去年底,廣西柳工集團有限公司研發(fā)的“面向工程機械機種特征的減振降噪共性關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”(下稱“減振降噪技術(shù)”)獲得了中國機械工業(yè)科技進(jìn)步一等獎。對于柳工的研發(fā)團隊來說,這無疑是對他們努力最好的認(rèn)可。
經(jīng)過數(shù)百萬次試驗,攻克了上百個技術(shù)難關(guān),從2008年第一項子系統(tǒng)“消音器”的研發(fā)成功,到2011年第一臺整機成型,再到如今技術(shù)應(yīng)用平臺形成,柳工研發(fā)團隊歷時數(shù)年磨成了一把征戰(zhàn)國外高端機械市場的利器。
柳工首席科學(xué)家、減振降噪技術(shù)研發(fā)團隊負(fù)責(zé)人初長祥表示,以應(yīng)用該項技術(shù)的裝載機“柳工CLG856III”為例,目前司機位置噪音為71分貝,不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國標(biāo)限制89分貝、歐盟標(biāo)準(zhǔn)80分貝,甚至比國際工程機械標(biāo)桿企業(yè)卡特彼勒的高端產(chǎn)品950H裝載機標(biāo)配還要低一個分貝。
“不要小看這幾個分貝,每3個分貝就是一個數(shù)量值,意味著聲音傳遞的能量需要降一半?!背蹰L祥介紹說,“隨著該項技術(shù)的成功研發(fā),目前柳工在噪聲指標(biāo)方面已經(jīng)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平?!?
進(jìn)軍國際市場,產(chǎn)品噪聲是“攔路虎”
噪聲污染的管理一直是中國工程機械產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定中的一個盲點。雖然從上世紀(jì)80年代開始,國內(nèi)開始制定針對工程機械噪聲污染的限制法規(guī),但是相對寬泛。隨著行業(yè)的發(fā)展,中國工程機械產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性大幅提升,噪聲控制也越來越受到重視。在最新出臺的國家土方機械強制性標(biāo)準(zhǔn)中,赫然排在第一位的就是《土方機械噪聲限值》。
“在國外市場,噪聲污染的標(biāo)準(zhǔn)和排放標(biāo)準(zhǔn)是同樣嚴(yán)格的。相比國際標(biāo)桿企業(yè)的產(chǎn)品,噪聲污染控制是國內(nèi)機械產(chǎn)品的軟肋。不同于國內(nèi)機械產(chǎn)品采購,國外對于操作舒適性的要求很高,只有滿足了國外客戶的需求,才能提升國內(nèi)機械產(chǎn)品在國外市場的競爭力?!背蹰L祥對《中國經(jīng)濟周刊》表示。
1998年,柳工引進(jìn)了國際機械標(biāo)桿企業(yè)卡特彼勒一臺輪式裝載機整機機型。在研究過程中,柳工研發(fā)團隊注意到了該機型針對振動噪聲的處理技術(shù)。據(jù)初長祥回憶,當(dāng)時,國內(nèi)機械產(chǎn)品并沒有專門針對噪聲處理的相關(guān)技術(shù)。但是鑒于當(dāng)時的技術(shù)難點還集中在動力和機械操作方面,柳工并沒有對噪聲處理予以重視。
2002年,柳工開始提出國際化戰(zhàn)略,逐步將產(chǎn)品推向亞洲市場、拉丁美洲和歐美市場。在進(jìn)入歐洲市場時,過去被忽略的噪聲指標(biāo)赫然成為“攔路虎”。
據(jù)了解,所有產(chǎn)品在進(jìn)入歐盟市場前必須獲得CE認(rèn)證,這是一種安全認(rèn)證標(biāo)志,被視為制造商進(jìn)入歐洲市場的護(hù)照。該認(rèn)證對于機械產(chǎn)品噪聲有兩個強制性標(biāo)準(zhǔn),包括司機位置噪聲和機外輻射噪聲,其限制遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于當(dāng)時的中國噪聲限制。
初長祥回憶,當(dāng)時柳工的機械產(chǎn)品在進(jìn)入歐洲市場時便遇到了“刁難”?!耙?a href="http://m.htyl001.com/company/search.php?area=114" title="瑞典" target="_blank">瑞典市場為例,柳工的產(chǎn)品在進(jìn)入斯德哥爾摩港之前,需要先在阿姆斯特丹港附近的一個基地進(jìn)行改裝。改裝費用非常高昂,一臺機器就需要約2000歐元,也僅僅能將噪音降到剛剛符合市場準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)?!背蹰L祥告訴《中國經(jīng)濟周刊》,不僅是柳工的產(chǎn)品,當(dāng)時國內(nèi)的機械產(chǎn)品在進(jìn)入歐洲市場時都遇到了相同的問題?!皣赓I家開玩笑說,你們的產(chǎn)品噪聲太大,把我們的小動物都吵得不得安寧,這樣是不行的?!?
