【工大創客】趙顯華:「豪克能」之父的工匠之路

2021-02-26 瀋陽工業大學校友總會


    趙顯華,1985年畢業於瀋陽工業大學鑄造專業,瀋陽工業大學第五屆校友會理事,濟南校友會理事、秘書長;工大創盟發起人、常務理事,工大創新創業教育導師。豪克能發明人、國家標準化技術委員會委員、國家科技部技術評選專家、中國精密協會首席專家、華雲科技創始人、影響濟南經濟實業精英,擁有數十項發明專利。

  在殘餘應力研究及應用領域建樹卓著,曾先後主持三峽水利工程、上海磁懸浮、列車大提速、航空航天等國家重大項目的殘餘應力消除工作。由其主編的《振動時效原理及應用》是振動時效工藝的綱領性文件,奠定了振動時效行業發展的基礎。趙顯華先生於2003年在一項應力研究中偶然發現了豪克能,作為一名極致嚴謹科研人員,趙顯華先生堅守「頂天立地」的宗旨,強調必須先固化豪克能在各行業應用的工藝參數,再進行商業化運作。歷經13年的探索研究,建立了完整的高端裝備製造豪工藝體系。


  百度搜索「豪克能」,顯示相關內容約169,000條,而這169,000條內容均屬於同一家企業、同一個發明人——山東華雲機電科技有限公司創始人:趙顯華。豪克能,是在世界傳統的「車、銑、刨、磨」等機械加工工藝上,新添的一種全新的機械加工工藝,簡稱「豪」。這項讓我國機械製造業對西方發達國家彎道超車的技術,這項國內外高端製造業領先技術,是沈工大的光榮和驕傲!

       濟南明水經濟開發區華雲豪克能產業園。沒有傳統金屬加工時的火光四濺、刺耳噪音,連接豪克能能量發生器的執行器工具頭,悄悄地以每秒3萬次的頻率衝擊金屬材料,四五秒鐘後,加工後的金屬表面光潔如鏡,能夠清晰映出人像,與加工前的黯淡無光形成鮮明對比。
  操作人員現場檢測豪克能加工前後金屬的粗糙度,檢測儀上分別顯示Ra9.227、Ra0.034。記者大嘆「神奇」,站在身旁的豪克能發明人——山東華雲機電科技有限公司董事長趙顯華笑著說:「你看到的僅僅是金屬表面的改變,也就是直接加工出鏡面零件。你看不到的是,豪克能讓金屬改性,疲勞壽命提高100倍,表面顯微硬度提高20%以上,耐磨性提高50%以上,耐腐蝕性提高50%以上,另外,金屬表層晶粒納米化。」
  1985年,畢業於瀋陽工業大學鑄造專業的趙顯華,成為濟南一家工具機廠的技術員,專門從事消除殘餘應力研究。殘餘應力容易導致金屬變形、開裂,從事這項研究的人很少,而應用非常廣泛。上世紀90年代趙顯華自主創業時,已經是國內殘餘應力方面的專家,先後主持了三峽水利工程、上海磁懸涪航空航天、列車大提速等國家重大項目的殘餘應力消除。
  豪克能正是以此為基礎,談起這項發明的初衷,趙顯華告訴記者:「在消除殘餘應力時,我一直在思考,能不能消除金屬負能量的同時,給它注入一種正能量。」他利用激活能和衝擊能的複合能對金屬零件加工,這是一個非傳統機械加工思想實現機械加工的全新工藝。趙顯華發現,用世界上任何一個名詞都無法表達這種工藝,於是在2003年,他將這一新工藝命名為「豪克能」,並申請了發明專利。
  這項發明從試驗室走向產業化,趙顯華又花了3年時間,這個過程他後來很少提及,記者反覆追問下,他說:「當時企業全部資金用於研發,差點撐不下去了,身邊所有人都反對,只有我自己堅持,因為我知道一定能成功。」記者了解到一個細節,或許可以說明當時的艱辛。為了完美製造豪克能執行器上的工具頭,試驗廢棄的鋼鐵裝滿了三卡車。
  2006年起,成熟的豪克能技術開始應用於製造業。「我從2003年命名豪克能,直到2012年這個名字才叫響了,一方面是因為國家首席抗疲勞製造專家趙振業院士給予高度評價,支持這項世界獨一無二的技術,另一方面,上千家國內外製造企業成為我們的用戶,豪克能的知名度不斷提升。」

