5月17日,株洲時代新材料科技股份有限公司,整齊劃一的生產(chǎn)車間。湖南日報全媒體記者 童迪 攝
5月17日,株洲時代新材料科技股份有限公司生產(chǎn)車間,工人在準(zhǔn)備切割橡膠制品。湖南日報全媒體記者 童迪 攝
株洲時代新材彈性元件事業(yè)部制造中心生產(chǎn)的用于軌道交通的橡膠彈簧系列產(chǎn)品。 湖南日報全媒體記者 田超 攝
5月17日,株洲時代新材料科技股份有限公司外景。 湖南日報全媒體記者 童迪 攝
【名片】
世界運營時速最高的動車組,運行平穩(wěn)、乘坐舒適,得益于車體和轉(zhuǎn)向架之間的橡膠減振產(chǎn)品,這好似給車廂墊上“席夢思”。世界最長的跨海大橋港珠澳大橋,傲立大海,從容應(yīng)對颶風(fēng)巨浪,得益于橋梁安裝了目前全球尺寸最大的橡膠隔震支座。這款能以柔克剛的橡膠裝備,來自中國中車下屬企業(yè)株洲時代新材料科技股份有限公司。
一塊橡膠,能發(fā)揮多大的“超能力”?一枚硬幣足以證明。
不少人津津樂道高鐵行駛過程中的平穩(wěn)和舒適:在窗邊豎一枚硬幣,幾分鐘也不會倒。
空氣彈簧等減振裝置立下大功。這種由橡膠和金屬結(jié)合組成的產(chǎn)品,“藏”在高鐵車體下方,消納來自轉(zhuǎn)向架和底部軌道的振動。
“全球90%以上的主機(jī)廠,用了我們的產(chǎn)品!”在株洲時代新材料科技股份有限公司(以下簡稱“時代新材”),員工無不自豪地說。
如今,這里不僅是全球規(guī)模最大的軌道交通橡膠減振產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè),還生產(chǎn)世界上尺寸最大的橡膠隔震支座——港珠澳大橋等重大工程的“定海神針”。
1 愈挫愈勇,躍上國際大舞臺
5月下旬,記者在時代新材車間看到,空氣彈簧狀如輪胎,乍看很平常;安裝似乎也不過是蓋板、扣環(huán)和氣囊組合,再放置在應(yīng)急彈簧上。
采訪時又傳來好消息:中泰高鐵項目上,時代新材的球型鋼支座試驗梁順利通過荷載試驗,成為公司開拓“一帶一路”市場的里程碑事件。
頻頻征服主機(jī)廠,株洲生產(chǎn)的橡膠減振產(chǎn)品有何能耐?
時代新材前身為原鐵道部株洲所橡膠實驗室,當(dāng)年試制出軸箱拉桿套等3個品種。第二年產(chǎn)品批量進(jìn)入市場。緊接著,一系簧、空氣彈簧……如今的王牌產(chǎn)品一個個準(zhǔn)備“登場”。
“新產(chǎn)品亮相,哪有那么簡單!”在產(chǎn)品陳列室,時代新材軌道交通事業(yè)部工藝裝備部副部長程志指著一系簧說,僅這樣一個安裝在車輪和轉(zhuǎn)向架之間的錐形減振裝備,就“花費了大家七八年青春”。
故事的開頭總是相似的。一系簧形變大,拉扯后需要迅速恢復(fù)彈性,這樣的好東西當(dāng)時只有國外才能生產(chǎn)。要實現(xiàn)國產(chǎn)化替代,中國的研發(fā)人員開始“依葫蘆畫瓢”。
時代新材的研發(fā)團(tuán)隊悶頭研究好幾年。2004年,國產(chǎn)一系簧面世,沒有想象中的“揚眉吐氣”,反而讓人“大跌眼鏡”。
“一系簧塌了。”說起當(dāng)年的場景,團(tuán)隊成員哭笑不得。研究多年的國產(chǎn)一系簧,本來已經(jīng)引起國內(nèi)其他廠商的注意,大家蠢蠢欲動都想生產(chǎn),結(jié)果時代新材的一系簧,反倒印證了當(dāng)時人們的偏見:國產(chǎn)不行。
國產(chǎn)到底行不行?國內(nèi)其他廠商持觀望態(tài)度,時代新材的研發(fā)團(tuán)隊卻孤勇向前。
看似簡單的橡膠金屬組合件,為何難度如此之大?記者走進(jìn)硫化車間,橡膠和金屬,兩種風(fēng)馬牛不相及的材料,通過硫化工藝粘接在一起,形成彈性元件。
程志指向一塊剛完成硫化工序的彈性墊板道,高鐵鋼軌下如果僅用金屬彈簧,機(jī)車90%的壓力會直接反彈回去,車輛因此產(chǎn)生巨大振動。橡膠彈簧可以將反彈力降至50%以下甚至更低,從而起到減振、降噪的作用。因此,它需承載十多噸重量,承受六個方向的位移變化,受力條件異常復(fù)雜。
這意味著,橡膠配方的細(xì)微調(diào)整、粘合工藝的精準(zhǔn)度,都直接決定了產(chǎn)品的成敗。