采用減振降噪技術(shù),新產(chǎn)品銷售額超17億元
面對這樣的困境,柳工決定成立專門的研發(fā)團隊來研發(fā)針對噪聲的技術(shù)。2008年10月,當(dāng)時任柳工裝載機研究院院長的初長祥走馬上任,擔(dān)任減振降噪技術(shù)研發(fā)團隊負(fù)責(zé)人。
“不同于其他系統(tǒng),噪聲是看不見摸不著的,工程機械噪聲來源于多個系統(tǒng),例如動力、散熱、懸架、液壓和傳動,而每一個系統(tǒng)中又包含了各個零部件、各項配套件, 最后還要解決聲音共振傳輸?shù)膯栴}。這是一個非常龐大的工程,涉及到聲樂、流體動力學(xué)、傳熱學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)多個學(xué)科。僅靠柳工現(xiàn)有的團隊是無法完全覆蓋的?!背蹰L祥回憶說,柳工的“科學(xué)家體系”在這時起到了關(guān)鍵性作用。
一直以來,“科學(xué)家體系”在柳工的研發(fā)團隊建設(shè)中處于核心位置。柳工采取“特聘科學(xué)家”模式,針對柳工急需的技術(shù),找到國內(nèi)首屈一指的研究人員,由柳工組建團隊來與其進(jìn)行技術(shù)對接,共同研發(fā)課題,來填補柳工的技術(shù)缺口。
經(jīng)過全國范圍的“人肉搜索”后,初長祥和哈爾濱工程大學(xué)的季振林教授進(jìn)行了合作。季振林在NVH(噪聲、振動與聲振粗糙度)研究上頗有造詣。在季振林的幫助下,原先需要耗資上萬元才能降低一個分貝的消聲器,現(xiàn)在只需要幾百元的制造成本就可以降低兩三個分貝。由此開始,柳工逐漸攻克了動力、散熱、駕駛室各個子系統(tǒng),將零星的技術(shù)逐漸集成,在解決了多系統(tǒng)匹配耦合的難題后,2011年11月,第一臺應(yīng)用該技術(shù)的整機成型。
隨后,柳工逐一整合了技術(shù)研發(fā)中涉及的基礎(chǔ)理論、設(shè)計方法、測試評價、軟硬件及數(shù)據(jù)庫,形成了共性關(guān)鍵技術(shù)平臺,能在更多的機種上進(jìn)行模塊化定制。目前,柳工自有產(chǎn)品已經(jīng)有4條產(chǎn)品線,共21款機型使用該技術(shù)上進(jìn)行了減振降噪處理。
初長祥向《中國經(jīng)濟周刊》介紹,應(yīng)用了該項技術(shù)的機械產(chǎn)品再次進(jìn)入歐洲市場后,反響非常好。“我們的產(chǎn)品就擺在那里,旁邊是卡特彼勒和沃爾沃的,經(jīng)銷商非常有信心地對客戶說,你可以上去開一下感受一下。柳工海外市場的銷量也有明顯提升,新產(chǎn)品帶來的銷售額超過17億元?!背蹰L祥說。
初長祥(右三)向行業(yè)專家介紹柳工自主研發(fā)的減振降噪產(chǎn)品
以工匠精神來制造工程機械產(chǎn)品
廣西柳工集團有限公司首席科學(xué)家 初長祥
減振降噪技術(shù)的研發(fā)成功與柳工多年來崇尚技術(shù)的傳統(tǒng)是分不開的。柳工的前身是華東電機廠,在建廠初期,柳工有大量的制造手藝精湛的技術(shù)工人,他們的經(jīng)驗和手藝在柳工得到了很好的傳承,柳工至今所使用的一些結(jié)構(gòu)件制造技術(shù)都是這些老師傅帶來的。
