机械工业这十年，细数近十年先进制造科技若干新第一

闲庭信步

　　装备制造业作是国民经济各行业和国防建设提供技术装备的基础性、战略性产业，而先进制造技术是装备制造业产业升级和技术进步的重要保障。近十年来我国先进制造技术取得了辉煌成就，一系列先进制造技术实现了跨越式发展,对我国的政治、经济和文化生活产生了重要的影响：

    　2008年7月30日，武汉重型机床厂自制第一台XKD2755数控重型双龙门四铣头移动式镗铣床，在东湖新技术开发区武重新厂投入试生产。该机床加工长度达57米，一次装卡可对加工件5个面进行加工，工效是普通设备的6倍，不仅可为时速350公里以上高速铁路加工钢轨，还可以为中国自主研发的大型客机加工机翼。 数控双龙门四铣头移动为国内首创，达到国际先进水平。

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　　你可知道，现在我国生产的大型挤压机，这一头加入钢铁材料，另一头不同型号的无缝厚壁钢管就可以源源不断地被挤压出来，像“米果机”一样；无人驾驶移动搬运机器人，在“随身”不携带电池、周边不建充电站的情况下，就可以不知疲惫的持续工作；无损检测用驻波电子直线加速器产品，可以清晰的“透视”400mm厚度的大型铸锻焊件。

   　 第一大垂直挤压机

    　朋友，你是否还记得小时候走街串巷的“米果机”，这一头加入大米，另一头又松又香又脆、像水管一样的米果就出来了。
   　 日前，河北宏润重工股份有限公司成功研制出世界最大的5万吨垂直挤压机，可挤压最大直径1.32m、长度13m、最大重量40吨、壁厚20—200mm的各种无缝厚壁钢管，满足我国超超临界电厂高材质大口径钢管、百万千瓦核电站核电管道、航空钛合金等高温材料管件及复杂形状壳体的成形制造需求。
   　 从2009年的北方重工3.6万吨垂直挤压机打破国外垄断，到今天世界首台5万吨热挤压机成功研制，短短3年的时间，我国极端制造能力又迈出了一大步。“我国大型垂直挤压机研制成功后，在抢占国内外大型厚壁钢管等市场的同时，也迫使国外企业实施低价竞争，目前无缝钢管进口价格大幅度下降，国内使用企业每年节约资金达40—50亿元”。机械科学研究总院吴进军博士介绍说，“特别是5万吨热挤压机，在航空、船舶、下一代热电站等高温合金、钛合金材料复杂形状壳体制造方面更具潜力，未来将会为我国经济建设及国防军工的发展作出更大贡献。”

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　　第一台“非接触感应供电式” 无人驾驶移动搬运机

  　  一个载重20吨货物、以镍镉电池等为动力的无人驾驶搬运机器人在连续工作40分钟后，需要间断工作充电15分钟，而电池的寿命在3—5年时间，镍镉等电池回收存在重金属污染等问题。

    　今天，我国新研制的“非接触感应供电式”无人驾驶移动搬运机器人，在“随身”不携带电池、周边不建充电站的情况下，就可以不知疲惫的持续工作。

    　据介绍，“非接触感应式供电”工作原理类似于变压器的初级/次级线圈的变压原理。“非接触感应式供电”式AGV（机器人）下的取电板通过与行走路面间的电磁感应非接触“发电”，直接驱动AGV，并在“激光、磁点感应”等“眼睛”的协调下，选择最优路径、精确行走并完成取货、卸货一系列作业任务。该充电方式允许AG时刻在线工作，且充电区域仅需覆盖整个行走路径的一部分，根据线路的长短以及AGV的物流工艺，可以允许同时多台AGV在线充电，由于充电过程无机械接触部件，整套系统存在免维护及环保、节能等众多优点。

    　德国当地时间2012年4月23日，机科股份最新研制的“非接触感应供电式AGV”与中科院沈阳自动化研究所的新松机器人等，代表中国“绿色+智能”主题的高新技术产品在汉诺威工业博览会中国国家馆中心区展出，期间极大的吸引了温家宝与德默克尔两位总理的关注。据了解，机科股份研制开发的高端智能装备如自动拆箱机器人、AGV自动导引车系统等已经广泛应用于汽车、石油、电力、工程机械、烟草、制药、新闻、教育、军工、制造业等不同行业。2011年，机科股份研制成功载重20T重的“非接触感应式供电”式AGV并在军工等行业得到商业化应用，填补了国内空白。

