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天津智造,硬核!

人民网记者 孙翼飞
2024年06月25日08:24 | 来源:人民网-天津频道
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河海交汇,天工开埠。自勃兴之始,天津的血脉里便流淌着制造业基因。

一卷钢材,重新定义“耐撕”的天津韧度;一枚芯片,守护自主安全“举重若轻”;一架无人机,飞向低空经济的新高地……在近日举办的2024世界智能产业博览会(下简称“博览会”)上,一个个“硬核”产品,映射出崭新的时代和更广阔的图景:天津正加大制造业数字化、网络化、智能化转型力度,从制造大步迈向智造。

一卷钢材 筑厚新材料“家底”

一卷钢材缓缓展开,可以像A4纸一般用手轻易撕开……“手撕钢”颠覆了钢材在人们心中“傻”“大”“笨”“粗”的传统形象。

走进德材科技集团天材科技发展有限公司(下简称“天材科技”)生产车间,齿轮飞转,轧机隆隆。一卷原始的钢带放进轧机里,轧辊把钢带一遍遍从厚擀薄,再经过退火、拉矫、分切等多道工序,一张张薄如蝉翼,厚度仅有0.025毫米的宽幅超薄精密不锈带钢就生产出来了。

天材科技生产的“手撕钢”可以像画轴一般展开。人民网记者 孙翼飞摄

天材科技生产的“手撕钢”可以像画轴一般展开。人民网记者 孙翼飞摄

轧制“手撕钢”的过程就像擀面,要越擀越薄。和擀面不同的是,轧制出的“手撕钢”需要非常均匀。目前,国内能生产“手撕钢”的企业凤毛麟角,很多尝试者都卡在了复杂的轧制环节。

“20根轧辊同时在擀,又要薄、又要均匀,还要没有划痕、褶皱。”天材科技技术中心主任张泽指着正在运转的轧钢机器回忆,2018年刚开始研发“手撕钢”时,只要稍有波动,材料就断,一旦断了,前面的工作都要推倒重来。薄板发生断带,就会碎成粉片,只能由职工爬进机架,用手抠、用手抓,一点一点清理出来。

当时,团队每天在车间来回地轧制又看不到成果。“那种感觉就像在原地转圈。”作为技术负责人,张泽鼓励团队不要放弃。在上百次的失败中,团队积累了越来越丰富的数据。这些数据成了“最宝贵的经验”,也为后来真正实现突破打下基础。

2019年,集团混改,一系列对职工的激励政策让研发团队更加干劲十足。终于,2020年,团队研发出厚度为0.05毫米的第一款“手撕钢”产品。在本届博览会上,天材科技展出的正是公司研发的第一款“手撕钢”。

“虽然它不是最薄的,但却时刻提醒我们,往‘更薄’的方向努力。”张泽心中已定好下一个目标:向着0.02毫米的厚度出发。

厚度再减0.005毫米,能改变什么?

“如果用来做电池包覆膜,同样体积,电池容量能增加17%。”张泽打了个比方。目前,从航空航天、高端电子、新能源领域,到当下流行的折叠屏手机,都有“手撕钢”的身影。

这种厚度只有头发丝六分之一的不锈钢,成为高新技术领域的“宠儿”,因此价格也是普通钢材的100多倍。“‘手撕钢’越做越薄,公司的家底就越来越‘厚’。”张泽嘿嘿一笑。

一枚芯片 打造“最轻大国重器”

“芯片工程师们各司其职,在指甲盖大小的区域布局了上百亿个晶体管……”在本届博览会中国电子展区,工作人员对飞腾腾珑E2000的讲解,赢得参观者阵阵喝彩。

博览会上,工作人员向一名参观者介绍飞腾芯片产品。人民网记者 孙翼飞摄

博览会上,工作人员向一名参观者介绍飞腾芯片产品。人民网记者 孙翼飞摄

飞腾腾珑E2000是由飞腾信息技术有限公司(下简称“飞腾”)研发的高端嵌入式芯片。2023年年底,随着天津地铁11号线一期东段正式开通初期运营,全线基于飞腾腾珑E2000芯片的自动售检票系统在天津地铁整段投入使用,标志着天津地铁首次在整条线路上,实现了自动售检票系统全部国产化。

