为工人“减负”的机械手、实现国产替代的氮氧传感器、为电力电子产品做试验的电磁兼容试验室……在西安，一项项科技创新通过实践催生，一个个创新突破在生产中应用，一座座现代化工厂成为科技成果转化的“试验田”。在企业的生产车间里，创新激发出澎湃的发展动能，为西安高质量发展注入了持久动力。
切实为工人“减负”
企业发挥创新主体作用
冬日暖阳照射下的泾渭工业园里，处处散发着勃勃生机。在陕汽车身厂装焊二车间内的一个创新工作室，记者看到，机械手来回移动、焊接点位火光四射，技术科创新主管牛黎平正在对新研制的产品进行试验。
“这是我们最新设计的全自动坐标焊接机械手，之前工人们需要90至100秒手动焊接完成的工作，现在只需要40秒，它降低了工人的劳动强度，大幅提升了工作效率，同时保障了生产安全。”牛黎平告诉记者，之前的焊接工作，工人需要拿着焊枪手工焊接，长时间弯腰，身体极不舒服，高度疲劳状态也导致生产效率不高。根据工人们反馈的问题，他们着手开展研究。
“经过3个月研究生产，这款全自动坐标焊接机械手解决了这个难题，现在工人只需要把零件放上去，启动按钮，机械手就可以‘双工位’完成焊接工作，工作效率至少提高一倍。同时还可根据生产需要，调节焊接节奏，大幅提升工作效率。”
在陕汽，每一项创新设计都有针对性，因为使用效果明显，工人们切实体会到创新带来的好处。“在车身厂有一项钻孔工作，7个孔，每个孔直径4.5毫米，工人们只能弯腰徒手完成作业。由于钻头非常细，用力稍大钻头便会弯曲折断。钻头磨损非常快，最多一天需要换30个钻头，成本非常高。”牛黎平告诉记者，为解决这个问题，技师们从细节上突破，最后研制成了一种全自动钻孔设备，“应用后，从之前需要100秒缩短到现在仅需5秒，并且设备将两个工序合成到一个工位上，一步完成，钻头一个月也不用更换，既节约了成本，又提高了效率，同时安全性高。”
在车身厂，工人们在有节奏地忙碌着，焊接声、机器轰鸣声混合在一起，奏响了冬日里最火热的生产乐章。“这里是X3000总成驾驶室生产线，这条生产线有8台机器人，34台氧焊机，18台二氧化碳焊机，总成线总共由13个工位构成。”车身厂装焊一车间大装一班班长袁军告诉记者，“目前我们生产线的节拍是5分8秒一辆车下线，日产能达到230辆。”
驾驶室在车身厂的装焊车间完成焊接后，经过积放链运输，到达涂装车间，进行喷涂作业。穿上防静电服、鞋套，通过风淋通道，记者来到了涂装车间。在该车间的李青刚电气创新工作室，记者看到了刚启用一个多月的智能制造实训平台，该平台主要用于一线加工人员和技术人员的培训。除了对新入职人员开展培训，该平台还是企业“多能工”的培训阵地。作为电气维修人员，不仅需要会维修，同时要会检测，还需要对机器进行灵活操作，对精度进行调整，“一专多能”已经成为企业技能型人才的“标配”。
在日常工作中，创新工作室经常开展诸多项目的创新应用。“针对加工人员在工作中反馈的问题，我们立刻研究解决，帮助他们减负。”李青刚介绍说，“同时，在设备维修端，由于进厂设备用于生产时可能不符合生产实际，我们通过巡检，从专业技术上对工艺要求，设备能效、性能、运行等各方面进行改善，使得设备跟实际生产相协调。”
经过冲压、焊接、涂装等工艺后，汽车零部件最后进入总装环节，这是汽车投入市场前最后一道生产工序。陕汽汽车总装配厂总装二车间副主任季翔告诉记者，“随着技术的改进，产能也在不断提升，目前我们总装厂的日产量稳定到450辆左右。”
创新氮氧传感器产品
实现国产化批量生产
14层生瓷带如何组成一个1.5毫米厚度的条形陶瓷芯片？一款氮氧传感器产品是怎样填补该领域国内空白，实现国产化批量生产的？……在西京工业园内的西安创研电子科技有限公司的氮氧传感器封装生产线旁，记者看到，随着机器的自动运转，不到40秒，一条氮氧传感器就下线了。
“这条氮氧传感器封装生产线是国内唯一一条全自动化氮氧传感器封装生产线，共有14个工作站，只需要3名工人辅助作业，日产量为600条，单班每年的产能为18万套。”西安创研电子科技有限公司副总经理谷谢天告诉记者，“生产出的氮氧传感器主要用于国六大型柴油车SCR系统，通过检测商用重卡及大型客车尾气中氮氧化物的含量，控制尿素泵工作，达到环保排放的要求。”
芯片压装、气密测试、线束压接、激光焊接、自动下线……在氮氧传感器封装生产线的质量监控运行系统上，记者看到，每个工作站的运行情况清晰可见，每个站点的合格品数量、工作状态等一目了然，系统对每个站点实时记录，专人统计，发现问题即时处理。
张懿民就是氮氧传感器封装生产线的现场工艺人员，他主要对生产线的工艺进行指导、培训，对新工艺进行创新，对生产现场流程进行把控。“通过对生产线技术问题进行分析，对急需解决的问题进行处理，保证生产线的实时运转。”张懿民说，“看到一个个问题被解决，生产线全速运转，我也很有自豪感。”
