青島精銳機械領跑行業細分領域——智慧閥門一滴見真章
走進位於青島市即墨區的青島精銳機械製造有限公司車間,一派繁忙的生產景象,13條生產線有序運轉,機械手臂精準抓取毛胚料完成鑽孔、攻絲等多道工序。
精銳機械依託三座標、光學影像儀、輪廓度粗糙度儀一體機等先進的檢測設備,以微米級的精度校驗閥門尺寸,經過90多道工序加工而成的角座閥、隔膜閥等產品,廣泛應用於衛生醫藥、新能源、核工業等領域。作爲一家高品質閥門生產企業,精銳機械憑藉匠心製造,先後獲得國家級高新技術企業、專精特新“小巨人”企業、山東省瞪羚企業等稱號,擁有專利100餘項,成爲具有影響力的中國閥門製造商。
匠心鑄基
精銳機械創始人張文利曾在青島外經貿局下屬公司工作。一次她爲丹麥客商對接國內不鏽鋼球閥供應商的經歷,使她立下了改變中國閥門產品質量的決心。
“批量提供的貨與樣品明顯不符,用手就能把閥門擰裂,這就是中國產品嗎?”丹麥客戶氣憤地拍着桌子,這一場景深深影響了張文利。
“必須造出讓客戶滿意的中國閥門。”痛定思痛,張文利於2001年創立精銳機械。雖然起步是在設備簡陋、人員稀少的“小作坊”內,但用真材實料造閥門卻是張文利定下的紀律。有些企業爲降低成本使用鑄鐵爲原材料,精銳機械堅持用304不鏽鋼;有些企業省略材料檢測,精銳機械則引入先進的光譜分析儀、萬能實驗機等材料檢測設備,只爲確保產品質量。憑藉高品質產品和腳踏實地的作風,一年後,企業生產的第一款角座閥產品成功上市。
“雖然我們的產品質量與國外同類產品相當、價格略低,但在當時國內很多企業仍然採用進口閥門,我們的產品無人問津。”爲了打開市場,考慮到進口閥門存在維修期長、費用高等不便因素,張文利向客戶承諾,凡出現問題的閥門,可先用新閥代替。就這樣,憑藉優質的售後服務,企業逐漸贏得了客戶青睞。
精銳機械“品質+服務”雙輪驅動,使生產的角座閥產品最終獲得許多大廠的認可。2005年,公司註冊ESG商標,正式走上了自主品牌發展之路,精銳機械也從一個代工小廠蛻變爲行業“隱形冠軍”。
當多數企業還在追逐產品“大而全”時,精銳機械則錨定高端流體控制賽道,產品銷往80多個國家和地區。
智腦賦能
在精銳機械的企業展廳,記者看到一款智能調節閥在流體模型中穩定運行。工作人員只需在系統控制面板輸入目標指令,流體管道上的溫度、壓力傳感器就持續向智能調節器傳送數字電信號。很快,智能調節器便驅動執行單元自動調節閥門開度,精準控制液體的流量,達到人爲設定的目標值。
“這是我們智能調節閥在工業領域的應用場景,它區別於傳統閥門的關鍵部分就是可以獨立‘思考’,無論目前的運行狀態如何,只要你輸入指令,它就會根據自己掌握的情況進行判斷和調節,達到期望值。”精銳機械電控組經理呂永興說。
給工業閥門裝上“大腦”,是精銳機械從“製造”向“智造”的轉變,也是企業決心投入研發力量解決客戶痛點、難點的有效嘗試。
2016年,一家印染行業的客戶提出生產中遇到的問題,“不同批次的布料色差總是超標,能不能精準控制染料投放量來減少色差呢?”
