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        濟南"領軍科技"背后的創新故事
        行業新聞 2018-04-13
        在2015年度全市科技創新暨科學技術獎勵大會上,濟南涌現出一批優秀的科技創新成果。它們有的屬于傳統的機械制造、加工領域,有的屬于IT等新興行業領域,但都在各自的領域內“獨占鰲頭”。這些“領軍科技”背后有著什么樣的創新故事?記者就此采訪了相關企業。

         

        機床+"豪"技術零件抗疲勞度提高100倍

        濟南有著悠久的機床制造歷史,近年來全球機床行業進入低谷,國內機床企業也受到影響??扇A云機電卻憑借著它自己命名的"豪克能"(簡稱"豪")技術,在機床行業"逆市上揚",其生產的豪克能復合數控機床項目也在本次大會上斬獲科技進步二等獎。這背后有著什么樣的秘密?

        機械加工領域的新革命

        說起豪克能復合數控機床,不能不提到華云機電首創的豪克能技術。這項技術究竟有多神奇?華云機電董事長趙顯華講了一個故事。"我們和鐵道部合作的一個項目,用豪克能技術加工高鐵的車輪,可以讓高鐵車輪提高一半的壽命,這樣一來,濟南鐵路局一年就可以節省1600萬元的支出。"

        如此神奇的豪克能,究竟有著什么樣的技術原理?記者了解到,所謂豪克能技術,是利用激活能和沖擊能的復合能對金屬零件進行加工,從而獲得鏡面零件及表面改性的一種新型加工技術。"簡單點說,就是在材料表面施加一個負作用力,這樣材料在受到正面沖擊時,兩種力相互抵消,材料受到的力量就會變小,壽命自然就會延長。"趙顯華告訴記者。

        豪克能技術的問世,帶來了機械加工領域的新革命。趙顯華表示,我國過去是"成形制造",即將零件加工符合圖紙要求就可以了,而幾乎沒考慮到加工出的零件是否達到設計使命壽命要求,從而使我國機械產品產量大而質量低,壽命短,不僅產品附加值低,而且造成材料的重復浪費。而發達國家已到了"表面完整性制造"時代,即加工的零件不僅符合圖紙要求,而且零件的疲勞壽命也要達到設計要求,從而提升了整機壽命。"通過豪克能技術,使我國的金屬加工進入到"抗疲勞制造"時代,零件抗疲勞度可提高100倍,實現了金屬加工領域對西方發達國家的彎道超車。"

        以創新"斬獲"龍頭企業

        "創新、顛覆-原創才是我們的終極目標!"在華云機電一份宣傳材料上,趙顯華這樣表示。而在現實中,正是趙顯華帶領團隊自主研發并命名了了豪克能這項技術,以非傳統的機械加工思想實現了機械加工,并取得了多項國家專利。

        2003年,一直從事應力研究的趙顯華在偶然中發現了豪克能,經過長時間的研發,趙顯華帶著他的豪克能技術直奔龍頭企業推廣,開展了為期5年的斬龍頭行動。目前華云豪克能產品用戶已遍布航空航天、軍工、船舶、軌道交通、電力、汽車及各機械制造行業的龍頭企業,為客戶創造了可觀的經濟效益。如沈飛、航天三院等航空航天企業;中船725所等船舶企業及科研所;大連機車等軌道交通設備制造企業;東方電機等電力設備制造企業;一汽、二汽等汽車企業;上海電氣、法國阿爾斯通等其他機械制造行業龍頭;產品也被中科院高能所等許多科研機構采用。

        如今,他們又將這項技術應用在機床硬件設備上,這項技術就是本次獲獎的豪克能復合數控機床,這種機床集數控車削、數控外圓磨削和豪克能金屬表面精密加工三種加工功能于一體,殼一次完成對金屬表面的精密加工和表面改性兩種功能,同時達到精密加工與表面改性強化加工效果。目前已經在航空、航天、軍工、船舶、軌道交通、電力、汽車及各機械制造行業投入應用。記者了解到,濟南高鐵機務段,也很快將用上這種技術。

        依托粉磨設備技術

        濟南重工造出地鐵用的盾構機

        在今年的全市科技創新暨科學技術獎勵大會上,濟南重工這家老牌制造業國有企業憑借“大型高效粉磨系統關鍵技術創新與應用”獲得濟南市科技進步一等獎。這個粉磨系統技術聽起來挺陌生,但就是依托于這個技術的積累,濟南重工花11個月時間就造出了在濟南地鐵建設中立下汗馬功勞的“工程機械之王”盾構機,在業內一鳴驚人,也刷新了人們對濟南傳統制造業的認識。

        從球磨機到盾構機的飛躍

        "這個"大型高效粉磨系統"的核心是業內比較常見的球磨機,他和盾構機屬于不同的項目,但兩者的基礎技術有一定的傳承。"大型高效粉磨系統關鍵技術研發人員、濟南重工高級主管于普漣告訴記者,正是依靠大型粉磨系統上的領先技術,濟南重工才得以拿下盾構機生產項目。

