關注我,帶你了解中國崛起背後不為人知的科技逆襲故事!
▲中國逆襲!
2016年,太鋼不鏽鋼精密帶鋼有限公司的産品銷售廖工,聽聞北京某著名品牌手機廠商正在研發一款可以任意彎曲折疊的柔性屏幕,要用到一種厚度僅有0.02mm的不鏽鋼,他敏銳的嗅到了商機。
廖工連夜買票,千裡迢迢來到北京,結果到了那家公司門口後,被保安攔住了:
“沒有預約,不能放你進去!”
廖工隻好在門口站着,一直等到下班時間後,他終于見到了該公司的研發負責人,一番自我介紹後,他說明了來意:
“聽說貴公司正在尋求一種手撕鋼産品,我們正好有!不知道能否符合貴公司的産品要求?”
說着,廖工把一份産品資料介紹遞給了對方。
▲太鋼職工當衆展示其拳頭産品:手撕鋼
“咦,咱們中國也能生産這麼高級的玩意兒了嗎?”
對方聽聞他是來推銷“手撕鋼”的,頓時面露驚訝表情,為了這種産品,他們可沒少費精力,畢竟縱觀全球,能夠生産這種手撕鋼的國家,唯德國和日本而已,他們早就做好了被外國公司“敲竹杠”的心理準備了。
對方的反應早在廖工的預料之中,他微微一笑,鄭重地點點頭,回答道:
“是的,現如今咱們中國人也掌握了這個技術了!”
說到這裡,且讓胖先生我先暫停一下,咱們先說一說讓這二人口中的“手撕鋼”,到底蘊含啥高科技的魔力,竟讓他們如此重視呢?
說起手撕鋼,其實也是一種不鏽鋼産品,但和咱們日常生活中經常見到的不鏽鋼産品不一樣,手撕鋼可是一種厚度僅為0.015-0.05mm的超薄不鏽鋼精密箔材。假如您對于數字不是特别敏感,那麼咱們就用你熟悉的A4打印紙(厚度約為0.104mm)來對比一下,2-10張手撕鋼疊起來才比得上一張A4紙的厚度,這下你就能知道這個手撕鋼到底有多薄了!
▲太鋼手撕鋼生産車間
那位又要說了:
“這麼薄的不鏽鋼,用手輕輕一撕就能碎,到底有啥用啊?”
您可别小看了不鏽鋼這種極緻的“薄”的特性,變薄之後的手撕鋼,具備優異的強度、精度和表面光潔度等性能,在現代化工業體系中主要可以作為航空航天、石油化工、汽車、電子、家電、計算機、精密機械加工等領域。
就拿咱們文章開頭所說的手機柔性屏幕來說吧,折疊屏手機屏幕最大的特點就是在進行開合操作後屏幕上都不能有任何折痕,而這種耐折性正是手撕鋼的特性之一,以手撕鋼作為支撐材料制作而成的折疊屏,在正常使用的條件下完全可以承受超過20萬次的折疊操作還能不變形不斷裂,假如你買了這樣一台手機,計劃用3年的話,那麼你每天折疊超過182次才有可能使其失效,而一般人一天最多也就折疊個50多次,完全沒有在正常使用期内失效的風險,而這一切都要歸功于不起眼的手撕鋼!
如此牛叉的手撕鋼,其制作難度那可是相當之大,所以在很長一段時間内,全球範圍内能夠制作這種産品的國家也就日本和德國這哥倆,但即便是他們也隻能制造寬度小于600mm的窄幅手撕鋼,而作用更大、制造工藝更複雜、技術控制難度更大的600mm寬幅手撕鋼技術,則一直以來也沒人能夠突破。
▲太鋼工人正在生産手撕鋼
和很多被中國人突破的卡脖子技術一樣,在我們正式掌握這種技術之前,德國和日本可沒少拿手撕鋼技術來卡我們,隻要是我們的訂單,不但價格要高很多,就連産品質量也是最次的,用他們的話說就是:
“能賣你們就不錯了,還想挑三揀四?你們配嗎!”
是的,對于任何技術來說都是如此,如果你不能夠真正掌握核心技術,那還真就不配和外商讨價還價!
