中國(guó)制筆核心技術(shù)的突破

文/天宇

中國(guó)制筆核心技術(shù)的突破

文/天宇

對(duì)于“圓珠筆之問(wèn)”這一中國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)的隱痛，曾引發(fā)社會(huì)廣泛熱議。

而今天，圓珠筆再次回歸公眾視野，是因?yàn)槲覈?guó)在制筆產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)等領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。我國(guó)在攻克筆尖鋼難題之后，中國(guó)制筆核心技術(shù)又拿下筆頭生產(chǎn)設(shè)備難題，成功研制出24工位筆頭機(jī)，還出口到馬來(lái)西亞等國(guó)。

今年3月9日，全國(guó)政協(xié)十二屆五次會(huì)議在北京人民大會(huì)堂舉行第二次全體會(huì)議，多名政協(xié)委員就有關(guān)議題作大會(huì)發(fā)言。其中，全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)電子學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)、中國(guó)科協(xié)常委徐曉蘭針對(duì)“圓珠筆之問(wèn)”作出了解答。

兩會(huì)上，徐曉蘭委員作《小小一支筆，譜寫(xiě)大文章》的發(fā)言

徐曉蘭說(shuō)，中國(guó)已在高性能計(jì)算機(jī)、載人航天、探月工程、量子通訊、載人深潛、高速鐵路等領(lǐng)域走在了世界前列，為何卻連一只小小的圓珠筆頭都造不出來(lái)呢？為此，2010年她帶著同樣的疑惑參加了全國(guó)政協(xié)組織的“制筆產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)和關(guān)鍵部件國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題”專(zhuān)題調(diào)研。

經(jīng)過(guò)調(diào)研，一組“尷尬”的數(shù)據(jù)擺在課題組面前：當(dāng)時(shí)中國(guó)是當(dāng)之無(wú)愧的制筆大國(guó)，有3000多家制筆企業(yè)，年產(chǎn)400多億支筆，占全球市場(chǎng)80%的份額，為全球人均提供了6支筆。但卻長(zhǎng)期處于制筆行業(yè)價(jià)值鏈低端，制筆的核心技術(shù)、關(guān)鍵材料和加工設(shè)備高度依賴(lài)進(jìn)口。以圓珠筆為例，90%的筆尖球珠來(lái)自進(jìn)口，80%的墨水也要從日韓等國(guó)進(jìn)口，筆尖球座體的生產(chǎn)設(shè)備更是全部從瑞士、日本等國(guó)進(jìn)口。

更讓人揪心的是，由于不具備生產(chǎn)筆尖球座體所需的易切削不銹鋼線(xiàn)材的能力，在鋼鐵產(chǎn)能?chē)?yán)重過(guò)剩的情況下，我國(guó)每年仍需進(jìn)口特殊品類(lèi)的高質(zhì)量鋼材。徐曉蘭說(shuō)，“圓珠筆之問(wèn)”，拷問(wèn)的是中國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)升級(jí)的難題。

在全國(guó)政協(xié)的積極推動(dòng)下，2011年科技部撥專(zhuān)款5000多萬(wàn)元對(duì)圓珠筆核心技術(shù)和關(guān)鍵部件進(jìn)行攻關(guān)。

歷經(jīng)5年的不懈努力，已有三項(xiàng)核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從“無(wú)”到“有”的突破：

一是攻克筆頭鋼材生產(chǎn)技術(shù)。且國(guó)內(nèi)企業(yè)還完全掌握了筆頭鋼規(guī)?；a(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)。2016年1-9月份，已成功生產(chǎn)出120噸合格的筆頭鋼，開(kāi)始在國(guó)內(nèi)知名筆頭加工和制筆企業(yè)進(jìn)行推廣應(yīng)用。

2017年1月，山西太原鋼鐵集團(tuán)歷時(shí)5年，成功研發(fā)出圓珠筆頭球座體所用的“超易切削鋼絲”，打破了圓珠筆頭原材料依賴(lài)進(jìn)口的局面。

二是筆頭生產(chǎn)設(shè)備取得突破。成功研制出24工位筆頭機(jī)，在國(guó)內(nèi)投入應(yīng)用的同時(shí)，還出口馬來(lái)西亞，改變了我國(guó)制筆行業(yè)筆頭長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口的問(wèn)題。

三是國(guó)產(chǎn)墨水逐步推廣應(yīng)用。中性、水性、中油圓珠筆墨水已接近國(guó)際先進(jìn)水平，尤其是水性、中油圓珠筆墨水已實(shí)現(xiàn)了批量替代進(jìn)口，并開(kāi)始出口。

徐曉蘭建議，“只有創(chuàng)新才能推動(dòng)中國(guó)從‘汗水型經(jīng)濟(jì)’走向‘智慧型經(jīng)濟(jì)’。”國(guó)家應(yīng)根據(jù)差距和短板編制重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)攻關(guān)目錄，提供專(zhuān)項(xiàng)支持資金，并制定路線(xiàn)圖和時(shí)間表。她還呼吁，社團(tuán)組織和領(lǐng)軍企業(yè)要勇克基礎(chǔ)材料和制造工藝領(lǐng)域難題，敢用“自家貨”。

