虹潤公司現(xiàn)代化生產(chǎn)車間。
虹潤公司中控室。
虹潤公司全自動貼片機生產(chǎn)線。
虹潤公司小型機器人點焊機生產(chǎn)線。
儀表,是工業(yè)設(shè)備的重要組成部分。生產(chǎn)儀表,需要幾千種芯片和電子元器件。曾經(jīng),大部分原材料都依賴進口。在南平順昌,有一家從業(yè)近30年的儀表企業(yè),卻將這些原材料的國產(chǎn)化率從20%提高到80%,為打破歐美日的技術(shù)與價格壟斷,促進國家重大裝備國產(chǎn)化、保障國家重要部門信息安全作出了重要貢獻。
它就是福建順昌虹潤精密儀器有限公司(以下簡稱“虹潤”),一家專業(yè)為中國工業(yè)裝備提供一流智能化儀表的高科技企業(yè)。
去年底召開的中央經(jīng)濟工作會議提出,2023年,要圍繞制造業(yè)重點產(chǎn)業(yè)鏈,找準(zhǔn)關(guān)鍵核心技術(shù)和零部件薄弱環(huán)節(jié),集中優(yōu)質(zhì)資源合力攻關(guān),保證產(chǎn)業(yè)體系自主可控和安全可靠,確保國民經(jīng)濟循環(huán)暢通。
筆者近日探訪這家民營企業(yè),感受它如何勇于擔(dān)當(dāng),大膽作為,依靠自主創(chuàng)新,突破技術(shù)壟斷,為我國制造業(yè)體系自主可控提供助力。
責(zé)任擔(dān)當(dāng),催生國產(chǎn)化戰(zhàn)略雄心
近年來,美方濫用出口管制措施,阻礙芯片等產(chǎn)品的正常國際貿(mào)易,威脅全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈穩(wěn)定。儀表,成為受影響較大的行業(yè)之一。
集成電路是儀表的核心。雖然中國是全球最大的集成電路消費市場,但集成電路領(lǐng)域的自給率較低,部分核心芯片產(chǎn)品嚴重依賴進口,國產(chǎn)占有率幾乎為零。
讓虹潤意識到被“卡脖子”,時間可追溯到2016年。當(dāng)年,境外的一家芯片生產(chǎn)商突然把向虹潤供貨的A/D轉(zhuǎn)換芯片的價格提高了數(shù)倍。這款芯片,可將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,是儀表集成電路里的核心器件。
芯片供應(yīng)商利用技術(shù)優(yōu)勢單方面漲價,不僅讓虹潤感受到企業(yè)發(fā)展的危機,也感受到國家制造業(yè)面臨的危機。
“我們每年為中國制造業(yè)提供70萬臺高性能的智能化儀表,如果因為被‘卡脖子’供不了貨,對國家制造業(yè)來說是個很大的損失。”虹潤董事長林善平說。
供需的嚴重不匹配,凸顯了我國加速國產(chǎn)芯片的進口替代、實現(xiàn)集成電路自主可控的重大戰(zhàn)略意義。
然而,換芯片并非易事。
林善平說:“用國產(chǎn)芯片替代進口,我們不僅要想辦法設(shè)計新電路、反復(fù)測試,還要說服客戶接受新的產(chǎn)品。我們有十大系列上千個品種,這是一項非常艱巨的任務(wù)。”
道阻且長,但那一年,林善平還是毅然決定:一邊囤進口原材料,一邊逐步進行國產(chǎn)化替代。他想:“不提前做好兩手準(zhǔn)備,等芯片進口出現(xiàn)大規(guī)模斷供,可能想換都來不及了。”
果然,2020年初,在我國芯片進口遭遇封鎖時,國內(nèi)許多儀表企業(yè)面臨“斷炊”“停產(chǎn)”,一些沒有做好準(zhǔn)備的企業(yè)破產(chǎn)了。
“好在我們早就預(yù)見到會有這么一天。”林善平說,“危機來臨,我們抓緊時間進行生產(chǎn)線適用國產(chǎn)芯片改造,大規(guī)模換用國產(chǎn)芯片和電子元器件,順利實現(xiàn)了重要原材料、零部件的國產(chǎn)替代,虹潤不僅轉(zhuǎn)危為安,還增加了生產(chǎn)和銷售,擴大了市場占有率。”
機會,留給有準(zhǔn)備的人。兩年多來,在疫情影響和芯片斷供壓力下,虹潤公司通過新研發(fā)4個系列30個新產(chǎn)品,進一步擴大了產(chǎn)能和市場占有率。
“我國芯片進口遭遇封鎖的這3年,反而是我們發(fā)展最好的時期,銷售額實現(xiàn)了逐年遞增,2020年增長17%,2021年增長27%,2022年也有約10%的增長。”林善平說。
