鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司(下簡稱“三磨所”)就是其中的典型。在過去的2015年,三磨所在科研領(lǐng)域取得了一系列的成果。在此,我們將三磨所過去一年中的主要科研成果匯總起來,并從中選取了比較有代表性的進行深入采訪和報道,以此作為對行業(yè)先進企業(yè)的表彰和鼓勵,也希望能幫助行業(yè)內(nèi)的同仁拓展思路,創(chuàng)新發(fā)展。
鳳棲梧桐
三磨所坐落在鄭州市西北,位于鄭州市高新區(qū)梧桐街121號。道旁林木掩映之間,屹立著“鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司”的牌子。
關(guān)于這個地址的選擇,說來還有一段故事。當(dāng)年研制人造金剛石的課題,為了保密,取名代號為“121”,即第一研究室高壓二組第一號課題。為紀(jì)念這一課題,2010年,三磨所整體搬遷至高新區(qū)時向鄭州市有關(guān)部門申請,門牌號特批保留121號。這種“121”情結(jié),存在于每個三磨人的心中:停車場上,不止一輛車的號牌是121。更有員工在采訪時對我們笑稱:“在路上看見121的車牌,我都會讓他一下,覺得是自己同事。”“121”,簡單的三個數(shù)字,代表了三磨的光輝歷史和傳承,一代一代的三磨人正站在前輩的肩膀上,努力攀登超硬行業(yè)科技的一個又一個高峰。
作為在精密高效加工領(lǐng)域的“國家隊”,三磨所取得的成果數(shù)不勝數(shù)。根據(jù)不完全統(tǒng)計,三磨所歷史上共獲得全國科學(xué)大會獎6項,國家發(fā)明二等獎1項,國家科技進步二等獎3項,機械工業(yè)部二等獎1項,機電部二等獎1項,機械部科技二等獎1項,機械部科技進步二等獎3項,河南省重大科技成果獎4項……凡此種種,不一而足。
1999年,三磨所轉(zhuǎn)制,由一家受國家財政支持的科研院所,變?yōu)樵谑袌鼋?jīng)濟中自由競爭的企業(yè)。從轉(zhuǎn)制至今,三磨所的經(jīng)營收入一直維持著增長的態(tài)勢,體現(xiàn)了高新技術(shù)在企業(yè)經(jīng)營中的重要地位,特別是在2010年三磨所搬遷至新區(qū)后,原本空間狹小限制三磨所產(chǎn)能的問題得到解決,當(dāng)年的經(jīng)營收入幾乎翻了一番。即便如今國家經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài),三磨所新研發(fā)的產(chǎn)品依然表現(xiàn)出色。
轉(zhuǎn)制后的三磨所向現(xiàn)代化企業(yè)不斷邁進,管理水平不斷提高,已成為行業(yè)內(nèi)獲得各種資質(zhì)最為豐富的企業(yè)之一。2006年,三磨所通過ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證;2007年,依托三磨所成立了機械工業(yè)超硬磨具工程實驗室、機械工業(yè)職業(yè)技能鑒定磨料磨具行業(yè)分中心;2008年,依托三磨所成立了精密超硬材料制品河南省工程實驗室;2009年,河南省高性能超硬材料制品重點實驗室依托三磨所成立;2011年,被授予河南省創(chuàng)新型企業(yè);2012年,“高效精密磨具產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”獲科技部批準(zhǔn),納入試點,三磨所是發(fā)起人和盟主;2013年,被授予中國創(chuàng)新驛站——鄭州服務(wù)站。
如今的三磨所,重視研發(fā)的傳統(tǒng)沒有丟,更增添了轉(zhuǎn)制后的自主與靈活,既有傳承的歷史積淀,也有飛揚的青春活力,必將在新的一年里取得驕人的成績,大放異彩!

