記者|丁云
高端智造的科技想象力
記者|丁云
從神舟十一號飛船和天宮二號的成功對接,到國產(chǎn)C919大型客機,再到最新的蘋果iPhone7系列手機,處處皆有著蘇州高新區(qū)的影子。在這個區(qū)域,以自主創(chuàng)新為核心驅動的智能制造戰(zhàn)略,在加強高新技術產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級方面,已逐漸顯露引領和支撐的作用。
10月17日,中國載人飛船神舟十一號成功發(fā)射,開啟了中國航天員迄今最長時間的太空駐留。打開太陽能帆板的“小盒子”控制器,由蘇州的研發(fā)機構研發(fā)與生產(chǎn)。
中國兵器第214所蘇州研發(fā)中心,位于蘇州科技城。中心此次承擔了飛船、對接機構和天宮二號空間實驗室等三大系統(tǒng)項目共6種20塊專用集成電路的科研任務。這些集成電路模塊有的只有一個火柴盒大小,卻包含了軍工級的高科技含量。
其中的電機驅動電源,用于神舟十一號載人飛船和天宮二號目標飛行器電源分系統(tǒng)驅動器之中。電源模塊用來控制太陽能帆板的姿態(tài),精確調(diào)整太陽能帆板和太陽照射方向的相對方位角,使得太陽能帆板最大限度地收集太陽能,供給航天器使用。此外,壓力傳感器用來檢測飛船艙內(nèi)壓力,是負責航天員生命保障系統(tǒng)的重要元器件;而充供電分流組合模塊主要負責太陽能帆板為系統(tǒng)蓄電池的充電、分流和供電功能。
為確保這些產(chǎn)品的高精密度和高可靠性,兵器214所科技人員在鍵合、密封、PIND控制等方面進行了大量的工藝研究工作,使所有電路能夠滿足航天的“苛刻”要求,保證了航天發(fā)射的圓滿成功。
不僅此次。在此之前,該所已經(jīng)承擔了天宮一號和神舟十號載人航天工程的7種關鍵系統(tǒng)的電路板制造,為飛船提供精準驅動控制信號及能源等,在歷次航天任務中表現(xiàn)出色。
北京時間早些時候的2016年9月15日,升空的天宮二號空間實驗室中,有一種重要的多功能小桌板,也來自于蘇州高新區(qū),只有1厘米厚,卻能承載8公斤的重量。航天員可以在上面寫字、吃飯,做一些科學實驗,可在太空上使用數(shù)十年。
這是一種由經(jīng)過特殊防霉菌處理的粘結玻纖預浸料制成的材料,打破了國際航空航天材料壟斷。此前,航天飛機大多采用國外生產(chǎn)的芳綸紙。芳綸是一種新型高科技合成纖維,具有高強度、重量輕、絕緣和抗老化性能,由芳綸纖維制成的芳綸紙可做成用于工業(yè)及航空航天領域的復合材料。從上世紀60年代起,美國杜邦公司長期壟斷全球市場。
大膽進行國產(chǎn)芳綸紙蜂窩技術研發(fā),成功打破國外壟斷的,是位于蘇州高新區(qū)滸墅關工業(yè)園內(nèi)的芳磊蜂窩復合材料有限公司。它同時推動了中國國產(chǎn)芳綸蜂窩在航空航天及民用諸多行業(yè)領域的產(chǎn)業(yè)化應用。
目前,公司產(chǎn)品已申請38項專利,其中已有2項發(fā)明專利和17項實用新型專利獲得授權。出品的AC系列蜂窩產(chǎn)品已應用于我國彩虹T4無人機、天宮二號內(nèi)飾板等國內(nèi)重大航空航天項目。此外,俄羅斯圖-204大型客機舷窗、櫥柜、衛(wèi)生間和地板等部件也使用了芳磊的產(chǎn)品。同時,一些國際主要飛機制造商也在測試和認證芳磊的蜂窩芯產(chǎn)品。
接下來,芳磊蜂窩還將拓展夾層板高附加值市場,努力建設符合國際著名航空公司要求的國際一流工廠,未來可實現(xiàn)年產(chǎn)值3-5億元,其中一半以上的市場份額來自國內(nèi)外航空航天領域。
最新的iPhone7系列手機有了防水功能。為蘋果手機這一技術升級提供保障,承擔iPhone7所有零部件防水測試任務的,是位于蘇州高新區(qū)的富強科技有限公司。
富強科技展廳內(nèi),有一條智能組裝檢測線,通過這套實時檢測系統(tǒng),每款產(chǎn)品從訂單下達,到倉庫出料、組裝、檢測,生產(chǎn)過程的每一個環(huán)節(jié)都可隨時掌控,產(chǎn)品的良率、設備的動態(tài)也會在大屏幕上同步顯示。以往建一條大規(guī)模手機組裝線至少要1000至2000人,但這條自主研發(fā)的作業(yè)線全程沒有一個工人,由機器完成高速加工和三次元檢測等流程,生產(chǎn)成本成倍降低。
川崎精密機械(蘇州)公司,精密生產(chǎn)車間里,一條由機器人組成的自動生產(chǎn)線上,一個個起伏有序的機器臂,正靈活轉動關節(jié)完成各自工序。負責人指著一款外形粗壯的單臂搬運機器人介紹,這是全行業(yè)最快的搬運機器人,能在3.5秒把180公斤重的物體搬上生產(chǎn)線。
機器人制造機器人,被業(yè)內(nèi)看作是顛覆傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的重要標志。公司每天可生產(chǎn)17臺機器人,年產(chǎn)值4億元左右,線上員工僅42人。
