去年底，廣西柳工集團有限公司（下稱“柳工”）研發(fā)的“面向工程機械機種特征的減振降噪共性關鍵技術與應用”（下稱“減振降噪技術”）獲得了中國機械工業(yè)科技進步一等獎。對于柳工的研發(fā)團隊來說，這無疑是對他們努力最好的認可。
經(jīng)過數(shù)百萬次試驗，攻克了上百個技術難關，從2008年第一項子系統(tǒng)“消音器”的研發(fā)成功，到2011年第一臺整機成型，再到如今技術應用平臺形成，柳工研發(fā)團隊歷時數(shù)年磨成了一把征戰(zhàn)國外高端機械市場的利器。
柳工首席科學家、減振降噪技術研發(fā)團隊負責人初長祥表示，以應用該項技術的裝載機“柳工CLG856III”為例，目前司機位置噪音為71分貝，不僅遠遠低于國標限制89分貝、歐盟標準80分貝，甚至比國際工程機械標桿企業(yè)卡特彼勒的高端產(chǎn)品950H裝載機標配還要低一個分貝。
“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，“隨著該項技術的成功研發(fā)，目前柳工在噪聲指標方面已經(jīng)達到了國際領先水平。”
進軍國際市場，產(chǎn)品噪聲是“攔路虎”
噪聲污染的管理一直是中國工程機械產(chǎn)品標準制定中的一個盲點。雖然從上世紀80年代開始，國內(nèi)開始制定針對工程機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，中國工程機械產(chǎn)品的質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械強制性標準中，赫然排在第一位的就是《土方機械噪聲限值》。
“在國外市場，噪聲污染的標準和排放標準是同樣嚴格的。相比國際標桿企業(yè)的產(chǎn)品，噪聲污染控制是國內(nèi)機械產(chǎn)品的軟肋。不同于國內(nèi)機械產(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)機械產(chǎn)品在國外市場的競爭力。”初長祥對《中國經(jīng)濟周刊》表示。
1998年，柳工引進了國際機械標桿企業(yè)卡特彼勒一臺輪式裝載機整機機型。在研究過程中，柳工研發(fā)團隊注意到了該機型針對振動噪聲的處理技術。據(jù)初長祥回憶，當時，國內(nèi)機械產(chǎn)品并沒有專門針對噪聲處理的相關技術。但是鑒于當時的技術難點還集中在動力和機械操作方面，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。在進入歐洲市場時，過去被忽略的噪聲指標赫然成為“攔路虎”。
據(jù)了解，所有產(chǎn)品在進入歐盟市場前必須獲得CE認證，這是一種安全認證標志，被視為制造商進入歐洲市場的護照。該認證對于機械產(chǎn)品噪聲有兩個強制性標準，包括司機位置噪聲和機外輻射噪聲，其限制遠遠低于當時的中國噪聲限制。
初長祥回憶，當時柳工的機械產(chǎn)品在進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行改裝。改裝費用非常高昂，一臺機器就需要約2000歐元，也僅僅能將噪音降到剛剛符合市場準入標準。”初長祥告訴《中國經(jīng)濟周刊》，不僅是柳工的產(chǎn)品，當時國內(nèi)的機械產(chǎn)品在進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，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)團隊來研發(fā)針對噪聲的技術。2008年10月，當時任柳工裝載機研究院院長的初長祥走馬上任，擔任減振降噪技術研發(fā)團隊負責人。
“不同于其他系統(tǒng)，噪聲是看不見摸不著的，工程機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、傳熱學、結構動力學多個學科。僅靠柳工現(xiàn)有的團隊是無法完全覆蓋的。”初長祥回憶說，柳工的“科學家體系”在這時起到了關鍵性作用。
