检验核心制造 护航国之重器

2019-02-14 13:10 行业报道   来源:上海证券报

导读距东华测试十几公里,是雄伟的江阴长江大桥,这是江苏境内最繁忙的跨江通道,最大日交通车流16万多辆。大桥上,有东华测试安装的300多个监测点,全天候侦察着大桥的内部结构变化,不漏掉一丝一毫的安全隐患。  

位于江苏省靖江市的东华测试掩隐在一排排高大的苍郁树木之后,如果不是登门采访,记者很难把公司与正在探月的嫦娥、洞察苍穹的天眼等一批国之重器联系到一起。

“虽然我们生产的测试仪器在这些国家重器里面只是个小配角,但监测到的数据有着非常高的价值,有时决定着整个项目的成败。”东华测试创办人、董事长刘士钢微笑着对记者说,“目前,我们60%的业务来自国防军工,从某种意义上来看,社会贡献要大于经济效益。”

59岁的刘士钢是典型的技术控,1982年大学毕业后一直钻研技术至今,是测试系统抗干扰方面的著名专家。埋头搞了一辈子技术,刘士钢认为,东华测试的PHM(故障预测和健康管理)业务正处于爆发的前夜,“无论是发展基础,还是技术和产品,都到了爆发的临界点。”

“国内大部分重大桥梁PHM都用我们的产品”

东华测试十几公里,是雄伟的江阴长江大桥,这是江苏境内最繁忙的跨江通道,最大日交通车流16万多辆。大桥上,有东华测试安装的300多个监测点,全天候侦察着大桥的内部结构变化,不漏掉一丝一毫的安全隐患。

东华测试之前,江阴长江大桥用的是英国和美国制造的监测仪器。“国外的设备不是不好,主要是不能抗雷击,夏天几个雷一打,设备就坏了,而江阴长江大桥一带又属于雷区,雷电特别多。”刘士钢说,最后,东华测试把大桥PHM的任务接了过来。

抗干扰是刘士钢的技术强项,大学毕业至今已研究30多年,是国内著名的抗干扰专家。无论是电子干扰、磁场干扰,还是核辐射等其他干扰,他都有着独到的解决办法。

“相比某些领域的干扰,雷击干扰其实是小儿科。”刘士钢举重若轻,把军工领域的一项抗干扰技术应用到了江阴长江大桥监测系统上,效果出奇地好。6年过去,无论电闪雷鸣,还是酷暑严寒,300多个监测点没有出现过一起故障。

现在,这项技术已被东华测试广泛应用到国内各类重大桥梁工程的监测上,跨海的港珠澳大桥、全球最高的北盘江大桥、刚通车的川藏第一桥兴康特大桥等。“目前,国内大部分重大桥梁的荷载试验和PHM都用了我们的产品。”刘士钢自豪地说。

除了重大桥梁监测,在其他环境恶劣的场合,东华测试的监测仪器照样大显身手。一些化工厂要防爆,监测设备在苯胺环境下运行,如果是普通插件,风一吹,插件一晃,就有可能出现电火花,引起爆炸。为此,东华测试研制出特殊插件,并采取一些措施,保证万无一失。

煤矿、燃气、化工厂等每个环境下的抗干扰难点都不一样,这就需要东华测试不断创新技术。“我们产品最大的特点就是技术含量高,可靠、抗干扰。”刘士钢告诉记者,感知系统,东华测试可以做得非常小,能在-55度到80度的环境下连续工作,可以抗500G(重力加速度)的冲击和20G(重力加速度)的随机振动,经过多次国家重大科学实验现场测试验证,均得到了准确的测试数据。2017年,东华测试主导制定了国家标准《GB/T33511-2017机械振动桥梁动态测试与检验测量结果的评估》。

谈到感知系统,刘士钢有些兴奋,“在物联网等产业链上,传感器及感知系统是最重要的,相比发达国家,国内这一块技术还比较落后,但我们的产品能和国外产品竞争。”

“我们的社会贡献更大”

结构力学性能测试关系到国家军事装备和大型民用重装备的优化设计、安全运行。由于多种原因,我国结构力学性能测试仪器行业与发达国家相比发展较晚,截至目前,国内80%的民用市场为外国品牌产品所占据。

“可以说,我们承担了追赶和超越的责任。”刘士钢告诉记者,东华测试成立伊始,便树立民族品牌的目标,以科技报国为己任。

经过20多年的努力,公司掌握了生产结构力学性能测试仪器的核心技术,所生产的产品被广泛应用于国家重要试验和重点工程,如,神舟系列飞船的地面安全性能试验、天宫一号的模拟载荷实验、国家大飞机项目中的结构强度试验等。

为保证“中国天眼”各项工程结构力学上的稳定性,确保能够准确接收来自苍穹的电磁波,在无借鉴、无参考的条件下,东华测试克服重重困难,研发出更加先进可靠的结构力学性能测试系统。

目前,我国高端振动测试系统主要依赖进口,并且部分产品饱受禁运困扰。作为我国领先的振动测试龙头企业,东华测试主动承担起许多测试仪器国产化的重任,并且不计成本,不惜代价。

“我们的社会贡献非常大,某种意义上比经济效益更大。”刘士钢说,东华测试所研制的仪器设备目前60%用于国防军工。

2016年,受某军工单位委托,东华测试承担起研制监测航空发动机综合参数在线记录仪的任务。航空发动机的状态监测与故障诊断是飞行机组正常运行的关键安全屏障,哪怕千分之一问题概率的异常事故,都可能造成不堪设想的后果。现场测试发动机转速发电机的参数时,东华测试研发团队夜以继日地工作,重新分析电路与代码,终于找到现场信号的特殊成分,并立刻加入保护机制,最终圆满完成样机试制和验证。这款机载监测产品不仅填补了国内空白,还打破国外产品对航空航天高温振动传感技术的垄断,并获得首届中国军民两用技术创新应用大赛大奖。