       豪克能的第一個終端合作用戶是法國著名的能源和運輸設備製造商阿爾斯通,這次合作給雙方帶來了驚喜。
  阿爾斯通有一個130噸重的核電關鍵零部件,未達到圖紙加工要求,需進行再加工,阿爾斯通的客戶要求,除了提高零件的表面光潔度,還要提高零件的硬度,否則,零件只能報廢。阿爾斯通非常焦急地在全球尋找解決方案,偶然了解到華雲機電擁有此項專利技術,於是邀請技術團隊直接交談。
  「這裡面還有個小插曲。」華雲機電業務人員回憶,「法國人問豪克能全套技術的費用,我們報價30萬,對方沒有表態,我們就離開了。路上接到電話,對方問30萬是美元還是人民幣,我們說是人民幣,對方很高興,表示馬上簽約。」
  零件通過豪克能技術再加工後完全符合圖紙的各項要求,將要報廢的零件因此獲得重生,之後阿爾斯通與華雲機電又有了多次合作。
  以精密製造著稱的西方國家為什麼要用咱的技術?趙顯華介紹,中國傳統製造仍處於成形製造階段,疲勞壽命為1,西方發達國家使用的是表面完整性製造,疲勞壽命提高10倍;豪克能是抗疲勞製造的核心技術,將疲勞壽命提高到100倍,實現了我國金屬加工領域對西方發達國家的彎道超車。

  有金鋼鑽就敢攬瓷器活兒。2006年,趙顯華的豪克能技術還沒有什麼知名度的時候,他就瞄準了全球著名的德國西門子技術。杭州汽輪機廠當時生產轉軸用的是西門子設備及工藝,無論杭州汽輪機廠還是西門子,都認為已經用上了全球最先進的技術。起初趙顯華帶領豪克能技術團隊主動找上門來,汽輪機廠和西門子都表示「不屑一顧」。
  「這是一塊最難啃的骨頭,用了3年時間,反覆用豪克能技術試驗,誰加工的轉軸粗糙度低、硬度高,完全用檢測數據說話,每一次試驗都得出同樣的結論,豪克能的表現讓所有人豎起大拇指。」讓趙顯華自豪的是,2006年,杭州汽輪機廠轉軸製造環節全部用豪克能替代了西門子。
  目前,不僅國內的汽輪機廠大部分用豪克能技術替代了西方技術,歷經十多年的發展,豪克能技術已經在軍工、航天、高鐵、船舶、汽車、工程機械製造以及通用機械製造等行業廣泛應用,打破了西方發達國家在高端製造領域對我國企業建立的技術壁壘。
  航空發動機製造被譽為現代工業皇冠上的明珠,是經典力學在工程應用上逼近極限的一門技術,其關鍵零部件要面臨高溫、高壓、高速旋轉的苛刻考驗,在部分技術環節、工業門類上的短板,一直制約著我國航空發動機的發展。
  近期,又傳來一個令人振奮的好消息。趙顯華與趙振業院士聯合採用豪克能技術加工的航空發動機軸承壽命是德國FAG航空軸承的22倍。

