做一名响当当的电气工程师
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  • 2020-01-15 14:55

    从学校毕业本想着能进入城市工作,结果却被分配到了偏远的工厂上班,而这个工厂还处于边建设边生产阶段,条件非常艰苦。和我同时被分配到这里的同学不少跳槽走了,而我经过彷徨后最终选择留了下来,一干就是30多年。我就要做一名响当当的电气工程师。

    我叫包玉合,中南钻石有限公司自动化技术室技术带头人,研究员级高级工程师,享受国务院政府特殊津贴,2017年被授予“全国五一劳动奖章”,2019年获评“中原大工匠”。

    甘洒青春和热血

    1984年7月,我从中原机械工业学校毕业,被分配到一家三线军工企业河南中南机械厂(中南钻石有限公司前身),当了一名技术员,这一年我只有20岁。中南机械厂是国家“七五”重点建设项目,工厂处于边建设边生产时期,厂区和生活区到处是建设工地,工作和生活条件都十分艰苦。到单位报到的第一天,看到工厂的景象,梦想和现实在内心产生了巨大的反差,强烈的失落、迷茫和徘徊,让我连续好几个晚上都睡不着觉。

    经过一段时间,我才知道工厂的建设背景,了解了兵工事业的发展历程,特别是有许许多多老专家老工人,为了强军报国,义无反顾地放弃城市优越的生活条件,奔赴艰苦的山沟搞三线建设的故事。那些老专家老工人自力更生、艰苦奋斗、开拓进取、无私奉献的精神深深地感染了我,我不再彷徨,立志把自己的青春和热血献给兵工事业。

    时间到了上世纪90年代,随着国家建设重点的转移,国防工业由临战状态向和平时期转变,国内军品需求大幅度下降,军工企业经营状况随之急转直下,中南机械厂也一度陷入低谷,甚至发工资都困难,有300多名技术人员和技术工人出走,离开了他们所钟爱的兵工事业,工厂的前途和命运到了一个十字路口。这时我已经是一位技艺精湛的电气工作者了,有一些企业提出高薪聘请我,但都被我拒绝了,因为我的心中有一个更大的梦想,中南机械厂培养了我,我就要扎根在这里,做一名响当当的电气工程师。

    有了自己的智能控制系统

    金刚石具有优异的物理和化学特性,其中在硬度、光学、电学、热学等方面具有其他材料无可比拟的优异特性,在国防军工、机械加工、建筑建材、地质勘探、半导体及其他非金属加工等领域有着广泛的用途。为了生存,中南机械厂从上世纪90年代末期开始进军金刚石制造业,但是直到2002年,其钻石产量也只有几千万克拉,产品品质跟国外差距十分大,核心技术受到国外三大巨头美国的GE、英国的元素六、韩国日进等公司的严密封锁。面对技术封锁,2002年我自告奋勇,承担起了六面顶金刚石压机智能控制系统的研发工作。研发初期遇到的困难是难以想象的。没有技术,自己探索;没有设备,自己制造。我带领科技人员白天做实验,晚上查外文资料。由于英语水平不高,我一边研究方案,一边翻阅英语词典。一年下来,一本2万多字的英汉词典,竟然被我翻成一片一片的。最紧张的几个月,我和团队成员几乎都是在实验室里度过的,饿了煮包方便面,困了就在办公桌上休息一下。

    经过近10个月的艰苦奋战,第一台样机终于研制出来。为了获取第一手的实验数据,我带领技术人员冒着高温和高压管路时刻可能崩裂的危险,通宵达旦做实验记录数据,在4米多深的地坑内一待就是4个多小时。经过上千次的实验,终于摸索出了一套全新的超硬材料生产工艺技术控制算法,攻克了多铰链梁重载、耦合、协同控制的难题。经过艰苦的攻关,具有自主知识产权的六面顶压机智能化控制系统被研制出来,一举打破了国外的技术封锁。这套系统集计算机技术、变频调速技术、数字液压伺服技术、激光测量技术、真有效值检测技术等多种现代技术于一身,在国内同行业创造了多个第一,处于领先水平。如今,中南钻石生产线上的接近4000台设备全部是我们自己研发制造的。

    新的工艺控制技术的应用,使得中南公司高品级金刚石的产量提高30%以上,锤耗降低25%以上,节能率提高90%以上,年创造直接经济效益可达6000万元,间接效益可达亿元以上。现在,中南钻石已是世界最大的人造金刚石制造商,产销量占全球50%以上,是首批中国制造业单项冠军示范企业之一。

    由于长时间的连续工作,我很少回家。有一次回家,爱人十分惊讶,说我瘦了一大圈,结果一称体重,竟然少了10多斤,但我的心中却充满了成就感。

    创新之路无止境

    为提高金刚石的检验水平,在我的带领下,2003年我们又成功研制出了高精高温自动化金刚石热性能试验控制系统,可替代进口设备,目前已是国内众多金刚石用户标准试验设备。

