看上去普普通通的一块窗玻璃,里面能有多少科技含量?很多人可能没有想过这个问题。
但中国建筑材料科学研究总院教授、国家玻璃深加工工程技术研究中心首席科学家、绿色建筑材料国家重点实验室副主任汪洪却想了20年。
窗玻璃 概念图
现代窗户上的玻璃早已不仅仅是为了防风挡雨,通过高科技手段,能够实现节能、防晒、除霜、防雾等诸多功能,这些高性能镀膜玻璃产品,成为降低建筑能耗、充分利用可再生能源的重要材料。
多年来,汪洪先后提出了镀膜产品开发流程、数字化设计与智能化制造技术系统构想,并带领团队面向镀膜玻璃行业共性问题,自主开发了相应的整套技术及软硬件装备,提高了行业设计、制造的整体水平。
他结合国外的工作经验与国内镀膜行业现状,与刘静、余刚等团队骨干一起,从基础做起,一步一个脚印,走出了一条自主发展的道路,将玻璃镀膜技术做到了极致,诠释了科学技术中的“工匠精神”。
小玻璃的大问题
“汪博士,您快帮我们瞧瞧,这同一批玻璃,安装在同一座楼上,怎么颜色还不一样啊?”
2010年,汪洪刚回国不久,被一个厂商请去查看他们生产的镀膜玻璃产品。望着眼前“五颜六色”的玻璃,他突然意识到,中国镀膜玻璃产业的问题真的不少。
早在20世纪70年代末、80年代初,欧美国家就开始通过玻璃镀膜来实现建筑节能;而我国则大约从80年代末至90年代开始,以引进国外产品、技术,购买设备等形式进入到该领域。
我国镀膜行业中小企业居多,从经济效益、成本等出发,经常是只学了个皮毛就开始生产。
所以,即使我国已拥有了上百条镀膜线,居世界第一,却依然存在着效率低下、产品性能偏低的问题。即使具有一定研发能力的企业,也往往是在国外技术的框架下,调整一下参数,做一些产品线上的延伸,业内称为“二次开发”,基础上的创新很少。
镀膜玻璃智能化系统中的在线光谱测试装置
在汪洪看来,我国镀膜行业只有针对行业现状,系统地建立自己的技术体系,注重基础材料研发,注重原始创新,才能彻底摆脱目前仿照国外、亦步亦趋的局面。
向“世界上最好的买家”说不
不少人跟他说,既然市场上有成熟产品,为什么不直接买现成的来用?
“我们是能买现成的。可如果永远买,就意味着永远要依赖别人,也意味着永远也别想超过别人。”
凭借着这份初心,在中国建材总院的支持下,汪洪带领团队从零开始,通过自主软硬件开发与集成,一步一步去构建一套完整的数字化设计与智能化制造技术国产化系统,内容涵盖了玻璃镀膜材料基础研发、膜系设计、在线检测、工艺控制、生产管理的全过程,以期达到产品设计开发的可预测性和镀膜生产的标准化、规范化。
他们做的第一件事,就是开发一套具有自主知识产权的膜系设计软件。
在解决了“能不能生产”的问题后,他们乘胜追击,开始解决“产品好不好”的问题。
“以玻璃镀膜的颜色为例,我们发现虽然产品是按照同一个色标数值进行生产,但实际生产出来的产品在视觉上总是会出现偏差。我就想,为什么参数一样,看起来却不同呢?”汪洪说。
原来,眼睛看到的颜色是由光谱构成的,色标数值是将光谱进行加权计算得到,在实际中与光谱并非严格一一对应,也就是常说的多解。所以,即使数值在合格范围之内,眼睛看到的颜色也有可能出现可辨别的差别。日积月累,循序渐进,他们通过多年的不懈努力,自主开发完成了适合我国镀膜产品开发的软硬件,实现了从镀膜玻璃设计、开发,到制造、质控的完整闭环,让行业具备了设计、开发、生产高质量镀膜玻璃产品的实力和“底气”。
能赚钱的科研成果
经过多年攻关,汪洪团队研究获得的镀膜产品智能化制造系统缩短了我国与欧美先进镀膜行业技术水平差距,加速了镀膜产品向高端化发展,促进了玻璃产业的结构调整;同时汪洪团队重视材料基础研发,先后开发出达到或超过国际先进水平的耐酸碱阳光控制膜、太阳能吸热膜、高性能可钢Low-E膜等高端镀膜产品,打破了欧美公司在高端镀膜产品市场的垄断地位。
玻璃 概念图
将镀膜产品智能化制造系统向国内镀膜行业推广,提高行业的整体技术水平是这套系统开发的初衷,也是终极目标。
中建材(内江)玻璃高新技术有限公司安装了镀膜产品智能化制造系统,并成功开发出高性能Low-E镀膜玻璃、太阳能吸热膜等高端产品,5年来公司规模快速发展,产品种类及产业链不断延伸。2018年产值达到1.49亿、利润716.73万元,预计2019年产值将达到1.57亿,利润1161万元。
他们还对中建材太仓公司长期进行技术支持,促进了该公司镀膜生产线的销售、安装调试及产品稳定生产,目前该公司已实现经济效益3亿元。(丁佳)
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