目前,东华测试拥有各类专利及软件著作权66项,软件产品21项。核心技术主要包括小信号放大抗干扰系统解决方案、超高速数据实时传输技术、桥梁及大型建筑模态实验专用测试系统、智能导线技术、超动态范围信号测试分析技术等。

“产品寿命长成了市场开拓的一个‘缺点’”

随着对核心技术的不断突破与掌握,东华测试在行业内的地位越来越高。有一次,刘士钢与全球测试仪器行业最大企业美国一家公司的中国高管一起参会。当对方听说他是东华测试的董事长,立即起身和他握手,并竖起大拇指夸赞道,“在结构力学性能测试领域,东华测试是中国一面旗帜。”

东华测试掌握了结构力学性能测试系统全部的核心技术,从传感器、模拟电路、数字电路、嵌入式计算机、计算机接口、各种方式的软件编制,特别是结构力学性能的特征研究和分析方法,全技术链都有专人研究,设备在大振动、大冲击、宽温度、水下、盐雾、防爆、井下等恶劣环境的使用,东华测试的产品都有可靠有效的解决方案。

“能被行业内最牛的国外巨头作为竞争对手,是对我们实力的认可。”刘士钢说,“在技术上,东华测试目前和国外企业没什么太大差距,有的方面,我们甚至超越了他们。”

由于公司涉及军工保密项目较多,刘士钢只选择一些能公开的民用领域产品向记者作了介绍。比如,投放市场不久的电化学工作站。该系统是公司经过5年研发出来的,国内尚没有能够和国外厂家竞争的产品,国外也只有几家企业能做。

“电化学工作站用途很大,一杯化学液体或污水,只要我们用2个电极往里一插,就知道液体或污水的成分。”刘士钢说,“更重要的功能是对防腐性能的测试,通过监测各种防腐措施在腐朽液里离子的变化,就知道哪种防腐效果更好。船、桥等,特别是海里面使用的设备,都可以通过这种产品来提高防腐效果。”

刘士钢表示,防腐检测市场很大,以前完全被国外企业控制,“2018年,我们的产品出来后,迅速打破了市场垄断。”

公司新品迭出的同时,产品质量并没有降低。“产品寿命长,已成了我们市场开拓的一个‘缺点’。”刘士钢打趣道,“我们的产品,人家买过去后,用10年都不坏。不坏,谁会换啊?”

一般情况下,东华测试会建议客户六七年换一次测试仪器,但现实中,客户见仪器工作正常,即使超期服役,也不愿去换,用十几年的现象比比皆是。

上海某重点大学一个实验室使用公司仪器已20年,公司几次建议其更换新一代产品,但大学教授们敝帚自珍,认为仪器还非常好使,坚决不换。

产品寿命长,虽然一定程度上影响了市场开拓,但也成就了东华测试的金字招牌。2018年下半年,国家某航空研究所放弃国外产品,一次采购东华测试1000万元的仪器。之所以选择东华测试,主要是该研究所已使用公司的仪器20多年,没有一次因为仪器质量问题导致试验失败。该研究所领导认为,“仪器不管是进口的还是国产的,实际中用得好才是真正的好。”

“机械设备、武器装备的PHM是蓝海市场”

和记者交流中,刘士钢坦言,东华测试产品最大的特点就是技术含量高,但销量目前还不够大。

“一个主要原因,测试是一个很小众的市场,一年规模约在10亿元左右。”刘士钢说,为扩大市场,东华测试正调整经营策略,开发机械设备和武器装备的PHM系统,并开始从卖产品向卖服务转变。

“以前产品卖给用户,让用户自己去识别数据和分析故障的形成。现在,我们不仅卖仪器,还通过互联网、物联网来帮用户值班,识别监测的数据,发现故障后,再帮用户分析故障是什么原因引起的。”刘士钢解释道,“这就是卖服务,而且市场非常大。”

东华测试2018年成立了5个“特战小组”,主攻水务、冶金、石化、矿山、汽车制造等5个行业。

在冶金领域,公司已取得突破,2018年在西宁特钢做了一个设备监测项目,效果非常好,“现在有四五家冶金企业在跟我们谈合作。”刘士钢说,“冶金厂有很多吊机,吊运钢包的结构由于长期强负荷工作,疲劳累积,就会产生结构断裂,砸伤(死)人,通过设备PHM系统,可以防止事故的发生。”

谈到企业的未来,刘士钢信心满满,“国家军民融合战略为企业‘民参军’提供了广阔的空间,打开了监测仪器的蓝海市场,再加上国家要求技术自主可控,这对我们的发展非常有利。以前,我们不能做的一些军品项目,现在都可以做了。”

随着我国对民营企业进入军工核心领域的开放,东华测试产品在航空、舰艇和地面车辆等武器装备的应用都有了突破。

刘士钢认为,武器装备的PHM、机械装备的PHM,是个高端的蓝海市场,而且毛利率非常高。倘若成功切入该领域,公司将实现从原来提供研发基础条件配套,变成提供机械设备和武器装备核心部件的角色转换,市场空间巨大。

“公司业务正处于爆发的前夜。”刘士钢乐呵呵地说,经过多年的发展,东华测试的基础越来越好,技术、产品也逐渐成熟,又赶上军民融合发展的机遇,“这些利好因素现在聚到了一起,想不爆发都难。”

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