面對被人卡脖子,你會選擇躺平還是選擇奮起抗争一把呢?有血性的中國人當然會選擇後者,而這一次,破局的任務就落到了太原鋼鐵工程師們的肩上。
咱們書接前文,胖先生我就接着給大家講一講當初太鋼的工程師們,是如何一步一步走出困境,親手打破日德技術封鎖,并一鼓作氣反超他們,把中國的手撕鋼産品賣回美歐市場的逆襲故事。
▲太鋼成品手撕鋼産品
話說太鋼當初承接研發手撕鋼任務之後,公司領導深感如此重任,絕非企業一方能夠搞定,最好的辦法就是産學研聯合開發,于是他們拉上了包括太原理工大學、燕山大學等高校和相關科研機構,共同成立了項目攻關小組,首先奠定了人力資源的基礎。
人有了,接下來就是捋順手撕鋼研發項目的難點重點,經過不斷的論證,工程師們逐漸明确了超薄精密不鏽鋼箔研發難點。
首先是負責冶煉工藝的工程師舉手發言:
“要想軋制出這麼薄的手撕鋼,首先就是高純淨度冶煉工藝,如果這一步不合格,哪怕夾帶有一小點硬雜物,那麼後面軋制過程中就必然會穿孔!”
言罷,負責軋制工藝的工程師繼續總結:
“除此之外,手撕鋼成品厚度越小,精度就越難控制,闆幅越寬,闆形也越南控制。所以這就要求我們要有高精度厚度控制和闆形控制技術,很明顯,我們目前現有的軋制模型根本難以勝任這項工作,新軋制模型和輥系配置,以及軋輥材質選型、軋制工藝等,都需要重新開發!”
▲太鋼成品手撕鋼産品吊裝
緊接着就是負責光亮退火的工程師,他也訴說困難:
“還有,超薄帶光亮退火過程中,很容易産生抽帶、斷帶、折印、塌卷等缺陷,如果不解決這些問題,那麼就難以實現手撕鋼的連續穩定生産!”
聽了以上幾位的發言後,負責表面清洗的工程師也苦笑着說到:
“即便你們前面都成功了,到我這裡也是困難重重!這種鋼如此薄,一不小心就碎了,清洗環節去除表面殘留物很難啊,而一但表面清洗不過關,那麼其覆膜性能就會很差!”
......
人們議論紛紛,提出的問題越來越多,一股畏難情緒開始在會場中蔓延。
這一切都被太鋼的領導看在了眼裡,作為基層出身的他自然明白,此時這些工程師們提出的問題,既是技術問題也是管理問題,畢竟如此高難度的手撕鋼開發,中間不知道會遭遇多少挫折,浪費多少人力物力财力,企業講究的是效益,萬一最後失敗了,這些要納入績效考核怎麼辦?
一陣沉思後,領導當場拍闆:
“困難再多也得上!技術問題你們想辦法去解決,至于成本和績效考核問題嘛,隻要是和手撕鋼項目有關的,失敗了也沒關系,不計入成本考核,不影響大家的收入!”
▲太鋼工程師在工作
此言一出,大家明顯精神一振,剛才還滿布會場的陰霾立馬就被掃空了一大半。
“不僅如此,如果你們成功解決研發難題的話,公司還有豐厚獎金!”
大家一聽這話,原本的疑慮全部打消不說,還立馬充滿了幹勁兒,一個個撸胳膊挽袖子,恨不得現在就把手撕鋼技術搞出來。
在這裡咱說句題外話,其實對于很多高科技研發項目來說,技術難題固然重要,但卻并非不可攻破,相對而言一個企業的管理制度和模式則同樣不可小觑,試想同樣一支隊伍,鬥志昂揚和無精打采的效率,那能一樣嗎?這方面太鋼的領導做得就非常到位,他們從制度層面打消了項目研發人員的後顧之憂,調動起了大家的全部積極性,辦起事情來,自然就是事半功倍了。
眼見大家的積極性都被調動出來,領導會心一笑,趁勢出擊,給大家各自分配了任務。
就這樣,0.02×600mm寬幅超薄手撕鋼項目,正式啟動!