三化融合,練就自主創(chuàng)新過硬本領(lǐng)
國產(chǎn)化雄心需要有技術(shù)支撐。
目前,虹潤產(chǎn)品芯片國產(chǎn)化比例已經(jīng)達到80%。這背后是企業(yè)多年積攢的實力,以及設(shè)計與制造團隊艱苦的付出。
“在境外供應(yīng)商對A/D轉(zhuǎn)換芯片漲價后,我們最先對它進行國產(chǎn)化替代。”肖志明是虹潤公司副總經(jīng)理,談到國產(chǎn)化替代,他向筆者講述了那段艱辛的歷程——尋找國產(chǎn)供應(yīng)商,根據(jù)新A/D轉(zhuǎn)換芯片重新設(shè)計集成電路,進行模擬測試,投入市場磨合,發(fā)現(xiàn)問題,優(yōu)化設(shè)計,重新測試,投入市場……在完成一系列復(fù)雜程序后,一個器件的國產(chǎn)化替代才宣告完成。
“說實話,改產(chǎn)品設(shè)計對我們來說是非常麻煩的一件事,這意味著從前熟練的工序要重新開始學(xué)習(xí),我們怕,技術(shù)人員怕,工人也怕。”虹潤董事長技術(shù)助理魏小東坦言,“但交不出貨關(guān)系公司未來,所以我們頂著壓力也要完成。”
虹潤自主研發(fā)產(chǎn)品達十大系列上千個品種,國產(chǎn)化替代意味著這些產(chǎn)品需要進行重新設(shè)計。如何實現(xiàn)?
作為國家級高新技術(shù)企業(yè)和知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢企業(yè)、中國馳名商標(biāo)、國家專精特新“小巨人”企業(yè),虹潤擁有500項國家專利、100項計算機軟件版權(quán),公司主持或參與制定60項國家標(biāo)準(zhǔn),其中主持起草的有10項,包括4項智能制造標(biāo)準(zhǔn)、 2項物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、1項軍用標(biāo)準(zhǔn)。依托企業(yè)在北京、上海、廣州、南京、杭州等地設(shè)立的5個公司、1個院士工作站和2個研發(fā)中心,以及在順昌生產(chǎn)一線耕耘多年的技術(shù)團隊,虹潤形成了強大的研發(fā)、中試和生產(chǎn)能力。虹潤技術(shù)在顯示控制儀表領(lǐng)域,已達國內(nèi)領(lǐng)先、世界先進水平。
正是靠著自主研發(fā)的過硬本領(lǐng),虹潤儀表器件的國產(chǎn)化替代才得以穩(wěn)步推進。
“設(shè)計團隊提供集成電路國產(chǎn)化方案,我們結(jié)合產(chǎn)品功能、元器件性能進行中試,測試方案可行性。”魏小東說。
國產(chǎn)化替代后,如何生產(chǎn)滿足客戶需求的精準(zhǔn)儀表?儀表校驗,成為測試儀表精確度的重要工序。
“靠人員校驗,一個人一天平均只能校對二十幾臺,不僅耗時費力,還容易出錯。”肖志明介紹,虹潤為此研發(fā)了一套自動化儀表校驗系統(tǒng),可以提高八九倍的生產(chǎn)效率,還能保證產(chǎn)品的精確度。
面對國產(chǎn)化替代改變生產(chǎn)工序,虹潤靠著作業(yè)指導(dǎo)書這個法寶,穩(wěn)定了生產(chǎn)能力。
走進虹潤生產(chǎn)車間,只見每個操作工面前都有一塊可視化電子看板。掃描生產(chǎn)流轉(zhuǎn)單,工人可以實時在線查詢與工序相關(guān)的作業(yè)指導(dǎo)書并確認工作內(nèi)容。生產(chǎn)組裝、插件、焊接等工序都“圖片化”,對照操作一目了然。
國產(chǎn)化替代,意味著作業(yè)指導(dǎo)書需要重新制作。肖志明帶領(lǐng)團隊加班加點,制作了新的作業(yè)指導(dǎo)書,促使國產(chǎn)化替代在生產(chǎn)環(huán)節(jié)得以順利銜接。
“作業(yè)指導(dǎo)書,就是為了將作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化,降低差錯率。”林善平把電子作業(yè)指導(dǎo)書視為公司一筆巨大的財富。他表示,在標(biāo)準(zhǔn)化方面,10多年來,公司制訂了上萬份作業(yè)指導(dǎo)書,所有的工序流程都有電子作業(yè)指導(dǎo)書,每個崗位都嚴格執(zhí)行,一絲不茍。
