走近大國工匠,觸摸大國重器
走近大國工匠,觸摸大國重器
從“嫦娥”奔月到“祝融”探火,從“北斗”組網(wǎng)到“奮斗者”深潛,從第三艘航母“福建號”下水到首架C919大飛機交付……每一次重大科技成就,每一個(gè)超級工程背后,都離不開(kāi)大國工匠。
他們心靈手巧、勇于創(chuàng )新,在世界科技革命和產(chǎn)業(yè)變革大潮下逐浪拼搏、追求卓越;他們擇一事終一生,偏毫厘不敢安,以持之以恒的學(xué)習、鉆研和堅守,擦亮大國重器的金字招牌。
在精密處突破“卡脖子”
戈壁灘上風(fēng)沙飛揚,吊機轟鳴,一座座巨型風(fēng)機拔地而起。
由徐工集團自主研發(fā)的新一代超級起重機,伸展鋼鐵“巨臂”輕輕一抓,穩穩升向高空,猶如“超級?mèng)~(yú)竿”,將直徑達193米的風(fēng)機葉輪吊裝到位。
這一“千噸級”超大噸位全地面起重機,主要應用于風(fēng)電機組的安裝,是工程裝備行業(yè)公認的科技含量最高、研發(fā)難度最大的產(chǎn)品之一,被譽(yù)為工程機械技術(shù)的“珠峰之巔”。
XCA2600超級起重機最大起重量可達2600噸,特別在160米起吊高度下,可實(shí)現173噸的極限吊重,代表了目前全地面起重機的最大吊重。就是這一擎天巨臂,研發(fā)一度卡在一條小小的螺紋上。攻克這一技術(shù)瓶頸的是特級技師孟維及其團隊。
孟維是徐工集團徐州重型機械有限公司數控車(chē)工,在超大噸位全地面起重機的精密處深耕二十余載,今年被中華全國總工會(huì )評為2022年“大國工匠年度人物”。
2002年,孟維以?xún)?yōu)異成績(jì)從當時(shí)的徐州工程機械技工學(xué)校畢業(yè),來(lái)到徐州工程機械集團有限公司工作,成為一名車(chē)床操作工。憑著(zhù)一股韌勁,從零學(xué)起,逐漸成長(cháng)為精通數控機床加工和維修的專(zhuān)家。
他清楚記得,2015年前,起重機的核心零部件大多依賴(lài)進(jìn)口,購買(mǎi)周期長(cháng)、價(jià)格高昂,更面臨“卡脖子”風(fēng)險。孟維帶領(lǐng)團隊迎難而上,經(jīng)過(guò)50多萬(wàn)次磨損及加載試驗,先后攻克了6種核心零部件難關(guān),打破國外壟斷,完全替代進(jìn)口部件,為公司創(chuàng )造經(jīng)濟效益逾千萬(wàn)元。XCA2600超級起重機的零部件國產(chǎn)化就是在這個(gè)攻關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生的。
孟維告訴記者,吊起2600噸級物體時(shí),產(chǎn)生的巨大拉力,實(shí)際維系在起重機重載轉接結構上。根據設計圖紙生產(chǎn)的第一批產(chǎn)品,在極限試驗中屢次發(fā)生斷裂。經(jīng)過(guò)數十次失敗后,孟維發(fā)現,問(wèn)題出在承重部件的一個(gè)異形螺紋上?!熬葲](méi)有達到要求。我看了斷裂的截面,感覺(jué)連接還是不順滑,存在應力集中風(fēng)險?!?/span>
刀具是打磨精密零部件的利刃,但2600噸級起重機上的異形螺紋工件,重量達227公斤,沒(méi)有適配的刀具來(lái)加工。孟維嘗試將18把非標刀具拼接起來(lái),但生產(chǎn)出來(lái)的螺紋受力不均,容易斷裂?!爱敃r(shí)我們生產(chǎn)的梯圓螺紋最大螺距是16螺距,XCA2600要求是20螺距,要不斷革新刀具?!泵暇S說(shuō)。
兩周之內要給出解決方案,孟維牽頭三人攻堅小組,推翻了20多種方案,反復優(yōu)化論證,最終為異形螺紋研制出一套精確到微米的專(zhuān)用刀具,成功通過(guò)極限測試?!暗谝慌簧a(chǎn)出20片,后來(lái)我們一點(diǎn)點(diǎn)優(yōu)化,提高了良品率?!?/span>
突破技術(shù)瓶頸,成就了徐工集團出品“全球第一吊”。如今,由孟維加工出來(lái)的超起轉接結構,已廣泛應用于徐工千噸級超大噸位起重機上。
向世界性難題發(fā)起挑戰
一條條銀線(xiàn)跨越萬(wàn)里,一座座特高壓站拔地而起……特高壓輸電技術(shù)的發(fā)展,成功將中國輸電技術(shù)推進(jìn)到世界最先進(jìn)行列。
