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张蕊华:高端机械制造里的“数智”专家

2022年07月29日 08:58:26 来源:科技金融时报 作者:徐军 施洋洋

  “目前,我们的校直精度由原来的100μm/4m提高到了50μm/4m;今年年底,我们将完成的二代矫直生产线,预计能将单人产量从22根/天提高到38根/天,单人产量可提高70%;导轨矫直单价从26.3元/根降低至14.4元/根,人工成本将降低45%。”在浙江威肯特智能机械有限公司里,张蕊华博士说着一串数字,带着记者走进生产车间。

  张蕊华是丽水学院工学院教授,“机械工程”浙江省重点实验教学示范中心负责人、“机械制造及其自动化”浙江省一流专业负责人、智能制造技术创新基地负责人,同时兼任丽水市科协首批博士创新站负责人、“百名博士助百企百名专家连百乡”经济开发区科技服务团团长,主持和参与国家自然科学基金项目4项,主持省部级项目6项,市厅级项目3项。

  今年,丽水市科协围绕智能视觉、人工智能、农业科技、机械制造等行业领域认定并揭牌了首批十家博士创新站。在丽水市科协的“牵线搭桥”下,张蕊华与浙江威肯特智能机械有限公司正式结对,围绕“方形直线导轨矫直回弹技术研究和装置研发”“滑块自动化检测装置研发”“滑块上料、打标、塑封、分拣、下料、装箱全自动流水线研发”等项目开展科研实践工作。

  随着科技的发展,滚动直线导轨已经成为数控机床、工业机器人、自动化生产装置、测量仪器、电梯、高铁、民用机械中不可缺少的一种重要功能部件。尤其在数控机床等制造设备中,是相对位置和运动的基准,其精度直接影响制造设备加工成形运动之间的相互位置关系,进而直接影响到这些制造设备的精度水平和加工能力。

  直线导轨在运输、热处理、加工等过程中常会发生弯曲变形和扭转变形,因此在导轨的加工流程中必须要对直线导轨进行矫直,导轨矫直工艺水平的高低直接影响滚动直线导轨副的品质,从而影响到制造设备的精度水平和加工能力。

  目前,由于国内对方形直线导轨的矫直研究起步迟、企业投入少、基础薄弱等因素,国产导轨产品与日本、欧美等先进国家知名产品相比,还有较大的差距。张蕊华所带领的团队正是根据滚动功能部件的产业需求,针对滚动功能部件方形直线导轨矫直等共性技术问题和痛点开展了多个拟填补国内空白的技术研发项目。

  “目前国内直线导轨(尤其是方形直线导轨)的矫直工艺仍旧普遍采用较为落后的人工检测、手动矫直的手段,工人凭经验来估计矫直压下量,此法不仅效率低,劳动强度还高,而且不易保证精度,产品质量的稳定性差,大大制约了企业的发展和国内制造装备生产业同国际化接轨的步伐。”张蕊华说,为了攻克直线导轨矫直的技术壁垒问题,其团队自2019年开始沉淀研发,基于弹塑性力学理论和矫直回弹技术原理,提出了方形直线导轨初始挠度-矫直载荷关系的数学模型,揭示了初始挠度、导轨型号和矫直跨距对矫直载荷的影响规律,成功研制出了方形直线导轨在线精密检测矫直自动流水线,并获得2件授权发明专利。

  浙江威肯特智能机械有限公司相关负责人告诉记者:“张蕊华博士团队经过近几年的技术研发,成功研制了一代方形直线导轨精密检测矫直生产线,并在现有的理论基础上结合我们企业的实际需求,为我们提供了试运行设备。我们企业应用了试运行设备以后,发现新设备对操作人员的技能要求降低了很多,由原来的专技工变成了普通的技工,并且一人可以操作两台设备。产量翻倍提高。与今年1月未正式生产前对比,2—5月比1月产值增加了183.58万元,月平均增加45.90万元,预计年增加产值约550.74万元。”

  张蕊华表示,高水平推进“半导体、精密制造、健康医药、时尚产业、数字经济”等五大主导产业以及各区域特色产业是丽水博士创新站的主要建站方向。她将围绕博士创新站实施的科技创新及成果转化项目结合区域经济发展重点,持续做好产学研工作,为助推区域经济转型升级贡献科技力量。  本报记者 徐军 施洋洋

[编辑: 王姝]
(本文来源:科技金融时报)
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