[中國(guó)建材集團(tuán)]中國(guó)建材總院研制的防光暈光電玻璃入選制造業(yè)單項(xiàng)冠軍,照亮黑夜,打破技術(shù)壁壘!

中國(guó)建材總院 中國(guó)建材集團(tuán) · 2024-04-12 16:01 留言

第八批制造業(yè)

單項(xiàng)冠軍產(chǎn)品

防光暈光電玻璃窗

研發(fā)紀(jì)實(shí)

近日,一件喜訊傳到中國(guó)建材集團(tuán)所屬中國(guó)建材總院,多年研發(fā)攻關(guān)的“防光暈玻璃系列產(chǎn)品”入選工業(yè)和信息化部第八批制造業(yè)單項(xiàng)冠軍產(chǎn)品名單。


作為微光夜視儀光學(xué)輸入窗口的主要材料,防光暈光電玻璃窗(AVG)的性能對(duì)微光夜視器件的光電轉(zhuǎn)化量子效率、成像品質(zhì)、工作壽命等具有十分重要的影響。如何讓夜視儀看得更遠(yuǎn)、看得更清晰,始終是中國(guó)建材總院防光暈光電玻璃窗攻關(guān)團(tuán)隊(duì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“AVG團(tuán)隊(duì)”)孜孜不倦的追求,也見(jiàn)證了我國(guó)微光夜視及相關(guān)微弱信號(hào)探測(cè)技術(shù)從無(wú)到有、由弱變強(qiáng)的發(fā)展歷程。

01 從零開(kāi)始 填補(bǔ)空白

中國(guó)建材總院防光暈光電玻璃窗相關(guān)技術(shù)研發(fā)始于2000年前后。當(dāng)時(shí)微光夜視器件在成像過(guò)程中出現(xiàn)了難以消除的雜散光,嚴(yán)重影響了整體成像質(zhì)量,因此迫切需要AVG同時(shí)具備有效區(qū)光學(xué)透過(guò)而非有效區(qū)消雜光的雙重功能。這對(duì)于高透過(guò)率的光學(xué)玻璃來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。

中國(guó)建材總院承擔(dān)了這項(xiàng)技術(shù)的攻關(guān)任務(wù),研發(fā)團(tuán)隊(duì)在沒(méi)有任何相關(guān)技術(shù)資料的條件下,基于多年在特種功能玻璃領(lǐng)域的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn),探索了不同體系玻璃熔合等技術(shù)方案,雖然消除了大部分雜散光,但是由于界面處產(chǎn)生了新的光反射,無(wú)法滿足使用要求。于是研發(fā)團(tuán)隊(duì)從頭開(kāi)始,對(duì)玻璃配方、熔制成型、二次處理等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究,最終發(fā)明了玻璃黑化技術(shù),實(shí)現(xiàn)了同一玻璃基底上不同區(qū)域位置分別達(dá)到高透過(guò)和高吸收的性能特點(diǎn)。

這項(xiàng)技術(shù)具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。2023年6月,中國(guó)光學(xué)工程學(xué)會(huì)組織對(duì)該技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)行了成果評(píng)價(jià),專(zhuān)家組一致認(rèn)為技術(shù)成果難度大、創(chuàng)新性強(qiáng),具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),核心技術(shù)自主可控,解決了關(guān)鍵材料“卡脖子”問(wèn)題,整體技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,也讓我國(guó)微光夜視器件水平達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)。

02 聚焦提質(zhì)增效 厚積拼搏之力

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2012年開(kāi)始,市場(chǎng)對(duì)AVG產(chǎn)品質(zhì)量、性能提出更高要求、需求量也大幅增加。與此同時(shí),中國(guó)建材集團(tuán)向中國(guó)建材總院傳達(dá)了任務(wù),要求必須保質(zhì)保量按期供應(yīng),否則會(huì)影響相關(guān)裝備的配套。當(dāng)時(shí),中國(guó)建材總院AVG產(chǎn)品仍屬于小批量供應(yīng)狀態(tài),年生產(chǎn)能力僅有幾千件,質(zhì)量性能也達(dá)不到用戶單位新的要求。

為此,中國(guó)建材總院成立了AVG團(tuán)隊(duì),集智攻關(guān)。在攻關(guān)初期,大家在如何“保質(zhì)保量”完成用戶配套急需上陷入了困境。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間摸索,大家逐步形成了共識(shí),將“質(zhì)”和“量”一分為二先后解決,先解決“量”的問(wèn)題,優(yōu)先滿足用戶配套急需,再通過(guò)大批量制造過(guò)程中暴露出的問(wèn)題來(lái)解決“質(zhì)”的問(wèn)題。