        據了解,粉磨設備是電力、礦山、冶金、建材及化工等若干國民經濟基礎行業的一種主要設備,主要用于將煤炭、礦石等破碎研磨,是火力發電、選礦過程中必不可少的工藝過程。而盾構機用于隧道開挖,將地下的巖石土層等磨碎,兩者的應用領域并不相同。

        "盡管兩者都是旋轉件,但和球磨機相比,盾構機的技術門檻要高得多,我們之所以能夠在11個月時間內將盾構機制造出來,靠的就是30多年在球磨機領域的技術積累。"于普漣表示。

        "作為一家從事傳統裝備制造業的老企業,我們在行業內不是大塊頭,但我們在球磨機這個領域卻是龍頭老大。"濟南重工相關負責人告訴記者,該企業從事球磨機領域的研發生產已經有30多年歷史,在這一領域有著雄厚的技術實力。

        技術創新能力是衡量企業核心競爭力的重要標志。記者了解到,為了保證企業的創新能力,濟南重工每年科技活動經費占產品銷售收入的比例都在6%以上。2015年科技活動經費投入3352萬元,占銷售收入的6.03%。同時,該公司還將技術中心所需費用納入企業年度預算,保證了資金的投入與使用。

        依靠創新研發世界一流設備

        近年來,國家對火電產業環保要求不斷提高,火力發電項目從節能、環保角度考慮,實行"上大壓小"的產業政策,作為粉磨設備中的一種,脫硫磨越來越受到重視,市場前景廣闊。但2003年之前,國內脫硫磨市場被來自美國、德國、日本的國外品牌所占據。一臺國外脫硫磨設備的價格在2000-3000萬元。一個機組通常需要12臺設備,價格之高可想而知。當時,類似的設備,國內并非沒有,但是在能耗、環保要求上與國外技術差距甚遠。濟南重工的技術團隊攻克難關,要研發出世界一流水平的大型高效粉磨系統技術。

        研發的難點在于細節技術的突破。脫硫磨主要用于把石灰石粉碎,并加水反應后減少發電廠的二氧化硫排放量。其筒體和盾構機的盾體相似,都是用鋼板焊接而成。為了讓磨機進料口不漏石灰漿,他們僅研制密封泵就獲得了5項專利。同樣,在解決磨機軸承溫度超過65℃就容易損壞的問題,他們通過改善工藝,將軸承的壽命提高至10年。

        "如今,我們自主產權的脫硫磨產品在各項性能上完全可以與國外技術媲美,而價格卻只有國外產品的1/3。因此我們的產品占國內市場的60%以上,高峰期占國內市場的75%以上。"于普漣說。"也正是看到了技術實力,合作伙伴才愿意將技術原理相似的盾構機放心交給我們做。"

        打造"云海"操作系統

        浪潮占據國內政務云"半壁江山"

        作為濟南市科技獎勵大會的"老面孔",浪潮集團今年又獲獎了,這次他們依靠云海云數據中心操作系統摘得技術發明一等獎。這個云海云數據中心操作系統可不簡單,它是國內首款云數據中心操作系統。

        云數據中心的"中樞神經"

        這個云海云數據中心操作系統聽起來很"高大上",但它究竟有什么用?云海云數據主要研發人員、浪潮電子信息產業股份有限公司工程師張東給記者舉了個例子。"我們現在手機上有很多應用,但使用這個應用必然會產生數據處理問題,實際上在手機的后臺就連著云端,由云數據中心負責處理這些數據,云海操作系統可以看做是云數據中心的操作系統。"

        據了解,在云數據中心誕生之前,業內大量使用的是傳統數據中心。隨著IT產業的飛速發展,傳統數據中心逐漸暴露出越來越多的問題:高達85%的資源被閑置、系統可用性很難保障、運維管理日趨繁瑣困難、多租戶的安全無法得以保障。云計算的蓬勃發展推動了數據中心的向集中化、規?;?、智能化發展,云模式成為數據中心發展的必然趨勢。要實現云數據中心的資源動態流轉,海量存儲分析,智能運維管理和能耗的顯著降低,作為云數據中心中樞神經的云操作系統必不可少。

        張東表示,云數據中心操作系統的研發,解決了三大問題:將多個計算資源整合、進行資源的動態調配,滿足個性化需求。"比如說我們的政府部門,掌握著社保、工商、稅務等眾多信息,這些信息分屬人社局、工商局等不同單位。以前,每個局都要自己建一套機房、服務器,專人管理,不但利用效率低、浪費資源,而且信息無法互聯。云數據中心,將分布在各局的信息放在一個超級服務器上,統一維護,既高效又能實現信息數據匯集。"張東說,以濟南政務系統為例,使用云數據后,服務器設備的數量僅是之前的1/4到1/5,大大節省了資源。

