35年,他围着齿轮转,梦想是让零件“说话”

上游新闻・重庆晚报慢新闻记者 余珂静/文 受访者供图

2019年12月27日,“2017-2018年度富民兴渝贡献奖”颁奖典礼上,53岁的王时龙凭借看似平凡的齿轮,获得了富民兴渝贡献奖的殊荣。

18岁从湖南来到重庆求学,转眼已是35年。王时龙带领团队,实现了我国在齿轮生产相关领域零的突破,打破了国外的技术壁垒。他生产出来的齿轮,广泛用于风电、汽车、航母等领域。如今,在重庆,他又带着团队,往“无人工厂”的区域迈进着。

▲王时龙(左)和他开发的器械所生产的齿轮

误打误撞 结缘齿轮

爱笑,健谈,这是王时龙给人的第一印象。每当跟人提及自己的研究领域,外行人不禁觉得普通:齿轮,好常见。

齿轮虽普通,但王时龙陪伴它们35年,赋予它们不同寻常的意义。王时龙是湖南祁阳人,中学时代的他堪称学霸,物理竞赛从来都是拿前三名。他喜欢物理,也喜欢画画,直到现在还经常梦想退休后能拿起画笔搞创作。他回忆,当年,填报高考志愿的时候,被机械制造工艺设备及自动化这个专业所吸引。

“那时候是先填写志愿,再参加考试。我当时觉得,专业名里带‘工艺’,可能就是工艺品,和艺术相关吧。有机械,有艺术,我喜欢的领域都体现在这个专业中了,完美。”王时龙谈起35年前高考填报志愿时笑着说,哪知道,自己进到校园才发现“被骗”了。工艺并不是自己所理解的艺术,工艺事实上叫“方法”。王世龙说:“也没什么机会画素描画,画的就是机械制图,和艺术貌似沾不上好大的边儿。”

大国重器 填补空白

齿轮广泛应用于各行各业的装备中,不同性能的齿轮,决定装备的能力和寿命。尤其在航空、风电等高端装备的特殊服役环境,对复杂曲面动力传动零部件提出了高性能要求。

“大型风电的齿轮直径大的可以达到2米或者3米,这么大的齿轮加工出来,必须要用大的机床。我们国家做齿轮机床实力很强的企业就在咱们重庆――重庆机床集团。”重庆大学工作人员周先生告诉记者,当时我们国家没有这样的大规格齿轮加工机床,一旦国外对我们“卡脖子”,我们的航母、大型风力发电设备等传动系统出现故障,没办法维修,很可能就变成一堆“废铁”,更不可能制造新的大型装备了。

于是,从2006年开始,王时龙带领团队攻坚克难,发明研制了复杂修形齿轮精密数控加工关键技术与装备,打破国外技术壁垒,为大型风电、航母等“国之重器”关键部件的齿轮制造保驾护航。王时龙说:“历时三年,我们成功研发全数控高效大型滚齿机,成果不仅填补了我国该领域的空白,同时产品精度更高,无论是航母还是大型风电,提升平稳性可靠性就更有保障。”

王时龙团队的研发成果打破了国外高端制齿机床垄断,成果广泛应用于我国90%以上水面舰艇齿轮加工,也为汽车变速箱的批量国产化提供了保障。据了解,该成果获得2018年国家科技进步二等奖。

▲王时龙和他开发的器械所生产的齿轮

国家需要 就是他的目标

“过去大型齿轮加工机床,进口大约800万元一台,现在我们研发出来了,进口价格降到600万元,甚至更低。当某一天别人不给咱们供货的时候,我们可以很自豪地说:没关系,我们有。”王时龙带领团队发明的复杂修形齿轮精密数控加工关键技术与装备,突破国外专利壁垒,提升了中国传统制造业的底气、保障了国家工业安全。

周先生介绍,对重庆而言,汽车是支柱产业,齿轮作为汽车变速箱的核心零部件,在汽车产业中的作用举足轻重,重庆市是国内、乃至国际上的重要齿轮传动产业基地,产业集中度高,规模大。但长期以来,国产齿轮加工装备保证了手动挡变速箱以及低端自动变速箱齿轮的加工,还不能满足重庆市齿轮产业向高精度和高速干切方面的转型发展。

于是,王时龙团队与重庆机床集团合作,自主创新,研制了高精度数控磨齿机床、高速干切滚齿机床等,达到国际先进水平,其中高速干切滚齿机床市场占有率50%以上,突破了国外在该领域的长期垄断,实现了重庆市齿轮加工装备及齿轮传动产业从中低端迈向中高端,助力重庆高质量发展。

对于自己研究的目标,王时龙简单的介绍:“国家的需要,就是我们的奋斗目标。”

他的梦想 让零件“说话”

王时龙常年和冰冷的机器打交道,但他并不“冷”,文艺、感性,爱思考。有时候,实验室的灵感来源于无数个生活场景。

“2000年前,飞机还没普及,我们远行的交通工具基本上就是火车。有时候老师没时间,就委托学生帮忙去买火车票。”王时龙回忆,买票的时候,学生会跟自己交流,会问老师你要去哪儿呀,上铺还是下铺,哪天乘车……到了售票点,学生还会观察售票窗口前的排队情况,排到人少且移动速度较快的队列,最终高效快捷购买到火车票。

王时龙认为,买火车票最核心的问题就是排队。于是,他便琢磨着,要是车间里,每一个零件也能“交流”就好了。除了零件与零件之间,零件与机床之间也能“交流”,思考“我到哪儿去加工能保证精度,价格如何,到哪儿加工最省时呀……”

王时龙介绍:“每个零件的加工也是一个排队系统。这套体系完备以后,可以成为实现工厂去人工化的基础,让工厂的运作只保留最低限度的人力维护。”

目前,这项研究还在继续,王时龙坚信,随着物联网技术的发展,冰冷的零件也会有温度。将来,它们会“说话”,会“交流”,会“决策”,每一个零件都会成为智能体。