中电科(宁波)海洋电子研究院,由中国电子科技集团公司第三十六研究所和中电科海洋信息研究院共同设立,总投资2.5亿元,注册资本1亿元,主要从事海洋监测、港航管理、船用电子、海岛开发等领域海洋电子的研发及产业化。
本次中国行·材料行大型系列访谈走进中国电子科技集团(宁波)海洋电子研究院。
研究院自成立以来大力发展海洋电子装备产业,目前已成功研制卫星紧急无线电示位标、主机遥控系统、个人/平台遇险求救系列产品等多款产品,代表了国内领先水平,并占据了一定市场份额。
中电科(宁波)海洋电子研究院有限公司副总经理黄贤格接受了记者采访。
首先他开门见山地谈到,海洋电子装备产品的发展,电子元器件和结构件制造等,都不可回避地需要高科技材料的支撑。因此,可以说新材料的发展深刻影响着海洋电子装备产品的发展。
据介绍,应用领域在船舶,海洋环境与陆地有巨大区别,环境潮湿、强腐蚀性的盐雾加上太阳辐射时间长等环境因素都对海洋电子装备产品所需材料的耐候性提出了更高的要求。
首先,材料的高度抗紫外线性能。海洋电子装备产品所用材料需具备耐高、低温特性,以适应两极附近零下40-50摄氏度的低温和赤道附近(暴晒下)零上60甚至70-80摄氏度的高温。
“在产品的研发过程中,我们发现日、德材料品质较好,这或主要与其工艺有关。以铝合金材料为例,采用的是阳极氧化工艺,我们把用了二十几年的日、德产品我们拆下来看,品质还是很稳定。因此,我们热切地希望我们国内的企业和科研机构、高校等能够为海洋产品设计、制造、提供更多优质的性能卓越的新材料。同时,也希望联盟起到桥梁作用,连接生产企业与材料企业,实现最大产业价值地对接。”黄贤格说。
首创性产品
黄贤格在采访中讲到,在国内外使用的海洋电子装备产品中,很多都是宁波海电院首创的,产品市场占有率目前超过了50%。此前,中高端船舶(海工)通讯导航产品、自动化产品、传感和传输产品等都是日本、韩国、欧美产品占主导。
“宁波海电院正在做一项‘去进口化’工程。”黄贤格不无自豪地说。
“以GMDSS全球搜救系统的产品为例,产品‘国产化’还具有一层特殊而重要的意义。如果用国外产品,对我国战略安全构成威胁。举个简单的例子,如遇战时,相关海域的商船和民用船会被征用,用于侦察、运送补给甚至武装人员。如果船舶上使用的是国外设备,敌对方可以利用船舶上安装的定位设备来掌握我方的动向,安全便无从谈起。因此,宁波海电院作为一家央企,我们也肩负着捍卫国家安全的神圣使命。”
“另一方面,为了填补我国在船舶电子、海洋电子领域的空白。过去由于我们长期依赖国外产品,其在价格上形成了一定的垄断,中国自主产品的诞生也打破了国外企业掠夺性定价的格局。”
黄贤格进一步解释说,“公海海事组织要求驶入公海的船舶必须安装通讯导航等安全产品,否则给予处罚。因此对于中国的船舶来说,在没有国产产品可选的情况下,只能选择国外产品。而价格的垄断增加了船东、渔民的经济压力。因此,宁波海电院在船舶电子、海洋电子领域产品的研发成功,是一项利于整个国家的经济建设和人民经济利益的工程。”
记者:请您谈谈在进行海洋电子装备产品‘去进口化’过程中,企业遇到了哪些困难?
黄贤格:首先,国外企业向我们封锁核心技术。第二,产品本身的研发与生产相对难度较大,需要一定时间积累。比如中高频海事电台(MF/HF RADIO),然而在宁波海电院之前我国却没有符合要求的民用产品。此类电台仅限军方领域,民用领域是空白的,宁波海电院实现了首创。
例如,宁波地区每条渔船都安装的卫星紧急无线电示位标,进口产品价格是1万元左右,在产品问世后,保证品质的同时,售价远低于同类进口产品,收到了良好的市场反馈。2013年下半年开始在国内销售,如今已经销往全球。
记者:请问,此前为什么国内产品在很长一段时间处于“难产”?
