柳工研發(fā)減振降噪技術(shù) 把中國(guó)工程機(jī)械送入國(guó)際高端市場(chǎng)

張燕

去年底，廣西柳工集團(tuán)有限公司（下稱“柳工”）研發(fā)的“面向工程機(jī)械機(jī)種特征的減振降噪共性關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”（下稱“減振降噪技術(shù)”）獲得了中國(guó)機(jī)械工業(yè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。對(duì)于柳工的研發(fā)團(tuán)隊(duì)來說，這無疑是對(duì)他們努力最好的認(rèn)可。

經(jīng)過數(shù)百萬次試驗(yàn)，攻克了上百個(gè)技術(shù)難關(guān)，從2008年第一項(xiàng)子系統(tǒng)“消音器”的研發(fā)成功，到2011年第一臺(tái)整機(jī)成型，再到如今技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)形成，柳工研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷時(shí)數(shù)年磨成了一把征戰(zhàn)國(guó)外高端機(jī)械市場(chǎng)的利器。

柳工首席科學(xué)家、減振降噪技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人初長(zhǎng)祥表示，以應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)的裝載機(jī)“柳工CLG856III”為例，目前司機(jī)位置噪音為71分貝，不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo)限制89分貝、歐盟標(biāo)準(zhǔn)80分貝，甚至比國(guó)際工程機(jī)械標(biāo)桿企業(yè)卡特彼勒的高端產(chǎn)品950H裝載機(jī)標(biāo)配還要低一個(gè)分貝。

“不要小看這幾個(gè)分貝，每3個(gè)分貝就是一個(gè)數(shù)量值，意味著聲音傳遞的能量需要降一半。”初長(zhǎng)祥介紹說，“隨著該項(xiàng)技術(shù)的成功研發(fā)，目前柳工在噪聲指標(biāo)方面已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。”

進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)，產(chǎn)品噪聲是“攔路虎”

噪聲污染的管理一直是中國(guó)工程機(jī)械產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定中的一個(gè)盲點(diǎn)。雖然從上世紀(jì)80年代開始，國(guó)內(nèi)開始制定針對(duì)工程機(jī)械噪聲污染的限制法規(guī)，但是相對(duì)寬泛。隨著行業(yè)的發(fā)展，中國(guó)工程機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性大幅提升，噪聲控制也越來越受到重視。在最新出臺(tái)的國(guó)家土方機(jī)械強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)中，赫然排在第一位的就是《土方機(jī)械噪聲限值》。

“在國(guó)外市場(chǎng)，噪聲污染的標(biāo)準(zhǔn)和排放標(biāo)準(zhǔn)是同樣嚴(yán)格的。相比國(guó)際標(biāo)桿企業(yè)的產(chǎn)品，噪聲污染控制是國(guó)內(nèi)機(jī)械產(chǎn)品的軟肋。不同于國(guó)內(nèi)機(jī)械產(chǎn)品采購，國(guó)外對(duì)于操作舒適性的要求很高，只有滿足了國(guó)外客戶的需求，才能提升國(guó)內(nèi)機(jī)械產(chǎn)品在國(guó)外市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力?！背蹰L(zhǎng)祥對(duì)《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》表示。

1998年，柳工引進(jìn)了國(guó)際機(jī)械標(biāo)桿企業(yè)卡特彼勒一臺(tái)輪式裝載機(jī)整機(jī)機(jī)型。在研究過程中，柳工研發(fā)團(tuán)隊(duì)注意到了該機(jī)型針對(duì)振動(dòng)噪聲的處理技術(shù)。據(jù)初長(zhǎng)祥回憶，當(dāng)時(shí)，國(guó)內(nèi)機(jī)械產(chǎn)品并沒有專門針對(duì)噪聲處理的相關(guān)技術(shù)。但是鑒于當(dāng)時(shí)的技術(shù)難點(diǎn)還集中在動(dòng)力和機(jī)械操作方面，柳工并沒有對(duì)噪聲處理予以重視。

2002年，柳工開始提出國(guó)際化戰(zhàn)略，逐步將產(chǎn)品推向亞洲市場(chǎng)、拉丁美洲和歐美市場(chǎng)。在進(jìn)入歐洲市場(chǎng)時(shí)，過去被忽略的噪聲指標(biāo)赫然成為“攔路虎”。

據(jù)了解，所有產(chǎn)品在進(jìn)入歐盟市場(chǎng)前必須獲得CE認(rèn)證，這是一種安全認(rèn)證標(biāo)志，被視為制造商進(jìn)入歐洲市場(chǎng)的護(hù)照。該認(rèn)證對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品噪聲有兩個(gè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，包括司機(jī)位置噪聲和機(jī)外輻射噪聲，其限制遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于當(dāng)時(shí)的中國(guó)噪聲限制。

