小青年，大工匠

張靜

2024 年4 月25 日，在重慶市璧山區(qū)的辰致科技璧山基地內(nèi)，工作人員在生產(chǎn)線上測試設備（唐奕/ 攝）

近期，教育部公布了2024年高等職業(yè)教育專科專業(yè)設置備案和審批結(jié)果：2024年擬招生專業(yè)點共66870個。與2023年相比，新增專業(yè)點6068個，撤銷專業(yè)點5052個。

此次高等職業(yè)教育專科專業(yè)設置備案工作對專業(yè)布點進行了較大的調(diào)整優(yōu)化，幅度是自2021年新版《職業(yè)教育專業(yè)目錄》發(fā)布以來最大的一年。對此，北京教育科學研究院職業(yè)教育研究所所長霍麗娟表示，辦好職業(yè)教育，必須緊扣時代經(jīng)濟社會發(fā)展的脈搏，緊密對接社會和市場需求，適應產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級變化，與產(chǎn)業(yè)發(fā)展形成良性互動。

另據(jù)人力資源和社會保障部數(shù)據(jù)顯示，到2025年，我國智能制造領域?qū)⑿枰?00萬人才，人才缺口預計將達450萬人。

加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力，不僅需要“高精尖缺”科技人才，也需要大國工匠、能工巧匠，還需要大量基礎性技術技能人才，形成梯隊。

近些年，大批青年加入新時代技術技能人才隊伍，他們積極投身于智能制造、新能源、人工智能等新興產(chǎn)業(yè)、未來產(chǎn)業(yè)，也讓制造、建造、水利、冶煉等傳統(tǒng)行業(yè)的升級改造迸發(fā)出新活力。

空氣軸承制造測試專員

氫能產(chǎn)業(yè)是全球具有戰(zhàn)略性和先導性的新興產(chǎn)業(yè)，氫燃料電池則是未來汽車能源發(fā)展的重要技術路線。

“90后”小伙子許全亮經(jīng)常在山東濰坊城區(qū)尋找氫能源公交車。這些氫能源公交車上配套的“氫燃料電池用空氣懸浮離心壓縮機”的核心零部件是空氣軸承，就是許全亮參與研發(fā)的產(chǎn)品。

2009年剛?cè)肼殲H坊富源增壓器有限公司（簡稱“富源公司”）時，許全亮還在流水線干活。幾年過去，許全亮成長為公司的“當家工匠”，當上了助理工程師。2016年，公司決定開啟空氣軸承的研發(fā)和制造，許全亮接受了董事長交付的重任，出任“空氣軸承制造測試專員”。

2024年4月，許全亮正在對即將實驗的產(chǎn)品進行最后一步檢查（濰坊富源增壓器有限公司供圖）

空氣軸承精度高、無油無污染、免維護，使用過程中無摩擦，因此使用壽命更長。2016年，這種制造行業(yè)高精尖的零部件幾乎被國外完全壟斷，中國企業(yè)經(jīng)常被國外供應商“卡脖子”——拒絕供貨、價格談判不留余地、交貨周期受制于人。

許全亮和團隊借鑒國外資料，通過大量實踐驗證，一步步攻堅。他還記得，涉及空氣軸承的一些資料屬于保密資料，團隊在樓上做研發(fā)，每天都需要人工把設備搬運到樓下，用車運到實驗場所，費了大半天運過去，可能實驗一會兒就損壞了，再搬回來修改、尋找卡點。這種過程不斷往復，經(jīng)歷了成千上萬次失敗。

第一套自主研發(fā)的空氣軸承試驗成功后，團隊成員喜極而泣，包括董事長在內(nèi)的所有人一起手舞足蹈。“所有的付出、所有的艱辛、所有的挫折在這一刻煙消云散，真是應了那句古話‘守得云開見月明。”許全亮說。接下來，他與團隊用了半年時間攻克全套設備，做整機配套。