一直以來，“科學家體系”在柳工的研發(fā)團隊建設中處于核心位置。柳工采取“特聘科學家”模式，針對柳工急需的技術，找到國內(nèi)首屈一指的研究人員，由柳工組建團隊來與其進行技術對接，共同研發(fā)課題，來填補柳工的技術缺口。
經(jīng)過全國范圍的“人肉搜索”后，初長祥和哈爾濱工程大學的季振林教授進行了合作。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，第一臺應用該技術的整機成型。
隨后，柳工逐一整合了技術研發(fā)中涉及的基礎理論、設計方法、測試評價、軟硬件及數(shù)據(jù)庫，形成了共性關鍵技術平臺，能在更多的機種上進行模塊化定制。目前，柳工自有產(chǎn)品已經(jīng)有4條產(chǎn)品線，共21款機型使用該技術上進行了減振降噪處理。
初長祥向《中國經(jīng)濟周刊》介紹，應用了該項技術的機械產(chǎn)品再次進入歐洲市場后，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械產(chǎn)品
廣西柳工集團有限公司首席科學家 初長祥
減振降噪技術的研發(fā)成功與柳工多年來崇尚技術的傳統(tǒng)是分不開的。柳工的前身是華東電機廠，在建廠初期，柳工有大量的制造手藝精湛的技術工人，他們的經(jīng)驗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構件制造技術都是這些老師傅帶來的。
除卻傳承，技術的研發(fā)創(chuàng)新也非常重要。作為一家工程機械制造企業(yè)，產(chǎn)品是柳工綜合能力的最好體現(xiàn)。要做好產(chǎn)品，技術一定要先行，創(chuàng)新能力至關重要。柳工一直以來都將新技術的創(chuàng)新研發(fā)視為重中之重，研發(fā)人員占比約10%。
工程機械的核心技術體現(xiàn)在零部件研發(fā)，這也是工程機械產(chǎn)品的核心競爭力所在。目前來看，我們在零部件技術的創(chuàng)新上還有很長一段路要走。除了零部件技術，中國工程機械制造企業(yè)還面臨另一個挑戰(zhàn)，基礎技術和基礎工業(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，中國工程機械制造行業(yè)更需要踏踏實實走好每一步，把好質量關卡，注重技術創(chuàng)新，以工匠精神來制造工程機械產(chǎn)品。
中國工程機械學會常務理事徐格寧：中國制造企業(yè)要有敢啃硬骨頭的魄力
過去，國內(nèi)工程機械產(chǎn)品與世界標桿企業(yè)產(chǎn)品進行技術性能對比時，往往比較注重硬性的、功能屬性的技術指標，比如動力、匹配、功能、能力等方面。軟性的、環(huán)保屬性的技術指標如污染排放等常被忽略。而當國內(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，歐美的污染排放標準普遍高于國內(nèi)現(xiàn)行標準，振動噪聲污染更是國外高端產(chǎn)品市場準入的技術指標壁壘。
在市場倒逼下，柳工積極應對，實現(xiàn)了減振降噪技術的突破，在整個工程機械行業(yè)而言，已達到了世界先進水平，個別機型甚至高于國外工程機械標桿產(chǎn)品的水平，這是非常難能可貴的。而且，該技術不僅僅是面對單一特定產(chǎn)品，而是建立了共性關鍵技術平臺來滿足不同產(chǎn)品的需求，顯著降低了工程機械產(chǎn)品的振動噪聲，打破了中國工程機械產(chǎn)品進入歐美高端市場的技術壁壘。
對于整個工程機械行業(yè)而言，柳工減振降噪技術的研發(fā)具有重大現(xiàn)實意義。我國工程機械產(chǎn)品能否“走出去”，“走出去”能否“用得住”，首先要邁過“高品質”的門檻。面對國外市場的高標準，國內(nèi)工程機械制造企業(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，腳踏實地認真研發(fā)，向國際標桿企業(yè)的高技術發(fā)起挑戰(zhàn)。
通過對各個部位進行減振降噪處理，柳工CLG856III輪式裝載機（標配）司機位置噪聲71分貝，機外輻射噪聲102分貝。（記者 張燕）