    金刚石复合片在地质勘探行业有广泛的用途,其使用寿命长,效率高。在我的主持下,我们又研究成功PCD超硬复合材料自动化控制系统,解决了6个受力面不均匀的技术难题,在国内首创,得到国际和国内专家的一致好评,我们企业也因此被国外知名公司选定为合作伙伴,年创造直接经济效益300万元以上。

    CBN(立方氮化硼)在黑金属加工行业有较大的用途,我们的子公司郑州中南杰特公司主要就生产CBN,由于工艺控制技术落后,产品的产量和质量始终徘徊不前。2011年,我和我的团队又承担起了CBN(立方氮化硼)智能合成控制系统的研究工作。

    我的老家在漯河市舞阳县农村,距离郑州的子公司车程也就只有150公里左右。在CBN项目研制关键时期,我年迈的老父亲病重住院。知道我工作忙,父亲一再叮嘱母亲不要告诉我,要我安心工作。父亲住院3个多月,一直到去世,我也没有顾得上到医院看望一下他老人家。

    经过近一年的研究,我们成功开发出CBN(立方氮化硼)智能合成控制系统,在CBN的生产和科研中发挥了重要作用,在郑州中南杰特公司得到全面应用。得益于此,中南杰特公司一跃成为亚洲最大的立方氮化硼生产和供应商。

    在金刚石的生产中,需要大量的金属和非金属零部件,中南公司的零部件用量一年可达4亿多件,零部件生产设备大多为两柱或四柱液压机,但这些设备安全性能较低,易发生安全事故,控制技术的落后造成零部件精度差,产品成品率不高,影响金刚石合成的质量。2012年以来,在我的主持下,我们科研团队研制了系列化的粉末成型设备的自动化控制系统,如:叶腊石块成型、石墨柱的成型、导电圈的冲压、外衬及复合环的成型等控制系统。这些控制系统广泛采用了现代控制技术,解决了零部件压制密度不均匀这一困扰多年的技术难题,使设备的自动化和本质化安全程度得到大幅度的提高,零部件的压制精度和成品率提高30%以上,效率提高一倍以上,员工的劳动强度大为降低,为高品级金刚石的生产奠定了良好的基础。

    练就超硬材料制造独特技艺

    30多年来,我通过辛勤耕耘和不断探索,在超硬材料制造和工艺控制技术上掌握了特殊的技能,通过观察金刚石合成中高温高压墙体内的两维工艺变量——压强和温度,即通过观察高温高压腔体施加电加热功率和压强大小,就能预估金刚石晶型、晶体大小和单产;反之通过金刚石的晶型和晶体大小及单产,就能知道生产中所施加的电功率和腔体内的压力的大小,这一特殊技能为金刚石合成工艺控制技术的不断优化和技术升级提供了有力的保证。

    同时,我又通过不断钻研,使自己成了一名维修高手。30多年来,我先后排除公司高精尖设备故障50多台次。尤其是公司的金刚石复合片检测用超声波显微镜,是美国原装检测仪器,价值200多万元,国外专家服务一次就要近2万美元。去年有一次出现故障后,国外专家在现场用了整整一个星期也没有排除,要求回国请几位专家进行会商。面对国内外用户催货甚至毁约赔偿,公司和车间领导急得不知所措。这时,我自告奋勇,带领技术人员用了仅仅一天时间就将故障排除,并且利用国产零部件将故障予以排除,博得国外专家和公司员工的一致称赞。

    不分昼夜地工作,让我患上了失眠症,至今每天需要靠助眠药物来维持睡眠;超负荷的工作也使我的双手10个手指有7个手指关节出现不同程度的损伤,甚至出现了严重的变形。即使如此,我仍然坚守在生产和科研一线。

    30多年来,我先后主持和参与的技术创新项目有280多项,其中获得省部级优秀科技成果奖励3项,“20/30粗颗粒高品级金刚石”获得中国兵器集团科技进步一等奖,获得国家专利20项,其中发明专利6项。

    传帮带无保留

    作为集团公司科技带头人,我非常重视研究氛围和学术氛围的营造,鼓励技术人员多参加国际和国内各类学术会议,多进行经验及成果交流。通过不同形式的经验交流,我们的科研团队解决实际问题的能力大大提高,研制水平也有了进一步提高。

    与此同时,我还非常注重学科带头人和专业技术骨干的培养,在传帮带这方面,我没有一丝一毫保留,总希望将自己的知识和经验毫无保留地传给大家。经过大家共同努力,一大批既有扎实理论基础又富于创新精神的青年科技人员脱颖而出。这些年来,我先后培养出兵器集团技能带头人1名、研究员级高级工程师1名、高级技师4名、技师12名,为公司的可持续发展提供了良好的人才储备。

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