一台仪表的国产化之路_游笑春.pdf

|海峡通讯一台仪表的国产化之路经济2023年第1期仪表，是工业设备的重要组成部分。生产仪表，需要几千种芯片和电子元器件。曾经，大部分原材料都依赖进口。在南平顺昌，有一家从业近30年的仪表企业，却将这些原材料的国产化率从20%提高到80%，为打破欧美日的技术与价格垄断，促进国家重大装备国产化、保障国家重要部门信息安全作出了重要贡献。它就是福建顺昌虹润精密仪器有限公司（以下简称虹润），一家专业为中国工业装备提供一流智能化仪表的高科技企业。不久前召开的中央经济工作会议提出，2023年，要围绕制造业重点产业链，找准关键核心技术和零部件薄弱环节，集中优质资源合力攻关，保证产业体系自主可控和安全可靠，确保国民经济循环畅通。笔者近日探访这家民营企业，感受它如何勇于担当，大胆作为，依靠自主创新，突破技术垄断，为我国制造业体系自主可控提供助力。责任担当，催生国产化战略雄心近年来，美方滥用出口管制措施，阻碍芯片等产品的正常国际贸易，威胁全球产业链供应链稳定。仪表，成为受影响较大的行业之一。集成电路是仪表的核心。虽然中国是全球最大的集成电路消费市场，但集成电路领域的自给率较低，部分核心芯片产品严重依赖进口，国产占有率几乎为零。让虹润意识到被“卡脖子”，时间可追溯到2016年。当年，境外的一家芯片生产商突然把向虹润供货的A/D转换芯片的价格提高了数倍。这款芯片，可将模拟信号转换为数字信号，是仪表集成电路里的核心器件。芯片供应商利用技术优势单方面涨价，不仅让虹润感受到企业发展的危机，也感受到国家制造业面临的危机。“我们每年为中国制造业提供70万台高性能的智能化仪表，如果因为被 卡脖子 供不了货，对国家制造业来说是个很大的损失。”虹润董事长林善平说。供需的严重不匹配，凸显了我国加速国产芯片的进口替代、实现集成电路自主可控的重大战略意义。然而，换芯片并非易事。林善平说：“用国产芯片替代进口，我们不仅要想办法设计新电路、反复测试，还要说服客户接受新的产品。我们有十大系列上千个品种，这是一项非常艰巨的任务。”道阻且长，但那一年，林善平还是毅然决定：一边囤进口原材料，一边逐步进行国产替代。他想：“不提前做好两手准备，等芯片进口出现大规模断供，可能想换都来不及了。”果然，2020年初，在我国芯片进口遭遇封锁时，国内许多仪表企业面临“断炊”“停产”，一些没有做好准备的企业破产了。“好在我们早就预见到会有这么一天。”林善平说，“危机来临，我们抓紧时间进行生产线适用国产芯片改造，大规模换用国产芯片和电子元器件，顺利实现了重要原材料、零部件的国产替代，虹润不仅转危为安，还增加了生产和销售，扩大了市场占有率。”机会，留给有准备的人。两年多来，在疫情影响和芯片断供压力下，虹润公司通过新研发4个系列30个新产品，进一步扩大了产能和市场占有率。“我国芯片进口遭遇封锁的这3年，反而是我们发展最好的时期，销售额实现了逐年递增，2020年增长17%，2021年增长27%，2022年也有约10%的增长。”林善平说。三化融合，练就自主创新过硬本领国产化雄心需要有技术支撑。目前，虹润产品芯片国产化比例已经达到80%。这背后是企业多年积攒的实力，以及设计与制造团队艰苦的付出。“在境外供应商对A/D转换芯片涨价后，我们最先对它进行国产化替代。”肖志明是虹润公司副总经理，谈到国产化替代，他向笔者讲述了那段艰辛的历程寻找国产供应商，根据新A/D转换芯片重文_游笑春虹润公司全自动贴片机生产线，大幅度提高生产线自动化水平。40海峡通讯|新设计集成电路，进行模拟测试，投入市场磨合，发现问题，优化设计，重新测试，投入市场在完成一系列复杂程序后，一个器件的国产化替代才宣告完成。“说实话，改产品设计对我们来说是非常麻烦的一件事，这意味着从前熟练的工序要重新开始学习，我们怕，技术人员怕，工人也怕。”虹润董事长技术助理魏小东坦言，“但交不出货关系公司未来，所以我们顶着压力也要完成。”虹润自主研发产品达十大系列上千个品种，国产化替代意味着这些产品需要进行重新设计。如何实现？作为国家级高新技术企业和知识产权优势企业、中国驰名商标、国家专精特新“小巨人”企业，虹润拥有500项国家专利、100项计算机软件版权，公司主持或参与制定60项国家标准，其中主持起草的有10项，包括4项智能制造标准、2项物联网标准、1项军用标准。