大家重新鉆進(jìn)實驗室,2007年,終于推出一系簧“穩(wěn)定版”。這次,產(chǎn)品不僅沒塌,還得到了市場的一致好評。
“信心‘嘭’一下起來了,之后新的研發(fā)產(chǎn)品一個個面世,速度越來越快。”程志說。
扎實的基礎(chǔ)研究,為近10年來的創(chuàng)新突破奠定了基礎(chǔ),程志不經(jīng)意間成了“凡爾賽”大師。
評職稱時,程志冥思苦想:“數(shù)了數(shù),一年才研發(fā)出8個一系簧產(chǎn)品,似乎算不得什么突出成績?!贝蠡镄χ嵝阉骸爱?dāng)初七八年一個,現(xiàn)在一年七八個,還不夠突出?”程志這才反應(yīng)過來,過去千難萬難才能突破國外“卡脖子”的一系簧,如今升級換代已成家常便飯,產(chǎn)品占領(lǐng)了全球一大半市場份額。
2 中國制造,折服外國工程師
橡膠減振裝置在國際上闖出一片天地,時代新材也開始闊步“走出去”,在異國他鄉(xiāng)扎根。2011年,公司并購澳大利亞代爾克公司;2014年,并購德國博戈公司。
然而,面對中國工程師的指導(dǎo),一些國外企業(yè)頗為傲慢,時代新材軌道交通事業(yè)部產(chǎn)品成型室主任曹廣如印象深刻。
2017年,公司接下大項目,要為墨爾本地鐵65列車提供空氣彈簧、一系簧等全系列橡膠減振制品??紤]該地鐵線路載客量大、路況惡劣等因素,澳大利亞維多利亞州政府要求,產(chǎn)品必須在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)。
好消息是,時代新材并購的德國博戈公司,在墨爾本有一家名為丁格利的工廠,可滿足屬地化生產(chǎn)條件。
壞消息是,在可行性調(diào)研階段,丁格利工廠試制的鐵路產(chǎn)品,關(guān)鍵質(zhì)量項完全不合格。
項目負(fù)責(zé)人曹廣如一到現(xiàn)場,傻眼了:“工廠的生產(chǎn)工藝流程很糟糕,工人們防污染意識淡薄,處理完的鐵件甚至直接裸露存放,用手隨意直接觸摸……”
原本只是去幫工廠解決橡膠和金屬粘合問題的曹廣如,變身“全能戰(zhàn)士”。改工藝、換技術(shù)方案、現(xiàn)場跟蹤、給員工培訓(xùn)……還要為工廠制定未來設(shè)備投入方案。
“一聽我要培訓(xùn)他們,當(dāng)?shù)毓こ處熀懿恍肌!辈軓V如說,“事后他們發(fā)現(xiàn),我們的方案確實能迅速解決問題,來學(xué)習(xí)的人便越來越多了?!?/p>
2019年1月,該工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品通過墨爾本項目驗收,一個瀕臨關(guān)閉的工廠,從此實現(xiàn)逆轉(zhuǎn),一舉成為當(dāng)?shù)刂蔫F路減振產(chǎn)品生產(chǎn)商。
曹廣如回到株洲,沒想到一年后,工廠產(chǎn)品又出現(xiàn)了橡膠和金屬粘合不牢的問題。
“我們都是按流程操作的,一定是你們的工藝方案有問題!”電話里,丁格利工廠一口咬定。
曹廣如再次穿越太平洋趕去這家工廠,一路上不斷核對方案,心里直嘀咕:到底是哪個環(huán)節(jié)出了問題?
到工廠后,他一項項流程進(jìn)行篩查,最終發(fā)現(xiàn)硫化設(shè)備的某項參數(shù),跟方案有細(xì)微出入。
“這就是個小參數(shù),應(yīng)該不至于……”當(dāng)?shù)毓こ處熜奶?,他沒想到,不過是幾毫厘的參數(shù)修改,竟直接導(dǎo)致整個產(chǎn)品生產(chǎn)的失敗。
調(diào)整參數(shù)后,當(dāng)?shù)毓こ處熜姆诜骸霸瓉碇袊圃?,已?jīng)精細(xì)到如此地步!”
3 產(chǎn)品創(chuàng)新,突破“超能力”天花板
橡膠減振產(chǎn)品的“超能力”極限在哪里?時代新材的答案是:永無極限,沒有“天花板”。
走出地鐵、高鐵等“舒適圈”領(lǐng)域,這塊橡膠,一次次“解鎖”全新的生長環(huán)境。
跨越伶仃洋,港珠澳大橋在一望無際的大海上劃出銀白色的弧線。這條世界最長的跨海大橋,能給橡膠提供怎樣的施展空間?