对于该款氮氧传感器产品而言，最关键的技术就是陶瓷芯片。“这款芯片由我们自主研发，总共是14层，运用了高温共烧技术，使用贵金属铂浆与氧化锆陶瓷，经过10天的周期才生产出来。”谷谢天一边展示着薄薄的芯片，一边告诉记者，“由于生瓷是软的，可以加工叠层，每层陶瓷里由导体、腔室等构成电路，经过高温共烧后形成功能陶瓷，再经过测量一系列电性能指标，可以检测出柴油车尾气中氮氧化物的含量是否超标。”
氮氧传感器产品性能是否达标，能否在不同情况下对不同浓度的气体准确检测，则需要专业人员在不同环境下对产品进行标定。创研电子生产部的杨一帆日常工作就是开展产品标定。“我们通过将氮氧混合物等多种气体模仿成汽车尾气，对它们进行浓度调试，通过信号之间的转变，氮氧传感器产品会反馈回来一个数值，将该数值跟所对应的气体浓度参数做对比，如果在一定的标准范围内，则表示新产品处在良好状态，符合标准。”杨一帆告诉记者，“以前我们的标定工序是2轮，一天标定的数量是128只，现在9轮一天标定的产品是576只，产能得到了很大提升。”
“长期以来，该传感器市场一直被德国大陆和博世公司垄断，每进口一条氮氧传感器需要1500多元。2014年我们开始着手进行氮氧传感器研发项目，30多位研发人员开展专项研究，2019年项目孵化出来，我们成立公司开始生产，主攻国五市场，今年重点在国六市场，估计到2022年产品会到增长爆发期。”谷谢天拿着刚下线的产品介绍说，“这款传感器前端是芯片，后端是电控单元，都由我们自主研发。一方面环保减排，符合‘双碳’要求。另一方面，实现了国产化替代，现在我们自己生产的氮氧传感器一条只需要500-600元，对国内的主机厂来说，可以大幅降低成本。”
得益于创新的引领，西安创研电子科技有限公司已经发展成为一家集研发、制造、销售、服务为一体的国有控股高新技术企业。
绿色高效作主题
推动电能变换、传输和应用
白色的锥形物体“附着”在墙面上、辐射发射与接收天线“站立”在两边……走进西安西电电力系统有限公司电磁兼容试验室，记者走进了一个不一般的立体空间。
目前，根据我国国标规定，所有电工电子产品出厂，都必须经过电磁兼容试验，防止它对外围的干扰以及自身受到干扰。
“一进入电磁兼容试验室，首先看到的就是铁氧体吸波材料，它的作用是吸收一些不需要的干扰波。”西安西电电力系统有限公司实验质检处试验员张星哲介绍说，“这款辐射发射天线，作用是发射电磁干扰波，对试品进行干扰，其余不需要的干扰会被墙面的吸波材料吸收，保证试品只受到定向面的干扰信号；而另一侧的辐射接收天线主要用来接收试品发射出来的干扰，所有墙面及底部的吸波材料都是为了让试品发出的干扰定向有利于故障点的分析。”
据了解，电磁兼容试验室目前可进行14项试验，分别有辐射发射、传导发射限值试验及12项抗扰度试验。
从2018年毕业到电磁兼容试验室工作至今，张星哲主要从事产品的例行试验及研发试验。“在试验过程中，产品做哪些试验？怎样做试验？怎样挖掘产品的性能以满足试验要求……这一系列问题都需要逐个研究解决。”张星哲告诉记者，“每遇到不同的问题，都是一次学习的机会，对不了解的情况，边学习、边研究、边试验，才能一点一滴进步。”
走出电磁兼容试验室，在电波暗室主控室外的大型电力设备旁，记者看到，工作人员正对设备进行试验前的准备工作。“这里是合成回路试验系统主控室，这套试验系统主要是对直流输电工程的换流阀组件进行运行型式试验，换流阀是换流站里的核心设备。”西电电力系统实验质检处试验员雷宇琦告诉记者，“目前，我们进行过陕北到武汉±800kV直流工程，今年10月完成了白鹤滩到江苏的±800kV直流工程换流阀试验。该试验系统的设计、制造、调试等工作都由我们公司自主设计完成。”
除了对电力电子产品开展各种试验外，在生产车间SVG功率模块生产线上也在开展SVG产品的生产。“为了响应精益化制造，2017年我们研制了这条电力电子产品生产线，主要生产SVG产品及柔性直流模块等，它改变了原来的纯人工装配模式，生产线也由原来的单一产品发展到可以同时容纳多种产品的生产需求，在智能化生产前提下，加强了模块生产的效率，保证了产品的质量。”西安西电电力系统有限公司一线工人宋旭告诉记者，“在原来纯人工装配的条件下，一天生产数量是10-15台，建立电力电子生产线后，在节拍制下，生产数量能达到20-30台，产能提高了50%左右。”
在交直流输电、无功补偿和电能质量治理等领域深耕多年，西安西电电力系统有限公司已形成了自己独特的企业核心竞争力。该公司现已成为国家能源电力电子技术与装备研发中心、陕西省分布式微网工程技术研究中心，国家直流输电换流阀的重要生产基地。以“推动绿色高效的电能变换、传输和应用”为使命，西安西电电力系统有限公司将通过为各领域提供电能转换、电能质量改进、优化控制与节能降耗等方面的系统解决方案，着力打造世界领先的电力电子技术研发、成果转化平台与产业基地，成为领先的电力电子系统与设备服务商。
编辑:王嘉
