習(xí)近平總書記指出:“我國(guó)的制造業(yè)門類非常齊全,現(xiàn)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(xiàn)在這里?!蓖苿?dòng)重大技術(shù)改造升級(jí)工程,淘汰落后產(chǎn)能,持續(xù)實(shí)施消費(fèi)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(guó)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(bào)道,記者分別走進(jìn)三家企業(yè),了解中國(guó)制造全面提升、布局高端的最新進(jìn)展。
——編 者
攻堅(jiān)克難 持續(xù)研發(fā) 我國(guó)重型燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)現(xiàn)新的突破
投入商用!3月8日,我國(guó)首臺(tái)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)F級(jí)50兆瓦重型燃?xì)廨啓C(jī)(以下簡(jiǎn)稱G50)順利通過(guò)72+24小時(shí)試運(yùn)行,正式投入商業(yè)運(yùn)行,填補(bǔ)了我國(guó)自主燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用領(lǐng)域空白。
重型燃?xì)廨啓C(jī),是目前效率最高的熱功轉(zhuǎn)換設(shè)備,是一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平、綜合國(guó)力的重要體現(xiàn),研發(fā)難度不同一般?!癎50燃燒器內(nèi)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(jí)大風(fēng)中點(diǎn)燃一根蠟燭。”東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)公司全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任方宇說(shuō)。
再比如,G50的關(guān)鍵零部件——透平葉片,要滿足三個(gè)極為嚴(yán)苛的條件:一、要“忍耐”1300攝氏度的高溫,要知道,這一溫度遠(yuǎn)高于普通金屬熔點(diǎn),常用的高溫鎳極合金材料長(zhǎng)期可耐受高溫也僅為900攝氏度左右;二、要承受18個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓力,相當(dāng)于180米深水壩蓄滿水后的壩底壓力;三、以每分鐘6000轉(zhuǎn)的速度高速旋轉(zhuǎn),葉頂?shù)木€速度超過(guò)大型客機(jī)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(jī)械學(xué)、材料學(xué)等多學(xué)科知識(shí)在工程上應(yīng)用到極限?!狈接钫f(shuō)。
此外,G50有2萬(wàn)多個(gè)零部件,系統(tǒng)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(nèi)。一些關(guān)鍵零部件,即使出現(xiàn)1毫米的運(yùn)行間隙偏差,也會(huì)導(dǎo)致整機(jī)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(xiàng)目攻關(guān),僅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就花了4年;首個(gè)燃燒器的試制,又用了2年;此后,團(tuán)隊(duì)還花了4年進(jìn)行部件試驗(yàn),試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)超1000個(gè)小時(shí),報(bào)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(yīng),東方汽輪機(jī)自己組建葉片精鑄團(tuán)隊(duì)。面對(duì)困難,團(tuán)隊(duì)成員夜以繼日地閱讀文獻(xiàn)、尋找方法。最終,歷經(jīng)千萬(wàn)次試驗(yàn),探索出“一種帶陶瓷型芯蠟?zāi)3尚头椒ā?,解決了葉片變形、疏松、熱裂、斷芯等難題。如今,東方汽輪機(jī)的透平葉片精密鑄造中試生產(chǎn)線已具備F級(jí)50兆瓦燃機(jī)的批量化制造能力。“燃?xì)廨啓C(jī)的高溫透平葉片一般2至3年就要維修更換。這條生產(chǎn)線可為國(guó)內(nèi)正在運(yùn)行的大功率等級(jí)燃機(jī)透平葉片提供備件,再不用苦等進(jìn)口備件?!