“氫燃料電池用空氣懸浮離心壓縮機研發(fā)的關鍵，是空氣懸浮軸承精度的突破。”靠著多年經(jīng)驗積累，許全亮手工制作的空氣懸浮軸承零部件精度誤差能夠控制在5微米內(nèi)，相當于一根頭發(fā)絲的1/10。他手工噴涂在軸承上的防磨損涂料，精度誤差能夠控制在3微米以內(nèi)，相當于一根頭發(fā)絲的1/16。

“誤差只能盡量縮小，如果涂層不均勻，即使相差1微米，就可能導致整個涂層的磨損，軸承就會損壞，導致離心壓縮機廢棄，汽車停止運行。”許全亮團隊制作的空氣懸浮軸承，目前可滿足氫燃料電池公交車20萬次啟停。富源公司也成為國內(nèi)首家自主成功研發(fā)空氣懸浮軸承的企業(yè)，其以空氣軸承為核心部件的相關產(chǎn)品迅速占領國內(nèi)外市場。

空氣懸浮軸承技術的突破，打破了國外技術和市場壟斷，推動了國內(nèi)氫燃料電池的快速發(fā)展。2019年，空氣懸浮離心壓縮機成果應用產(chǎn)品，被納入到工信部科技成果庫。許全亮獲得了“濰坊工匠”“濰坊十大杰出青年”等榮譽稱號和多項發(fā)明專利。

許全亮手工制作的空氣懸浮軸承零部件精度誤差能夠控制在5 微米內(nèi)，相當于一根頭發(fā)絲的1/10。他手工噴涂在軸承上的防磨損涂料，精度誤差能夠控制在3 微米以內(nèi)，相當于一根頭發(fā)絲的1/16。

升級白車身焊接工裝

2015年，在參觀廣州明珞裝備股份有限公司（以下簡稱“明珞裝備”）的車間時，23歲的蘇雄被自動化焊裝產(chǎn)線吸引。“這是我從未見過的，那時候我還不知道什么是‘智能制造，一家企業(yè)能做到這樣的先進水平，激發(fā)了我探索學習的興趣。”廣州明珞裝備股份有限公司機械工程部副總監(jiān)、廣州黃埔區(qū)勞模蘇雄告訴《瞭望東方周刊》。

入職后，蘇雄做的工作是將手動生產(chǎn)線升級改裝成自動生產(chǎn)線。“采購回來的零部件，我們要通過組裝、軟件控制讓它們‘活起來，變成產(chǎn)線上的機器工人。我主要負責機械設計領域。”蘇雄說。

“2016年11月，企業(yè)負責人問我，能否開發(fā)一個汽車白車身焊接工裝設計工具，提高內(nèi)部設計工程師的設計效率和設計質(zhì)量？”蘇雄說，“我們的工作等于是要創(chuàng)造一個更先進的生產(chǎn)工具。做這種沒有任何前人經(jīng)驗可供參考的創(chuàng)新項目，內(nèi)心一定要足夠堅定。團隊伙伴每天進行頭腦風暴，碰撞新思路，解決卡點。有時候連續(xù)多天沒有一點進展，真的讓人懷疑人生。”

在開發(fā)人員和設計人員集中攻關之下，系統(tǒng)工具測試了數(shù)萬次。從最開始完全沒頭緒，連工具的測試清單都沒有，到最后形成100多項內(nèi)容的測試清單，包括功能性、效率、兼容性、完整性、可操作性、UI界面，測試越來越精細，最終成功將汽車白車身焊接工裝3D設計的效率提高了30%-50%。

蘇雄說：“在我看來，以創(chuàng)新手段、高效工具為產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)降本增效，這就是新質(zhì)生產(chǎn)力的體現(xiàn)。比如：用AI繪制2D圖紙，實現(xiàn)高質(zhì)量交付；基于不同崗位去匹配不同的工具，支撐工作效率；通過生產(chǎn)模式創(chuàng)新，把不同的人放到不同環(huán)節(jié)里做任務拆解，用更好的人崗匹配進一步提升效率。”

