痛點(diǎn)、突破行業(yè)技術(shù)天花板的堅持。
遠處是城市風(fēng)景線(xiàn),近景區放置了10多種不同顏色的水彩筆、紅綠兩色的樹(shù)葉和花朵等道具,對焦點(diǎn)則是一張可以快速左右移動(dòng)的圖卡……在深圳新一代產(chǎn)業(yè)園榮耀研發(fā)中心大樓影像客觀(guān)實(shí)驗室,黑色幕布隔開(kāi)的一個(gè)小隔間里,一臺配置獨特的燈箱格外引人注意。
“這是我們的抓拍實(shí)驗室?!睒s耀產(chǎn)品領(lǐng)域專(zhuān)家曹工說(shuō),這些復雜的場(chǎng)景還原,是為了測試和訓練“鷹眼”抓拍系統。記者點(diǎn)擊架設在云臺上的Magic5屏幕進(jìn)行拍攝,在圖卡最快每秒3米的快速移動(dòng)中,一張畫(huà)質(zhì)清晰、色彩均衡、細節豐富的照片瞬間出現在面前?!盎谌斯ぶ悄芩惴?,‘鷹眼’可自動(dòng)拍攝一連串照片,并智能篩選出動(dòng)作、表情、畫(huà)質(zhì)最佳的一張?!辈芄ふf(shuō)。
像這樣的影像實(shí)驗室,榮耀已搭建了10個(gè)?!耙坏┬庐a(chǎn)品的影像硬件單元定型,我們就會(huì )開(kāi)啟多輪測試,通過(guò)系統軟件自動(dòng)分析問(wèn)題,并針對算法進(jìn)行數十次迭代?!辈芄ふf(shuō),產(chǎn)品上市之后,還會(huì )針對用戶(hù)反饋持續改進(jìn),每3至4個(gè)月完成一次升級。
除了為智能手機用戶(hù)化解拍照、續航、信號等痛點(diǎn),榮耀手機還依托MagicOS操作系統首創(chuàng )了不少智慧應用。
手機客戶(hù)端購買(mǎi)機票、提前完成值機,走進(jìn)機場(chǎng)的一剎那,電子登機牌便自動(dòng)彈出;早晨乘坐地鐵上班,走到地鐵閘口前,地鐵碼就自動(dòng)打開(kāi)……這些貼心應用,得益于榮耀手機端的平臺級人工智能?!拔覀冋J為,未來(lái)智能手機將成為用戶(hù)的個(gè)人助理?!壁w明說(shuō),通過(guò)平臺級人工智能,榮耀MagicOS操作系統能夠系統學(xué)習用戶(hù)的日常應用習慣,進(jìn)而預判下一步的行為和使用場(chǎng)景,并催生出一系列智慧應用,將這些計算和存儲限定在手機端進(jìn)行,還能充分保障消費者隱私和數據安全。
高端化發(fā)展,同樣離不開(kāi)精湛的工藝、先進(jìn)的智能制造系統。
走進(jìn)深圳榮耀智能機器有限公司智能制造示范工廠(chǎng),4條長(cháng)近150米的產(chǎn)線(xiàn)一字排開(kāi)。產(chǎn)線(xiàn)前端的SMT貼片工序,自動(dòng)貼片機正進(jìn)行手機主板貼裝?!跋啾壬弦淮a(chǎn)品,榮耀此次采用 ‘四明治’工藝,能給電池、影像單元預留出更大空間?!敝钢?zhù)托盤(pán)里的手機主板,榮耀制造管理部工作人員告訴記者,這塊貼滿(mǎn)元器件的主板有4層,共1500多個(gè)元器件,每個(gè)貼裝精度為0.04毫米,“要完成高精度的板上疊板,離不開(kāi)榮耀自主開(kāi)發(fā)的4層疊放制造工藝,更離不開(kāi)嚴苛的在線(xiàn)質(zhì)檢體系?!?/p>
“榮耀手機主板在產(chǎn)線(xiàn)上要完成兩次貼片工序和4次100%自動(dòng)化檢測?!毖刂?zhù)工作人員的視線(xiàn),記者看到一臺貼著(zhù)HIEP標識的機柜,這是榮耀自主開(kāi)發(fā)的智能裝備平臺,在產(chǎn)線(xiàn)上,類(lèi)似的自研裝備正大量應用于單板外觀(guān)3D掃描檢測、單板射頻測試、螺釘激光探高檢測、100%在線(xiàn)自動(dòng)老化測試、整機射頻測試、影像測試、屏幕測試等10多個(gè)檢測工序。在榮耀智能工廠(chǎng),檢測工序比組裝工序還要多,確保只有合格品才能進(jìn)入下一道工序。
“高端化不是口號,而是一場(chǎng)‘馬拉松’?!壁w明說(shuō),下一代手機的影像系統、“青海湖”電池的2.0甚至3.0版本、更加智慧化的人工智能應用,都在緊鑼密鼓地研發(fā)中,“我們的目標是今年將國內高端市場(chǎng)份額提升至10%,并在全球市場(chǎng)的高端化競爭中贏(yíng)得一席之地?!?/p>
數字賦能 提檔升級 工業(yè)機器人國際市場(chǎng)份額大幅提高
