拓璞数控:根植创新基因 摘取制造业“皇冠上的明珠”--上海频道--人民网

壮丽70年·建功新时代——上海制造新气象新作为

拓璞数控:根植创新基因 摘取制造业“皇冠上的明珠”

陆雪苑

2019年09月10日09:13  来源:人民网-上海频道
 

编者按:为充分展示新中国成立70周年、上海解放70周年上海产业和信息化发展的光辉历程、伟大成就和宝贵经验,人民网上海频道与中共上海市经济和信息化工作委员会即日起联合推出“壮丽70年·建功新时代——上海制造新气象新作为”主题报道。

系列报道重点挖掘新时代“上海制造”发展历程中先进的思想、优秀的作品、神奇的科技、震撼的工程,讲好上海故事,传播制造精彩,展示上海产业人勇当排头兵、先行者的不凡业绩,全力打响“上海制造”品牌。

来到上海拓璞数控科技股份有限公司(以下简称“拓璞”)位于闵行莘庄工业园的大型厂区,一台台巨型的柱状设备静静地陈列在厂房内,几位一线的装配技术人员正在有序地调试着参数,忙碌而又安静。这个“超级车间”里正生产着国际一流水平的五轴联动机床、自动钻铆装备以及航空航天数字化生产线等核心装备,曾摘得多个“国内首台”的名誉称号。

航空航天核心智能制造装备,被誉为“制造业皇冠上的明珠”。在这个领域,中国曾长期依赖西方进口技术,处处受制于人。拓璞主攻于此,从技术源头做起,靠着自主研究,短短十年,他们摘取了“皇冠上的明珠”,成为了航空航天核心智能制造装备的提供者,改变了中国在这些领域诸多受制于人的状况。

拓璞面向航空航天等高端制造业提供高端装备与技术的定制化服务,现已完成了核心智能制造装备三大类产品的定制化设计、标准化和推广,包括五轴联动数控机床、航空航天部/总装智能装备和数字化生产线等三大创新产品方案。

解决“卡脖子”难题 民企也可以参与火箭建造

你能想象一支不到四百人民企团队,是如何做到参与运载火箭、大型飞机等智能装备的制造的?这家企业或许能给你答案。

飞机机身、火箭箭体智能化钻铆装配系统是中国严重依赖国外进口的卡脖子技术之一。中国大飞机、先进战机等的装配常常因为技术禁运和服务的拖延而受影响。拓璞副总经理李宇昊在接受记者采访时表示,拓璞研发的全自动钻铆设备成功地在航空航天领域的应用,使我国航天运载火箭、军工及大飞机的装配生产由手工、高噪音向自动化、数字化、绿色化迈出了一大步。

“一个舱段的火箭铆钉最少也要多达数万个”,李宇昊不无感慨地表示道,在自动钻铆设备出现之前的很长一段时间,铆钉都得靠手工铆接。除了庞大而艰巨的工作量之外,另一个拦路虎:噪音问题也不容小觑。手工铆接的噪声高达130分贝,很多奋斗在一线几十年的工人都不可避免染上一个“职业病”,一定程度上的听力受损,有的甚至面临晚年耳聋的巨大风险。

而拓璞研制的这台全自动钻铆设备在将效率和精度分别提升2倍和1个等级的基础上,噪音也从原来的130分贝降为65分贝以内,各项技术指标实现了飞跃式的发展。

国内首台运载火箭整体舱段自动钻铆设备

李宇昊回忆,在2008年自动钻铆设备设计之初,拓璞技术团队从零开始对铆接工艺进行研究,搭建铆接实验平台,对铝合金材料的无毛刺钻孔工艺进行试验研究。“团队尝试了不同材料的刀具,设置了不同工艺参数,进行了无数次失败的尝试终于达到无毛刺钻孔工艺”,李宇昊表示,更困难的还在后头——接下来就是要用颠覆传统锤铆工艺的伺服压铆工艺,对铆接力、墩头高度做了成千上万次试验,最终攻坚克难伺服压铆质量远超传统锤铆质量。