睎|方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)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(tuán)隊(duì)在開展燃燒器部件試驗(yàn)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(hù)傳至測(cè)控室。用窺視鏡一檢查,有裂紋、有碎片,設(shè)備部件已經(jīng)受損,試驗(yàn)被迫停止?!昂髞?lái)我們才意識(shí)到,試驗(yàn)遇到了‘熱聲振蕩尖叫’。”田曉晶介紹,在燃燒器內(nèi)部,高溫火焰與壓力波動(dòng)“你來(lái)我往”,產(chǎn)生“熱聲振蕩”現(xiàn)象,一旦發(fā)生共振,就會(huì)損壞設(shè)備。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)回歸基礎(chǔ)、重頭來(lái)過(guò)。他們聯(lián)合國(guó)內(nèi)高校開展基礎(chǔ)研發(fā),開展數(shù)百次部件級(jí)別試驗(yàn)……耗時(shí)2年,研發(fā)團(tuán)隊(duì)終于建立了一套完整的熱聲振蕩預(yù)測(cè)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(xù)投入?!坝腥苏f(shuō),燃機(jī)就是‘燒錢燒出來(lái)的’。”方宇說(shuō),長(zhǎng)達(dá)13年的持續(xù)研發(fā),累計(jì)資金投入近20億元。
功夫不負(fù)有心人。如今,我國(guó)已全面攻克燃?xì)廨啓C(jī)自主研制、試驗(yàn)全過(guò)程技術(shù),掌握了燃?xì)廨啓C(jī)核心部件與整機(jī)總體性能、總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法,形成燃機(jī)設(shè)計(jì)/制造標(biāo)準(zhǔn)超1000項(xiàng)。
展望未來(lái),東方電氣有關(guān)負(fù)責(zé)人表示:將依托首臺(tái)套重大技術(shù)裝備示范項(xiàng)目開展長(zhǎng)期試驗(yàn)驗(yàn)證,持續(xù)優(yōu)化G50性能。同時(shí),還將依托G50的研發(fā)能力,開發(fā)F級(jí)15兆瓦、F級(jí)80兆瓦重型燃?xì)廨啓C(jī),健全我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)譜系。
聚焦需求 不懈創(chuàng)新 國(guó)產(chǎn)手機(jī)穩(wěn)步進(jìn)軍全球高端市場(chǎng)
當(dāng)?shù)貢r(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幕。來(lái)自中國(guó)的智能手機(jī)品牌榮耀引來(lái)關(guān)注:最新一代旗艦手機(jī)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(jī)市場(chǎng)。
“打造全球標(biāo)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(zhí)行官趙明說(shuō)。2022年,榮耀研發(fā)投入占銷售收入的比例接近10%,在國(guó)內(nèi)大企業(yè)研發(fā)投入強(qiáng)度排名中處于領(lǐng)先方陣。持續(xù)高研發(fā)投入帶來(lái)的“鷹眼”抓拍、自研射頻增強(qiáng)芯片,以及全球首發(fā)硅碳負(fù)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,離不開錨定用戶痛點(diǎn)、突破行業(yè)技術(shù)天花板的堅(jiān)持。
遠(yuǎn)處是城市風(fēng)景線,近景區(qū)放置了10多種不同顏色的水彩筆、紅綠兩色的樹葉和花朵等道具,對(duì)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)中心大樓影像客觀實(shí)驗(yàn)室,黑色幕布隔開的一個(gè)小隔間里,一臺(tái)配置獨(dú)特的燈箱格外引人注意。
“這是我們的抓拍實(shí)驗(yàn)室。”榮耀產(chǎn)品領(lǐng)域?qū)<也芄ふf(shuō),這些復(fù)雜的場(chǎng)景還原,是為了測(cè)試和訓(xùn)練“鷹眼”抓拍系統(tǒng)。記者點(diǎn)擊架設(shè)在云臺(tái)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,一張畫質(zhì)清晰、色彩均衡、細(xì)節(jié)豐富的照片瞬間出現(xiàn)在面前。“基于人工智能算法,‘鷹眼’可自動(dòng)拍攝一連串照片,并智能篩選出動(dòng)作、表情、畫質(zhì)最佳的一張?!辈芄ふf(shuō)。