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　　第一台无损检测 用驻波电子直线加速器

　　看过泰坦尼号的朋友们，不知你对那轮船上的巨大传动设备还有印象吗？实际上，现在的大型巨轮，其传动设备更大。大型轮船发动机曲轴、水力发电机涡轮、石油容器等等，这些巨大的设备，如果出现了小小的内部质量问题，往往会导致比泰坦尼克沉没更为严重的灾难。而解剖检测？工作量、成本可想而知，有没有一种方法，可以像CT检测人体一样，发出射线，透过这些金属，像“透视眼”一样检测它们？
  　  有！截至2012年6月30日，北京机械工业自动化研究所先后研制成功出2兆伏、4兆伏、6兆伏、9兆伏、12兆伏的DZ系列无损检测用驻波电子直线加速器产品，可以清晰的“透视”400mm厚度的大型铸锻焊件，目前占据同类产品国内市场份额超过80%，成功打破了国外对该技术装备的封锁，实现了重大装备大型铸锻焊件无损检测技术和装备的自主保障。

   　 DZ系列无损检测用驻波电子直线加速器产品可作射线照相、射线透视检查、计算机断层检查等无损检测的高能X射线源，是对大型结构件、高压容器等进行无损检测的重要装备。北京机械工业自动化研究所创造了国内加速器的若干第一：中国第一台H－120型回旋加速器，中国第一台60千瓦电子束轰击炉，中国第一台医用电子感应加速器，中国第一台无损检测用电子感应加速器，中国第一台电子帘加速器，中国第一台工业无损检测用9兆伏驻波电子直线加速器，以及中国第一台工业无损检测用12兆伏驻波电子直线加速器。

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　　先进制造技术 跨越式发展

　　以第一大大型挤压机等重型制造装备为代表的基础制造技术实现了跨越式发展。在自由锻造压机方面，河北宏润重工的5万吨垂直挤压机于2012年6月29日投产；在大型模锻压机方面，西安三角公司的4万吨模锻液压机于2012年3月31日投产，随着中国二重的8万吨模锻压机即将正式投产，将再次刷新世界大压机制造新纪录；在大型热处理设备方面，北京机电研究所等开发的我国首台套大型开合式热处理装备和立式喷淬机床于2011年底在中国一重投入生产，突破了我国百万千瓦级核电转子（重350吨）热处理设备能力瓶颈。上述重型制造装备的成功开发极大的提升了我国航空、航天、核电、石化和国防军工等大型铸锻件的自主设计和极端制造能力。
    　以第一台多轴联动超精密数控机床等为代表的高效精密加工技术实现了跨越式发展。武汉重型机床集团研制的世界最大、回转直径5米、承重500吨的超重卧式镗车床，突破了重型高精度静压主轴等关键技术，突破了百万千瓦核电机组转子加工自主制造装备瓶颈；由北京第一机床厂研发的世界最大的10米数控桥式龙门五轴联动车铣复合加工机床，可完成大型核电站核岛关键部件加工……上述高效精密加工技术与装备，为航空航天、国防武器、发电和动力设备、光学仪器等关键零部件精密制造提供了重要装备，在一定程度上打破了国外在数控机床高端领域对我国的技术封锁。

   　 以IC制造装备为代表的微纳制造技术实现了跨越式发展。在成套工艺方面，中芯国际近期45纳米工艺技术也获得了突破，使我国集成电路制造水平首次达到国际主流水平。在装备整机方面，多台12英寸关键整机产品及关键零部件实现突破，改变了长期被国外公司垄断的被动局面……这些成果的取得使我国与国外发达国家和地区在相同领域的技术差距缩短至一个技术代，也为我国的集成电路产业开展国际竞争赢得了更多的话语权。

    　以数字化无模铸造成形机为代表的节能减排和绿色制造技术实现了跨越式发展。在绿色制造工艺方面，重点开发了数字化无模铸造、消失模铸造、改性水玻璃造型、锻件非调质化，三价铬电镀和无铅钎焊、低温冷风微量润滑切削和强冷风干冻磨削等工艺技术和数字化无模铸造精密成形机、工业窑炉烟气脱氮成套设备等；在节能低耗机电产品方面，开发了工业电机变频装置、特种电源、典型流体机械、非道路节能环保柴油机、高炉煤气余压透平发电设备等节能创新产品；在再制造方面，突破了报废家电、汽车等绿色回收及再资源化技术、汽车零部件再制造关键技术、机床再制造关键技术、耐高温堆焊修复技术等的突破，并取得了显著的经济和社会效益。