焦點訪談:康莊大道 科技創(chuàng)新正攻堅
央視網(wǎng)消息(焦點訪談):今天我們繼續(xù)“康莊大道”系列。我們仰望太空,中國空間站已經(jīng)開啟“有人長期駐留”模式;俯瞰大地,復(fù)興號高鐵列車已經(jīng)馳騁在青藏高原;探秘深海,“奮斗者”號載人潛水器萬米海溝成功探底;透視地底,幾百臺中國造盾構(gòu)機正在奮力掘進。從產(chǎn)銷量世界領(lǐng)先的新能源汽車,到大飛機、大火箭、核電機組、航空母艦等國之重器紛紛崛起,中國科技創(chuàng)新動力澎湃、碩果累累,這背后起關(guān)鍵作用的是一大批關(guān)鍵領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù)被突破。習(xí)近平總書記反復(fù)強調(diào):堅決打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰(zhàn)。只有把關(guān)鍵核心技術(shù)牢牢掌握在自己手中,我們才能夠把握發(fā)展主動權(quán),才能為中國式現(xiàn)代化提供強大引擎和戰(zhàn)略支撐。
這是今年6月,我國首臺超大型盾構(gòu)機用主軸承研制專家組評審的現(xiàn)場,這臺命名為“破壁者”的主軸承直徑8.01米、重達60噸,可應(yīng)用于直徑16米級的超大型盾構(gòu)機?!捌票谡摺钡难兄瞥晒?,標(biāo)志著我國在盾構(gòu)機制造領(lǐng)域又攻克了一項關(guān)鍵核心技術(shù)。
盾構(gòu)機是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重大裝備,被稱為“世界工程機械之王”,承擔(dān)著穿山越嶺、過江跨海的重任。主軸承被喻為盾構(gòu)機的“心臟”,是盾構(gòu)機刀盤驅(qū)動系統(tǒng)的關(guān)鍵核心部件。主軸承類似于手掌的掌心,四周承載著刀盤,帶動刀盤旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)隧道挖掘。過去的近20年,我國盾構(gòu)機制造從依賴國外進口到占全球市場份額接近七成,實現(xiàn)了從跟跑到領(lǐng)跑,盾構(gòu)機國產(chǎn)化率已經(jīng)達到98%,但主軸承這個關(guān)鍵部件一直依賴國外進口。
中交天和機械設(shè)備制造有限公司副總工程師、設(shè)計研發(fā)總院院長靳黨鵬:“假如我們想買德國進口的軸承,基本上訂貨兩年以后才會供貨,導(dǎo)致現(xiàn)在國家困境是需而不得,需要了,但是現(xiàn)在拿不到手,這是我們一個痛點。價格也都很昂貴,8米直徑主軸承基本都是1000多萬。”
為了滿足國家重大需求、解決裝備企業(yè)長期被卡脖子的痛點,把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己的手中,關(guān)鍵時刻,國家戰(zhàn)略科技力量國家隊出手了。2020年,中國科學(xué)院啟動了“高端軸承自主可控制造”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項,中國科學(xué)院金屬研究所科研團隊領(lǐng)銜向盾構(gòu)機用主軸承這項關(guān)鍵核心技術(shù)發(fā)起了攻堅戰(zhàn)。他們集聚了中國科學(xué)院七家研究所的科研力量,同時又聯(lián)合二十多家院外的企業(yè)事業(yè)單位一起聯(lián)合攻關(guān)。
中國科學(xué)院金屬研究所原所長左良:“盾構(gòu)機的主軸承制造鏈條長,工藝環(huán)節(jié)眾多,技術(shù)復(fù)雜綜合,涉及到從基礎(chǔ)材料到整體部件,從結(jié)構(gòu)設(shè)計到加工制造,以及評價檢測,需要多個學(xué)科交叉集成?!?/p>
大型盾構(gòu)機在掘進過程中,只能前進,不能倒退,主軸承一旦失效,會造成嚴(yán)重損失,可能導(dǎo)致建設(shè)的隧道作廢、盾構(gòu)機永遠深埋地下。因此,主軸承要具有極高的承載力和可靠性。這對制造主軸承的軸承鋼提出了極高的要求。8米直徑主軸承在工作時可承載的最大軸向力為10萬千牛,約等于承受1萬噸重物的重力。找到制造軸承鋼的超強材料是研制團隊面對的最大挑戰(zhàn)。
中國科學(xué)院金屬研究所研究員胡小強:“首先是高潔凈,然后要高均質(zhì)、高強韌、高耐磨,材料要具有這個屬性,來保證主軸承在使用過程中的安全、穩(wěn)定、可靠,這樣才能保證工作1萬個小時10公里使用壽命?!?/p>
