评论:圆珠笔笔尖钢牵出大课题 制造业升级成热议 – 钢厂新闻 :: 新闻中心_中钢网

政协委员的一次小组讨论会上,科技界别委员徐晓兰谈到的一支笔和笔尖钢的故事,引发了热烈讨论。去年底,用作圆珠笔笔头的笔尖钢一经问世,便在社会上成为热议话题,对这支“神来之笔”的追问,折射出当下关于制造业升级的种种关切。  当初,造不出笔尖钢的中国制造业曾被追问,我国经济总量已雄踞世界第二,为何却在小小的圆珠制造上受制于人?彼时,我国已经是世界上最大的圆珠笔生产国,但在圆珠笔头制造关键环节上,无论是生产设备还是原材料都长期依赖进口。一个小小的圆珠笔头,要经过20多道生产工序,笔头里面不同高度的台阶和引导墨水沟槽,加工精度都要达到千分之一毫米的数量级。极高的加工精度对不锈钢原材料提出了极高的性能要求。达到圆珠笔头所要求的制造水平非一朝一夕所能企及,对于笔尖钢的追问由此成为推动制造业转型升级的强劲力量。  而今,历经数年成功研制出笔尖钢产品的太钢集团又被追问,面对每年1000多吨的市场需求,这样的创新真的划算吗?答案是肯定的。研制笔尖钢产品,企业获得的不仅仅是能生产替代进口的笔尖钢,还有完全自主化的炼钢工艺,将辐射到更多的生产领域。太钢笔尖钢产品打破国际垄断后,笔尖钢的价格从进口每吨12万元大幅下降至每吨8万元至9万元,生产成本降低30%。正如徐晓兰委员所言,这项创新增强了国内制笔业的竞争力,对于更多量大面广的传统制造业来说,只有不断向上游攀升提高技术含量,才能在发展中国家制造业“中低端分流”中避免被转移出去的命运。  今年的政府工作报告提出,实体经济从来都是我国发展的根基,当务之急是加快转型升级。要深入实施创新驱动发展战略,推动实体经济优化结构,不断提高质量、效益和竞争力。对于一支笔的追问同时也显示了这样的紧迫性:创新离不开政府与企业同时发力、形成合力,对于那些具有共性的关键技术、关键环节上的创新,政府要给予更多支持。“建设国家重大科技基础设施和技术创新中心”是今年以创新引领实体经济转型升级的具体措施之一,让广大瞄定创新发展的企业备受鼓舞。  “积土成山,风雨兴焉;积水成渊,蛟龙生焉”。可以预见,我国未来将会有更多如笔尖钢这样的创新产品涌现出来。更值得期待的是,这些创新将推动越来越多的企业从劳动密集型跃向技术密集型,完成以创新为核心竞争力的体制机制再造。

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  [观察者网
综合报道]对于“圆珠笔之问”这一中国传统制造业的隐痛,曾引发社会广泛热议。

如果不是李克强总理说出来,估计好多人都不知道。3000多家制笔企业、20余万从业人口、年产圆珠笔400多亿支……中国已经成为当之无愧的制笔大国,但一连串值得骄傲的数字背后,却是核心技术和材料高度依赖进口、劣质假冒产品泛滥的尴尬局面,大量的圆珠笔笔头的“球珠”还需要进口。

  而今日,圆珠笔再次回归公众视野,是因为我国在制笔产业核心技术等领域取得突破性进展。我国在攻克笔尖钢难题之后,中国制笔核心技术又拿下笔头生产设备难题,成功研制出24工位笔头机,还出口到马来西亚等国。

中国终于造出圆珠笔头 有望完全替代进口

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原标题:搞定!中国终于造出圆珠笔头,有望完全替代进口!

  3月9日,全国政协十二届五次会议在北京人民大会堂举行第二次全体会议,多名政协委员就有关议题作大会发言。其中,全国政协委员、中国电子学会副理事长兼秘书长、中国科协常委徐晓兰针对“圆珠笔之问”作出了解答。

很久以来,有个事儿一直压在中国制造业的头上:

图片 3 会上,徐晓兰委员作《小小一支笔
谱写大文章》的发言

如果不是李克强总理说出来,估计好多人都不知道。3000多家制笔企业、20余万从业人口、年产圆珠笔400多亿支中国已经成为当之无愧的制笔大国,但一连串值得骄傲的数字背后,却是核心技术和材料高度依赖进口、劣质假冒产品泛滥的尴尬局面,大量的圆珠笔笔头的球珠还需要进口。

  徐晓兰说,中国已在高性能计算机、载人航天、探月工程、量子通讯、载人深潜、高速铁路等领域走在了世界前列,为何却连一只小小的圆珠笔头都造不出来呢?为此,2010年她带着同样的疑惑参加了全国政协组织的“制笔产业核心技术和关键部件国产化问题”专题调研。

中国作为世界制造业大国,为何却无法实现一个小小零件的完全自主研发和生产?圆珠笔之问,更是中国制造业之问!