2015年9月30日,國家科技部完成第三批企業(yè)國家重點實驗室評審工作,鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司申報的“超硬材料磨具國家重點實驗室”順利通過評審和公示,正式獲批建設(shè)。這既是對三磨所科研實力的檢驗與認(rèn)可,也體現(xiàn)了磨料磨具行業(yè)的重要性。作為行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè),三磨所理應(yīng)擔(dān)當(dāng)也確實具備這樣的能力。
為申請國家重點實驗室,三磨所累計購置了各類設(shè)備儀器80臺(套),總價值3200萬元;培養(yǎng)了一批態(tài)度端正、思路靈活的研發(fā)隊伍,擁有各類技術(shù)人員62人,包括36人的研究團隊,22人的技術(shù)團隊和4人的管理團隊,其中研究生以上學(xué)歷32人,享受國務(wù)院政府特殊津貼專家2人。
在加強自身能力建設(shè)的同時,三磨所積極與國內(nèi)外機構(gòu)、學(xué)者合作,先后邀請國內(nèi)外相關(guān)專業(yè)知名專家學(xué)者進行專題學(xué)術(shù)講座或技術(shù)交流多次,對國內(nèi)外在超高速磨削加工及超精密加工技術(shù)方面的成果和進展進行了深入了解,并開闊了研究人員的視野,緊密跟蹤了行業(yè)發(fā)展方向。
圍繞以高速、高效、精密、綠色為主要方向的超硬磨具,三磨所開展了深入的創(chuàng)新研究。五年來先后承擔(dān)國家、省部、市級等各類科研項目47項,其中國家級科研項目14項,包括國家科技重大專項8項、國家科技支撐計劃項目2項、科研院所專項資金項目4項,推動了我國高檔數(shù)控機床、汽車、船舶、航空航天、電子信息等行業(yè)的技術(shù)進步,為國家經(jīng)濟和社會發(fā)展重大關(guān)鍵問題的解決提供了強有力的支撐。
接受采訪時,實驗室主任劉明耀對我們的祝賀表現(xiàn)得很淡然:“三磨所申請的是建設(shè)國家重點實驗室,能夠獲批是(科技部)認(rèn)為三磨所現(xiàn)在有條件去建設(shè)。兩年之內(nèi)完成建設(shè),然后驗收通過,(國家)才會給三磨所授牌。雖然說我們被批(準(zhǔn))了,但是我們未來的任務(wù)還是很艱巨的,要有一系列的成果,還要完成實驗室的運行機制,驗收后才算完成。”
記者:“實驗室未來的定位,項目合作和人才聯(lián)合培養(yǎng),您有什么考量?”
實驗室主任劉明耀:“肯定是要面向社會開放的。我們歡迎企業(yè)同我們合作或委托研發(fā)。不過我們是屬于非競爭性的,不做競爭產(chǎn)品開發(fā),比如結(jié)合劑和成型技術(shù)我們可以合作,具體某種產(chǎn)品我們是不能做的。”“未來我們的人才隊伍肯定是獨立的,還要引進更多的高層次人才。當(dāng)然我們也歡迎其他企業(yè)的優(yōu)秀人才以流動人員的形式來交流。”
根據(jù)實驗室建設(shè)團隊的規(guī)劃,超硬材料國家重點實驗室將建成一個面向全行業(yè)開放,開展共性技術(shù)、前瞻性技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)研究,具有國際競爭力的公共研究平臺,從而完善該領(lǐng)域的國家科技創(chuàng)新體系。
未來的超硬材料國家重點實驗室將協(xié)助廣大從業(yè)人員開發(fā)高速/超高速、精密/超精密、高效節(jié)能、安全環(huán)保,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進超硬磨具與技術(shù),打破國外技術(shù)壟斷,滿足航空航天、船舶、電子信息、新能源、汽車、高檔數(shù)控機床等高尖端應(yīng)用領(lǐng)域的需求;聯(lián)合行業(yè)力量,研究制定國際標(biāo)準(zhǔn)、國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),引領(lǐng)和帶動行業(yè)發(fā)展,進一步提高我國超硬磨具產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平;聚集和培養(yǎng)優(yōu)秀人才,推動科技交流,為行業(yè)未來發(fā)展提供堅實的保障。
科技進步