黄贤格:这个问题,有两方面原因,第一是,技术公关难,第二是,产品认证难。
技术难。比如我们卫星紧急无线电示位标(EPIRB)的结构件采用AES材料,与普通ABS相比,在低温条件下不易发脆,因此对材料要求比较高。认证难。产品做出之后信号要通过卫星接收,因此要经过全球卫星搜救系统(COSPAS )和中国船级社(CCS)等组织的入网许可。提供产品样机,技术说明,接受从产品到技术再到材料的检测,最短的时间也要6个月。
据介绍,现在,宁波地区所有的渔船必须安装这卫星紧急无线电示位标,是船舶遇险时“保命”的。产品到渔民手上的价格是不到2000元,价格还不到同类进口产品的1/3。
静水压力释放器两年要更换一次,当船遇险下沉到水下2米后,静水压力释放器被激活,从盒子中脱出后浮出水面,每分钟向卫星发一次定位信号。信号包括船名、船的代码和事故船舶的位置,定位可以精确到50米。
“我们把产品做到了可以在海洋中发射信号9天9夜,大幅超过了国际上2天2夜的要求。”黄贤格说。
除此之外,我们还会负责后续服务,2年更换一次静水压力释放器,4年更换一次电池。”黄贤格说。
由于这项产品长期在海洋环境中,因此对材料有极高的要求。2013年产品上市,至今问题率为0。作为国企,我们在选购器件和材料时首选国产产品。电台结构件是铝合金材质,考虑固性,轻量性、耐腐蚀性和散热性。
总体来说,船舶上产品所用的材料可以归结为两类,第一是金属材料,第二是塑料材质。金属材料用的最多的是铝合金和铜。比如阀门器件等,经过特殊处理之后,这些金属材料具备了,硬度高、韧性强、耐腐蚀等。
塑料材料主要有ABS/AES/PC等,按钮等选用的是硅胶材质。宁波海电院的产品现覆盖了20几万条在海洋中作业的渔船,随着产品的推广和被认可,这个数字还在增加。
中高频海事电台(MF/HF RADIO)
宁波海电院的另一个产品是中高频海事电台(MF/HF RADIO)。通过这个设备可以实现船舶之间的“半球通讯”。半球通讯是通过电离层(相当于金属层)反射实现。经过电离层的反复反射,跨越海平面和陆地实现半球通讯,通讯距离可达1000多海里甚至更远,例如可以从宁波呼叫到韩国和广州。这是一个海上通讯的重要设备,同时,通过设备上的专用搜救频道,周边装有这种电台的船舶都可以收到呼救。关键时刻,该设备关系到从业人员的生命财产安全,对渔船的定位与救援起着非常重要的作用。但是中高频海事电台的价格高于示位标,国家或会以补贴的形式逐步推广这项设备。
黄贤格补充说,“在电台出现之前,在海洋上是没有其他通讯手段的。卫星电话在公海的漫游费是6块多每分钟,还要受到通讯网络通话质量的限制。而国外中高频电台产品的价格在4万元人民币左右。我们自主研发的产品到渔民手上价格远远低于这个价格。性能与国外产品相当,在第一代产品之后,第二、三代产品也在研发和生产,功率更强,通讯距离更远、更清晰。”
“从这些方面来讲,我们做的是对渔民安全保障的产品。也是国际海事组织和我国国家海洋渔业部门在重点推广的产品。然而,2016年1月8日,舟山渔船失联事件再次敲响警钟。在茫茫大海,叫天不应叫地不灵,手机没讯号,渔民们急需一款可靠的、保命的通讯、定位产品。我们每天和海洋电子装备打交道,对于这类事件特别敏感,我们很遗憾每一次意外的发生,如果我们的设备早点安装在船舶上或许能避免船员人身和财产安全受到损害。”黄贤格略显激动地说。
对于国际认证,黄贤格进一步解释说,“全球海上遇险与安全系统(GMDSS)中技术难度最高的就是卫星示位标和中高频海事电台。我们就从最难的开始攻关,克服了周期长、难度大、投入大、认证费用高、周期长等困难。以卫星示位标的认证为例,费用就达几十万。从研发到投产要经历2年左右,做完一代还要继续突破新一代产品。比如个人可佩戴的示位标产品,实现了定位更精准、携带更方便的功能。随着船员安全意识的提高,这项产品也会被推广,我们希望借此真正做到科技改变世界,科技改变人类生活。”
记者:请您谈谈宁波海电院产品的核心是什么?
黄贤格:软件是最核心的,电路、架构、主板、芯片这些别人拆开产品就能看到,可以被模仿,但内部的软件(算法)经过加密处理,很难被抄袭。通过创新技术把软件物化到硬件架构中去,软件是我们做电子产品企业的核心中的核心,双方面结合我们才能做的更好。
记者:宁波海电院现在使用的主板芯片是进口还是国产产品?
黄贤格:我们采用产品时,首先看能否满足我们产品的技术指标和可靠性要求以及成本。同等技术条件下,我们会优先选择国产材料或芯片。首先,宁波海电院作为央企有支持民族产品和品牌的责任和义务;其次,国内企业在服务上更有优势;第三,国内产品一般在性价比更优。当然,如果国产芯片或材料在可靠性要求和技术指标上无法满足我们的需求,宁波海电院也会在某种程度上不计成本地选择更优产品无论是国产还是进口品牌。
从这个角度来说,我们的器件选择是全球化采购,从而最大程度地保证使用产品的渔民、船员的安全。一艘船舶驶出港口作业,动辄就是半年几个月时间,如果途中电台或其他设备出现故障,维修无门,这对船舶使用者是不可估量的风险。这也就不难理解,为什么我们对产品可靠性有极高的要求,海事产品难就难在这里。
记者:目前宁波海电院产品的设计使用年限是多少年?是否有定期维护?