初長(zhǎng)祥回憶，當(dāng)時(shí)柳工的機(jī)械產(chǎn)品在進(jìn)入歐洲市場(chǎng)時(shí)便遇到了“刁難”?！耙匀鸬涫袌?chǎng)為例，柳工的產(chǎn)品在進(jìn)入斯德哥爾摩港之前，需要先在阿姆斯特丹港附近的一個(gè)基地進(jìn)行改裝。改裝費(fèi)用非常高昂，一臺(tái)機(jī)器就需要約2000歐元，也僅僅能將噪音降到剛剛符合市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)?！背蹰L(zhǎng)祥告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》，不僅是柳工的產(chǎn)品，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品在進(jìn)入歐洲市場(chǎng)時(shí)都遇到了相同的問題?！皣?guó)外買家開玩笑說，你們的產(chǎn)品噪聲太大，把我們的小動(dòng)物都吵得不得安寧，這樣是不行的。”

采用減振降噪技術(shù)，新產(chǎn)品銷售額超17億元

面對(duì)這樣的困境，柳工決定成立專門的研發(fā)團(tuán)隊(duì)來研發(fā)針對(duì)噪聲的技術(shù)。2008年10月，當(dāng)時(shí)任柳工裝載機(jī)研究院院長(zhǎng)的初長(zhǎng)祥走馬上任，擔(dān)任減振降噪技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人。

“不同于其他系統(tǒng)，噪聲是看不見摸不著的，工程機(jī)械噪聲來源于多個(gè)系統(tǒng)，例如動(dòng)力、散熱、懸架、液壓和傳動(dòng)，而每一個(gè)系統(tǒng)中又包含了各個(gè)零部件、各項(xiàng)配套件， 最后還要解決聲音共振傳輸?shù)膯栴}。這是一個(gè)非常龐大的工程，涉及到聲樂、流體動(dòng)力學(xué)、傳熱學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)多個(gè)學(xué)科。僅靠柳工現(xiàn)有的團(tuán)隊(duì)是無法完全覆蓋的?！背蹰L(zhǎng)祥回憶說，柳工的“科學(xué)家體系”在這時(shí)起到了關(guān)鍵性作用。

一直以來，“科學(xué)家體系”在柳工的研發(fā)團(tuán)隊(duì)建設(shè)中處于核心位置。柳工采取“特聘科學(xué)家”模式，針對(duì)柳工急需的技術(shù)，找到國(guó)內(nèi)首屈一指的研究人員，由柳工組建團(tuán)隊(duì)來與其進(jìn)行技術(shù)對(duì)接，共同研發(fā)課題，來填補(bǔ)柳工的技術(shù)缺口。

經(jīng)過全國(guó)范圍的“人肉搜索”后，初長(zhǎng)祥和哈爾濱工程大學(xué)的季振林教授進(jìn)行了合作。季振林在NVH（噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度）研究上頗有造詣。在季振林的幫助下，原先需要耗資上萬元才能降低一個(gè)分貝的消聲器，現(xiàn)在只需要幾百元的制造成本就可以降低兩三個(gè)分貝。由此開始，柳工逐漸攻克了動(dòng)力、散熱、駕駛室各個(gè)子系統(tǒng)，將零星的技術(shù)逐漸集成，在解決了多系統(tǒng)匹配耦合的難題后，2011年11月，第一臺(tái)應(yīng)用該技術(shù)的整機(jī)成型。

隨后，柳工逐一整合了技術(shù)研發(fā)中涉及的基礎(chǔ)理論、設(shè)計(jì)方法、測(cè)試評(píng)價(jià)、軟硬件及數(shù)據(jù)庫，形成了共性關(guān)鍵技術(shù)平臺(tái)，能在更多的機(jī)種上進(jìn)行模塊化定制。目前，柳工自有產(chǎn)品已經(jīng)有4條產(chǎn)品線，共21款機(jī)型使用該技術(shù)上進(jìn)行了減振降噪處理。

初長(zhǎng)祥向《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》介紹，應(yīng)用了該項(xiàng)技術(shù)的機(jī)械產(chǎn)品再次進(jìn)入歐洲市場(chǎng)后，反響非常好。“我們的產(chǎn)品就擺在那里，旁邊是卡特彼勒和沃爾沃的，經(jīng)銷商非常有信心地對(duì)客戶說，你可以上去開一下感受一下。柳工海外市場(chǎng)的銷量也有明顯提升，新產(chǎn)品帶來的銷售額超過17億元?！背蹰L(zhǎng)祥說。

專家點(diǎn)評(píng)

