“無損探傷太重要了,探傷設備的國產化太重要了,如果再不攻克特鋼無損檢測裝備的關鍵核心難題,未來我們的特殊鋼行業將寸步難行。”在4月1日召開的特鋼企業無損檢測技術暨設備備件國產化研討會上,中國特鋼企業協會副會長(駐會)王文金在發表致辭時言辭懇切地道出了對當下特鋼行業檢測裝備國產化的心聲。
據悉,我國特鋼行業核心檢測裝備長期受制于人,近60%依賴進口,不僅推高了企業運營成本,還存在嚴峻的供應鏈安全風險。為了讓中國特鋼企業在未來可以擺脫外部依賴,把飯碗牢牢端在自己手中,以武漢中科創新公司(以下簡稱中科創新)、武漢華宇一目檢測裝備有限公司(以下簡稱華宇一目)等為代表的無損檢測領軍企業正在高精度探頭設計、全聚焦成像算法(TFM)、智能波形整理等核心技術領域展開集中攻堅。
不積跬步,無以至千里。從“落后”到“跟跑”再到“超越”,無損檢測設備的國產化之路走到了哪里?還要走多久?在這場專家云集、灼見頻現的研討會上,特鋼行業檢測設備“中國造”正像這如約而至的春天一樣,正在積蓄力量蓬勃生長。
技術——從“追趕”到“并跑”
王文金介紹,國內無損檢測設備及服務的市場份額約為300億元。“這個市場份額不小,卻長期被外國企業壟斷,中國企業在中低端市場徘徊,高端市場被美國通用、德國西門子、日本奧林巴斯等企業牢牢掌控。”他說道。
特別是在航空航天、核電能源、深海探測及半導體探傷等關鍵領域,國產化短板尤為突出。他以參觀一些高校實驗室的經歷舉例道:“實驗室里90%以上的檢測設備是從國外進口的,其他鋼廠也不會低于70%。我們的碳氫氧氮儀、掃描電鏡等無一不是外國品牌。”
中科創新總工程師韓志雄在會上分享了他從業20余年來的真切感受:“2005年,我開始從事超聲儀器的研發工作,當時感覺我們的設備水平與國外相比起碼有10年的差距。到后面慢慢感覺差距縮短到了5年,再到現在,我們已經有底氣設置一個目標——要在不久的將來做到世界第一。”這種追趕,體現在中科創新最新研發的高速實時全聚焦成像儀器上。
該儀器搭載的全聚焦技術(TFM)是其最大亮點。該技術通過特定的數據采集方式,可以根據不同的檢測需求進行不同掃描路徑(如直射,反射、串列等)的規劃,在關注目標區域內可疊加形成全局的成像,具有高圖像分辨率、高信噪比兩大優勢,特別適合于精密探傷,可謂是超聲檢測的“黃金多面手”,但該技術的應用長期受制于海量數據和超大計算量兩大瓶頸。
韓志雄給出了一組直觀數據:一個128通道的探頭做一次全矩陣采集,數據量高達1Gbit(吉比特);若生成1024像素×1024像素的圖像,計算量更是天文數字。
如何破局?韓志雄介紹,中科創新在2025年10月份推出的HS Vertex FA128產品,開創性地解決了這兩大難題。“我們內部開發了獨有的數據壓縮算法,使數據總量下降85%。同時自研了萬兆網絡傳輸,實現每秒9個吉比特的實時數據傳輸。通過GPU(圖形處理器)海量并行計算,我們最終可以實現實時的全聚焦數據成像。”他說道。
這樣的技術突破讓國產設備有了進軍國際市場的底氣。韓志雄信心十足地表示:“通過國內外技術對標,這臺全聚焦儀器,在技術指標和性能上,完全不輸任何一款國外產品。”該技術可以在自適應曲面成像、3D曲面成像、窄間隙焊縫全聚焦掃描偏置掃描測試等各類場景中實現工程化應用。
產品——從“能用”到“好用”