2015年10月,三磨所的“光學(xué)與電子信息行業(yè)關(guān)鍵零件精密切割用超硬材料磨具”獲得河南省科技進步一等獎。2016年2月25日,頒獎典禮在河南省人民會堂隆重舉行,由河南省委省政府領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場頒獎。
隨著智能手機和平板電腦步入千家萬戶,以及“可穿戴設(shè)備”的火熱,光學(xué)和電子行業(yè)對精密超硬切割砂輪的需求量也越來越大。之前,該類砂輪主要被國外公司所壟斷。
當(dāng)時國內(nèi)市場常見的超薄產(chǎn)品厚度最薄僅為0.97 mm,而進口產(chǎn)品最薄已經(jīng)可以做到0.05 mm。不僅如此,國產(chǎn)產(chǎn)品還有厚度偏差大、變形大、型號單一等許多問題,不能滿足我們國家在光學(xué)與電子行業(yè)精密切割領(lǐng)域的需要。
為解決這一問題,三磨所集中了一批老中青三代技術(shù)骨干十余人,歷時近三年,累計投入三百余萬元,在已有的結(jié)合劑和產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,著力攻克了配方體系、成型工藝、固化工藝及檢測技術(shù),開發(fā)出適應(yīng)高速(最高轉(zhuǎn)速40000r/min)、高效(最大進給速度200 mm/s)、高精加工的超薄切割砂輪,要求外徑30~400(±0.02)mm,厚度0.05~2.0(±0.002)mm,內(nèi)孔H6~127(最高精度IT6),角度30°~120°(±0.1°)以及平面度最高0.01 mm,產(chǎn)品系列覆蓋1A8、1A1、1A1R、1E8、1B1、1B8、Z1A8、Z1A1、Z1A1R等九種型號、金屬和樹脂兩個結(jié)合劑類別。近三年,產(chǎn)品累計實現(xiàn)銷售收入約2億元,為光學(xué)和電子生產(chǎn)企業(yè)節(jié)省生產(chǎn)成本八千余萬元,具有良好的社會效益。
在研究過程中,三磨所的研發(fā)人員還開發(fā)出多項行業(yè)共性技術(shù)或基礎(chǔ)設(shè)備,如適用于電子器件高速切割用高強自銳改性樹脂結(jié)合劑、砂輪毛坯近凈尺寸精密壓制技術(shù)、多片高效壓制技術(shù)、微應(yīng)力燒結(jié)技術(shù)、應(yīng)力校正裝置等,解決了砂輪易變形、難加工、效率低等問題;共制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項;獲得授權(quán)發(fā)明專利1項、實用新型專利8項,申報發(fā)明專利3項、實用新型專利2項;建成金屬和樹脂結(jié)合劑砂輪兩條生產(chǎn)線,產(chǎn)能50萬片、產(chǎn)值1億元。
對于這個項目的意義,三磨所副總工程師、項目的總顧問馮克明是這樣總結(jié)的:“目前我們的產(chǎn)品已經(jīng)開始替代進口產(chǎn)品,最明顯的現(xiàn)象就是,我們剛生產(chǎn)出來,進口產(chǎn)品馬上就降價了,降價幅度三分之一。
這一個系列的產(chǎn)品,攻克了多項瓶頸,不但打破了國外在高速高效精密切割工具制造技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)封鎖,也為未來三磨所繼續(xù)開發(fā)更好性能的產(chǎn)品奠定了堅實的基礎(chǔ)。”
記者:“咱們的產(chǎn)品下一步的開發(fā)計劃是什么樣的,您方便透露一下嗎?”
三磨所副總工程師、項目的總顧問馮克明:“現(xiàn)在我們只能說是初步打破了技術(shù)壟斷,實現(xiàn)自主生產(chǎn)。但是我們的產(chǎn)品距離國際頂尖產(chǎn)品還有一定距離。雖然可以生產(chǎn)出來,也滿足用戶的要求,但是產(chǎn)品的穩(wěn)定性仍然有待提升。未來我們將對產(chǎn)品的配方和技術(shù)進行更深入的優(yōu)化,提高產(chǎn)品精度,確保成品穩(wěn)定性,提高技術(shù)水平和產(chǎn)品的附加值,為我國精密光學(xué)、光通訊和電子信息等國家重點支持、優(yōu)先發(fā)展的工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展提供有力支撐。”
在這一項目的基礎(chǔ)上,三磨所綜合了近年來所研發(fā)的多項先進技術(shù),整合成為一個整套高效切磨方案,已經(jīng)申報國家科技進步獎。讓我們預(yù)祝三磨所載譽而歸!