中國(guó)工程機(jī)械學(xué)會(huì)常務(wù)理事徐格寧：中國(guó)制造企業(yè)要有敢啃硬骨頭的魄力

過去，國(guó)內(nèi)工程機(jī)械產(chǎn)品與世界標(biāo)桿企業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)性能對(duì)比時(shí)，往往比較注重硬性的、功能屬性的技術(shù)指標(biāo)，比如動(dòng)力、匹配、功能、能力等方面。軟性的、環(huán)保屬性的技術(shù)指標(biāo)如污染排放等常被忽略。而當(dāng)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品參與國(guó)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，這些不被重視的軟性指標(biāo)反而成了制約國(guó)內(nèi)產(chǎn)品“走出去”的硬傷和短板。以歐美市場(chǎng)為例，歐美的污染排放標(biāo)準(zhǔn)普遍高于國(guó)內(nèi)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，振動(dòng)噪聲污染更是國(guó)外高端產(chǎn)品市場(chǎng)準(zhǔn)入的技術(shù)指標(biāo)壁壘。

在市場(chǎng)倒逼下，柳工積極應(yīng)對(duì)，實(shí)現(xiàn)了減振降噪技術(shù)的突破，在整個(gè)工程機(jī)械行業(yè)而言，已達(dá)到了世界先進(jìn)水平，個(gè)別機(jī)型甚至高于國(guó)外工程機(jī)械標(biāo)桿產(chǎn)品的水平，這是非常難能可貴的。而且，該技術(shù)不僅僅是面對(duì)單一特定產(chǎn)品，而是建立了共性關(guān)鍵技術(shù)平臺(tái)來滿足不同產(chǎn)品的需求，顯著降低了工程機(jī)械產(chǎn)品的振動(dòng)噪聲，打破了中國(guó)工程機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)入歐美高端市場(chǎng)的技術(shù)壁壘。

對(duì)于整個(gè)工程機(jī)械行業(yè)而言，柳工減振降噪技術(shù)的研發(fā)具有重大現(xiàn)實(shí)意義。我國(guó)工程機(jī)械產(chǎn)品能否“走出去”，“走出去”能否“用得住”，首先要邁過“高品質(zhì)”的門檻。面對(duì)國(guó)外市場(chǎng)的高標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)工程機(jī)械制造企業(yè)要從無視到重視，從無奈到無畏，要有敢于啃硬骨頭的魄力，腳踏實(shí)地認(rèn)真研發(fā)，向國(guó)際標(biāo)桿企業(yè)的高技術(shù)發(fā)起挑戰(zhàn)。

通過對(duì)各個(gè)部位進(jìn)行減振降噪處理，柳工CLG856III輪式裝載機(jī)（標(biāo)配）司機(jī)位置噪聲71分貝，機(jī)外輻射噪聲102分貝。

初長(zhǎng)祥（右三）向行業(yè)專家介紹柳工自主研發(fā)的減振降噪產(chǎn)品

以工匠精神來制造工程機(jī)械產(chǎn)品

廣西柳工集團(tuán)有限公司首席科學(xué)家 ?初長(zhǎng)祥

減振降噪技術(shù)的研發(fā)成功與柳工多年來崇尚技術(shù)的傳統(tǒng)是分不開的。柳工的前身是華東電機(jī)廠，在建廠初期，柳工有大量的制造手藝精湛的技術(shù)工人，他們的經(jīng)驗(yàn)和手藝在柳工得到了很好的傳承，柳工至今所使用的一些結(jié)構(gòu)件制造技術(shù)都是這些老師傅帶來的。

除卻傳承，技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新也非常重要。作為一家工程機(jī)械制造企業(yè)，產(chǎn)品是柳工綜合能力的最好體現(xiàn)。要做好產(chǎn)品，技術(shù)一定要先行，創(chuàng)新能力至關(guān)重要。柳工一直以來都將新技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)視為重中之重，研發(fā)人員占比約10%。

工程機(jī)械的核心技術(shù)體現(xiàn)在零部件研發(fā)，這也是工程機(jī)械產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力所在。目前來看，我們?cè)诹悴考夹g(shù)的創(chuàng)新上還有很長(zhǎng)一段路要走。除了零部件技術(shù)，中國(guó)工程機(jī)械制造企業(yè)還面臨另一個(gè)挑戰(zhàn)，基礎(chǔ)技術(shù)和基礎(chǔ)工業(yè)的研究。

面對(duì)全球制造行業(yè)信息化乃至智能化的大趨勢(shì)，中國(guó)工程機(jī)械制造行業(yè)更需要踏踏實(shí)實(shí)走好每一步，把好質(zhì)量關(guān)卡，注重技術(shù)創(chuàng)新，以工匠精神來制造工程機(jī)械產(chǎn)品。