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主题:【原创】从过去的龙年看未来的中国(连载) -- diamond

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    • 家园 (六)国之重器 B.先进制造

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      B.先进制造

      中国的工业装备不仅在追赶,而且在一些新兴领域已经完成了超越。比如在增材制造技术方面,中国率先完成了飞机大型关键零件的实际制造。增材制造,俗称3D打印,是近年来新兴的一种机械制造方法,通过逐层累积的方式构成工件形状,和传统的切削制造方式相比,优点是节省材料、可以快速构建复杂空间形状的工件。在这方面,中国已经走在了世界前列,中国独有的激光增材制造技术能制造高强度、大尺寸的飞机用钛合金零件,并且已经投入实际应用,这将大大加速了中国飞机制造业的追赶步伐。

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      目前,我国已经具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力,并投入多个国产航空科研项目的原型和产品制造中,其中包括最先进的国产战机。成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造并且装机工程应用的国家。

      此外,激光增材制造中核心的大功率激光器技术也取得了突破。2013年4月,中国展示了国产的万瓦光纤激光器,成为继美国之后,第二个掌握此项尖端技术的国家,其中使用的高功率激光合束器和泵浦耦合器等关键核心部件都是依靠自主研发,完全具有自主知识产权。

      机床也好,3D打印也好,都是制造机械零件的设备,而信息社会中不可或缺的集成电路芯片,则要靠光刻机来制造。光刻机在芯片制造业中的地位和作用就相当于机床在机械制造业中的地位和作用。一台光刻机中的核心子系统包括:超精密环境参数控制系统、大功率深紫外激光器、超大数值孔径的透镜组、纳米移动定位系统、超高精度多自由度移动工作台等等。

      目前上海微电子的光刻机能够刻蚀90nm的集成电路,距离国外先进水平还有相当的差距,不过这已经为中国的电子工业提供了相当的支持,毕竟并非所有的芯片都需要做到20nm。中国的自主CPU龙芯2F采用90nm制程可以达到800MHz的主频,性能高于1GHz的Pentium III,这就是说,中国已经可以自主掌握这一水平的CPU制造了,其经济意义和军事意义都不可低估。更为重要的是,在解决了有和无的问题之后,在此基础上中国将会继续冲击更高端的光刻设备,自主制造更高端的芯片。

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      光刻机是一个极其复杂的光机电系统,其中的核心零件也都需要高端的特殊设备才能加工出来,比如光学系统中的透镜。为了降低衍射效应以便得到更细的线宽,光刻机中使用的激光波长只有通常可见光的三分之一,因此对透镜表面光洁度的要求比普通光学零件要高出三倍,为此必须使用特殊的抛光技术,才能满足其极为苛刻的形貌指标。

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      光刻机所涉及的产业链非常长、非常高端,世界上没有任何一个国家可以完全独立地掌握其全部子系统的研发和制造技术。目前世界上最大的光刻机生产商ASML是荷兰公司,光刻机中的光学镜组来自德国、干涉测量系统来自美国,其产品可以说是整个西方世界科技成果的总和。在这方面,中国要想取得独立自主的发展,实际上是在以一己之力追赶所有发达国家数百年的积累,每一个单项的突破都意味着中国又追上了一步,这个过程将会是漫长而艰辛的。不过依托完整的产业链、庞大的工业产能和雄厚的人才基础,中国的IC产业最终实现全面超越是完全可以期待的。

      总之,从数万吨的巨型机床到纳米尺度的光刻机,中国的装备制造业在极限制造领域取得了一个又一个的突破,这标志着中国不能做出来的东西正在变得越来越少,中国能造而别人造不出来的东西正在变得越来越多。过去我们常说“填补空白”,今后不但剩余的空白会逐渐消失,反过来,中国还会创造出越来越多的“空白”供别的国家去填补,类似3D激光打印的例子将越来越多。

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      • 家园 花得半宝。

        生产时稳定性不知道怎么样?象中芯国际的就被河友批过。

        送花成功。恭喜:你意外获得 8 铢钱。1通宝=16铢

        作者,声望:1;铢钱:0。你,乐善:1;铢钱:7。本帖花:1

        • 家园 一步一步慢慢来吧

          自己刚开始做的东西,有问题、不稳定、核心器件用进口的,都很正常,大家都是这么过来的,谁家的孩子也不是生下来就会跑步,更不用说和博尔特比赛了。现在已经有了一个良好的开始,姑且算是成功的一半吧,重要的是坚持下去。