經(jīng)過大量的實驗和計算分析,研制團隊將目光瞄準(zhǔn)了稀土鋼,最終開發(fā)出“低氧稀土鋼”關(guān)鍵技術(shù),使軸承鋼的拉壓疲勞壽命提高了40多倍,接觸疲勞壽命也顯著提高。
中國科學(xué)院金屬研究所研究員、軸承先導(dǎo)專項負責(zé)人李殿中:“稀土加到鋼里之后可以提高鋼的性能,非常明顯,但是在工業(yè)應(yīng)用的時候這個性能不穩(wěn)定。我們在研究中發(fā)現(xiàn),問題的根源來自于稀土鋼里邊氧元素的問題,材料的純度有問題,我們控制了稀土鋼液中和原料中氧的問題之后,所謂的雙低氧,就開發(fā)了低氧稀土鋼技術(shù),應(yīng)用之后性能穩(wěn)定且顯著提升。”
從材料出發(fā),中國科學(xué)院金屬研究所研制團隊聯(lián)合企業(yè)集中攻關(guān),先后解決了精密加工、成套設(shè)計中的12項關(guān)鍵核心技術(shù)問題,僅用三年時間,就研制成功直徑從3米級到8米級的盾構(gòu)機主軸承,打通了我國盾構(gòu)機自主可控制造的“最后一公里”,國之重器終于有了“中國心”。
左良:“這次攻關(guān)是政府組織協(xié)調(diào)、政產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動發(fā)力的一次成功體現(xiàn),是中國科學(xué)院探索新型舉國體制下,科技攻關(guān)的一次成功嘗試,彰顯了國家戰(zhàn)略科技力量的使命定位。”
中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院院長潘教峰:“關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)采取新型舉國體制,新在既發(fā)揮了我們體制能夠集中力量辦大事的優(yōu)勢,又尊重了市場規(guī)律,國家集中力量實現(xiàn)重大關(guān)鍵核心技術(shù)突破,突破之后再迅速應(yīng)用在市場上,這件事做得好,才能夠有力支撐中國式現(xiàn)代化偉大目標(biāo)的實現(xiàn)?!?/p>
中國式現(xiàn)代化關(guān)鍵在科技現(xiàn)代化,關(guān)鍵在實現(xiàn)高水平科技自立自強。而實現(xiàn)高水平科技自立自強,關(guān)鍵在于自主創(chuàng)新、在于打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰(zhàn)。關(guān)鍵核心技術(shù)是國之重器,買不來,討不來。打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰(zhàn),習(xí)近平總書記指出,要以關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)、顛覆性技術(shù)創(chuàng)新為突破口。
這是一家新型顯示領(lǐng)域科技領(lǐng)軍企業(yè)柔性O(shè)LED高端生產(chǎn)線的實驗室。企業(yè)科研人員向記者展示了他們最新的顛覆性技術(shù)創(chuàng)新成果。
浸入水中后,常規(guī)顯示屏的剪切邊緣立即被侵蝕、圖像快速失效,而采用創(chuàng)新技術(shù)的柔性顯示屏,經(jīng)過半個小時以上的水中浸泡實驗,圖像依然顯示正常。
維信諾科技股份有限公司研發(fā)總監(jiān)肖一鳴:“維信諾ViP技術(shù)采用了光刻工藝進行像素圖形化,可以確保每一個只有十幾微米大小的像素單元實現(xiàn)獨立的封裝,也就是每個微小的像素點都可以得到獨立的保護。在顯示屏遇到磕碰、劃傷等情況的時候,“傷口”部位不會像傳統(tǒng)OLED顯示屏一樣快速惡化,導(dǎo)致整塊屏幕失效?!?/p>
新型顯示是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),經(jīng)過20多年不斷的追趕和創(chuàng)新,目前我國新型顯示產(chǎn)業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了全球領(lǐng)先,但在一些重要材料和裝備的核心技術(shù)上,還沒有實現(xiàn)完全自主可控,部分OLED顯示領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)一直受到國外專利體系的限制。維信諾通過自主創(chuàng)新,成功找到了一條顛覆式技術(shù)路徑,他們稱之為ViP技術(shù)。該技術(shù)的性能指標(biāo)不僅優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù),還可以實現(xiàn)全尺寸應(yīng)用,能做成任意形狀,滿足個性化定制需求。