裝配、組裝、搬運、布線(xiàn)……南京埃斯頓自動(dòng)化股份有限公司生產(chǎn)車(chē)間內,傳送線(xiàn)高速運轉。環(huán)環(huán)相扣的裝配崗位上,“技術(shù)工人”或揮舞長(cháng)臂、或運用靈活關(guān)節,各司其職、緊密配合,將一個(gè)個(gè)部件拼裝成工業(yè)機器人成品。
“這些‘員工’都是機器人,可以夜以繼日地加班加點(diǎn),即便這樣,還是忙不過(guò)來(lái)?!狈_(kāi)進(jìn)度表,埃斯頓自動(dòng)化股份有限公司生產(chǎn)負責人說(shuō),公司工業(yè)機器人生產(chǎn)線(xiàn)正滿(mǎn)負荷運轉,“去年銷(xiāo)量突破1.7萬(wàn)臺套,今年有望超過(guò)2.5萬(wàn)臺套,訂單接連不斷,產(chǎn)能還得繼續擴充?!?/p>
紅火的成績(jì)單背后,離不開(kāi)公司發(fā)力數字化的付出。埃斯頓公司市場(chǎng)總監盧昊介紹,過(guò)去,機器人成品只知道按部就班完成好設定的動(dòng)作;現在,公司交付客戶(hù)的是整套方案——新一代機器人搭載數字化平臺,平臺上擁有強大的知識庫,通過(guò)“對比參照”知識與經(jīng)驗,既知道需完成哪些焊接動(dòng)作,也知道完成效果如何,還能主動(dòng)匹配更優(yōu)方案,“如果交付的是多個(gè)機器人組成的生產(chǎn)線(xiàn),還能通過(guò)數字化平臺分配任務(wù)、提高質(zhì)量、加強過(guò)程管理?!?/p>
在盧昊看來(lái),隨著(zhù)我國制造業(yè)加快轉型升級,工業(yè)機器人的市場(chǎng)需求正大幅拓展,并且正從通用型向定制化方向轉變,“要實(shí)現定制化,除了在硬件上對臂展、負載、材料等進(jìn)行改造外,還需要將數字化融入產(chǎn)品全生命周期,幫助機器人在不同細分領(lǐng)域有更專(zhuān)業(yè)的表現?!?/p>
沿著(zhù)產(chǎn)線(xiàn)繼續向前,機器人成品正在一個(gè)個(gè)“格子間”里進(jìn)行測試。它們中,有的像熟練工,可精準完成排板插件等動(dòng)作,有的像大力士,能搬動(dòng)上千斤配重塊?!皳碛胁煌寄?,得益于它們搭載著(zhù)公司自主研發(fā)的‘運維精靈’?!北R昊解釋?zhuān)斑\維精靈”是手掌大小的邊緣網(wǎng)關(guān)模塊,可收集機器人運動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的電流、位置、扭矩等信息,并將其上傳至數字化平臺,從而形成大數據庫,為不同行業(yè)定制“數字模型”。
交付客戶(hù)后,機器人還能借助自帶的“知識庫”自我學(xué)習、更新技能,根據環(huán)境數據和需求指標,確定工作的“時(shí)間表”和“路線(xiàn)圖”,讓作業(yè)的精度和效率平均提升30%以上。如果出現故障,機器人還會(huì )自動(dòng)發(fā)出警告,交由生產(chǎn)商的技術(shù)人員進(jìn)行遠程診斷處理。
“近10年,在需求帶動(dòng)和政策支持下,國內工業(yè)機器人行業(yè)快速發(fā)展,經(jīng)過(guò)提檔升級、優(yōu)勝劣汰,已經(jīng)實(shí)現國際領(lǐng)先?!卑K诡D公司副總裁周愛(ài)林表示,我國工業(yè)機器人產(chǎn)品在國際市場(chǎng)上的占比已從10年前的10%左右上升到30%左右,在信息家電領(lǐng)域更是超過(guò)50%,在鋰電、光伏、壓鑄等高端細分市場(chǎng)的競爭力也很強。據了解,我國工業(yè)機器人應用已覆蓋國民經(jīng)濟60個(gè)行業(yè)大類(lèi)、168個(gè)行業(yè)中類(lèi)。2021年我國制造業(yè)機器人密度達每萬(wàn)人超過(guò)300臺,比2012年增長(cháng)約13倍。
“上游,減速機、控制器、視覺(jué)傳感器等核心零部件國產(chǎn)化進(jìn)程加快,為降本增效提供了更多可能。下游,新能源、汽車(chē)、鋰電等行業(yè)需求旺盛,發(fā)展后勁十足。深耕細作、奮力登攀,好戲還在后頭?!闭劶拔磥?lái),周愛(ài)林信心滿(mǎn)滿(mǎn)。(記者 王政 姚雪青 李心萍)
轉自:人民日報
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