      • 家园 额,TG就是喜欢什么都自己整

        结果就是,走着走着,咦~~~~已经茕茕孑立了

        • 家园 还真不是什么都喜欢自己整

          如果什么东西都能不受限制的买到,有些东西就不会自己整了,自己整,很多时候是被迫的。

          • 家园 不是这么说

            其实买到可以更快的促进自己的研发,不必从头开始;在买不到的情况下艰苦奋战,好不容易研制出来了方能嘲讽一下感谢敌人的封锁,但是那些下马的项目呢?其实更多。所以买到买不到不是最关键的,关键是看你有没有这个心气。

      • 家园 终于坐上了沙发。
    • 家园 (六)国之重器 A.千钧之力

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      (六)国之重器

      俗话说,没有金刚钻别揽瓷器活。工业的本质就是制造,现代工业的本质就是机器制造,所以有什么样的工业取决于能造出什么样的机器。从前面我们看到了中国工业所取得的一系列成就,这些都离不开装备制造业的发展。在刚刚过去的龙年里,中国在装备制造方面同样取得了令人瞩目的进展,呈现出一种全面推进、多点突破的态势,无论是制造装备、开发装备还是科研装备,都取得了令人瞩目的发展,和其他产业形成的相互促进的正循环,无疑这将为中国的工业升级提供良好的前提条件。下面就分别说说工业制造、资源勘探和科学研究等三方面出现的新装备、新技术。

      A. 千钧之力

      把现代工业装备称之为重器,并非形容或者夸张,而是真的很重,不但份量很重,地位也很重要。这些工业巨无霸就是工业母机,是制造极限工件的装备,包括核电站零件、航空发动机涡轮等等,它们决定了一个国家的工业制造能力所能达到的最大的高度。可能会有人提出,这些机床中的某些核心系统还是受制于人的,比如数控系统。这方面中国也正在迎头赶上,中国科学院沈阳计算所开发了基于国产龙芯CPU的高档数控装置,已经配备了国产机床,正在逐步实现工业批量应用。

      目前中国的机床产业不但可以自给自足,而且大量对外出口,其中不仅包括中低端产品,也开始进入高端领域。2011年,济南二机床集团囊括了福特汽车美国堪萨斯和底特律两个工厂的全部5条大型冲压生产线订单,并于2013年再次赢得了福特汽车美国肯塔基工厂大型冲压线项目。该生产线由4台多连杆压力机组成,总重6100吨,由双臂送料系统、拆垛机、清洗机、涂油机等设备组成,效率是普通生产线的3倍。

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      制造如此一个庞然大物,需要考虑材料强度、结构变形、安装调整和测量修正等一系列全新的问题,决非简单的按比例放大。这种巨型机床一个国家通常只有一台,有的甚至是全世界只有一台,是工业的镇国之宝。缺少了这样的重型设备,很多工业产品根本无法制造,比如飞机发动机中的涡轮、重型飞机起落架等等。说起飞机发动机,是让很多人痛心疾首和少数人津津乐道的话题,中国的航空工业被发动机问题拖后腿已经有很多年了。不过在2012这个龙年里,这个问题已经开始得到解决了。

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      飞机发动机的核心部件之一―涡轮盘――是高温镍基合金制造的,要承担高温、高压和高速旋转的恶劣工况,因此材料即坚韧又耐高温,这就给制造出了难题,只能用更巨大的压力进行锻造,才能得到合格的工件性能。现在中国有了巨型模锻压机,意味着制造飞机发动机中的一个瓶颈问题可以解决了。

      此外,飞机上还有很多重要的承力部件需要用高强度的钛合金制造,而钛合金本身的强度极高,必须使用足够压力的模锻压机才可以使之成形,因此大吨位的模锻压机可以说就是高端航空工业的代名词。所以,中国还在制造更大的模锻压机,而且一下子就是三台。

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      这表明在飞机发动机领域,中国不仅是在补课,而且已经做好了反超的准备,因为更大的压力吨数意味着更高的涡轮性能、更大的发动机和更强的推力。除了发动机,飞机的机身和起落架也需要用锻压机制造,特别是重型飞机,比如空中客车的A380的起落架就是用俄罗斯的7.5万吨锻压机制造的。

