高端智造的科技想象力

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(jī)，再到最新的蘋果iPhone7系列手機(jī)，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(qū)動的智能制造戰(zhàn)略，在加強(qiáng)高新技術(shù)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(lǐng)和支撐的作用。

頂尖軍工科技助攻神舟天宮對接

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(jī)構(gòu)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(dān)了飛船、對接機(jī)構(gòu)和天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室等三大系統(tǒng)項(xiàng)目共6種20塊專用集成電路的科研任務(wù)。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(jī)驅(qū)動電源，用于神舟十一號載人飛船和天宮二號目標(biāo)飛行器電源分系統(tǒng)驅(qū)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(fù)責(zé)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(fù)責(zé)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(jìn)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(dān)了天宮一號和神舟十號載人航天工程的7種關(guān)鍵系統(tǒng)的電路板制造，為飛船提供精準(zhǔn)驅(qū)動控制信號及能源等，在歷次航天任務(wù)中表現(xiàn)出色。

輕薄航空航天材料打破國際巨頭壟斷

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(shí)驗(yàn)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(xué)實(shí)驗(yàn)，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(jié)玻纖預(yù)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(jī)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(qiáng)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(lǐng)域的復(fù)合材料。從上世紀(jì)60年代起，美國杜邦公司長期壟斷全球市場。

大膽進(jìn)行國產(chǎn)芳綸紙蜂窩技術(shù)研發(fā)，成功打破國外壟斷的，是位于蘇州高新區(qū)滸墅關(guān)工業(yè)園內(nèi)的芳磊蜂窩復(fù)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(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

目前，公司產(chǎn)品已申請38項(xiàng)專利，其中已有2項(xiàng)發(fā)明專利和17項(xiàng)實(shí)用新型專利獲得授權(quán)。出品的AC系列蜂窩產(chǎn)品已應(yīng)用于我國彩虹T4無人機(jī)、天宮二號內(nèi)飾板等國內(nèi)重大航空航天項(xiàng)目。此外，俄羅斯圖-204大型客機(jī)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(jī)制造商也在測試和認(rèn)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(shè)符合國際著名航空公司要求的國際一流工廠，未來可實(shí)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(lǐng)域。

整線機(jī)器人及關(guān)鍵部件生產(chǎn)智造無限

最新的iPhone7系列手機(jī)有了防水功能。為蘋果手機(jī)這一技術(shù)升級提供保障，承擔(dān)iPhone7所有零部件防水測試任務(wù)的，是位于蘇州高新區(qū)的富強(qiáng)科技有限公司。

富強(qiáng)科技展廳內(nèi)，有一條智能組裝檢測線，通過這套實(shí)時檢測系統(tǒng)，每款產(chǎn)品從訂單下達(dá)，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(shè)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(jī)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(jī)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(jī)械（蘇州）公司，精密生產(chǎn)車間里，一條由機(jī)器人組成的自動生產(chǎn)線上，一個個起伏有序的機(jī)器臂，正靈活轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)完成各自工序。負(fù)責(zé)人指著一款外形粗壯的單臂搬運(yùn)機(jī)器人介紹，這是全行業(yè)最快的搬運(yùn)機(jī)器人，能在3.5秒把180公斤重的物體搬上生產(chǎn)線。

機(jī)器人制造機(jī)器人，被業(yè)內(nèi)看作是顛覆傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的重要標(biāo)志。公司每天可生產(chǎn)17臺機(jī)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(jī)智能生產(chǎn)車間，使用機(jī)器人46臺。據(jù)測算，過去操作一臺機(jī)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(jì)，投資一年就能賺回來了。而且，引入智能制造后，主材報(bào)廢率降低6成，車間勞動生產(chǎn)率提升6成。這種“一出一進(jìn)”足以決定一家企業(yè)的生死存亡。

今年上半年，富強(qiáng)科技還與德國KUKA機(jī)器人有限公司簽署了《戰(zhàn)略合作備忘錄》，將就KUKA機(jī)器人公司工業(yè)機(jī)器人在3C、汽車、醫(yī)療、新能源等行業(yè)的使用推廣進(jìn)行合作，促進(jìn)中國地區(qū)智能制造、自動化及機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

在蘇州高新區(qū)，集聚了一批機(jī)器人及關(guān)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(jī)器人、向東智造、沃倫韋爾等已成為行業(yè)先鋒，既有整機(jī)生產(chǎn)，也有核心零部件企業(yè)，還有相關(guān)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(jī)床、電加工特種機(jī)床；以富強(qiáng)科技、天準(zhǔn)精密為代表的高精度全自動組裝和檢測系統(tǒng)設(shè)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(dá)電通為代表的工業(yè)機(jī)器人；以英威騰為代表的變頻器、伺服驅(qū)動器等機(jī)器人關(guān)鍵零部件制造企業(yè)。

高檔數(shù)控及精密檢測凸顯產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢

去年，我國自主研制的C919大型客機(jī)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(jī)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(jī)床生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)自動化程度已達(dá)50%以上，占據(jù)行業(yè)領(lǐng)先地位，公司相繼建立起江蘇省工程技術(shù)研究中心、江蘇省企業(yè)技術(shù)中心。近6年，承擔(dān)了兩項(xiàng)國家科技重大專項(xiàng)。僅紐威機(jī)床研究院，就有100多位國內(nèi)機(jī)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(jī)床為國產(chǎn)大飛機(jī)提供機(jī)身的大型框架結(jié)構(gòu)，機(jī)翼、尾翼、起落架等各種零件的加工。C919在設(shè)計(jì)數(shù)字樣機(jī)時，對流程提出了要求，根據(jù)供應(yīng)商傳來的各項(xiàng)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(zhǔn)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(shè)備，就被“大飛機(jī)”項(xiàng)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(jī)床的生產(chǎn)企業(yè)。蘇州電加工機(jī)床研究所是國內(nèi)特種加工行業(yè)中綜合實(shí)力最強(qiáng)的研發(fā)機(jī)構(gòu)。

越是高檔數(shù)控機(jī)床，越離不開精密檢測。天準(zhǔn)科技，中國影像測量儀和三坐標(biāo)測量機(jī)等校準(zhǔn)規(guī)范及國家標(biāo)準(zhǔn)的起草單位，已獲發(fā)明專利授權(quán)15項(xiàng)。承接的“國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)——復(fù)合式高精度坐標(biāo)測量儀器開發(fā)和應(yīng)用”，今年獲得重大突破，精度已逼近0.3微米的最終目標(biāo)。由此，中國成為繼德國、日本之后掌握同等高精度測量技術(shù)的第三個國家。在蘇州城西，同時引進(jìn)與培育了一批高精度全自動組裝和檢測系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)。

國產(chǎn)大飛機(jī)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(guān)于支持工業(yè)經(jīng)濟(jì)升級發(fā)展的若干意見》、《加快發(fā)展智能制造促進(jìn)轉(zhuǎn)型升級的若干意見》，制定引導(dǎo)和支持細(xì)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(jìn)以自主創(chuàng)新為核心驅(qū)動的智能制造戰(zhàn)略，加強(qiáng)高新技術(shù)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(lǐng)和支撐作用。而以新一代信息技術(shù)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(shù)、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(shí)推動蘇州創(chuàng)造，搶占新一輪產(chǎn)業(yè)競爭制高點(diǎn)。