在這一思路指導(dǎo)下,團(tuán)隊(duì)深入生產(chǎn)一線,帶領(lǐng)各道工序加班加點(diǎn),晝夜倒班緊跟技術(shù)狀態(tài),所有設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),不添加人員和設(shè)備的情況下,當(dāng)年實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量增長(zhǎng)了5倍。在提量的過(guò)程中,團(tuán)隊(duì)逐漸摸清了各道工序的堵點(diǎn)、卡點(diǎn)、難點(diǎn),找準(zhǔn)了攻關(guān)方向和目標(biāo),大家白天在產(chǎn)線盯產(chǎn)量,晚上加工研討交流做實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的攻關(guān),將AVG產(chǎn)品性能、合格率提升了30%以上,實(shí)現(xiàn)了質(zhì)和量的同步提升。

玻璃熔制的溫度常常要到1400℃以上,盡管做了保溫防護(hù)處理,但爐膛附近的溫度仍有200℃~300℃。夏天時(shí),只要一進(jìn)入熔化車(chē)間,身上就汗如雨下。如此惡劣的工作環(huán)境,很多人望而卻步,而AVG團(tuán)隊(duì)人員卻沒(méi)有退縮過(guò),不斷地嘗試各種不同體系玻璃材料的熔制成型。

AVG的光學(xué)加工指標(biāo)要求極高,其中表面要求0級(jí)光潔度(無(wú)缺陷),光圈3個(gè)以下,外形極其復(fù)雜,尺寸精度高,部分尺寸精度達(dá)到±0.015mm,導(dǎo)致生產(chǎn)工序繁瑣,生產(chǎn)周期長(zhǎng)。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)流程的熟悉、不斷細(xì)化和深入探究,大家發(fā)現(xiàn)影響綜合成品率的環(huán)節(jié)越來(lái)越多,需要改進(jìn)的地方越來(lái)越多,要提高產(chǎn)品的質(zhì)量就得從細(xì)處著手,不斷地找問(wèn)題解決問(wèn)題,再發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題。

生產(chǎn)規(guī)模不能無(wú)限擴(kuò)大,提高產(chǎn)品合格率顯得尤為重要,針對(duì)合格率低、波動(dòng)大的問(wèn)題,AVG團(tuán)隊(duì)重新制定了所有生產(chǎn)工藝,團(tuán)隊(duì)成員分頭行動(dòng),各有側(cè)重解決相應(yīng)的技術(shù)難題,同時(shí)走出去向優(yōu)秀的光學(xué)加工企業(yè)和核心的光學(xué)輔料廠家學(xué)習(xí)請(qǐng)教,重新驗(yàn)證選用各種光學(xué)加工輔材,推翻了很多原有工藝和不合理的設(shè)計(jì)理念,針對(duì)同型號(hào)處理設(shè)備明確了不同設(shè)備工藝參數(shù)的具體差異,拆分不同的工藝控制指標(biāo)至各工序,制定每道工序的工藝操作文件及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),增加工序間交接檢驗(yàn),后道驗(yàn)證前道,細(xì)化了每種輔料的入廠驗(yàn)證流程和標(biāo)準(zhǔn),制定出廠前全面檢驗(yàn)流程等。

03 真抓實(shí)干傳承工匠精神

功夫不負(fù)有心人,通過(guò)一年系統(tǒng)化地改進(jìn)工藝、細(xì)抓流程,產(chǎn)品合格率和產(chǎn)量穩(wěn)步提高,各項(xiàng)性能指標(biāo)全面提高。正是因?yàn)楫a(chǎn)品的性能優(yōu)異、產(chǎn)量增加、質(zhì)量穩(wěn)定,2014年,中國(guó)建材總院第一次接到國(guó)外一流夜視儀制造廠家的小批量防光暈玻璃訂單,團(tuán)隊(duì)老師傅帶領(lǐng)年輕的生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)日夜兼程消化圖紙、制定工藝,經(jīng)過(guò)一個(gè)月的攻關(guān),趕在國(guó)外客戶現(xiàn)場(chǎng)考核前完成了400件訂單。