      这种机器是真正的国之重器。目前世界上拥有万吨级模锻压机最多的五个国家分别是:美、俄、中、法、英,恰好也是五个核大国、五个安理会常任理事国、五个具备独立航空航天能力的国家。这绝非巧合,而是说明综合国力归根到底来自于工业实力,重加工能力则是工业实力的最高体现之一。

      在重型机床方面,2013年初,中信重工制造安装了第二台直径16米特大型滚齿加工设备,这也是目前世界上加工直径最大、技术性能最先进的齿轮数控加工设备,最大加工直径16米,最大加工模数60,最大加工齿数2000齿,最大齿宽加工1.5米,切削速度每分钟160转。此外,齐重公司研制成功了数控重型曲轴铣车复合加工机床,使中国成为世界上继德国、日本之后第三个能够自主设计、自主制造曲轴加工设备的国家,为我国大型船舶的发展铺平的道路;燃气轮机方面,中国正在完成从引进到消化吸收的过程,制约中国新式军舰大规模量产的发动机瓶颈已被突破;武重集团攻克了数控螺旋桨机床的难关,让中国潜艇螺旋桨的噪音大大减小。

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      多轴联动数控机床是制造螺旋桨,特别是潜艇上的静音型螺旋桨,所必须的工业装备。过去只有德国和日本能够生产此类设备,其生产和销售受到北约的严密监控。八十年代中期,东芝公司曾经秘密卖给苏联数套五轴联动铣床,令苏联的潜艇噪声大大降低,成为“大洋黑洞”。现在中国手中也有了此等神器,中国的军舰和潜艇将会发生什么变化,这是不言而喻的。

      庞大的工业产能不仅需要强力的加工装置,也需要海量的矿产资源作为支撑,因此催生了中国的重型机械制造,除了重型机床,还有各种重型工程机械。目前中国占据的重型工程机械世界之最包括:世界最大轮式起重机――徐工集团的1200吨全路面起重机、世界最长臂架泵车――三一重工的72米水泥泵车、世界最大的海上作业浮式起重机――振华重工的8000吨浮式起重机、世界载重最大自卸铁路货车――中国南车的载重100吨自卸铁路货车等等、世界最大的轮斗式挖掘机――太原重工的WK-75型矿用挖掘机,以及全球最大吨位的履带式起重机、世界首台全液压平地机、世界钻进最深旋挖钻机、全球最大的上回转5200吨塔式起重机、全球提升重量最大且高度最高的6400吨液压复式起重机等等。

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      这台挖掘机的最大优势在于其高速的生产效率:一斗可以挖掘重达135吨的物料,可将60吨的敞车装2个多车皮;如果与同规格的自移式破碎站配套采煤,每小时的采矿能力可达12000吨。还有下面这辆世界最大的600吨电动轮自卸车。大块头有大智慧。这些巨型机械并非是同类产品的简单放大版,也绝非巨型零件的简单堆砌,而是需要极高的制造、驱动、控制技术,才能让它们工作。

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      在重制造方面,这一年中的其他消息还包括:中国二重成功研制国内最大核电含铜钢锻件,其力学性能、晶粒度等指标完全满足技术条件要求,标志着国内最大核电含铜钢锻件实现国产化;高速列车关键零部件国产化项目一期投产,具备年30万片高品质车轮的制造能力,标志着我国高速铁路关键零部件国产化取得了阶段性成果;中国重机研究院研制世界上最厚板坯连铸生产线,这是世界上最厚的700毫米×1500毫米高品质特厚板坯连铸生产线装备,已获得国家2012年智能制造重大专项支持。

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      • 家园 这一章都是超巨型的东西啊。TG太邪恶了。

        人家有7.5万吨锻压机,你就非得弄个8万吨的,还顺手研制一个十万吨的,纯属故意气人,或者说蓄意制造恐怖气氛。

        这么闹下去,别人还能活吗?