萊克電氣股份有限公司2013年引入高速電機智能生產(chǎn)車間,使用機器人46臺。據(jù)測算,過去操作一臺機器兩班8個人,現(xiàn)在只要4個人。以普通工人年薪5萬元計,投資一年就能賺回來了。而且,引入智能制造后,主材報廢率降低6成,車間勞動生產(chǎn)率提升6成。這種“一出一進”足以決定一家企業(yè)的生死存亡。
今年上半年,富強科技還與德國KUKA機器人有限公司簽署了《戰(zhàn)略合作備忘錄》,將就KUKA機器人公司工業(yè)機器人在3C、汽車、醫(yī)療、新能源等行業(yè)的使用推廣進行合作,促進中國地區(qū)智能制造、自動化及機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
在蘇州高新區(qū),集聚了一批機器人及關鍵部件生產(chǎn)企業(yè)。華曉精密、凱蒂亞智能、華啟智能、康多機器人、向東智造、沃倫韋爾等已成為行業(yè)先鋒,既有整機生產(chǎn),也有核心零部件企業(yè),還有相關安全芯片和軟件開發(fā)企業(yè)。
智能制造可以有效破解能源、資源和環(huán)境硬約束。目前,高新區(qū)已擁有智能裝備制造企業(yè)40家,年銷售收入超過200億元;涌現(xiàn)出了以紐威數(shù)控、電加工所為代表的高檔數(shù)控機床、電加工特種機床;以富強科技、天準精密為代表的高精度全自動組裝和檢測系統(tǒng)設備生產(chǎn)線;以蘇福馬、蘇鑄為代表的成套生產(chǎn)線制造商;以川崎精密、佳世達電通為代表的工業(yè)機器人;以英威騰為代表的變頻器、伺服驅動器等機器人關鍵零部件制造企業(yè)。
去年,我國自主研制的C919大型客機下線,意味著我國躋身成為世界上少數(shù)掌握研發(fā)制造大型客機能力的國家。紐威數(shù)控是重要參與者。
紐威數(shù)控裝備(蘇州)有限公司,全省規(guī)模最大、品種最全、銷售額最大、出口最多的金屬切削機床生產(chǎn)企業(yè),生產(chǎn)自動化程度已達50%以上,占據(jù)行業(yè)領先地位,公司相繼建立起江蘇省工程技術研究中心、江蘇省企業(yè)技術中心。近6年,承擔了兩項國家科技重大專項。僅紐威機床研究院,就有100多位國內(nèi)機床行業(yè)一流的研發(fā)工程師。
一架C919需要100多萬個零件,紐威數(shù)控以自主研發(fā)的機床為國產(chǎn)大飛機提供機身的大型框架結構,機翼、尾翼、起落架等各種零件的加工。C919在設計數(shù)字樣機時,對流程提出了要求,根據(jù)供應商傳來的各項數(shù)據(jù),生產(chǎn)線的數(shù)字化模擬系統(tǒng)提前算出對接數(shù)據(jù),傳送到安裝傳感器的定位器,自動去尋找卡口。為了確保各個零部件的精準度控制在毫米級,紐威數(shù)控裝備(蘇州)有限公司的兩臺龍門加工設備,就被“大飛機”項目訂購使用。
在高新區(qū),集聚了精雕精密、寶瑪數(shù)控、三光科技等一批數(shù)控或特種加工機床的生產(chǎn)企業(yè)。蘇州電加工機床研究所是國內(nèi)特種加工行業(yè)中綜合實力最強的研發(fā)機構。
越是高檔數(shù)控機床,越離不開精密檢測。天準科技,中國影像測量儀和三坐標測量機等校準規(guī)范及國家標準的起草單位,已獲發(fā)明專利授權15項。承接的“國家重大科學儀器設備開發(fā)專項——復合式高精度坐標測量儀器開發(fā)和應用”,今年獲得重大突破,精度已逼近0.3微米的最終目標。由此,中國成為繼德國、日本之后掌握同等高精度測量技術的第三個國家。在蘇州城西,同時引進與培育了一批高精度全自動組裝和檢測系統(tǒng)設備生產(chǎn)企業(yè)。
國產(chǎn)大飛機C919零部件也有蘇州高新區(qū)企業(yè)的功勞
不久前,蘇州高新區(qū)先后出臺《關于支持工業(yè)經(jīng)濟升級發(fā)展的若干意見》、《加快發(fā)展智能制造促進轉型升級的若干意見》,制定引導和支持細則,又在高新區(qū)“十三五”規(guī)劃中,明確提出“打造江蘇智能制造產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)”的發(fā)展定位。
大力推進以自主創(chuàng)新為核心驅動的智能制造戰(zhàn)略,加強高新技術產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級的引領和支撐作用。而以新一代信息技術為重要支撐,智能制造產(chǎn)業(yè)在蘇州高新區(qū)迅速發(fā)展,涌現(xiàn)出一批新技術、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式,高新區(qū)也先后獲批國家新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地、省兩化融合示范區(qū)。
蘇州高新區(qū)大力推動工業(yè)化和信息化深度融合,也將會切實推動蘇州創(chuàng)造,搶占新一輪產(chǎn)業(yè)競爭制高點。