除卻傳承,技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新也非常重要。作為一家工程機械制造企業(yè),產(chǎn)品是柳工綜合能力的最好體現(xiàn)。要做好產(chǎn)品,技術(shù)一定要先行,創(chuàng)新能力至關(guān)重要。柳工一直以來都將新技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)視為重中之重,研發(fā)人員占比約10%。
工程機械的核心技術(shù)體現(xiàn)在零部件研發(fā),這也是工程機械產(chǎn)品的核心競爭力所在。目前來看,我們在零部件技術(shù)的創(chuàng)新上還有很長一段路要走。除了零部件技術(shù),中國工程機械制造企業(yè)還面臨另一個挑戰(zhàn),基礎(chǔ)技術(shù)和基礎(chǔ)工業(yè)的研究。
面對全球制造行業(yè)信息化乃至智能化的大趨勢,中國工程機械制造行業(yè)更需要踏踏實實走好每一步,把好質(zhì)量關(guān)卡,注重技術(shù)創(chuàng)新,以工匠精神來制造工程機械產(chǎn)品。
專家點評
中國工程機械學(xué)會常務(wù)理事徐格寧:中國制造企業(yè)要有敢啃硬骨頭的魄力
過去,國內(nèi)工程機械產(chǎn)品與世界標(biāo)桿企業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)性能對比時,往往比較注重硬性的、功能屬性的技術(shù)指標(biāo),比如動力、匹配、功能、能力等方面。軟性的、環(huán)保屬性的技術(shù)指標(biāo)如污染排放等常被忽略。而當(dāng)國內(nèi)產(chǎn)品參與國外市場競爭時,這些不被重視的軟性指標(biāo)反而成了制約國內(nèi)產(chǎn)品“走出去”的硬傷和短板。以歐美市場為例,歐美的污染排放標(biāo)準(zhǔn)普遍高于國內(nèi)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),振動噪聲污染更是國外高端產(chǎn)品市場準(zhǔn)入的技術(shù)指標(biāo)壁壘。
在市場倒逼下,柳工積極應(yīng)對,實現(xiàn)了減振降噪技術(shù)的突破,在整個工程機械行業(yè)而言,已達(dá)到了世界先進(jìn)水平,個別機型甚至高于國外工程機械標(biāo)桿產(chǎn)品的水平,這是非常難能可貴的。而且,該技術(shù)不僅僅是面對單一特定產(chǎn)品,而是建立了共性關(guān)鍵技術(shù)平臺來滿足不同產(chǎn)品的需求,顯著降低了工程機械產(chǎn)品的振動噪聲,打破了中國工程機械產(chǎn)品進(jìn)入歐美高端市場的技術(shù)壁壘。
對于整個工程機械行業(yè)而言,柳工減振降噪技術(shù)的研發(fā)具有重大現(xiàn)實意義。我國工程機械產(chǎn)品能否“走出去”,“走出去”能否“用得住”,首先要邁過“高品質(zhì)”的門檻。面對國外市場的高標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)工程機械制造企業(yè)要從無視到重視,從無奈到無畏,要有敢于啃硬骨頭的魄力,腳踏實地認(rèn)真研發(fā),向國際標(biāo)桿企業(yè)的高技術(shù)發(fā)起挑戰(zhàn)。
通過對各個部位進(jìn)行減振降噪處理,柳工CLG856III輪式裝載機(標(biāo)配)司機位置噪聲71分貝,機外輻射噪聲102分貝。
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