鋼廠(chǎng)工人在筆尖鋼絲生產(chǎn)線(xiàn)上工作

據(jù)了解，多工位筆頭機(jī)是研發(fā)難度最高，技術(shù)性最強(qiáng)的項(xiàng)目。

作為中國(guó)制筆行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，真彩文具在1994年就生產(chǎn)出第一支國(guó)產(chǎn)中性筆頭，2005年開(kāi)始致力于提升制筆核心技術(shù)的研發(fā)，跨行業(yè)投身于筆頭加工設(shè)備和墨水的自主研發(fā)領(lǐng)域。2010年，恰逢科技部組織行業(yè)對(duì)高精度多工位筆頭加工機(jī)床、材料等制筆領(lǐng)域立項(xiàng)科研，一直“盯”著這個(gè)領(lǐng)域的真彩文具承擔(dān)了筆頭加工機(jī)床和筆頭材料的研制任務(wù)。

真彩文具在研制的過(guò)程中，難題一個(gè)接一個(gè)。首先要解決用什么材料。通過(guò)反復(fù)分析和試驗(yàn)，確定了特殊球墨鑄鐵。接著是圓盤(pán)加工設(shè)備的難題。然后是動(dòng)力頭多工位機(jī)床的加工精度尤其動(dòng)態(tài)精度難題……

上海真彩文具股份有限公司董事長(zhǎng)黃小喜和多年的同伴一起深入某世界知名制筆裝備企業(yè)調(diào)研，同企業(yè)專(zhuān)家交朋友，掌握其最核心設(shè)計(jì)理念，如圓盤(pán)加工系統(tǒng)的油氣態(tài)懸浮，如動(dòng)平衡系統(tǒng)等。

2011年底，科技部關(guān)于制筆行業(yè)關(guān)鍵材料及設(shè)備技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的國(guó)家科技支撐計(jì)劃啟動(dòng)，大力推動(dòng)真彩工位筆頭加工設(shè)備的研發(fā)，真彩文具不斷攻克難點(diǎn)，研發(fā)的兩臺(tái)樣機(jī)于2014年12月順利通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收，取得了多項(xiàng)技術(shù)突破。并在超精密加工手段上打破了國(guó)際壟斷，實(shí)現(xiàn)高精度、高可靠性、長(zhǎng)壽命氣態(tài)懸浮旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)主體系統(tǒng)和先進(jìn)的動(dòng)平衡系統(tǒng)完全國(guó)產(chǎn)化，解決了多軸偏心鋼套系統(tǒng)等重大技術(shù)難題。

2016年，在科技部主辦的“十二五”科技創(chuàng)新成就展上，作為中國(guó)制筆行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)真彩文具股份有限公司，研發(fā)設(shè)計(jì)了真彩COREX高精度多工位筆頭加工機(jī)床赫然在列。經(jīng)鑒定，這臺(tái)設(shè)備在技術(shù)上的突破和成果填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，并達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

從設(shè)計(jì)研發(fā)到通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收，從批量生產(chǎn)到出口馬來(lái)西亞、印度等國(guó)家，真彩COREX高精度多工位筆頭加工設(shè)備不僅是真彩文具自我突破的見(jiàn)證，同時(shí)也改變了制筆行業(yè)筆頭長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口的問(wèn)題。

當(dāng)時(shí)黃小喜表示，目前真彩文具采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備和國(guó)產(chǎn)原材料生產(chǎn)的圓珠筆筆頭產(chǎn)量將逐漸加大比重。他表示，隨著全國(guó)制筆企業(yè)將項(xiàng)目、機(jī)器大批量融入到國(guó)產(chǎn)圓珠筆筆頭材料后，預(yù)計(jì)5年后國(guó)產(chǎn)圓珠筆筆頭有望占有國(guó)內(nèi)80%的市場(chǎng)份額，將全面替代進(jìn)口機(jī)器和原材料。

據(jù)了解，除了制筆產(chǎn)業(yè)，該設(shè)備同時(shí)適用于手機(jī)、汽車(chē)、自行車(chē)、鐘表、醫(yī)療、電子、燃?xì)鈬娮斓仍S多對(duì)零件精度要求高、產(chǎn)量需求大的產(chǎn)業(yè)，這些產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)容量遠(yuǎn)超過(guò)制筆產(chǎn)業(yè)。真彩文具在小零件高效率及高精度加工領(lǐng)域所取得多項(xiàng)技術(shù)突破，將大大提升中國(guó)精微零件的加工能力和水平。

真彩公司董事長(zhǎng)黃小喜正在調(diào)試多工位筆頭加工機(jī)

2016年6月6日在北京召開(kāi)的多工位筆頭加工機(jī)鑒定會(huì)