依托虹润在北京、上海、广州、南京、杭州等地设立的5个公司、1个院士工作站和2个研发中心，以及在顺昌生产一线耕耘多年的技术团队，虹润形成了强大的研发、中试和生产能力。虹润技术在显示控制仪表领域，已达国内领先、世界先进水平。正是靠着自主研发的过硬本领，虹润仪表器件的国产化替代才得以稳步推进。“设计团队提供集成电路国产化方案，我们结合产品功能、元器件性能进行中试，测试方案可行性。”魏小东说。国产化替代后，如何生产满足客户需求的精准仪表？仪表校验，成为测试仪表精确度的重要工序。“靠人员校验，一个人一天平均只能校对二十几台，不仅耗时费力，还容易出错。”肖志明介绍，虹润为此研发了一套自动化仪表校验系统，可以提高八九倍的生产效率，还能保证产品的精确度。面对国产化替代改变生产工序，虹润靠着作业指导书这个法宝，稳定了生产能力。走进虹润生产车间，只见每个操作工面前都有一块可视化电子看板。扫描生产流转单，工人可以实时在线查询与工序相关的作业指导书并确认工作内容。生产组装、插件、焊接等工序都“图片化”，对照操作一目了然。国产化替代，意味着作业指导书需要重新制作。肖志明带领团队加班加点，制作了新的作业指导书，促使国产化替代在生产环节得以顺利衔接。“作业指导书，就是为了将作业标准化，降低差错率。”林善平把电子作业指导书视为公司一笔巨大的财富。他表示，在标准化方面，10多年来，公司制订了上万份作业指导书，所有的工序流程都有电子作业指导书，每个岗位都严格执行，一丝不苟。自主研发机器人自动点焊机，把一次点焊的成功率提高到99.9%；全自动IC软件烧录机，与手工操作相比，时间节省三分之二靠着自主研发，并购入全自动高速贴片机、锡膏印刷机、回流焊机、波峰焊机等生产设备，虹润大幅度提高生产线自动化水平，让新产品的产能快速跟进。虹润还强化信息技术，建设公司内外信息集成共享平台和各项管理协调系统，实现研发、制造、市场连接，公司、员工、客户连通。通过信息化，标准化被贯通到各方面各环节。“正是靠着标准化、信息化、自动化，我们才实现国产化替代的顺利推进。”林善平说。看好未来，谋划装备国产化新方向无纸记录仪、数显表与温控器、温度变送器、过程校验仪、隔离器与安全栅、环境监测仪、水质监测仪虹润公司研发的上千种产品，大多是嵌入到大型工业设备里的小装备。“更换一个仪表，有时意味着要对相应的工业设备系统进行调整。也正因为如此，客户一般不轻易换仪表，而一旦换了，也不会再轻易更改。”肖志明介绍。这就是说，如果能成功进行国产化替代，就有可能实现永久性替代。“这3年是个窗口期，客户对使用国产化芯片的仪表接受度越来越高，因为买不到进口的了嘛。”肖志明说，“以前谈到国产芯片，我们不知道去哪里买，也不敢用，因为国产芯片的技术和性能部分达不到要求。客户也不让用，他们对国产芯片的质量持怀疑态度。这几年疫情导致 芯片荒，一方面倒逼芯片厂家不断努力，改进性能与品种，另一方面，国家对国产芯片也非常重视与支持。”现在，虹润的客户已经接受了采用国产芯片的产品，甚至有些还要求所买的产品是国产芯片。这折射出国产芯片和电子元器件的巨大进步。这样的状况，让肖志明对中国的芯片产业发展前景充满信心。中国庞大的消费市场，为这样的信心提供了支撑。肖志明表示：“中国的芯片需求量非常大，发达国家虽然拥有先进的芯片研发技术，但一旦我们实现大部分的芯片国产化后，对它们来说也是个危机。”“当你没有时，境外公司就会来卡你；当你有了，境外公司就会来求你。”林善平说，曾经，外国公司生产的无纸记录仪一台售价2万至4万元，虹润自主研发生产的同类产品把价格降到两三千元后，国外供应商也只好降价，甚至退出市场。制造业装备国产化，目标是产业体系自主可控，其中的关键在于突破关键核心技术和零部件“卡脖子”。疾风知劲草，重压之下企业要敢于担当，积极作为。目前，虹润针对公司十大系列产品中的五大主导系列产品，均开发了两个以上的备份硬件电路，进行国产替代。如今，虹润一方面保产保供，超前储备芯片等原材料；另一方面，加快国产芯片替代攻关，确保重要元器件不因国外封锁出现断供。2022年上半年，虹润销售额同比增长15%。企业生产的传感、变送、显示、控制、运算、分析、记录、通信等仪表产品，广泛运用于航天航空、核电、高铁、船舶、石油石化、装备制造等重要领域。责任编辑/廖燕源H经济2023年第1期41