原來,傳統閥門主要通過手動來調節閥門開度,不僅誤差率高,生產成本也增加不少。智能化發展是大勢所趨,企業決定爲閥門裝上“智能大腦”,提高產品精確度。
呂永興回憶說:“在研發智能調節閥時,最大難點在於調節器算法的穩定性。”
“因爲國內無智能閥門的案例,我們只能參考國外進口產品,而核心控制系統只能靠自己研發。”於是,呂永興帶領團隊拆解了30多種國內外高頻電磁閥,經過上百次測試,篩選出一款響應頻率可達50赫茲的高頻電磁閥,作爲調節定位器的核心執行部件。又經過8個月上百次的算法迭代,最終研發出一款具有壓力補償、脈寬調製、PID調節的動態補償算法,使控制精確度達到0.1%,即“一千滴液體誤差僅爲一滴”的國際領先水平。
經過一年時間的測試,2018年,智能閥門正式投入市場,目前擁有九大系列千餘款規格,出口66個國家和地區,申請國家專利37項,達到了國際先進水平。
“我們對它的研發還將一直持續,不斷更新迭代。”呂永興說,目前智能閥門從基礎版到全自動版,前前後後共升級了上百次。“我們已經成立了專項小組,加快研發與流體控制有關的電磁閥、傳感器等配套設備,進一步提高智能閥門的可靠性。”
攻堅克難
工業閥門廣泛應用於各行各業,隨着技術的發展,很多行業面臨諸多新痛點,面對這種形勢,精銳機械把重心轉向不斷攻克新的關鍵技術。
2022年,一家國內知名企業的求助揭開了新能源領域的技術困境:其鋰電池電解液灌裝使用的是國外品牌的夾管閥,閥門膠套容易被電解液結晶腐蝕,導致閥門閉合不嚴,出現電解液泄漏等一系列問題,一般不到3個月就要進行清洗、維修、更換。這成爲鋰電池高效、低成本組裝的最大障礙。
針對這一發展痛點,精銳機械立即安排研發團隊深入鋰電池生產一線,對國內外現有的電解液灌裝控制技術進行系統分析比較,發現傳統夾管閥設計存在諸多問題,比如材質不耐電解液腐蝕,密封結構不合理等,極易造成電解液殘留結晶導致閥門泄漏。
爲此,研發團隊開發出全新的直通式膜塞閥產品,直線的流路提高了閥門流量係數,結合特殊的通道拋光技術,減少了電解液的附着,通道不易結晶,還設計了特殊的密封結構,提高了閥門的密封性和壽命,解決了現有電解液灌裝閥流量係數較低且結晶多、壽命短的問題。
“我們針對密封問題的解決主要採用了非金屬—金屬密封形式。”精銳機械研發經理姜華說,“關於密封膜片容易被腐蝕的情況,我們還通過對多種材料進行電解液浸泡實驗,篩選出對電解液具有良好耐腐蝕性的改性聚四氟乙烯作爲膜片材料。另外,閥門通道和密封結構設計,我們採用有限元分析和實驗相結合,縮短驗證週期,一系列難題被一一解決。”
在膜塞閥模型設計完成後,研發團隊進行了密封性能試驗、電解液腐蝕試驗、強度試驗和疲勞試驗來測試其性能,測試結果表明:膜塞閥使用壽命可達百萬次以上,爲客戶降低成本超400%。憑藉注液量穩定、操作安全等優勢,膜塞閥在新能源鋰電池電解液灌裝企業得到廣泛應用,逐步實現對國外閥門的替代。
隨着企業持續發展壯大,強勁的市場競爭力引起了國外企業的重視。2020年,國外某閥門企業提出數億元併購方案,承諾將精銳機械納入其全球供應鏈體系。張文利果斷拒絕:“賣了企業,中國閥門就少了一個破局者。”她不僅沒有因取得成績而止步不前,還繼續帶領團隊向核工業、航天等領域延伸。
2024年,精銳機械新廠區青島易斯寰球流體控制有限公司投產,將逐漸實現年產1000萬套智能閥門的產能,年產值可達10億元;2025年,精銳機械老廠區新增3條自動化鑄造線,年產能將達2400噸。
“工業閥門市場巨大,但目前國內三分之一以上的市場被國外企業佔領,且大多高端產品仍依賴進口。”張文利說,“未來,企業要在高壓、高頻、高精度閥門領域持續發力,讓‘中國智造’成爲全球流體控制的標準制定者。”(經濟日報記者 劉 成)