▲太鋼手撕鋼産品在裝車
首先是純淨冶煉工藝的改進,為了能夠達到軋制手撕鋼鋼質的純淨度要求,負責冶煉工藝改進的團隊開發了一種采用AOD渣成分控制技術來解決問題,這個技術通過強化冶煉過程中的扒渣處理,控制渣料的使用,大幅減少了金屬鋁和金屬鎂進入鋼液形成硬質夾雜物的可能性,除此之外,團隊還在其中加入合金進行深度脫氧,如此一來,冶煉的鋼中夾雜物明顯減少,即便有少許雜物,也由硬質改變為塑形,保證後續軋制階段不破碎。
其次是手撕鋼軋制工藝的改進,這塊也是難度系數最大的部分,為了解決難題,工程師們采取基于邊界積分算法,開發了一種全新的軋制模型,不但提高了軋制模型的計算精度,更提高了計算效率,采用這種工藝軋制的鋼帶邊部闆形得到有效控制。
除此之外,工程師們還通過大量實驗,同步改進了手撕鋼的輥式密封技術,這種技術是通過改進輥式密封方式,使鋼帶和密封輥同步運行,如此一來,就能有效避免鋼帶表面劃傷,一舉解決了困擾日德同類型廠家很久的難題!
這些問題解決完畢後,就是超薄帶光亮退火難題了,經過不斷的實驗,工程師們發現導緻手撕鋼出現退火斷帶和抽帶問題的根源,主要是在主動輥和從動輥加速或減速的瞬間,此時的轉矩變化幅度大,從而導緻了上述問題産生。
▲太鋼手撕鋼工程師在工作
既然明白了問題原因,那就好辦了,後續工程師們通過設計增加動态轉矩補充系統并優化動态轉矩補償值,問題就順利解決了。而至于折印問題,則通過設計一根螺旋芯軸型展平輥就搞定了,同理,手撕鋼塌卷是因為恒張力下内應力累計超過了材料的變形極限導緻的,後續工程師們通過采取卷取張力錐度遞減模式以控制卷重的大小,就順利解決了塌卷問題。
在解決問題的過程中,工程師們還有了新的收獲,大家發現随着斷帶、抽帶、折印、塌卷等問題的有效解決,手撕鋼産品的單個卷重竟然可以由日德傳統的0.2噸标準增加了10倍,足足有2噸之多,成材率還由30%提升到70%,這麼一來一回,産品的生産效率提升幾乎近20倍。
不知道當号稱自己的手撕鋼工藝才是地球最先進的日德得知這一幕後,臉上會是何種精彩的表情!
▲太鋼手撕鋼成品展示
當然了,咱們事後說起這個過程,自然是輕松加愉快的,但實際上當時負責研發的工程師們所遇到的困難,那可就多了去了,他們真可謂是披星戴月廢寝忘食,白加黑5 2,前後完成了711次試驗,接連攻克了175個設備難題和452個工藝難題,這才取得了最終突破,獲得了手撕鋼生産的全套關鍵技術,可以這麼說,就為了這薄如蟬翼的手撕鋼,這群年輕的工程師們可謂什麼樣的苦和累都吃了一遍,那是相當不容易!
2018年,曆經磨難的太鋼精帶公司手撕鋼項目團隊,終于迎來了勝利的曙光,他們批量生産了第一卷0.02×600mm的極限規格軟态不鏽鋼箔材,不僅填補了國内空白,還超越了日德同類産品性能,達到國際領先水平。
“我們終于成功了!”
大家喜極而泣,為了這一刻,之前所有的苦和累都值了。
上天也是更加眷顧勤奮者,就在太鋼的高科技産品“手撕鋼”問世不久,就迎來了相關技術的大爆發,不管是手機的柔性屏技術還是新能源汽車領域的大容量電池技術,都必須要用到這種産品,以往沒得選,隻能高價采購日德産品,如今太鋼的手撕鋼不僅質量更好,價格還便宜,但凡腦子正常的都知道該怎麼選!
不僅如此,太鋼還在接下來的技術革新中成功研發出來0.015mm極限厚度的超薄手撕鋼,這種技術,就連日本和德國都不曾掌握,可以說咱一不小心就搞出來了個世界第一!
▲太鋼拳頭産品,厚度僅為0.015mm的極限薄手撕鋼
很快,太鋼的手撕鋼産品就在全球競争中打敗了曾經強大的競争對手德國和日本,并順勢把自家産品賣到了包括德國、美國在内的歐美國家,甚至就連中美貿易戰中,美國都不得不單獨為中國的手撕鋼産品開綠燈。
“我知道你看我不順眼,但你就是奈何我不得!”
這種感覺,真好!
▲中國加油!
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