作為一家只有16年歷史的民營汽車設備制造企業(yè)，明珞裝備建立了我國第一條非標智能制造裝備柔性生產(chǎn)線，最快42秒就可以生產(chǎn)出一輛白車身。憑借柔性定制等核心技術，明珞裝備成功地讓自主研發(fā)的智能裝備走出國門，目前該公司國際業(yè)務占比達70%以上。

伴隨新能源汽車近些年的飛速發(fā)展，相關智能制造技術的迭代也非常快。蘇雄最大的感受就是“要不斷接受變化”。平日里，蘇雄保持對汽車、制造行業(yè)發(fā)展的高度關注，行業(yè)內(nèi)的新技術他都想研究透，生怕“一個不注意，就可能落后了”。

大漠里的光伏女工匠

十幾年來，中國光伏產(chǎn)業(yè)由“跟跑”“并跑”走向“領跑”，通過持續(xù)推動發(fā)電技術創(chuàng)新，提升全產(chǎn)業(yè)鏈技術水平。2024年，中國光伏組件產(chǎn)量已經(jīng)連續(xù)16年位居全球首位，多晶硅、硅片、電池片、組件等產(chǎn)量產(chǎn)能的全球占比均達80%以上。

國家電投集團光伏（儲能）產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心光伏技術研發(fā)部主管楊若婷參加工作十年，見證了光伏產(chǎn)業(yè)崛起的全過程。她還記得，2014年左右，行業(yè)內(nèi)還以購買德國高精尖設備為榮，而現(xiàn)在，光伏產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化超過了90%，大家公認國產(chǎn)設備更好用，配合度和精度、工藝的掌握度都甩開了進口貨。

“90后”楊若婷2013年進入光伏行業(yè)，從生產(chǎn)線做起，積累了豐富的一線經(jīng)驗。國家電投集團成立光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心前，她負責太陽能電池雙面組件的研發(fā)工作。

此前，太陽能光伏板都是單面組件，整個行業(yè)里都沒有雙面組件可參考的案例。而國家電投集團的光伏板大多分布在青海共和、格爾木這類高紫外線高風沙地區(qū)，對正背面都是玻璃的穩(wěn)固組件需求非常強烈。

“我們從2016年開始研發(fā)這類產(chǎn)品，做戶外實驗時每次來回800公里，西北的風沙吹得耳朵生疼，真正體會到了‘猛風沙、野茫茫的感受。”楊若婷說。

當時組件全靠人工搬運。楊若婷記得每次做更精細的耐風抗壓性研究時，團隊里腰不好的男同事就要綁上一條金色的腰帶作為腰部支撐，與其他同事一起把重達20公斤的雙面組件抬到實驗臺上。“我們戲稱這是‘金腰帶工程。”楊若婷說。

雙面組件在產(chǎn)線導入過程中，研發(fā)團隊為小氣泡死磕了兩個月。楊若婷介紹，單面組件有氣泡不容易察覺，柔性材料上氣泡容易自己跑出來，但換成剛性玻璃的雙面組件，在工藝環(huán)節(jié)解決氣泡問題很困難。“研發(fā)時容錯率比較高，但要產(chǎn)線停下來，再做技改，壓力就會很大，因為產(chǎn)線上下游所有人都在等。”楊若婷說。

通過不斷測試、驗證，雙面組件的自動化產(chǎn)線終于建成了，此后楊若婷團隊一直在產(chǎn)品迭代、減重、強化支撐上繼續(xù)做技術改進。

“我團隊里最年輕的‘老師傅是1998年出生的，可能在領導眼里，這幫小青年有一點不守規(guī)矩、不按流程辦事，但他們真的稱得上‘驍勇善戰(zhàn)，熬幾個大夜，去完成一個攻關，毫無怨言。”楊若婷說，“青年工匠利用數(shù)字化工具的水平都比較高，更富有探索和創(chuàng)新精神。”