自主研發(fā)機器人自動點焊機,把一次點焊的成功率提高到99.9%;全自動IC軟件燒錄機,與手工操作相比,時間節(jié)省三分之二……靠著自主研發(fā),并購入全自動高速貼片機、錫膏印刷機、回流焊機、波峰焊機等生產(chǎn)設(shè)備,虹潤大幅度提高生產(chǎn)線自動化水平,讓新產(chǎn)品的產(chǎn)能快速跟進。
虹潤還強化信息技術(shù),建設(shè)公司內(nèi)外信息集成共享平臺和各項管理協(xié)調(diào)系統(tǒng),實現(xiàn)研發(fā)、制造、市場連接,公司、員工、客戶連通。通過信息化,標(biāo)準(zhǔn)化被貫通到各方面各環(huán)節(jié)。
“正是靠著標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、自動化,我們才實現(xiàn)國產(chǎn)化替代的順利推進。”林善平說。
看好未來,謀劃裝備國產(chǎn)化新方向
無紙記錄儀、數(shù)顯表與溫控器、溫度變送器、過程校驗儀、隔離器與安全柵、環(huán)境監(jiān)測儀、水質(zhì)監(jiān)測儀……虹潤公司研發(fā)的上千種產(chǎn)品,大多是嵌入到大型工業(yè)設(shè)備里的小裝備。
“更換一個儀表,有時意味著要對相應(yīng)的工業(yè)設(shè)備系統(tǒng)進行調(diào)整。也正因為如此,客戶一般不輕易換儀表,而一旦換了,也不會再輕易更改。”肖志明介紹。
這就是說,如果能成功進行國產(chǎn)化替代,就有可能實現(xiàn)永久性替代。
“這3年是個窗口期,客戶對使用國產(chǎn)化芯片的儀表接受度越來越高,因為買不到進口的了嘛。”肖志明說,“以前談到國產(chǎn)芯片,我們不知道去哪里買,也不敢用,因為國產(chǎn)芯片的技術(shù)和性能部分達不到要求。客戶也不讓用,他們對國產(chǎn)芯片的質(zhì)量持懷疑態(tài)度。這幾年疫情導(dǎo)致‘芯片荒’,一方面倒逼芯片廠家不斷努力,改進性能與品種,另一方面,國家對國產(chǎn)芯片也非常重視與支持。”
現(xiàn)在,虹潤的客戶已經(jīng)接受了采用國產(chǎn)芯片的產(chǎn)品,有些甚至還要求所買的虹潤產(chǎn)品全部都是采用國產(chǎn)芯片。這折射出國產(chǎn)芯片和電子元器件的巨大進步。
這樣的狀況,讓肖志明對中國的芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景充滿信心。
中國龐大的消費市場,為這樣的信心提供了支撐。肖志明表示:“中國的芯片需求量非常大,發(fā)達國家雖然擁有先進的芯片研發(fā)技術(shù),但一旦我們實現(xiàn)大部分的芯片國產(chǎn)化后,對它們來說也是個危機。”
“當(dāng)你沒有時,境外公司就會來卡你;當(dāng)你有了,境外公司就會來求你。”林善平說,曾經(jīng),外國公司生產(chǎn)的無紙記錄儀一臺售價2萬元至4萬元,虹潤自主研發(fā)生產(chǎn)的同類產(chǎn)品把價格降到兩三千元后,國外供應(yīng)商也只好降價,甚至退出市場。
制造業(yè)裝備國產(chǎn)化,目標(biāo)是產(chǎn)業(yè)體系自主可控,其中的關(guān)鍵在于突破關(guān)鍵核心技術(shù)和零部件“卡脖子”。疾風(fēng)知勁草,重壓之下企業(yè)要敢于擔(dān)當(dāng),積極作為。
目前,虹潤針對公司十大系列產(chǎn)品中的五大主導(dǎo)系列產(chǎn)品,均開發(fā)了兩個以上的備份硬件電路,進行國產(chǎn)替代。
如今,虹潤一方面保產(chǎn)保供,超前儲備芯片等原材料;另一方面,加快國產(chǎn)芯片替代攻關(guān),確保重要元器件不因國外封鎖出現(xiàn)斷供。
2022年上半年,虹潤銷售額同比增長15%。企業(yè)生產(chǎn)的傳感、變送、顯示、控制、運算、分析、記錄、通信等儀表產(chǎn)品,廣泛運用于航天航空、核電、高鐵、船舶、石油石化、裝備制造等重要領(lǐng)域。
“我們虹潤公司要打破外國的技術(shù)與價格壟斷,努力促進國家重大裝備國產(chǎn)化,為保障國家重要部門信息安全作貢獻。”林善平說。(游笑春)(圖片均由順昌虹潤公司提供)