大橋修建之初,港珠澳大橋工程技術(shù)負(fù)責(zé)人找到時代新材:“高鐵上的橡膠彈簧可以保障高鐵高速運行時依然平穩(wěn),大橋抗震、管節(jié)防水,是否可以借鑒?”
一個攻關(guān)小組立馬成立。將橡膠減振用于橋梁,在當(dāng)時國內(nèi)尚屬空白,時代新材自發(fā)投入1000多萬元,研發(fā)高阻尼橡膠隔震支座。
“歷時4年,我們克服重重困難,自主設(shè)計研發(fā),終于見證了這一歷史性時刻?!睍r代新材時任項目技術(shù)負(fù)責(zé)人寧響亮激動地說。
2013年,面對中、日等國內(nèi)外9家廠商的激烈競爭,時代新材憑借自主研發(fā)的超高阻尼橡膠隔震支座,脫穎而出,成為港珠澳大橋橡膠隔震支座供貨商。
“港珠澳大橋的橡膠隔震支座長1.77米,寬1.77米,承載力達(dá)到3000噸?!睍r代新材軌道交通事業(yè)部橋建市場事業(yè)部總工程師庾光忠介紹。
將其安裝在大橋的橋墩與橋面之間,無論是面臨16級超強(qiáng)臺風(fēng)、8級地震,還是30萬噸巨輪撞擊,橡膠隔震支座都能像打太極一樣,以柔克剛,有效降低直接襲向大橋的沖擊力。
2018年9月,臺風(fēng)“山竹”來襲,風(fēng)力超過200公里/小時,大橋巋然不動,“定海神針”功不可沒。
在精準(zhǔn)扶貧首倡地花垣縣十八洞村通往外界的通道之一——矮寨大橋上,時代新材的阻尼器產(chǎn)品,同樣幫這座世界峽谷跨徑最大懸索橋扛過了多年風(fēng)雨。
這塊橡膠應(yīng)用到建筑上,像給房子“穿”上“氣墊鞋”,緩沖、消納地層破壞力,保證建筑物大震不倒、中震可修、小震不壞。
橡膠“超能力”還在不斷突破創(chuàng)新“天花板”。
現(xiàn)在,研發(fā)人員在跟能阻燃和能自動監(jiān)測的“智能”空氣彈簧“死磕”,確保列車起火時進(jìn)一步保證乘客的安全。
橡膠本是易燃物,阻燃,就要往橡膠中添加阻燃劑。阻燃劑添加過多,又會影響產(chǎn)品使用性能,令人頭大。
時代新材軌道交通事業(yè)部空氣彈簧產(chǎn)品部部長葉特說,歷經(jīng)7年多時間研制,2017年,滿足高標(biāo)準(zhǔn)的防火阻燃空氣彈簧小批量投入應(yīng)用。目前,時代新材的橡膠阻燃懸掛產(chǎn)品已成業(yè)內(nèi)種類最全、運用范圍最廣、使用時間最長的產(chǎn)品。
當(dāng)前面臨的問題是:如何讓這個“橡膠輪胎”更“智能”?從這塊橡膠中,還能挖掘出多大的潛力?研發(fā)人員在期待,市場也在期待著。
【青年觀察】
那份欣喜和滿足感無可替代
周志鵬(株洲時代新材料科技股份有限公司90后技術(shù)骨干)
成為一名橡膠減振裝備的研發(fā)人員,是我之前沒有想到過的職業(yè)發(fā)展路徑。
我在學(xué)校主修車輛工程,雖然專業(yè)對口,行業(yè)匹配,但在校期間我學(xué)的是列車的整車性能測試,偏向于整車的仿真和實驗,對零部件知之甚少。
還記得4年前,我第一天入職,看到各式各樣的橡膠減振產(chǎn)品,新奇之余也有些困惑:列車上的減振部件品種竟然如此繁多?深入了解后才知道,這些看似小塊頭的部件,個個“別有洞天”,講究真不少,科技含量十足。后來聽說,列車上的減振部件市場,我們已經(jīng)做到全球首位了,我對它們的認(rèn)知又一次被刷新了。
印象深刻的是,2021年2月,我們接到一個需要緊急交付的訂單,有一款應(yīng)用在低緯度地區(qū)的空氣彈簧產(chǎn)品,要滿足歐盟標(biāo)準(zhǔn)級別的防火要求,并需要根據(jù)新車型平臺研發(fā)全新的部件,交付期不到3個月。我跟團(tuán)隊小伙伴日夜奮戰(zhàn),保質(zhì)保量地完成了交付,得到了客戶的高度認(rèn)可。
4年時間里,從構(gòu)想,到圖紙,再到成形的實物,我參與了產(chǎn)品研發(fā)全過程。我也從一名研發(fā)“菜鳥”逐步成長為一名熟悉產(chǎn)品開發(fā)流程的職業(yè)化員工。看到中國制造的橡膠減振產(chǎn)品,列裝在世界各地的車型上,為飛馳在各條線路上的乘客“保駕護(hù)航”,那份欣喜和滿足感是無可替代的。