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【小軸承“轉”出大制造】浙江寧波:探秘國獎背后的創(chuàng)新基因2021年11月3日,2020年度國家科學技術獎勵大會在北京人民大會堂舉行,由寧波企事業(yè)單位牽頭、合作完成的8個項目榮膺國家科技獎,其中,國家科技進步一等獎1項、二等獎3項,國家技術發(fā)明二等獎4項。 為透視國家科學技術獎背后寧波企業(yè)持續(xù)迸發(fā)的磅礴創(chuàng)新動能,進一步強化企業(yè)創(chuàng)新主體地位,推進產學研深度融合,促進創(chuàng)新要素向企業(yè)集聚,寧波市科技局推出”探秘國獎背后的創(chuàng)新基因”系列報道,解碼國獎背后的創(chuàng)新故事。 1. 項目介紹 慈興集團有限公司參與完成的“高性能滾動軸承加工關鍵技術與應用”項目獲得2020年度國家科技進步獎二等獎。 這是一個飛速旋轉的世界。從汽車高鐵到飛機火箭,它們都有一個共同的“靈魂”:軸承。 一個小小的軸承,在生產工藝上,公差范圍不超過頭發(fā)絲粗細的百分之一;在實際使用中,急剎車、猛踩油門條件下連續(xù)交替操作20小時無異常…… 浸淫軸承業(yè)十多年的慈興集團有限公司總工程師趙坤說,獲得國家科技進步獎不僅是他人生的高光時刻,更是慈興十年磨一劍,攻克軸承核心元件高一致性和高表面質量加工世界難題,用小軸承“轉”出中國大制造的有力證明。 2. 微米之內見真章 軸承,業(yè)內稱之制造業(yè)的“關節(jié)”,精密性與一致性是其“命門”。 十年前,市場倒逼之下,生產農村家用鼓風機軸承起步的慈興轉戰(zhàn)高端軸承領域,并聯(lián)合浙江工業(yè)大學、洛陽軸承研究所等單位的專家、科研團隊攻關“高性能滾動軸承加工關鍵技術與應用項目”。 “這個項目,慈興承擔的任務,主要是研發(fā)軸承設計技術、軸承及套圈的批量制造技術,研發(fā)國內尚無的關鍵制造設備,成套性能測試臺架。”趙坤說。簡而言之,就是通過研發(fā)分段超精研技術、精密配套技術等,突破軸承表面質量欠佳、精度離散大等技術瓶頸。 這十年,慈興一頭扎進了軸承一致性技術的攻關里。有那么兩年,慈興的新品試制車間,“報廢產品成噸計算”,這讓趙坤至今記憶猶新。 在那樣的光景里,慈興進行了三代產品試水:第一年,軸承表面輪廓度在10-20微米之間,公差太大,無法量產。隨后通過調整參數(shù),第二代軸承出爐,輪廓度縮小至5微米以下,公差精度達標,但合格率不盡人意。 隨后兩年內,借力伺服精準定位技術,第三代自研加工設備問世,軸承的異形溝道輪廓度過程能力達到1.67以上,一次下線合格率超過99%。對此,趙坤作了個形象的比喻,“這相當于軸承生產的公差范圍僅有頭發(fā)絲粗細的百分之一,甚至千分之一”。 8秒誕生一個軸承的生產效率,公差范圍對標民用批量軸承最高等級P4級,慈興一舉打破了長期以來高性能滾動軸承被國外壟斷的局面。 十年間,慈興不斷突破項目關鍵核心技術,產品從普通軸承“升級”到高端乘用車軸承,再到工業(yè)機器人柔性軸承、新能源汽車用高速軸承,完美實現(xiàn)“四級跳”。 十年間,慈興營收94.4億元、凈利潤10.7億元,并成功牽手博世等世界著名汽車零部件制造大咖。 3. 新風口上“會飛的豬” 縱觀全球制造業(yè),新能源汽車和工業(yè)機器人成為發(fā)展“新風口”。 如何成為新風口上“那頭會飛的豬”?慈興亮出法寶,技術創(chuàng)新。 “新能源車的軸承要更‘高能’!痹诖扰d展廳,趙坤介紹,這種軸承看上去貌不驚人,但性能令人驚訝。同類型普通產品的極限轉速大約為10000RPM,它的最高極限轉速已達到理論計算值的2.5倍以上,并確保在急剎車、猛踩油門條件下連續(xù)交替操作20小時無異常。 兩年前開始,慈興自主研發(fā)的新能源汽車高速軸承開始量產。今年供貨量飆升至每月4萬套,可用于2萬輛新能源汽車的驅動系統(tǒng),在沃爾沃、吉利等新能源汽車中,都可以看到慈興軸承。 目前,慈興新能源汽車軸承國內、國際市場份額分別占到了近30%和10%。 創(chuàng)新,也讓慈興打破國際技術壁壘,在工業(yè)機器人市場迎來一路繁花。 2013年至2015年,中國成為全球最大的機器人市場。然而,全球超過半數(shù)的精密減速機市場被日本企業(yè)壟斷。實現(xiàn)精密減速器的國產化迫在眉睫,高精度軸承是其關鍵零部件之一。 對此,慈興用了4年時間,牽頭實施國家重點研發(fā)課題,使得最新一代工業(yè)機器人柔性軸承達到國內最高性能水平。如今慈興的工業(yè)機器人軸承占國內市場份額約為25%。 成功搶灘兩大新風口的慈興,正式開啟雙循環(huán)發(fā)展新格局。近三年,慈興銷售總額達到39億元,凈利潤4.1億元。 4. 插上“隱形的翅膀” “創(chuàng)新,好比‘隱形的翅膀’,引領企業(yè)飛得更高更遠!痹诙麻L胡先根看來,國獎背后,是慈興38年來對自主創(chuàng)新的“無怨無悔”。 2021年本科畢業(yè)的李鵬是慈興研發(fā)中心的一名技術人員。在中心一樓實驗室,機器人在對一款高性能汽車軸承進行檢測,用電腦實時記錄測試結果是李鵬的日常工作。 人才是創(chuàng)新的源動力。目前慈興全球4000多名員工中,技術人員占比超過十分之一。不僅如此,近年來慈興相繼在德國、美國建立了研發(fā)分中心,擁有國家企業(yè)技術中心、國家級博士后科研工作站、國家CNAS認可實驗室三個“國”字號技術創(chuàng)新平臺。年均研發(fā)支出9000多萬元,占營業(yè)收入的5%以上。 優(yōu)秀人才的集聚、產學研平臺的搭建,讓慈興在搶占國內、國際高端市場,加快國產化替代進程中一路高歌。 EPS用四點接觸球軸承、車用微型滾珠絲杠等多個項目填補國內空白;獲得授權專利、軟件著作權300余項,其中授權發(fā)明專利29項;參與制定、修訂國家和行業(yè)標準30余項…… 站在全球創(chuàng)新的新賽道上,慈興將繼續(xù)瞄準軸承高端應用市場,謀求整體轉型。到2025年,年銷售規(guī)模有望達到30億元,比2020年增長50%。 (內容來源:寧波市科技局) |