提 要:11月16日,《人民日報(bào)》在要聞第2版刊發(fā)《“工業(yè)牙齒”與新興產(chǎn)業(yè)“咬合”越來越緊密》,報(bào)道了國機(jī)金剛石下屬鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司,從研制出新中國第一批人造金剛石,到將業(yè)務(wù)從傳統(tǒng)機(jī)械加工拓展至汽車、電子信息、機(jī)器人關(guān)節(jié)精密加工等多個(gè)新興領(lǐng)域,始終堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),在企業(yè)經(jīng)營與科技創(chuàng)新上不斷取得新突破的奮斗歷程。??????
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以下是報(bào)道原文:
“十五五”規(guī)劃建議提出,“強(qiáng)化企業(yè)科技創(chuàng)新主體地位”。在河南鄭州,有一家“60多歲”的老企業(yè),曾造出新中國第一批人造金剛石。如今,企業(yè)瞄準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)需求,持續(xù)發(fā)力創(chuàng)新,不斷挺進(jìn)新賽道,充分體現(xiàn)科技創(chuàng)新主體地位。
——編 ?者 ?
走進(jìn)河南鄭州梧桐街121號院,一臺鉸鏈?zhǔn)搅骓攭簷C(jī)矗立在園區(qū)。60多年前,新中國第一批人造金剛石,從厚重的鋼鐵腔體內(nèi)淬煉而出。這臺“功勛壓機(jī)”作為我國超硬材料工業(yè)發(fā)展的見證,退役后保存在其研發(fā)地——鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司(以下簡稱“三磨所”)。
“牙齒是人體最堅(jiān)硬的部件。用這個(gè)大塊頭合成的金剛石,就是工業(yè)領(lǐng)域最鋒利的‘牙齒’。”撫摸鋼鐵機(jī)身,92歲的三磨所老職工王光祖不勝感慨。
新中國成立后,剛起步的工業(yè)領(lǐng)域急需大量金剛石。為打破西方封鎖,由原國家第一機(jī)械工業(yè)部批準(zhǔn)成立的三磨所,被賦予自主研發(fā)“金剛鉆”的使命。
“我們的任務(wù)課題代號是121,這也是公司廠址門牌數(shù)字的由來。我是學(xué)化工的,一開始都不知道金剛石長啥樣。大家從各領(lǐng)域抽調(diào)來,就是要實(shí)現(xiàn)超硬材料‘從0到1’的突破。”作為課題組主要成員,王光祖至今忘不了1963年的那個(gè)冬夜:伴隨著壓機(jī)內(nèi)傳來的巨響,歷經(jīng)30余次試驗(yàn),我國首顆人造金剛石成功問世。
1965年,三磨所參與研制出第一臺六面頂壓機(jī),國產(chǎn)金剛石實(shí)現(xiàn)量產(chǎn);1966年,第一顆立方氮化硼研制成功,兩大超硬材料的拼圖自此完整……如今,我國人造金剛石年產(chǎn)量約占全球的95%。
生產(chǎn)車間內(nèi),巨型壓機(jī)整齊列陣,監(jiān)視平臺數(shù)據(jù)屏上顯示多項(xiàng)數(shù)據(jù)。液壓系統(tǒng)嗡鳴聲起,6個(gè)粗壯的頂錘緩緩合攏。平靜的鋼鐵外殼內(nèi),碳原料正經(jīng)歷著高溫高壓,進(jìn)而孕育出金剛石晶體。
“這是我們研制的新型六面頂壓機(jī),缸徑更大、性能更高、壽命更長?!崩下毠敐且幻?0后,去年剛退休的他語帶自豪,“壓機(jī)不斷升級,公司的業(yè)務(wù)板塊也在不斷拓展?!?/span>
1981年入職第一天,魯濤便被老師傅帶到車間,學(xué)習(xí)壓機(jī)操作要領(lǐng)。當(dāng)時(shí),他只知道金剛石很貴:“1克(5克拉)夠我1個(gè)月的工資?!崩蠋煾嫡f,要讓金剛石發(fā)揮更大作用,還要把它做成砂輪等磨削工具。
超硬材料產(chǎn)品長期被用作傳統(tǒng)磨具、刀具,服務(wù)于機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域。改革開放后,新需求涌現(xiàn),三磨所也開始擁抱市場、嘗試變革。
“老廠的轉(zhuǎn)型很艱難。尤其是上世紀(jì)90年代科研院所改制,我們成了自負(fù)盈虧的企業(yè)?!濒敐貞?,當(dāng)時(shí)科研資金短缺、員工工資減少、技術(shù)骨干流失,“走在車間,聽到的都是連片嘆氣聲?!?/span>
很快,三磨所調(diào)整發(fā)展定位,瞄準(zhǔn)蓬勃發(fā)展的汽車、電子信息領(lǐng)域,開始在新賽道謀求突圍。
“轉(zhuǎn)型初期,所里確定陶瓷結(jié)合劑立方氮化硼砂輪為一個(gè)專攻產(chǎn)品。當(dāng)時(shí)國內(nèi)沒有可用的高速磨床,所里也不具備磨削試驗(yàn)條件?!濒敐f,他們只好跑到省外,在客戶改裝的設(shè)備上做試驗(yàn)。“砂輪產(chǎn)品重20多公斤,害怕運(yùn)輸磕碰,大伙兒輪流背著上火車。試驗(yàn)失敗,再灰溜溜地回所里總結(jié)?!?/span>