       在這個技術日新月異的時代,大量新技術被模仿被超越,但趙顯華創辦的華雲機電一直是豪克能技術的唯一持有者,顯然,這項涉及金屬物理、振動、超聲波、機械加工、應力等多學科的技術很難被模仿或複製。
  記者在華雲機電採訪時了解到,豪克能技術背後有200人的研發團隊,雖然原理相同,但加工位置、零件硬度、工具機性能等各有不同,每應用到一個行業,都需要花費大量時間、精力攻克一個個技術難題。以前述航空發動機軸承為例,趙顯華帶隊歷經4年,經過1500個日夜的試驗,克服了精度、轉化率、二次諧波汙染等難題,設計研發了一套特殊的恆流裝置,且屏蔽了負載和環境影響。
  「豪克能在各行各業的應用,還在持續開發研究中,我也很難預測,它的能量究竟有多大。」趙顯華說。
  在水、電、氣等行業,跑冒滴漏是難以解決的大問題。國內20多家閥門廠已經用上豪克能技術,球閥密封壽命提高3-10倍,杜絕了跑冒滴漏。
  華雲機電和鐵道部合作的一個項目,用豪克能技術加工高鐵的車軸,可以讓高鐵車輪壽命提高一倍,這樣一來,濟南鐵路局一年就可以節省1600萬元的支出。
  豪克能的用戶已經有1116家,這些製造企業嘗到了產品質量提升帶來的甜頭。山東一家生產汽車車橋的企業,將出廠單價由1400元提高到1800元;一家活塞廠將車用活塞的壽命由400萬次提高到700萬次,達到了奔馳車的供貨要求;還有一家生產石子破碎機的企業,因為新技術讓破碎機的壽命提高了數十倍,這家企業不再銷售機器,而是入股石子加工廠,直接改變了商業模式……

  在豪克能的宣傳材料中都寫著這樣一句話:「豪克能是趙顯華先生偶然發現的一種新型加工工藝。」
  深入採訪之後,再來回味這「偶然」,五味雜陳。或許是趙顯華將發明過程中的「靈光一現」視為「偶然」,但誰又能否認,「偶然」背後是一生的艱辛付出、刻苦鑽研?
  趙顯華生於上世紀60年代,並於80年代初以優異成績考入瀋陽機電學院(瀋陽工業大學)求學,他說,「生長在那個年代,感覺自己有一種對國家、對民族的使命感,我的使命就是,幫助中國企業製造世界一流產品。」經營企業二三十年,很多商機主動送上門來,但他目標明確,從未想過如何掙快錢,企業至今仍列隊「中小」。
  中國製造業走過了粗放、快速發展的幾十年,曾經只要有產品就有需求。如今,西方國家「製造業回歸」,讓走低端路線的中國製造業越來越難過。在這一背景下,豪克能讓中國製造業找回了自信,看到了希望。

  縱觀塵寰興衰,誰率先創新突破,誰就會引領世界,時代如此,民族如此,企業如此,個人亦是如此。故步自封的結局只能是束手待斃,在這個日新月異的時代,我們惟有創新、惟有改變,方能無所畏懼,不被淘汰。

  打破內部原有的束縛,改變是痛苦的;一項好的創新,要能「頂天立地」,創新是艱難的;我們自我革新的速度必須超越行業的發展,方能保持領先地位。

  機械加工,一個傳統行業,歷經數百年發展,至臻成熟,與IT等新興行業不同,創新難度呈幾何倍數增加,每一項加工工藝的確立,無一不歷經時間沉澱與檢驗。華雲是幸運的,豪克能在自我完善的過程中,得到了社會各界的包容與支持。13年,有個人、有企業、有科研機構、有政府與媒體,他們昔日的讚揚與鼓勵成就了今天的豪克能。

  作為一項全新的加工工藝,豪克能的經營模式也應具備開放性,以更廣闊的胸懷聚攏業界精英回報社會,所以華雲科技致力於打造機械行業「創新·創富雲平臺」。只要您是機械從業者,您就可以關注並加入「豪」製造,為完成「幫助中國企業製造世界一流產品」的使命加油助力,甚至吶喊鞭策。

(本文原載於《濟南時報》,總會小秘書編輯、有增刪)


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