        不带这样的。

      • 家园 文化产业和软实力影响也应加入本系列

        国人现在还不知道自己国家有这么多这么大的进步,甚至是不相信和怀疑其真实性。我们现在审视这些进步真是欢欣鼓舞。麻烦钻石兄在本系列中还要加上文化影响力方面的巨大进步。

        比如国内电影工业的快速发展,票房的急剧扩张。根据美国电影协会(Motion Picture Association of America,简称MPAA)的数据显示,2012年,全球电影票房共实现347亿美元,较2011年上涨了6个百分点,而贡献最大的,莫过于亚洲的电影市场。其中,中国的电影票房蹿升了27%,全年共实现27亿美元,以绝对实力接棒日本(2012总票房为24亿美元),成为除美国和加拿大为代表的西方电影市场以外,最大的电影产业中心。

        比如中国的孔子学院在2012年遍布了世界多少个国家,有多少学生

        中新社天津9月3日电 (记者 张道正)孔子学院总部副总干事、国家汉办副主任王永利3日在津表示,目前,中国在全世界116个国家建立了430多个孔子学院,还有650多个孔子课堂,成为汉语教学推广与中国文化传播的全球品牌和平台。

        比如和平方舟号医院船在2012年访问了世界哪些国家,看了多少病人。和平方舟2011年12月29日返航,历时105天,总航程24600海里。对古巴、牙买加、特立尼达和多巴哥、哥斯达黎加四个拉美国家展开医疗服务任务。共体检606人,门诊10840人次,辅助检查6353人次,手术118例,住院治疗96人。注意,这可是被美国人视为后院的拉美啊,过去中国可没有这种条件完成这种规模的人道主义任务。和平方舟和平方舟号医院船是中国海军最新型医院船,是我国专门为海上医疗救护“量身定做”的专业大型医院船,船上搭载的某些医疗设施装备达到三甲医院的水平。“和平方舟”号2008年底入列东海舰队,2009年,在海军成立60周年暨多国海军活动中,“和平方舟”号首次公开亮相。

        工业进步是可以用硬件产品来标示和衡量,但是现在文化也已经是工业化的了,好像也很适合放进您的这个系列。也许您早有打算,算我剧透,哈哈。

        通宝推:diamond,
        • 家园 说说中国电影业

          前几年好莱坞狂扫中国市场,比如说那个《阿凡达》,把陆川之流中国电影人镇得屁滚尿流------其实我们外面的人知道,就是把印第安人那一套《红高粱》放哈哈镜里照一哈子的意思。

          当时中美经济关系里的一个大头,就是一年批几部美国大片进来,这个事情,要劳动当时的习副主席跟拜登勾兑,直接上到波音飞机的政治地位,就是因为来一部火一部,中国的国产片,全灭。谈下来的“丧权辱国”,是一年进32部。消息一出,冯小刚们死的心都有啊,一点生存空间都木有留啊。

          结果到了去年,国产片大举反攻,现在总的形势是,这一年32部的配额里面,头20部,美国片还能在国内盈利。如果是投资额和水准排在当年好莱坞全部产品的20名以后的,美国人基本就不敢拿到中国来了,拿来弄不好就倒贴,拼不过国产的《泰迥》们。(这里我们暂时无视一哈盗版)

          等《小时代》一出,美国人俯首称臣,在了解了《小时代》的发行流程后,表示俺们今后的大片,拜托你们来发行吧。

          中国的电影业,由于轩轩们的努力,制作永远是男足的水平,但本土发行确实已经打败了“美国制造”,因为中国市场特别呀。

          • 家园 《小时代》的发行流程啥样的?

            等《小时代》一出,美国人俯首称臣,在了解了《小时代》的发行流程后,表示俺们今后的大片,拜托你们来发行吧。

            本大能不能科普一下这个发行流程以及美国人干嘛要俯首称臣?

            《小时代》我还没看过, 《1942》倒是看了。 但是听说《1942》居然赔钱了。 据此看来, 中国的这个市场真的是太“特别”了。

            • 家园 1942赔钱不算稀奇吧

              我就没去看。我感觉这种讲伤痛史的我都不爱看,太容易带入了,不像老外的无所谓,看个热闹。

              • 家园 1942不合目前群众的胃口

                1942如同冯小刚的夜宴一样都是大制作,大导演大明星大投资大场景,票房却都是大失败。我是不想在大年跟前去看这种伤心苦逼的戏。每天的工作和生活压力够大了,干嘛还要自己给自己添堵找罪受。我想冯小刚以往贺岁片的成功和他所谓文艺片的失败都说明一个现状,目前群众们希望的电影是轻松的和上进的,不是各种阴暗和灰色。再深一点就是这个时代的中国人需要的是对未来生活的美好向往,而不是对过去痛苦的深刻回忆。

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