對特高壓電網(wǎng)來(lái)說(shuō),停電檢測有效性低、工作量大,會(huì )影響供電可靠性,而帶電運行的環(huán)境下對特高壓設備進(jìn)行檢測,是個(gè)世界性難題。
2016年,馮新巖向這一難題發(fā)起挑戰。他用大半年時(shí)間走遍了山東、江蘇、安徽、甘肅、河南五省的數十座特、超高壓變電站,搜集整理分析上萬(wàn)條原始數據,研發(fā)出一整套特、超高壓變電站局部放電帶電檢測定位技術(shù),將特高壓帶電檢測的準確率從不足50%提高到近100%。
馮新巖是國網(wǎng)山東省電力公司超高壓公司變電檢修中心電氣試驗班副班長(cháng),也是2022年“大國工匠年度人物”,自2000年參加工作以來(lái),一直和500千伏及以上電壓等級的變電設備打交道。他的工作任務(wù)是為設備“把脈問(wèn)診”,及時(shí)發(fā)現并消除故障隱患。
他的拿手絕活是,身處百萬(wàn)伏特高壓電磁環(huán)境中,在風(fēng)聲、電暈聲、設備運轉噪聲干擾下,能精準辨別出特高壓核心部件的異常放電信號。他說(shuō),變電設備局部放電帶電檢測技術(shù)國外領(lǐng)先,引進(jìn)這些檢測設備時(shí),國外只給他們典型故障圖譜,實(shí)際應用中卻發(fā)現,圖譜根本解決不了問(wèn)題,因為存在大量干擾,80%以上是誤判。
能否不依靠檢測儀器在復雜環(huán)境下快速發(fā)現故障位置?馮新巖提出這一問(wèn)題,并注重在實(shí)踐中先用眼睛看、用耳朵聽(tīng),初步判斷電力設備運行狀態(tài),然后再用儀器檢測驗證,久而久之練就了“聽(tīng)聲定位”的絕活,還自主研發(fā)了高速采樣裝置和信號處理模塊,提煉了一整套干擾識別的方法,掌握了設備內部放電精準識別技術(shù),徹底改變了這一領(lǐng)域依賴(lài)國外技術(shù)的局面。
幾年前,山東某換流站的運維人員在日常檢測中發(fā)現,一臺換流變壓器內部有放電現象。換流變壓器是電網(wǎng)系統內單件價(jià)值最高的設備,一臺造價(jià)上億元,隱患處理不及時(shí)有可能造成設備嚴重損壞。但立即停電檢修,特高壓入魯“大動(dòng)脈”暫停運行導致的能源負荷損失難以承受。這時(shí),馮新巖請纓,憑借高超的專(zhuān)業(yè)技巧和多年的經(jīng)驗積累,短時(shí)間內查明了隱患原因并推斷出隱患位置。得益于他的精準判定,設備廠(chǎng)家提前準備好備件,僅用半天時(shí)間就處理好隱患,避免了設備返廠(chǎng)檢修的上千萬(wàn)元損失。
如今,馮新巖已成為國家電網(wǎng)特、超高壓變壓器檢修的首席技術(shù)專(zhuān)家,他帶領(lǐng)團隊累計攻克電氣試驗行業(yè)難題30余項,發(fā)現重大缺陷100余次,保持故障處理“零失誤”。
技藝傳承,人才輩出。多年來(lái),馮新巖已培訓1000多名帶電檢測技能人員,他的徒弟們也已成長(cháng)為專(zhuān)業(yè)帶頭人。在去年8月舉辦的山東省特、超高壓電網(wǎng)變電檢修專(zhuān)業(yè)技能競賽中,馮新巖的徒弟趙廷志、李承振和孫佑飛包攬了前三名。
讓更多電力工人由“工”變“匠”是馮新巖一直以來(lái)的愿望。他期待人才不斷涌現,挑起變電設備帶電檢測的大梁,筑牢國家電網(wǎng)安全防線(xiàn),把特高壓這張“中國名片”擦得更亮。
做關(guān)鍵時(shí)刻給任務(wù)托底的人
走進(jìn)中國航天科技集團第四研究院7414廠(chǎng),一批整齊擺放的金屬部件熠熠發(fā)光。不久后,它們將成為固體火箭發(fā)動(dòng)機的關(guān)鍵部分,飛向太空。
這些誤差小于0.01毫米、接近頭發(fā)絲七分之一的部件,大多出自“80后”數控鏜銑特級技師賈王斌所帶的班組。從業(yè)17年來(lái),賈王斌對各型號固體火箭發(fā)動(dòng)機殼體、載人航天關(guān)鍵零部件精密加工技術(shù)的升級孜孜以求,助力一艘艘火箭升入太空。
“他操控數控機床就像在彈鋼琴,閉著(zhù)眼都能敲?!蓖卵壑?,賈王斌是個(gè)“在關(guān)鍵時(shí)刻能給任務(wù)托底的人”。
2007年,賈王斌參與神舟火箭逃逸救生系統固體發(fā)動(dòng)機的部件加工。當時(shí)數控設備尚未廣泛應用,仍有零部件依賴(lài)鉗工打磨,不僅耗時(shí)費力,產(chǎn)品還難以滿(mǎn)足精度要求。為解決工藝痛點(diǎn),工廠(chǎng)決定引進(jìn)五軸數控加工設備。
