文化通用 | “企业文化之星”通 用机床公司机床研究院所属国测时栅研发创新团队:尖端技术超越,给精密制造装上“天眼”
原创 党群工作部 集团
近期,集团在2024年宣传思想文化工作会议上,授予18个积极践行集团企业文化核心价值观的先进团队和个人首届“企业文化之星”称号。
他们诚实守信、谦让包容,他们勇于创新、埋头苦干,他们精益求精、追求共赢……他们的故事生动感人、给人启迪、催人奋进。
集团官微推出“企业文化之星”系列故事,本期给大家带来的是“卓越之星”——通 用机床公司所属机床研究院国测时栅研发创新团队的故事《尖端技术超越,给精密制造装上“天眼”》。从时速两万八千公里的“天神组合体”,交会误差不超1毫米,到大拇指指甲大小的手机芯片,4个硅原子排排坐,仅有1纳米的长度......做出这些精准动作的背后,精密测量功不可没。
高水平的精密测量技术和精密仪器制造能力,是衡量一个国家科学研究和整体工业领先程度的重要指标,更是发展高端制造业的必备条件。在山城重庆有这样一群人,他们用二十余年的矢志坚守和披肝沥胆,打造了一把属于中国制造的“尺子”,逐步填补国内高端精密位移测量领域空白。他们就是通 用机床公司所属机床研究院所属国测时栅的研发创新团队(以下简称“研发创新团队”)。
从0到1 实现关键核心技术自主可控
“现代热力学之父”开尔文有一条著名结论:“只有测量出来,才能制造出来。”
当代科技和工业领域,高水平的精密位移测量技术及器件是数控机床、仪器设备等高端精密装备的核心技术和关键功能部件,被称为“精密之眼”,其性能水平直接决定了加工制造的精度与质量水平;而这双“眼睛”,被国外技术垄断多年。
“没有精密的测量,就没有精密的产品。精密位移测量器件作为核心功能部件,靠化缘是要不来的,必须自力更生。”通用技术国测时栅董事长王勇坦言道。
为真正实现核心技术自主研发,研发创新团队从技术源头上另辟蹊径,从原理上进行创新——突破“用空间测量空间”的传统测量思路局限,利用“用时间测量空间”的重要原创学术思想,研发出高精度高分辨率的位移传感器,为高精密测量提供了一条切实可行的国产化技术和产品路线,逐步填补了国内高端精密位移测量领域空白。
这一创新是极具前瞻性与突破性的。为什么这么说?因为时间是国际单位制中七个基本物理量之一,是目前所有物理量中测量精度最高的物理量,比空间高六个数量级。国际单位制中“米”就是用时间来定义的,最高长度基准溯源到时间,因此选择以时间为切口,通过构建一种高匀速的运动作为参考系,利用时间上的时刻比较来实现位移测量。
万事开头难。被称为“精密之眼”的纳米时栅技术研发工作是一项复杂的系统工程,实现从0到1、从无到有的突破绝非易事,必定风雨兼程、噼波斩浪。没有案例可模仿,他们自己就做拓荒人;没有经验可借鉴,他们就一天天负重前行……在研发历程中,研发创新团队每天泡在实验室里,不断提出新的构思、绘制产品图纸、设计产品模型、实验验证标准。如果没有达到标准,便讨论分析,重新来过。就是在这样精益求精的态度下,日复一日地进行了成千上万次的实验,持续攻克了极端条件下的精密位移检测、高精度伺服反馈、高速绝对定位等技术难题,逐步实现了从毫米到微米再到纳米精度的跨越。
持续攻关 久久为功方能善始善成
雄关漫道真如铁,类似的场景在纳米时栅技术攻关的过程中已经历过多次,从基础研究到实现产业化的道路曲折且艰难,期间遇到多只“拦路虎”,比如说如何提升产品可靠性、如何适应应用场景多样化、如何提高市场认可度等难题。为此研发创新团队成立多个项目小组逐一攻克难题。比如,售后技术成员扎根客户生产现场数月,解决产品适配问题;产品测试成员克服疫情、高温等难题,保障正常生产交付等。每一次技术难题的解决,每一次产品性能的优化,每一次重大项目的交付,都是纳米时栅产业化道路上的重要里程碑。
对于国内高端装备制造业而言,我们很多领域的技术和产品与国外相比差距还比较大,有些核心技术和核心零部件还没有自主可控,这就更需要我们沉下心来,加大研发,重视产品,克服急躁心理,久久为功方能持续进步。
研发创新团队负责人彭凯说。纳米时栅传感器具有出色的测量精度和环境适应性,同时在电磁干扰、油污、粉尘等复杂工况下保持良好的可靠性,这是多年技术积累后的“水到渠成”。
不断超越 极致匠心镌刻中国精度
“20微米、10微米、5微米、2.5微米……”
“30角秒"、10角秒"、5角秒"、3角秒"、1角秒"……”
精益求精、持续精进是研发创新团队的工作理念。正是对极致的追求,让他们获得了多项荣誉。
国家技术发明二等奖、中国专利金奖、重庆市技术发明一等奖、重庆市工人先锋号、全国工人先锋号,亮相国家“十三五”科技创新成就展、“奋进新时代”主题成就展,作为“中国精度”代表入选《坐标中国》系列宣传活动……
目前,纳米时栅技术已经应用于需要极高位置测量精度的设备和装备,包括数控机床、量具量仪、工业自动化等领域,逐步填补国内高端精密位移测量领域空白,成为国内高端装备企业发展道路中的坚强后盾。
“精密测量永无止境,精益求精是无尽的追求。”这正是研发创新团队始终坚守和践行的理念。
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