这是飞腾腾珑E2000走入千行百业的一个生动注脚。近年来,国内一些关键基础行业重点企业,纷纷寻求以自主安全的“中国芯”产品对关键设备进行升级改造。然而,怎样通过一款芯片满足不同领域的需求,国内此前并没有现成经验,只能“摸着石头过河”。

经过无数次的研讨、论证,飞腾研发团队在芯片架构上进行了重大创新,首次在飞腾系列CPU中引入了“柔性架构”。“这就相当于造一套房子,我们在设计阶段就根据不同的客户功能要求,画出了不同的‘设计图’。”负责嵌入式前端设计工作的周逸飞通俗地解释,“每一个房间都设置了单独的开关,根据功能需求的不同,可以随时打开或关闭,同时还大幅降低了功耗。”

看似简单的技术创新,在实际研发过程中却是困难重重。

从事嵌入式后端研发工作的朱珊珊介绍,之前一个芯片往往只需要几个电源域,采用这种“柔性化”设计后,一个芯片需要几十、上百个电源域,换算成更小的开关单元的话,就需要几十万个。这给他们设计的复杂度带来了指数级增长。

完成30余次关键技术试验,开展10次系统理论培训,攻关400多项关键性任务……“客户迫切需求箭在弦上,国家数字化转型步伐更是不能止步。”朱珊珊对那段日子记忆深刻,“每天都在跟时间赛跑,每分钟都恨不得掰成几瓣用!”

功夫不负有心人,历时2年,飞腾腾珑E2000终于正式发布并量产。去年,飞腾腾珑E2000荣获2023中国IC设计成就奖,在不久前举办的中国电子信息博览会中,又获得金奖。这也是目前飞腾系列芯片中最小、最轻的一颗。

一架无人机 突破行业创新天花板

千架无人机从湖面腾空而起,在夜空中光影交织,不断变换出缤纷的智能产业元素图案……作为本届博览会的预热活动之一,一飞智控(天津)科技有限公司(下简称“一飞智控”)的无人机表演,为观众带来了一场精彩的视觉盛宴。

会场上,一飞智控展出的最新产品“敏捷蜂IV型无人机(下简称‘敏捷蜂IV’)”,也收获了业内的叫好声。

“3秒就能完成部署,从箱子里直接起降,关键还搭载了应急降落伞系统,这在行业内都是第一次。”一位特地从深圳过来参观的同行,一边拿起这款产品细细观摩,一边叹服一飞智控的创新能力。

一飞智控展出的无人机产品,吸引参观者驻足。人民网记者 孙翼飞摄

一飞智控展出的无人机产品,吸引参观者驻足。人民网记者 孙翼飞摄

此前,要完成一次表演,要将无人机一架一架地从箱子里拿出来,再逐个摆好,前期的准备工作耗时耗力。“装卸电池、开关机这些准备和收尾工作,我们都在箱子里完成,开箱即‘开工’。”一飞智控产品研发中心副总监赵士磊介绍。

无人机在飞行中最怕什么?答案一定是电磁干扰信号。一旦受到干扰,无人机就像断电般,“啪啦啪啦”地从空中往下掉。一次表演,通常需要成百上千的无人机,如果掉在地上,损失巨大。

对于这个行业一直面临的难题,一飞智控研发团队经过多次讨论与验证,最终决定给无人机搭建三层保护墙,并“安”上降落伞,让故障无人机能缓缓 “飘下来”。“敏捷蜂IV飞行速度首次突破了10米/秒,有了这三层保护墙,它可以安全畅行。”赵士磊介绍,这款无人机还防沙防雨,非常“皮实”。

赵士磊坦言,在研发敏捷蜂IV时,公司有过犹豫:敏捷蜂III还有不少库存没销售完,新的产品出来了,上一代产品咋办?这是一场自己与自己的左右互搏。

短暂的争论后,大家还是达成了一致——抓紧时间研发新产品。“我们的无人机产品主要用于文旅表演,给观众带来更好的观看体验,这件事比什么都重要。”赵士磊说。

截至目前,一飞智控已在全球200多个城市完成了2000多场无人机编队表演,无人机种类也不断拓展,去年实现营收超1亿元。

敏捷蜂IV刚刚在本届展会亮相,赵士磊已经开始筹划下一代产品的研发了,“我们竞逐的是低空经济赛道,技术上要不断向高走。”

(责编:孙翼飞、陶建)

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