“當時(shí)車(chē)間懂數控機床的人很少?!辟Z王斌說(shuō),作為核心成員,他的壓力隨之而來(lái),為盡快熟悉設備,尋找新的加工路徑,他每天都“泡”在車(chē)間里。功夫不負有心人,班組最終不僅實(shí)現了產(chǎn)品“零缺陷”交付,還大大推進(jìn)了車(chē)間的數字化進(jìn)程。
此后多年,善于鉆研的賈王斌,帶領(lǐng)團隊攻克了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難題:針對某型號殼體支耳標準化裝配技術(shù)難題,帶領(lǐng)團隊編制數控程序,使每臺產(chǎn)品加工時(shí)間節省3小時(shí);針對某材料加工效率低、刀具使用壽命短難題,將手動(dòng)攻絲優(yōu)化為螺紋銑刀銑削加工,使每臺產(chǎn)品的加工效率提高4至6小時(shí),每年節省刀具價(jià)值60余萬(wàn)元……
隨著(zhù)數控加工設備更新?lián)Q代,越來(lái)越多數控設備進(jìn)入車(chē)間。為最大程度發(fā)揮設備潛能,賈王斌團隊研究加工方案,優(yōu)化切削參數,串聯(lián)加工程序,大大提高了設備生產(chǎn)效率。“以前得半個(gè)月,現在4天就能完成?!彼钢?zhù)一個(gè)逃逸發(fā)動(dòng)機零部件說(shuō)。
工作多年,賈王斌見(jiàn)證了航天型號產(chǎn)品的復雜化進(jìn)程及加工設備的更新?lián)Q代,也感受著(zhù)從操作工到“工人+工程師”的角色轉變。
“為了服務(wù)數字化研發(fā)生產(chǎn),現在的航天技工要努力成為復合型技能人才?!辟Z王斌說(shuō),“我們這不存在‘教會(huì )徒弟餓死師父’,我希望徒弟都比我強,這樣中國航天才會(huì )更強?!?/span>
工藝精度遠超國際主流標準
走近國產(chǎn)大型客機C919會(huì )發(fā)現,彰顯工業(yè)美學(xué)的流線(xiàn)型機身蒙皮,其實(shí)是拼接而成。
機身蒙皮仿佛是飛機的皮膚,出現絲毫誤差會(huì )影響飛行安全。“機身蒙皮多曲面弧線(xiàn)機械無(wú)法精確成形,只能靠人工校形?!蓖鮽フf(shuō)。
王偉是大國工匠、上海飛機制造有限公司鈑金制造車(chē)間鈑金七組班組長(cháng)、特級技師,完成了飛機蒙皮的精準校形,使機身展現出最美弧線(xiàn)。他告訴記者,校形工作的技巧在于對金屬成形的精準控制。“看似不經(jīng)意地敲敲打打,其實(shí)每一下都是穩扎穩打,每一處都是準確落點(diǎn)?!?/span>
C919的蒙皮為新材料鋁鋰合金,長(cháng)達3米的大尺寸變厚度蒙皮校形,要求加工誤差在0.25毫米以?xún)?,相當于四根頭發(fā)絲的直徑。王偉細摳每一錘的力度和著(zhù)力點(diǎn),在不同部位采用不同的校形工具,邊校邊量,謹慎細致地對待每一錘。最后,王偉加工的艙體與工裝之間的縫隙,讓9絲的塞尺都無(wú)法通過(guò),將公差縮小到了接近標準公差的1/3。
“為什么每一錘都慎之又慎?因為往往只有一次機會(huì ),校形過(guò)頭就救不回來(lái)了?!蓖鮽フf(shuō),“一套蒙皮的價(jià)格是數萬(wàn)元,加工不當就會(huì )報廢?!?/span>
“反復練習,加上充分總結,才能形成一套行之有效的方法?!贝罅吭囼炛?,王偉及其團隊一起摸索出閘壓成形的數據表,加上自制的校形墊料和特殊校形木槌,王偉將蒙皮的測量精確度提高了近64%,遠超國際主流工藝標準。
“天道酬勤”“精益求精”兩個(gè)詞,王偉時(shí)常掛在嘴邊。近年來(lái),經(jīng)過(guò)王偉及其團隊校形的機身蒙皮合格率達100%,沒(méi)有一套板材報廢,近4000項零件保質(zhì)保量完成研制。
如今,C919已進(jìn)入批量化生產(chǎn)階段,需要越來(lái)越多的高技能人才投入到大飛機的研制和生產(chǎn)中?!按髧そ持皇且恍∪喝?,我們的大飛機事業(yè)需要一大群人,我們還要以匠心、匠藝、匠德培養更多的高技能人才,希望國家通過(guò)政策引導,吸引更多的年輕人去攀登技能高峰?!蓖鮽フf(shuō)。