靠著這股沖勁,三磨所的超高速砂輪跟上了行業(yè)步伐,不僅實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)替代,還進(jìn)入國際知名車企生產(chǎn)線。如今,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成、變速箱、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)等精密零部件的加工,都能找到超硬材料的身影。
從大國重器的矢量發(fā)動(dòng)機(jī),到信息處理的手機(jī)芯片;從大型船舶的傳動(dòng)曲軸,到細(xì)如發(fā)絲的醫(yī)用刀具……曾長期應(yīng)用于機(jī)械領(lǐng)域的“工業(yè)牙齒”,正“咬合”在人類探索的多個(gè)新興領(lǐng)域。
“越是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),越可能遭遇‘卡脖子’。打通超硬材料領(lǐng)域的關(guān)卡,是我們這代青年科研人員的使命?!比珖鴦趧?dòng)模范、三磨所超精密加工技術(shù)研究室主任王帥說。
近兩年,國產(chǎn)人形機(jī)器人備受矚目。在機(jī)器人“關(guān)節(jié)”等關(guān)鍵部件上,王帥和同事們找到了新市場:人形機(jī)器人使用的內(nèi)齒輪,多是硬度較低的軟齒面,傳統(tǒng)加工工藝很難兼顧精度與效率?!褒X面硬度和精度直接影響機(jī)器人‘關(guān)節(jié)’能不能順滑、省力地反向驅(qū)動(dòng),如果做成硬齒面,還能提升‘關(guān)節(jié)’的使用壽命?!?/span>
去年,王帥團(tuán)隊(duì)成功申報(bào)國家級科研項(xiàng)目,研發(fā)用于人形機(jī)器人“關(guān)節(jié)”加工的精密超硬磨具。由于該磨具形狀極為復(fù)雜、精度要求在微米級,王帥形容其研發(fā)難度不亞于在頭發(fā)絲上“繡花”——而且是在幾十根發(fā)絲上繡出精度一致的“花”,否則各齒便無法使用。經(jīng)過艱苦攻關(guān),團(tuán)隊(duì)已完成機(jī)床軟硬件升級改造,在實(shí)驗(yàn)室里突破了多齒精密超硬磨具的微米級修整技術(shù)。
近年來,人造金剛石的應(yīng)用領(lǐng)域還從工業(yè)材料拓寬到功能材料、消費(fèi)產(chǎn)品。在三磨所鉆石品牌展柜,胸針、鉆戒等培育鉆石產(chǎn)品璀璨奪目。
“金剛石是自然界最堅(jiān)硬的物質(zhì),千磨萬擊才孕育出來。比金剛石更堅(jiān)硬的,是我們攻克難題的決心?!闭驹跉v經(jīng)60多年風(fēng)雨的“功勛壓機(jī)”旁,王光祖的話語充滿堅(jiān)定。
親歷者說:創(chuàng)新是走出低谷、完成突破的動(dòng)力
——?jiǎng)⒚饕?/strong>
莫氏硬度量表中,人的牙冠硬度在7至8級,金剛石則是最高的10級,因此被稱為超硬材料。它可以加工堅(jiān)硬的材料、分割細(xì)微精密的芯片、鉆探千米深的巖層,是無堅(jiān)不摧的“工業(yè)牙齒”。
上世紀(jì)90年代,受種種因素限制,三磨所真正適應(yīng)市場的產(chǎn)品、技術(shù)以及產(chǎn)業(yè)化能力嚴(yán)重不足,可以說跌入低谷。開發(fā)技術(shù)含量高、附加值高和市場競爭力強(qiáng)的新產(chǎn)品,成為全所的當(dāng)務(wù)之急。
從1999年擔(dān)任所長助理、2000年被任命為總工程師,我有幸成為三磨所一段轉(zhuǎn)型歷程的見證者。我們將研發(fā)人員的待遇調(diào)整為管理人員的1.2倍,制定了快速響應(yīng)市場的科研管理辦法,還出臺了一系列激勵(lì)研發(fā)創(chuàng)新的機(jī)制。大家不只是滿足于實(shí)驗(yàn)室技術(shù)的突破,服務(wù)領(lǐng)域也由單一的機(jī)械領(lǐng)域拓展為多個(gè)新興領(lǐng)域。
1999年初,我們得知國內(nèi)一家大型電子企業(yè)有超薄砂輪需求,要求薄片厚度0.14毫米。當(dāng)時(shí)只有美國等發(fā)達(dá)國家有生產(chǎn)能力,國產(chǎn)的最薄只能達(dá)到0.5毫米。在極為艱難的條件下,所里歷經(jīng)技術(shù)預(yù)研、樣品開發(fā)、批量試制等階段,成功研發(fā)出成套制造技術(shù),實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。如今,三磨所的薄片產(chǎn)品最薄達(dá)0.04毫米。
回顧三磨所60多年歷史,科技創(chuàng)新無疑是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力。瞄準(zhǔn)新興領(lǐng)域,期待年輕人不斷突破自我,助力我國在超硬材料領(lǐng)域取得更大成績。
(“親歷者說”作者為三磨所原總工程師劉明耀,人民日報(bào)記者張文豪采訪整理)
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