像這樣的影像實(shí)驗(yàn)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)開啟多輪測(cè)試,通過(guò)系統(tǒng)軟件自動(dòng)分析問(wèn)題,并針對(duì)算法進(jìn)行數(shù)十次迭代。”曹工說(shuō),產(chǎn)品上市之后,還會(huì)針對(duì)用戶反饋持續(xù)改進(jìn),每3至4個(gè)月完成一次升級(jí)。
除了為智能手機(jī)用戶化解拍照、續(xù)航、信號(hào)等痛點(diǎn),榮耀手機(jī)還依托MagicOS操作系統(tǒng)首創(chuàng)了不少智慧應(yīng)用。
手機(jī)客戶端購(gòu)買機(jī)票、提前完成值機(jī),走進(jìn)機(jī)場(chǎng)的一剎那,電子登機(jī)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……這些貼心應(yīng)用,得益于榮耀手機(jī)端的平臺(tái)級(jí)人工智能?!拔覀冋J(rèn)為,未來(lái)智能手機(jī)將成為用戶的個(gè)人助理。”趙明說(shuō),通過(guò)平臺(tái)級(jí)人工智能,榮耀MagicOS操作系統(tǒng)能夠系統(tǒng)學(xué)習(xí)用戶的日常應(yīng)用習(xí)慣,進(jìn)而預(yù)判下一步的行為和使用場(chǎng)景,并催生出一系列智慧應(yīng)用,將這些計(jì)算和存儲(chǔ)限定在手機(jī)端進(jìn)行,還能充分保障消費(fèi)者隱私和數(shù)據(jù)安全。
高端化發(fā)展,同樣離不開精湛的工藝、先進(jìn)的智能制造系統(tǒng)。
走進(jìn)深圳榮耀智能機(jī)器有限公司智能制造示范工廠,4條長(zhǎng)近150米的產(chǎn)線一字排開。產(chǎn)線前端的SMT貼片工序,自動(dòng)貼片機(jī)正進(jìn)行手機(jī)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(yù)留出更大空間。”指著托盤里的手機(jī)主板,榮耀制造管理部工作人員告訴記者,這塊貼滿元器件的主板有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,離不開榮耀自主開發(fā)的4層疊放制造工藝,更離不開嚴(yán)苛的在線質(zhì)檢體系。”
“榮耀手機(jī)主板在產(chǎn)線上要完成兩次貼片工序和4次100%自動(dòng)化檢測(cè)。”沿著工作人員的視線,記者看到一臺(tái)貼著HIEP標(biāo)識(shí)的機(jī)柜,這是榮耀自主開發(fā)的智能裝備平臺(tái),在產(chǎn)線上,類似的自研裝備正大量應(yīng)用于單板外觀3D掃描檢測(cè)、單板射頻測(cè)試、螺釘激光探高檢測(cè)、100%在線自動(dòng)老化測(cè)試、整機(jī)射頻測(cè)試、影像測(cè)試、屏幕測(cè)試等10多個(gè)檢測(cè)工序。在榮耀智能工廠,檢測(cè)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(hào),而是一場(chǎng)‘馬拉松’?!壁w明說(shuō),下一代手機(jī)的影像系統(tǒng)、“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(yīng)用,都在緊鑼密鼓地研發(fā)中,“我們的目標(biāo)是今年將國(guó)內(nèi)高端市場(chǎng)份額提升至10%,并在全球市場(chǎng)的高端化競(jìng)爭(zhēng)中贏得一席之地?!?/p>
數(shù)字賦能 提檔升級(jí) 工業(yè)機(jī)器人國(guó)際市場(chǎng)份額大幅提高
裝配、組裝、搬運(yùn)、布線……南京埃斯頓自動(dòng)化股份有限公司生產(chǎn)車間內(nèi),傳送線高速運(yùn)轉(zhuǎn)。環(huán)環(huán)相扣的裝配崗位上,“技術(shù)工人”或揮舞長(zhǎng)臂、或運(yùn)用靈活關(guān)節(jié),各司其職、緊密配合,將一個(gè)個(gè)部件拼裝成工業(yè)機(jī)器人成品。
“這些‘員工’都是機(jī)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_進(jìn)度表,埃斯頓自動(dòng)化股份有限公司生產(chǎn)負(fù)責(zé)人說(shuō),公司工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)線正滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),“去年銷量突破1.7萬(wàn)臺(tái)套,今年有望超過(guò)2.5萬(wàn)臺(tái)套,訂單接連不斷,產(chǎn)能還得繼續(xù)擴(kuò)充。”