國(guó)外客戶的首次考核驗(yàn)證順利通過(guò),團(tuán)隊(duì)的工作效率、奮斗精神也得到了用戶認(rèn)可。經(jīng)過(guò)近半年的技術(shù)交流、工藝改進(jìn),產(chǎn)品質(zhì)量、供貨能力、現(xiàn)場(chǎng)管理等全面滿足了客戶的要求,順利進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。在與國(guó)外客戶合作的過(guò)程中,AVG團(tuán)隊(duì)逐步完善了全面質(zhì)量管理體系,推行6S現(xiàn)場(chǎng)管理方法,管理水平得到了明顯提升。

國(guó)內(nèi)客戶對(duì)產(chǎn)品也不斷提出新的性能要求,新一代的微光夜視器件采用了全新技術(shù)方案,從傳感器類(lèi)型到制備工藝都發(fā)生了巨大變化,技術(shù)團(tuán)隊(duì)沒(méi)有囿于現(xiàn)狀,也沒(méi)有害怕困難,積極主動(dòng)與客戶進(jìn)行技術(shù)對(duì)接,提前進(jìn)行新型AVG的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,每一年都會(huì)對(duì)研發(fā)型號(hào)產(chǎn)品進(jìn)行多次技術(shù)迭代,有力地推動(dòng)了我國(guó)新型微光夜視器件的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量和性能的穩(wěn)步提升。

04 開(kāi)放合作攜手實(shí)現(xiàn)共贏

近年來(lái),國(guó)內(nèi)外用戶對(duì)產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)的要求不斷提高,需求量逐年增加,同時(shí)原料、用工成本越來(lái)越高。面對(duì)“內(nèi)憂外困”,團(tuán)隊(duì)加大自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的投入,同時(shí)加強(qiáng)了管理技術(shù)人員配置和培養(yǎng),加大研發(fā)力度,先后有多位科技人才加入了團(tuán)隊(duì),增強(qiáng)了人員技術(shù)儲(chǔ)備,為進(jìn)一步發(fā)展夯實(shí)了基礎(chǔ)、提供了保障。

隨著團(tuán)隊(duì)逐漸擴(kuò)大,技術(shù)實(shí)力不斷提高,對(duì)原有生產(chǎn)工藝進(jìn)行了全面革新,在生產(chǎn)過(guò)程陸續(xù)引進(jìn)采用CNC數(shù)控加工設(shè)備、非接觸式尺寸檢測(cè)儀等高端設(shè)備,產(chǎn)品質(zhì)量性能、合格率、一致性得到了大幅度提高,產(chǎn)能得到了增加,并率先推動(dòng)國(guó)內(nèi)外客戶入司檢驗(yàn)實(shí)行AQL抽檢標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過(guò)幾批次驗(yàn)證,中國(guó)建材總院提供的AVG產(chǎn)品入司合格率達(dá)到了99.98%以上,接近“免檢”水平,大幅降低了客戶的入司檢驗(yàn)成本,連續(xù)多年榮獲用戶單位“優(yōu)秀供應(yīng)商”,實(shí)現(xiàn)了共贏。

20多年來(lái),中國(guó)建材總院AVG團(tuán)隊(duì)始終深耕于防光暈光電玻璃技術(shù)進(jìn)步和性能提升一線,歷經(jīng)多次技術(shù)迭代,從材料設(shè)計(jì)、關(guān)鍵技術(shù)和成套裝備等方面實(shí)現(xiàn)了全面突破和產(chǎn)業(yè)化,已獲國(guó)家授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利20余項(xiàng),榮獲建筑材料科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、全國(guó)機(jī)械冶金建材行業(yè)職工技術(shù)創(chuàng)新成果特等獎(jiǎng)等科技獎(jiǎng)勵(lì)多項(xiàng),入選工信部第八批制造業(yè)單項(xiàng)冠軍。

新材料、新技術(shù)、新工藝、新裝備不斷拓展著人們對(duì)微光世界的認(rèn)知邊界,也處處展現(xiàn)著AVG團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新能力和科技創(chuàng)造的無(wú)窮魅力。未來(lái),AVG團(tuán)隊(duì)也將持續(xù)砥礪奮進(jìn),不斷攻堅(jiān)克難,努力成為新一輪促進(jìn)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的重要力量。

創(chuàng)新活力奔涌

發(fā)展日新月異

滿滿的新動(dòng)能

這是創(chuàng)新浪潮的奔涌之聲!

更是回升向好的信心之聲!

原標(biāo)題:?jiǎn)雾?xiàng)冠軍|防光暈玻璃:點(diǎn)亮黑夜的“火眼金睛”

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