  经过调研,一组“尴尬”的数据摆在课题组面前:当时中国是当之无愧的制笔大国,有3000多家制笔企业,年产400多亿支笔,占全球市场80%的份额,为全球人均提供了6支笔。但却长期处于制笔行业价值链低端,制笔的核心技术、关键材料和加工设备高度依赖进口。以圆珠笔为例,90%的笔尖球珠来自进口,80%的墨水也要从日韩等国进口,笔尖球座体的生产设备更是全部从瑞士、日本等国进口。

在2015年11月央视播出的《对话》节目里,贝发集团董事长表示,困境依旧。

  更让人揪心的是,由于不具备生产笔尖球座体所需的易切削不锈钢线材的能力,在钢铁产能严重过剩的情况下,我国每年仍需进口特殊品类的高质量钢材。徐晓兰说,“圆珠笔之问”,拷问的是中国传统制造业升级的难题。

但是,现在事情有了新变化!先看一组图:

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在全国政协的积极推动下,2011年科技部拨专款5000多万元对圆珠笔核心技术和关键部件进行攻关。

这份文件显示,太钢完成了笔尖钢制定标准的工作!闻新则喜、闻新则动、以新制胜。小小笔尖拷问,给中国制造带来巨大启示。一支司空见惯的中国笔,书写出的是创新驱动的中国力量。

  历经5年的不懈努力,已有三项核心技术实现了从“无”到“有”的突破:

中国终于造出圆珠笔头 有望完全替代进口

  一是攻克笔头钢材生产技术。且国内企业还完全掌握了笔头钢规模化生产关键技术。2016年1-9月份,已成功生产出120吨合格的笔头钢,开始在国内知名笔头加工和制笔企业进行推广应用。

尴尬:核心材料高度依赖进口

  2017年1月,山西太原钢铁集团历时5年,成功研发出圆珠笔头球座体所用的“超易切削钢丝”,打破了圆珠笔头原材料依赖进口的局面。

在宁波贝发笔业生产线上,每年有30亿支圆珠笔下线,这个数字放大到全国是380亿支。作为世界上最大的圆珠笔生产国,光鲜数字的背后,却是核心材料高度依赖进口的尴尬局面。

  二是笔头生产设备取得突破。成功研制出24工位笔头机,在国内投入应用的同时,还出口马来西亚,改变了我国制笔行业笔头长期依赖进口的问题。

宁波贝发集团品质部经理徐君道说:笔尖钢我们一般说的就是笔头部分。我进入制笔行业以来,笔头不锈钢材料都是从日本进来的,不仅是国内,国外的制笔材料不锈钢材料也是日本的。

  三是国产墨水逐步推广应用。中性、水性、中油圆珠笔墨水已接近国际先进水平,尤其是水性、中油圆珠笔墨水已实现了批量替代进口,并开始出口。

笔头分为笔尖上的球珠和球座体。目前,直径0.5-1.0毫米的碳化钨球珠我国不仅可以满足国内生产需要,还大量出口。但直径仅有2.3毫米的球座体,无论是生产设备还是原材料,长期以来都掌握在瑞士、日本等国家手中。中国每年要生产380亿支笔需要用一吨12万的价格进口1000多吨生产笔尖的钢材,付出外汇1500万美元。

  徐晓兰建议,“只有创新才能推动中国从‘汗水型经济’走向‘智慧型经济’。”国家应根据差距和短板编制重点产业技术攻关目录,提供专项支持资金,并制定路线图和时间表。她还呼吁,社团组织和领军企业要勇克基础材料和制造工艺领域难题,敢用“自家货”。

这是一种来自瑞士公司的笔头一体化生产设备,生产一个小小的圆珠笔头需要二十多道工序。笔头里面有不同高度的台阶和五条引导墨水的沟槽,加工精度都要达到千分之一毫米的数量级。

图片 5 工人在笔尖钢钢丝生产线上工作

笔头的关键部位,比如碗口,它的尺寸精度都是在两个微米,它的表面粗糙度要求在0.4微米,这样一个技术要求。宁波贝发集团品质部经理徐君道说。

  苏企真彩文具20年造出国产“笔头机”

