大河网讯 在不少人印象中,河南是人口大省、农业大省,但实际上,河南也是工业大省,制造业总量稳居全国第5位、中西部地区第1位,食品制造业全国第一,能源化工业、制造业、传感器行业、纺织等超过230行业均位居全国前列……近年来,河南工业领域自主创新也令人刮目相看。
河南创新发展“新”在哪儿?成果在哪儿?3月31日,由中国科协科普部、科普中国发展服务中心、中国科学技术出版社主办,河南省科协联合主办、大河网协办的科普中国星空讲坛盛典河南专场,以“咱们工人有力量”为主题,特别邀请到河南省制造业、食品业、传感器等工业领域的专家大咖一同探讨技术改革、产品研制、生产安全、产业发展那些事。
上天有神舟,下海有蛟龙,入地有盾构。中国被世界称为基建狂魔,这离不开盾构机的广泛使用。在科普中国星空讲坛盛典河南专场,中铁工程装备集团有限公司品牌总监董超雯带来了关于《大国重器盾构机》的分享。
“盾构机的学名叫全断面隧道掘进机,它的发明原理是一个非常神奇的过程。”董超雯介绍,盾构机的发明源于一种昆虫,1823年法国工程师布鲁诺尔无意间观测到船蛆在钻洞的过程中,前面有一个白色的、坚硬的齿壳会把木屑给抠下来咬碎。它在钻洞的过程中,身体会分泌一种液体来加固这个木板,防止木头变形,同时它的身体也会把这个吃进去的木屑再排泄出来。
布鲁诺尔从中感觉到盾构机的施工原理,并把这种设想大胆地运用到了泰晤士河隧道的修建当中。那么,中国的隧道施工经历了怎样的历程?“2008年以前,中国的盾构机市场90%以上绝大多数都是依赖进口。关键技术不掌握,永远都是受制于人的。为此我们下决心,必须研制自己的盾构机。”董超雯表示,项目组决定从0开始。
盾构机的五脏六腑长什么样?大脑神经是怎么运作的?“在国家的支持下、在无数行业从业者的共同努力下,我们在2008年研制了中国第一台具有自主知识产权的复合式土压平衡盾构机。”董超雯自豪地说,国内外专家一致的评价是,水平达到了国际领先的地步。
“经过十几年的发展,我们已造了1400台盾构机,产销量连续六年世界第一。”产销量世界第一秘诀在哪里?董超雯认为,是创新,“2014年我们研制了世界最大的矩形盾构机,后来不断地刷新纪录,现在我国的矩形盾构在世界上处于一个绝对领头羊,它的开挖效率要比人工高出5倍以上,这一个项目也获得了世界隧道协会的一个项目创新金奖。”
如今,中国的盾构机已经出口到了30多个国家和地区,甚至包括法国巴黎用的两台盾构机,它的直径是9米,修建的任务是法国巴黎地铁。“法国的工程师发明了盾构机,我们在2019年又把它出口到了法国。”董超雯颇为自豪地说。
未来的盾构机发展趋势在哪里?“盾构机上万个零部件生产涉及的国内的厂家有几百家上千家,这是整个中国的一个工业、制造业基础的问题。希望包括盾构机的核心部件的国产化替代研究在内,核心部件一步一步也要实现国产化。”董超雯说。
一颗红枣走上餐桌,看似简单,却是河南人民从农业走向工业产业的不懈求索。好想你健康食品股份有限公司战略投资中心总经理助理、博士王浩翔带来了关于《红枣之旅:一颗红枣是如何走上餐桌的?》的演讲。
不同的红枣就像人一样有高矮胖瘦,怎么样才可以通过一种工业化的方式将其标准化,并且将不一样的红枣进行分类?“枣农们很聪明,他们通过对红枣分级,分为特级、超特级、特级一级、特级二级,甚至特级三级的红枣。”王浩翔表示,通过将红枣分类,将所有的红枣数据来进行了标准化的数据处理,比如特级红枣直径就是2.1厘米到2.3厘米,三级红枣就是1.5厘米到1.7厘米。
通过标准化数据的设定,枣农们建设出了具有创新性的红枣分类机器,只需要将红枣的原枣倒入这个机器中,机器就能根据最初设定的数据,按照大小分为各种不同级别的红枣。
在进行了分类筛选之后,从新疆到河南3000多公里的路程,红枣风尘仆仆地来到河南,它们身上一定沾满了尘土。该如何清理洗涤干净呢?“红枣清洗的过程,也是一个很有趣的过程。枣农们通过设定红枣特殊的喷淋清洗及微波杀菌生产线,将每一颗红枣搬上生产线道微波式的杀菌,最后将一颗熠熠生辉的红枣送入深加工的生产线里面。”王浩翔介绍。
