去年底，廣西柳工集團(tuán)有限公司（下稱“柳工”）研發(fā)的“面向工程機(jī)械機(jī)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(jī)械工業(yè)科技進(jìn)步一等獎。對于柳工的研發(fā)團(tuán)隊(duì)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(yàn)，攻克了上百個技術(shù)難關(guān)，從2008年第一項(xiàng)子系統(tǒng)“消音器”的研發(fā)成功，到2011年第一臺整機(jī)成型，再到如今技術(shù)應(yīng)用平臺形成，柳工研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷時數(shù)年磨成了一把征戰(zhàn)國外高端機(jī)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(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人初長祥表示，以應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)的裝載機(jī)“柳工CLG856III”為例，目前司機(jī)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(jī)械標(biāo)桿企業(yè)卡特彼勒的高端產(chǎn)品950H裝載機(jī)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。”初長祥介紹說，“隨著該項(xiàng)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(jī)械產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定中的一個盲點(diǎn)。雖然從上世紀(jì)80年代開始，國內(nèi)開始制定針對工程機(jī)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(jī)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(jī)械強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)中，赫然排在第一位的就是《土方機(jī)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(jī)械產(chǎn)品的軟肋。不同于國內(nèi)機(jī)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(jī)械產(chǎn)品在國外市場的競爭力。”初長祥對《中國經(jīng)濟(jì)周刊》表示。
1998年，柳工引進(jìn)了國際機(jī)械標(biāo)桿企業(yè)卡特彼勒一臺輪式裝載機(jī)整機(jī)機(jī)型。在研究過程中，柳工研發(fā)團(tuán)隊(duì)注意到了該機(jī)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(jī)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(diǎn)還集中在動力和機(jī)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(jī)械產(chǎn)品噪聲有兩個強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，包括司機(jī)位置噪聲和機(jī)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(jī)械產(chǎn)品在進(jìn)入歐洲市場時便遇到了“刁難”。“以瑞典市場為例，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(fèi)用非常高昂，一臺機(jī)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)。”初長祥告訴《中國經(jīng)濟(jì)周刊》，不僅是柳工的產(chǎn)品，當(dāng)時國內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品在進(jìn)入歐洲市場時都遇到了相同的問題。“國外買家開玩笑說，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(tuán)隊(duì)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(jī)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(tuán)隊(duì)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(jī)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(xiàng)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(tuán)隊(duì)是無法完全覆蓋的。”初長祥回憶說，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(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)來與其進(jìn)行技術(shù)對接，共同研發(fā)課題，來填補(bǔ)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(jī)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(jì)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(jī)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(jī)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(jì)周刊》介紹，應(yīng)用了該項(xiàng)技術(shù)的機(jī)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。”初長祥說。
以工匠精神來制造工程機(jī)械產(chǎn)品
廣西柳工集團(tuán)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(jī)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(yàn)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(jī)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(jī)械的核心技術(shù)體現(xiàn)在零部件研發(fā)，這也是工程機(jī)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(jī)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(jī)械制造行業(yè)更需要踏踏實(shí)實(shí)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(jī)械產(chǎn)品。
中國工程機(jī)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(jī)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(shí)現(xiàn)了減振降噪技術(shù)的突破，在整個工程機(jī)械行業(yè)而言，已達(dá)到了世界先進(jìn)水平，個別機(jī)型甚至高于國外工程機(jī)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(jī)械產(chǎn)品的振動噪聲，打破了中國工程機(jī)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(jī)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(shí)意義。我國工程機(jī)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(jī)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(shí)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(jī)（標(biāo)配）司機(jī)位置噪聲71分貝，機(jī)外輻射噪聲102分貝。（記者 張燕）