在笔头最顶端的地方,厚度仅有0.3-0.4毫米。极高的加工精度,对不锈钢原材料提出了极高的性能要求,既要容易切削,加工时还不能开裂,小小笔尖考验着中国制造。

  据观察者网查询,多功位笔头机是研发难度最高,技术性最强的项目。

中国终于造出圆珠笔头 有望完全替代进口

  作为中国制笔行业领军企业,真彩文具在1994年就生产出第一支国产中性笔头,2005年开始致力于提升制笔核心技术的研发,跨行业投身于笔头加工设备和墨水的自主研发领域。2010年,恰逢科技部组织行业对高精度多工位笔头加工机床、材料等制笔领域立项科研,一直“盯”着这个领域的真彩文具承担了笔头加工机床和笔头材料的研制任务。

突破:给数百亿圆珠笔安上中国笔头

  真彩文具在研制的过程中,难题一个接一个。首先要解决用什么材料。通过反复分析和试验,确定了特殊球墨铸铁。接着是圆盘加工设备的难题。然后是动力头多工位机床的加工精度尤其动态精度难题……

为了给数百亿支圆珠笔安上中国笔头,国家早在2011年就开启了这一重点项目的攻关。

  上海真彩文具股份有限公司董事长黄小喜和多年的同伴一起深入某世界知名制笔装备企业调研,同企业专家交朋友,掌握其最核心设计理念,如圆盘加工系统的油气态悬浮,如动平衡系统等。

太钢集团技术中心高级工程师王辉绵认为,钢材要制造笔头,必须用很多特殊的微量元素,把钢材调整到最佳性能,微量元素配比的细微变化都会影响着钢材质量,这个配比找不到,中国的制笔行业永远都需要进口笔尖钢。

  2011年底,科技部关于制笔行业关键材料及设备技术研发与产业化的国家科技支撑计划启动,大力推动真彩工位笔头加工设备的研发,真彩文具不断攻克难点,研发的两台样机于2014年12月顺利通过国家验收,取得了多项技术突破。并在超精密加工手段上打破了国际垄断,实现高精度、高可靠性、长寿命气态悬浮旋转圆盘主体系统和先进的动平衡系统完全国产化,解决了多轴偏心钢套系统等重大技术难题。

为了提炼材料,太钢集团技术中心高级工程师王辉绵说,因为开发这个产品没有可借鉴的资料,都是从一个成分的配比从几十公斤的开始炼,各种成分加入多少这个次数没法统计了。

  2016年,在科技部主办的“十二五”科技创新成就展上,作为中国制笔行业领军企业真彩文具股份有限公司,研发设计了真彩COREX高精度多工位笔头加工机床赫然在列。经鉴定,这台设备在技术上的突破和成果填补国内空白,并达到国际先进水平。

笔头产品的生产工艺是国外企业的核心机密,王辉绵他们必须自主开发一套前所未有的炼钢工艺。没有任何参考,只能不断地积累数据、调整参数、设计工艺方法。

  从设计研发到通过国家验收,从批量生产到出口马来西亚、印度等国家,真彩COREX高精度多工位笔头加工设备不仅是真彩文具自我突破的见证,同时也改变了制笔行业笔头长期依赖进口的问题。

突破的灵感来自家常的和面,面要想活得软硬适中,就要加入新料,相对应的钢水里就要加入工业添加剂。普通的添加剂都是块状,如果能把块状儿变细变薄,钢水和添加剂就会融合的更加均匀,这样就可以增强切削性。

  当时黄小喜表示,目前真彩文具采用国产设备和国产原材料生产的圆珠笔笔头产量将逐渐加大比重。他表示,随着全国制笔企业将项目、机器大批量融入到国产圆珠笔笔头材料后,预计5年后国产圆珠笔笔头有望占有国内80%的市场份额,将全面替代进口机器和原材料。

中国终于造出圆珠笔头 有望完全替代进口

  据了解,除了制笔产业,该设备同时适用于手机、汽车、自行车、钟表、医疗、电子、燃气喷嘴等许多对零件精度要求高、产量需求大的产业,这些产业的市场容量远超过制笔产业。真彩文具在小零件高效率及高精度加工领域所取得多项技术突破,将大大提升中国精微零件的加工能力和水平。

经过五年数不清的失败,在电子显微镜下,太钢集团终于看到了添加剂分布均匀的笔尖钢,试验在2016年9月取得成功。大规模炼钢十多次后,第一批切削性好的钢材终于出炉了。这批直径2.3毫米的不锈钢钢丝,可以骄傲的写上了中国制造的标志。

在贝发笔业的测试实验室,用太钢原料生产出来的笔芯正在进行极限测试,在同一个角度下,每支笔芯都要连续不断地书写800米不出现断线情况,这已经是对这一产品的第六轮测试。

现在,一些笔头企业已经开始使用,在未来两年有望完全替代进口。