        打破國外廠商"一統"格局

        在2010年之前,國內云數據中心操作系統市場主要由美國威睿等國外廠商所壟斷,一度占據八成以上的國內市場。"當時云計算行業剛剛起步,而云數據中心操作系統技術上還被國外廠商所壟斷,面對這樣的局面,我們在技術研發上瞄準威睿的操作系統,而將市場突破瞄準政務云。"張東表示,最開始接的棗莊衛生局的一個項目規模很小,總共只有幾套設備,就是從這樣的小單子開始,浪潮逐漸撼動國外廠商"一統天下"的格局。

        2011年浪潮在國內推出云海云數據中心操作系統的首個版本,成交價僅為國外廠商報價的一半,基本穩定性沒有問題,可滿足用戶八成的功能需求,從而逐漸打破了國外廠商對國內市場的壟斷。"以前很多行業如銀行因為強調穩定性的問題大多用國外系統,國內企業進不去,如今這樣的局面也在改變。"張東表示。

        截至2014年,云海云數據中心操作系統已實現累計銷售收入3184萬元,新增利潤近千萬元,成功在政府、公安、軍隊、教育、衛生、企業等多種行業得以應用。如今,在全國政務云市場上,浪潮的這項技術已經占到了一半以上份額,在河南、湖南、四川等省份建起了20多家云數據中心,總計部署超過3000臺服務器。

        裝上博科"神器"

        醫院驗血再也不用動手加樣了

        在今年的科技獎勵大會上,山東博科生物產業有限公司以生物安全加樣裝置項目獲得技術發明二等獎。這個生物安全加樣裝置聽起來挺不容易理解,但實際上上它卻與市民的生活息息相關。博科生物將其應用于全自動酶免工作站、全自動生化分析儀,這兩種設備廣泛應用于醫院檢驗科,換句話說,市民平時去醫院查體驗血都離不開這項技術。

        徹底解放操作人員雙手

        那么,這個生物安全加樣裝置到底有哪些創新?"拿酶免工作站來說,以前我們取樣都要手工操作,通過人工來控制試驗液體的分配與轉移,有了生物安全加樣裝置后,全部由機器自動操作,只要等著出結果就可以。"山東博科生物產業有限公司副總裁謝清華告訴記者,這一技術不僅解放了操作人員的雙手,還避免了傳統手工操作分配與轉移準確度較差、間隔時間較長、操作誤差較大的缺陷,以及傳統操作容易出現的對生物實驗裝置和操作人員造成污染的問題,可應用于全自動酶免工作站、全自動生化分析儀、全自動化學發光測定儀等體外診斷儀器設備中。

        令人稱奇的是,由于采用了精確注射泵,該設備可有效保證儀器加樣精度和加樣準確度,"一次加樣最低可達2微升",保證了檢測結果的準確度。除了精度高外,該裝置還通過安裝高效空氣過濾器和空氣排放系統,可避免微生物隨加樣等操作,揮發擴散到實驗環境中。

        記者了解到,該項目已于2011年6月取得了發明證書,相關發明專利"一種位移精確定位裝置以及一種酶免工作站中加樣臂精確定位裝置"已于2014年取得授權證書,實用新型專利"一種自動加樣機構"2013年取得授權證書。該項目成功運用于全自動酶免工作站和全自動生化分析儀中,到目前總銷售額突破4147萬元人民幣,實現利潤226萬元。博科生物生產的全自動酶免工作站不僅賣到了濟南市職業病醫院等國內醫院,也出口到了中東、東南亞以及意大利等國家。

        "走出國門"開展技術研發

        作為高新技術企業,博科生物在積極引進消化吸收的基礎上,堅持走自主創新之路,努力提高我國高科技基礎醫療設備的研發水平。公司近三年研發投入近7千萬元,開展研發及技術創新項目二十余項,嬰兒培養箱、BKI系列全自動化學發光測定儀、缺血修飾白蛋白檢測試劑盒及一種穩定的同型半胱氨酸檢測試劑盒等多項新產品被列入山東省技術創新項目,多種產品技術水平達到國際先進、國內領先水平。

        記者了解到,博科生物的成績來源于對研發和創新的重視。"近三年科技活動支出額占產品銷售收入比重逐年上升,從2013年的529.9萬元猛增至2015年的3974.5萬元,2015年主營業務收入1.7億元,科技活動經費支出占比達23%以上。"謝清華告訴記者,博科生物并不滿足于當下的成績,目前博科生物正在美國硅谷建設博科硅谷生命科學園,學習美國先進的技術,并與美國的科研機構取得聯系,提升自身技術水平。同時,在德國斯圖加特建設研發中心,招募當地的技術人員開展技術研發,博科生物的創新之路越走越寬。

         
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