一颗熠熠生辉的红枣,也有一定可能会是坏果,如何区分?科研人员借鉴了拍X光片的逻辑,通过很具有创新性的红枣光影分选技术,给每一颗红枣拍一张X光片,当这个X光片出现一些明显的异常问题的时候,机器就可以自动把坏果剔除出来。
“相信在未来,我们中国人的餐桌上会有更多的高科技的健康食品,满足我们对美好生活的向往。相信未来会有更多更好的食品制造业黑科技为大家提供服务。”这是王浩翔的美好愿景。
李振霆是安钢集团公司一名起重工高级技师,他从仅有初中文凭的农村娃,到在创新领域屡屡获奖的高级技工;从钻研小改小革到发明国家专利;从一名普普通通的一线工人到全国劳动模范,用38年的工作经历,印证“初心如磐,使命重干”的内涵。在本届论坛上,他带来了关于《小发明解决大问题》的分享。
起重工是个艰苦岗位,许多特定的工作环境大型机械化设备根本用不上。“记得那是2007年冬天的一个夜晚,当时5号高炉炉况难行,弯头风口出现灌渣。接到检修任务后,我们火速带领大家投身到抢修中。凛冽的寒风夹杂着飞舞的雪花,打在脸上,冻得大家瑟瑟发抖。就是在这种恶劣条件下,十多名工友连续奋战3小时才达成目标。”李振霆回忆说。
面对艰苦的条件和繁重的工作量,李振霆暗下决心,一定要改变这种笨办法,实现快速更换高炉弯头。尝遍失败、艰辛和磨难,他终于研制出了一种工具:快速更换高炉弯头装置,缩短更换时间70%,减轻了劳动强度,也为恢复生产赢得了宝贵时间。2008年该创新项目获得国家专利,每年为企业创效500多万元。
“我与大型高炉更换超长、超宽皮带的难题作战;与设备检修过程中,超长部件及碎小部件的运输难题作战;与狭窄拥挤的空间内无法应用机械化启动设备的难题作战。”李振霆说,创新给企业创造了可观的经济效益,给工友创造了安全省时省力的工作环境,也实现了他的人生价值。
提到传感器,你会想到啥?罗盘、指南针、地动仪……3月31日,在科普中国星空讲坛盛典河南专场,河南汉威科技有限公司董事长、创造人任红军带来了关于《传感器智慧时代的基石》的演讲。“摄像头是视觉传感器,麦克风是声音传感器,包括导航等,一个手机里面往往会集成上百个传感器系统。”任红军举例道,不仅在手机里面,在我们日常用的汽车里面也应用了大量的传感器。
“在我们日常的生活与工业、社会管理中,包括航空航天通用的传感器,我们的祖国都已经实现了自主可控,可以很好地为工业发展、国家建设、航空航天军事提供有力的支撑。”任红军认为,在个别特殊的应用、特殊的材料方面,我们还有一些差距,需要围绕传感器技术做创新研发,赶超国际先进水平。
汉威是做气体传感器的公司,而气体传感器是传感器大家族中间一个重要品种。什么是气体传感器呢?“像家里面要用天然气做饭,家里面有没有甲醛、污染气体,二氧化碳的含量是不是太高,这就需要气体传感器来监测。但是目前从全球来看,主力的品种还是电化学传感器测量毒气较为合适。”任红军说。
任红军介绍,工厂缺乏这种传感器的监测,危险就存在,就易发生事故,进而影响到我们的祖国的工业安全、国民经济的安全。
“我们联合国内高校,从原理、技术上与他们进行协作,先搞通、搞清原理技术。从零开始,没有的材料,我们就用化学方法自己合成,把催化剂、敏感材料用各种化学办法合成为需要的催化剂。从很多的材料工艺之间的结合,研究它的工艺制造技术,没有专用的设备,我们就找加工厂联合设计,共同研发设备。 ” 任红军表示。
“通过六七年的攻关、努力,我们终于在电化学传感器技术上实现了突破。”任红军感慨道,中国人终于能做自己的电化学的传感器了,可以用在我们的工业环保现场,解决安全监控、环境保护等问题。这不仅为国家节约了大量的外汇,最关键的是解决了我们的祖国的工业安全跟环境保护问题。
面向未来,传感器还有广阔的发展应用空间。任红军表示:“一枝独秀不是春,百花齐放春满园。只有把传感器全行业的力量发挥出来,中国传感器创新的春天才能真正到来。”(文/ 刘高雅 李东宝 视频/范昭 牧堃 马绍坤 刘晓明李思豫 魏凯 主持/韩淼宇 实习生/毛明雨)