把2萬噸沉井放到江底

“一橋飛架南北，天塹變通途”描繪了武漢長江大橋的宏偉畫卷，這座橋出自橋梁建設國家隊——中鐵大橋局。新中國成立至今，中鐵大橋局建造了一大批世界級橋梁，翻山、越江、跨海，讓無數(shù)天塹變?yōu)橥ㄍ荆瑢⒅袊鴺蛄捍蛟斐纱髧ㄔ斓囊粡埩聋惷?/p>

“80后”趙訓剛2011年進入大橋局，正趕上信息化席卷各行各業(yè)，他的工作是在一線負責大橋施工監(jiān)測以及運營期健康監(jiān)測。

2024年1月27日，建設中的常泰長江大橋（楊磊 / 攝）

以一座斜拉橋為例，每根斜拉索和塔柱的連接點所承受的壓力均不同，壓力要通過塔柱從上至下傳到水下基礎，大橋在建造過程中已經(jīng)在關鍵點埋下了傳感器，測量人員要背著數(shù)據(jù)采集箱，手動將傳感器的信號線接到采集箱測讀數(shù)據(jù)。

2018年左右，伴隨智能建造技術的發(fā)展，橋梁施工出現(xiàn)用機器輔助人工甚至替代人工的趨勢。人機協(xié)同階段，趙訓剛領銜開發(fā)出了橋梁建造過程智能監(jiān)測與控制系統(tǒng)，現(xiàn)場施工精度和效率大大提高。

在常泰長江大橋施工過程中，需要在水下放一個鋼結(jié)構(gòu)的巨型沉井基礎。長95米、寬57.8米、高64米，重約2萬噸。通過錨墩將鋼絲繩連接沉井的關鍵部位進行定位，這個巨型鋼沉井沉到江底需要12個小時，在土中下沉35米到設計位置則需要一年，在這個過程中還需要對鋼沉井進行接高，往鋼沉井夾壁中澆筑混凝土，最終沉井總重超過22萬噸，足以承擔起主跨超千米的橋梁全部重量，成為大橋名副其實的“定海神針”。

趙訓剛介紹：“在下沉過程中，長江水一直在流動，水底土體不斷變化，傳統(tǒng)方式需要人去測量沉井的位置和姿態(tài)，人工讀數(shù)。現(xiàn)在我們采用的監(jiān)控系統(tǒng)通過傳感器自動測量數(shù)據(jù)，安裝了北斗監(jiān)測沉井位置，為防止北斗信號被遮擋還對北斗接收機安裝位置進行了優(yōu)化，另外還安裝了傾角儀和液位連通管監(jiān)測沉井姿態(tài)變化。在一個沉井上我們安裝了300多個傳感器，通過多源數(shù)據(jù)融合，提高數(shù)據(jù)采集精度，包括下沉過程中沉井的位置、姿態(tài)以及各個位置的壓力。”

常泰長江大橋巨型沉井基礎沉下去以后，大家終于松了一口氣。趙訓剛團隊開發(fā)的這個系統(tǒng)首次使用成功，此后又多次服務于其他橋梁等施工環(huán)節(jié)。

近年來，在一大批青年技術技能人才的共同努力下，中鐵大橋局作為龍頭企業(yè)，快速推進橋梁智能建造應用場景研發(fā)與應用，在橋梁主塔施工大型智能模板系統(tǒng)、棧橋平臺監(jiān)測、邊坡空天地立體監(jiān)測與主動防護等關鍵技術上均取得了突破性進展。與此同時，許多年輕人也改變了過去對建筑業(yè)的刻板印象。趙訓剛說自己明確感受到，“近幾年單位的年輕人更多了，更多的年輕人愿意投身智能建造行業(yè)”。