技術的突破最終要落地到產線上,接受實際生產的檢驗。中科創新副總工程師金耀輝從應用層面分享了他們在特鋼檢測領域的國產化實踐。他坦言:“從業18年,從一開始追隨進口,到現在平替進口的經歷,我深有體會。”
金耀輝梳理了進口設備存在的幾大痛點:價格昂貴、性能提升有限、維護成本高。“找國外廠家過來做售后服務,來診斷就要收費,更換備件更是天價。”相比之下,國產設備展現出獨特的競爭優勢。
在棒材檢測領域,中科創新開發的產品最高檢測速度可達1.2米/秒,覆蓋直徑5毫米~260毫米的棒材,優于國外競爭對手。在板材檢測領域,中科創新自主創新開發的全相控陣產品在板邊、板頭、板尾增加了斜射橫波,填補了外國檢測設備的功能空白,大大滿足了我國對管線鋼的檢測要求。在無縫鋼管檢測領域,中科創新憑借150毫米~1.4米的超大管徑覆蓋范圍優勢,實現了產品“反向輸出”。
“我們做國產化替代產品,做到最后法國企業也使用我們的產品。”金耀輝說道。這種從“引進”到“輸出”的角色轉換,印證著國產裝備的崛起。
超聲檢測只是無損探傷的一個維度,在這場國產化攻堅戰中,漏磁檢測、視覺檢測等技術也在齊頭并進。
華宇一目市場總監華飛介紹,作為中科創新全資子公司,他們在直流漏磁檢測設備領域已占據國內90%的市場份額,已累計向全球供貨超750套。華宇一目自主研發的高頻交流漏磁技術工作頻率可達10千赫茲~100千赫茲,遠超國際主流產品的6千赫茲~7千赫茲。“高頻可以讓我們對棒材的表層裂紋信號更敏感,同時具備‘翻山越嶺’的能力,能夠有效應對粗糙表面的檢測難題。”華飛說道。
“中國特鋼行業因質量缺陷、檢測漏檢、客戶索賠等造成的質量損失每年約達150億元~200億元,占行業利潤的10%左右。”鋼研納克檢測公司(以下簡稱鋼研納克)無損檢測事業部副總經理劉光磊介紹道,針對小缺陷與取向性缺陷漏檢、復雜曲面零部件檢測盲區、外表面缺陷檢測效率低下、表面力學性能無法在線檢測四大難題,鋼研納克推出相控陣超聲檢測、復雜曲面超聲檢測、表面視覺檢測、力學性能微磁檢測等綜合解決方案。
江蘇申源集團有限公司(以下簡稱申源集團)探傷廠廠長孫建華則從用戶視角給出了國貨崛起最直接的佐證。申源集團從2009年引進第一臺進口設備,到現在擁有的12套探傷設備中有9套都是國產設備,探傷設備的國產化替代進程清晰可見。
孫建華如此概括他親眼見證的3點變化:“從一開始的‘能用’,到現在的‘好用’;從原先的中國組裝,到現在的中國創造;從以前的由性價比驅動,到現在的由技術加品牌驅動。”他特別提到一個令他印象深刻的標志性事件:“中科創新的相控陣設備在經過多輪與國外同樣設備的驗證匹配后,探查結果完全一致,成功通過博世公司認證。”
在售后服務層面,國產設備的優勢更為凸顯。孫建華舉例說道:“國產設備廠家提供7×24小時服務,2小時響應,48小時到達現場,提供免費的軟件升級,定期巡檢和預防性維護。而進口設備是買得貴、用得貴、修得慢、受制于人。”
當國產設備從“性價比之選”升級為“技術力之選”、從“平替”變成“首選”時,中國無損檢測裝備的國產化之路,便真正邁過了從“追趕”到“并跑”再到“局部領跑”的關鍵分水嶺。
轉自:中國冶金報
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