國際先進
2016年2月初,三磨所的“高效精密小直徑CBN內(nèi)圓磨砂輪關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”通過鑒定。恰好趕在春節(jié)放假之前,三磨人得到了一個“國際先進”的新年禮物。
目前,我國噴油嘴偶件年產(chǎn)量6000萬件以上,加工針閥體的砂輪磨削成本大約在0.75元,這是一個每年4500萬元的市場。但該領(lǐng)域長期為國外產(chǎn)品壟斷。盡管有一些國內(nèi)同行對陶瓷CBN內(nèi)圓磨砂輪進行了研究,但是仍有系列關(guān)鍵技術(shù)尚未解決。
三磨所在前期技術(shù)的基礎(chǔ)上,進一步攻克了配方設(shè)計、結(jié)合劑改性、均勻成型、磨粒固結(jié)、精密加工、工作層修整等技術(shù),最終生產(chǎn)出技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國外同類產(chǎn)品先進水平的CBN內(nèi)圓磨砂輪,可替代進口產(chǎn)品,降低加工成本。
我們采訪了項目負(fù)責(zé)人楊威。清瘦的他今年才30歲,已在三磨所獨立負(fù)責(zé)過多個項目的開發(fā)工作。
記者:“項目立項的時候國內(nèi)還沒有類似產(chǎn)品,如今形勢有沒有什么變化?”
項目負(fù)責(zé)人楊威:“現(xiàn)在國內(nèi)肯定是有做的。但是,國內(nèi)其他產(chǎn)品目前應(yīng)用規(guī)模不大。第一,這個行業(yè)并不太看重價格優(yōu)勢,他更強調(diào)性能的穩(wěn)定;第二,即使有所應(yīng)用,也普遍在低端產(chǎn)品中,沒有像咱們這款這樣覆蓋全系列的??偟膩碚f,我們還是有很大的競爭優(yōu)勢的。”
記者:“我們國產(chǎn)的砂輪要替代進口產(chǎn)品,主要困難在什么地方?”
楊威:“主要是穩(wěn)定性??赡苣氵@一批產(chǎn)品性能非常好,比進口的還好;但是下一批就完全沒法用?;蛘咄慌萎a(chǎn)品里,有的性能好,有的沒法用??蛻魶]辦法接受這種差異,這不是性價比能解決的問題。”
記者:“現(xiàn)在三磨的產(chǎn)品達(dá)到了什么水平?”
楊威:“現(xiàn)在咱們也能做這么小的。我們目前有能力做到外徑1 mm的?,F(xiàn)在在售的產(chǎn)品是外徑1.8 mm的。有能力做到是一回事兒,關(guān)鍵還是要看客戶有沒有需求。”
記者:“您在最后項目總結(jié)里提到,要大膽嘗試、不要怕麻煩或者花錢,是什么樣的經(jīng)歷讓您有這樣的感觸?”
楊威:“主要是成型工藝試驗部分。在做一個試驗之前,我們都沒有把握,好多都不一定能成,一次次失敗,但是你不試肯定不行。做試驗之前,成功失敗一半一半都算是把握比較大的。”
記者:“最后定的這個成型工藝,在它確定下來之前,您對成功的把握有多大?”
楊威:“我心里完全沒有底,只能說做做看。做著做著,發(fā)現(xiàn)這個效果不錯,也有重復(fù)性。試驗本身就是個試錯的過程。”
在鑒定進行之前,該產(chǎn)品就已經(jīng)在部分客戶那里得到了應(yīng)用,甚至有些廠家將從低端到高端的全系列生產(chǎn)線均交給了三磨所的小直徑CBN內(nèi)圓磨砂輪進行加工。而通過他們反饋的數(shù)據(jù)來看,三磨所的產(chǎn)品,其穩(wěn)定性較進口產(chǎn)品猶有過之。
這不是三磨所的第一個“國際先進”。但是,在追趕國外技術(shù)水平,樹立國產(chǎn)產(chǎn)品形象方面,三磨所的任務(wù)還很艱巨。只有持續(xù)不斷地重視產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)投入,才能確保三磨所在行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位,才能推出一個又一個優(yōu)秀產(chǎn)品,才能建設(shè)國產(chǎn)產(chǎn)品在用戶心中的良好口碑。希望三磨所能勇于向前,敢于擔(dān)當(dāng),再接再厲,更創(chuàng)輝煌!
如果從建所開始算起,三磨所已是年近花甲的睿智長者。從籌備至今,他見證了中國超硬材料行業(yè)的誕生、成長和繁榮??梢哉f,是三磨所在行業(yè)形成時期的無私奉獻,成就了如今遍地開花的超硬材料行業(yè)。
如果從改制開始算起,三磨所不過是剛剛開始闖蕩的年輕人,敢打敢拼,愛沖愛闖。在三磨所,三十歲左右的部門領(lǐng)導(dǎo)或技術(shù)骨干,比比皆是。他們有經(jīng)驗、有想法、有能力、有沖勁,整個公司都洋溢著青春活力,孕育著無限的希望。(通訊員:趙興昊)