摸着石头过河,迎接他们的,是前方未知的征途。

在后续装配阶段,制造部门在无技术积累、无装配经验的情况下首次尝试进行大型回转工作台的装配工作。皇天不负有心人,最后在工艺部、制造部等多个部门集思广益下,制作出相应工装夹具,最终达到装配精度要求。在设备装配后的正式加工环节,又面临对自动钻铆工艺的验证阶段,新的挑战接踵而来——要开发出一款界面清晰、操作简单、容易上手的工艺软件。技术部担起了这个重任,加班加点,广泛听取意见,边试验边修改,最终拿出一款简洁大方的工艺软件。

经过2年的研发制造,最终在2010年,拓璞首台自动钻铆设备顺利交付并投入使用

铆接现场

李宇昊说,此套钻铆效率8-9个钉/min,钻铆铣效率高达4-5个钉/min,可完成桁条和蒙皮的压紧、钻孔、锪窝、送钉、铆接、铣平及自动检测、自动仿真和编程等不同工序。可以说,拓璞研发的全自动钻铆设备系列产品突破了国外的技术垄断,填补了多项国内空白。

目前,拓璞舱段全自动钻铆装配设备在航空航天领域已成功应用近30多台,应用于我国长征2号、长征3号、长征4号、新一代长征5号、长征7号、长征6号运载火箭等型号的自动化铆接装配中。

打破国外技术垄断 圆梦飞行器大型结构件精确减重

能代表拓璞先进制造水平的“明星产品”除了自动钻铆设备之外,同样为运载火箭结构件制造成套设备之一的高速壁板网格龙门铣床也一样值得关注。

“运载火箭薄壁件的传统制造方法为化铣,化铣采用人工控制碱液腐蚀深度的方法实现蒙皮减薄,该工艺排放大量废液,影响环境,存在精度低、周期长和表面质量差的问题”,李宇昊介绍道,这种传统制造方法减少了火箭的有效载荷,降低了制造效率;且化铣车间污染严重,影响工人的身体健康。

拓璞通过自身的不断创新与突破,成功为薄壁件铣削开发了网格壁板铣削加工装备。网格壁板铣削加工装备是基于五轴龙门机床配备定制化工装的高速铣削装备,可完成壁板类零件的网格减重铣削加工。

网格壁板铣削加工装备

拓璞作为一家的高端制造业企业,在高端装备的研发上填补了多项国内空白,解决了航空航天的多项被西方国家“卡脖子”的技术及装备,极大地支撑了国家重大项目的需求,为提升我国航空航天装备制造业水平的整体提升做出了重要贡献。

人才引领发展 创新驱动尖端装备登上“智造”舞台

拓璞的技术源于十多年自主创新的积累,累计获得发明专利26项,实用新型专利16项,软件著作权48项,获得国家科技进步二等奖2项、上海市科技进步一等奖1项、国防科技一等奖1项……这些累累硕果背后离不开一支强大的科学研发团队。

荣誉证书

李宇昊介绍起这样一支“人才梦之队”满是自豪:“可以说,公司最大的创新王牌就是人才。”拓璞由机械制造、自动化、计算机信息多学科的专家、博士与机床行业的资深企业家和工程技术人员联合创立,公司积聚了国内一流的研发团队、管理团队和高级技工队伍,致力于具有国际一流水平的数控装备制造企业的建设。

公司40%以上的员工是研发人员,其中研究生以上学历40人、国家万人计划1人、上海市领军人才2人。研发团队的强大,使拓璞无需像很多企业那样借助高校院所专家等“外脑”,大幅缩短了从技术研发到产业化的过程。

研发团队

拓璞的竞争力不仅仅是体现在突出的人才优势以及自主研发的成套制造装备,更深层次的支撑是背后的系统平台,即自主研发的智能测量系统、智能工艺规划系统及数字化系统,可以为航空航天领域的制造提供定制化的完整解决方案。

近些年来,拓璞仍在不懈地致力于为我国高端智能装备制造探索路径,“自主创新”被深深镌刻在这个梦之队的基因里。团队的梦想是在上海建立具有设计中心、核心制造示范中心、全球服务中心功能的总部基地,用自主创新为国内外客户带来价值。 

(责编:严远、韩庆)
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