維信諾科技股份有限公司董事長、總裁張德強:“我們打破了國外的技術(shù)壟斷,實現(xiàn)了獨立自主的生產(chǎn)技術(shù)方案。過去可以走跟隨的路線,對于顯示技術(shù)可以引進、消化、吸收再創(chuàng)新。但是到了新的時代,別人已經(jīng)不允許跟著走了,我們的關(guān)鍵核心技術(shù)已經(jīng)買不來,也要不來了,必須走自主創(chuàng)新的道路,只有自主創(chuàng)新,真正理解科學(xué)原理,我們才能夠洞察技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢,為實現(xiàn)顛覆性技術(shù)創(chuàng)新提前做好布局?!?/p>
打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰(zhàn),不僅要靠國家戰(zhàn)略科技力量,還需要改革科技攻關(guān)體制機制,不斷提升創(chuàng)新效能。這里是位于北京亦莊的高級別自動駕駛示范區(qū),今年7月以來,示范區(qū)的一些交通路口新裝備了一臺國產(chǎn)邊緣計算節(jié)點設(shè)備。邊緣計算節(jié)點設(shè)備被稱為車路協(xié)同的“大腦”,是支持車路協(xié)同自動駕駛的核心設(shè)備。交通路口安裝的所有攝像頭、相機、毫米波雷達、激光雷達等感知裝備采集的智能網(wǎng)聯(lián)數(shù)據(jù),都需要通過邊緣計算節(jié)點設(shè)備進行實時計算處理后輸出,為自動駕駛車輛提供車路協(xié)同信息。
然而,就在一年前,中國自動駕駛和智慧交通領(lǐng)域的邊緣計算節(jié)點設(shè)備國產(chǎn)化還是一個空白,其核心部件及軟件都由國外頭部廠商壟斷。
北京市科委、中關(guān)村管委會新材料與智能制造科技處處長楊璞:“我們路側(cè)的邊緣計算結(jié)點設(shè)備是自動駕駛新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵共性設(shè)備。涉及到我們的數(shù)據(jù)安全、我們的國家戰(zhàn)略安全,還有我們?nèi)嗣竦纳踩?,這個關(guān)鍵設(shè)備必須通過自主可控牢牢掌握在我們自己手中?!?/p>
為了早日攻克邊緣計算節(jié)點設(shè)備這一關(guān)鍵核心技術(shù),北京市科委采取了一項新的科研攻關(guān)機制,那就是“揭榜掛帥”,向全社會公布攻關(guān)榜單,公開遴選科研團隊,打破科研“小圈子”,英雄不問出處,誰能干誰來干。
中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院科技創(chuàng)新理論研究所所長李哲:“通過“揭榜掛帥”能夠最快速度發(fā)現(xiàn)或者找到對應(yīng)的學(xué)科、對應(yīng)的團隊,能夠把這些團隊和資源有效組織起來,更高效率實現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)?!?/p>
榜單發(fā)布后,北京市科委共收到12個由企業(yè)牽頭組成的聯(lián)合團隊提交的有效申報材料。最終,百度團隊成功“揭榜”,他們聯(lián)合浪潮、京智網(wǎng)一起進行科技攻關(guān)。
經(jīng)過近一年的緊張科研攻關(guān),百度研發(fā)聯(lián)合團隊不僅開發(fā)了全球首個智能網(wǎng)聯(lián)路側(cè)單元操作系統(tǒng)(智路OS),還在CPU、AI計算芯片等關(guān)鍵硬件上完全實現(xiàn)了國產(chǎn)化,大部分指標(biāo)優(yōu)于或持平現(xiàn)有設(shè)備指標(biāo),支持的相機和攝像頭接入由12路提升至20路,對交通參與者的3D目標(biāo)檢測與跟蹤能力也進一步提升。
楊璞:“此次路測邊緣計算結(jié)點成功攻關(guān),取得了非常好的實效,除了實現(xiàn)自主可控,我們單個設(shè)備成本下降了15萬元,按照我們下一階段部署超過1000個路口來測算,將使得我們節(jié)省投資將近2億元。未來隨著我們這個設(shè)備規(guī)?;茝V,將培育更大的未來產(chǎn)業(yè),形成更多的新質(zhì)生產(chǎn)力?!?/p>
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