紅火的成績(jī)單背后,離不開公司發(fā)力數(shù)字化的付出。埃斯頓公司市場(chǎng)總監(jiān)盧昊介紹,過(guò)去,機(jī)器人成品只知道按部就班完成好設(shè)定的動(dòng)作;現(xiàn)在,公司交付客戶的是整套方案——新一代機(jī)器人搭載數(shù)字化平臺(tái),平臺(tái)上擁有強(qiáng)大的知識(shí)庫(kù),通過(guò)“對(duì)比參照”知識(shí)與經(jīng)驗(yàn),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(jī)器人組成的生產(chǎn)線,還能通過(guò)數(shù)字化平臺(tái)分配任務(wù)、提高質(zhì)量、加強(qiáng)過(guò)程管理?!?/p>
在盧昊看來(lái),隨著我國(guó)制造業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級(jí),工業(yè)機(jī)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(zhuǎn)變,“要實(shí)現(xiàn)定制化,除了在硬件上對(duì)臂展、負(fù)載、材料等進(jìn)行改造外,還需要將數(shù)字化融入產(chǎn)品全生命周期,幫助機(jī)器人在不同細(xì)分領(lǐng)域有更專業(yè)的表現(xiàn)?!?/p>
沿著產(chǎn)線繼續(xù)向前,機(jī)器人成品正在一個(gè)個(gè)“格子間”里進(jìn)行測(cè)試。它們中,有的像熟練工,可精準(zhǔn)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。“擁有不同技能,得益于它們搭載著公司自主研發(fā)的‘運(yùn)維精靈’?!北R昊解釋,“運(yùn)維精靈”是手掌大小的邊緣網(wǎng)關(guān)模塊,可收集機(jī)器人運(yùn)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(shù)字化平臺(tái),從而形成大數(shù)據(jù)庫(kù),為不同行業(yè)定制“數(shù)字模型”。
交付客戶后,機(jī)器人還能借助自帶的“知識(shí)庫(kù)”自我學(xué)習(xí)、更新技能,根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)和需求指標(biāo),確定工作的“時(shí)間表”和“路線圖”,讓作業(yè)的精度和效率平均提升30%以上。如果出現(xiàn)故障,機(jī)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(yuǎn)程診斷處理。
“近10年,在需求帶動(dòng)和政策支持下,國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)快速發(fā)展,經(jīng)過(guò)提檔升級(jí)、優(yōu)勝劣汰,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)際領(lǐng)先。”埃斯頓公司副總裁周愛(ài)林表示,我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品在國(guó)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(xì)分市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力也很強(qiáng)。據(jù)了解,我國(guó)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用已覆蓋國(guó)民經(jīng)濟(jì)60個(gè)行業(yè)大類、168個(gè)行業(yè)中類。2021年我國(guó)制造業(yè)機(jī)器人密度達(dá)每萬(wàn)人超過(guò)300臺(tái),比2012年增長(zhǎng)約13倍。
“上游,減速機(jī)、控制器、視覺(jué)傳感器等核心零部件國(guó)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、鋰電等行業(yè)需求旺盛,發(fā)展后勁十足。深耕細(xì)作、奮力登攀,好戲還在后頭?!闭劶拔磥?lái),周愛(ài)林信心滿滿。(記者 王政 姚雪青 李心萍)
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