黄贤格:中高频海事电台在无人为破坏等条件下,使用期限长于普通家电类产品。我们的经销商,代理商等渠道,定期为用户提供产品的后期维护服务。售后范围覆盖全球。目前直营店还只在中国范围, 随着公司的发展,我们的直营售后点也将拓展到世界版图。
他进一步解释,大众口中的直营店,我们称之为服务部。截至目前,在我国海岸线从北到南,遍布大连,石岛,响水,扬州江都,上海,舟山,宁波石浦,台州临海,福州,广州,海口这些城市的港口。设点的目的是服务客户(渠道商、代理商)与用户,供货、售后、技术支持,每个服务部的工作人员都是经过多次专业培训后上岗。在经营过程中,我们也对客户进行分级管理,重要客户、大客户和一般客户,经过2年多的运营,我们对全国的客户渠道已经比较熟悉。
记者:我们注意到在中国电子科技集团的产品中有一项是“无人艇(USV)”项目,请您介绍一下。
黄贤格:无人机已经逐渐为人们所熟知,但无人艇还是前沿产品,目前全球还没有公司或国家做出成熟产品,原因是无人艇的技术难度更高。包括地球曲率、洋流、礁石、风浪等不可控因素使得海洋环境比天空更复杂。目前宁波海电院的无人艇还在研发阶段,未来我们计划将无人艇产品用于恶劣环境下的海洋环境检测,如原油污染、执法取证、跟踪、军事监查等。它具有体积小、速度快等优势,可适应军民两用的需求。目前宁波海电院的无人艇产品已经进入到到功能样机的测试阶段,涉及到无人驾驶、远距离遥控、无线信号传送、续航能力、自动避碰等。
这个产品作为我国战略性产品,它系统复杂,需要大量积累。而宁波海电院在自动舵、主机遥控等领域的产品积累都为无人艇的研发打下了坚实的基础,让这项科技不是纸上谈兵。
记者:宁波海电院在无人艇的研发与生产过程中是否遇到了哪些困难?
黄贤格:无人艇的难点主要集中在印证系统的可靠性、协同的功能和能源的保障。提供电力给无人艇上的任务系统,更会根据不同需求进行合理组合,如留海时间较长的无人艇,可能会选用太阳能电池,如果对航行速度要求很高的无人艇,还要配合多重电力系统。
无人艇产品也有定制化需求,比如有国外客户找到我们定制无人艇,主要用于海岸线巡逻、渔政执法等。
记者:您提到,宁波海电院最大的核心技术是软件,而软件中的关键因素是人才,宁波海电院是如何规避人员的流动对研发产生的影响?
黄贤格:宁波海电院总的研发人员达到70人左右。以卫星示位标的研发为例,初期可能是8个人的团队,中期可能是5个人,后期产品迭代改型也需要一定的研发人员,因此整体团队是在一个动态变化中发展。涉及到某具体部分的人员时,如电路设计师、软件设计师等,公司采取多种方法来应对人员流动。如通过校园招聘电子信息、通讯、软件、电路设计、机电一体化、船舶等专业的优秀毕业生来充实研发团队,目前主要以硕士研究生为主。
还有一部分人才来自于中国电子科技集团公司第三十六所。我们在企业内实施产品经理制,产品经理可以整合技术、市场、信息等。我们给产品经理多方面的资源支持,让他更具自主性的带领团队,实践证明,产品经理制从资金、效率等方面都较原有模式有所进步。此外,我们每个岗位都有人才梯队和人才库。事业留人、情感留人、待遇留人、成果留人、绩效留人等这一些列措施,都保障了宁波海电院在行业中的人才和技术优势。
中国电子科技集团公司主要分成两个部分,一部分是嘉兴宁波海电院智慧产业园,以外包型生产为主;另一部分是在宁波(总部),宁波也是宁波海电院未来发展的大本营,以研发为主。
从量上看,海洋产品的需求量远不如陆用产品,自建生产线费用高、效率低,因此我们会寻找专业的合作伙伴按照我们指定的产品标准去做,由我们严格把关最终产品品质。目前,宁波海电院从开模和材料的提供都是取材于宁波周边本土企业。
在实际操作中,我们所选的都是比较高端的材料去做,我们的目标是,产品科学、可靠性高、外观漂亮。
记者:请谈谈海洋电子装备产品对材料企业有哪些需求?
黄贤格:在海上应用过程中,对材料的两个特征需求最高,第一是耐腐蚀(抗盐雾),第二是抗紫外线。此外我们还会关注材料的散热性、强度、性价比等也是我们采用新材料的考量因素。现在主要采用传统的ABS、AES和铝合金材料。如果有新材料可以应用在我们的产品中,我们是非常欢迎的,我们也乐于使用新型材料特别是环保型材料,不仅是材料好用,也要肩负起企业发展的社会责任。
比如,中高频电台使用的材料是铝合金,一个电台重量是几公斤,在运输过程中,出现过变形或裂痕,油漆很容易被刮伤;塑料外壳,低温情况下变色等都不符合我们的要求,我们也在不断追求新型可以替代的生产材料。我们所有对新材料的要求都围绕着适应海洋环境、性价比高和环保这三点。
船舶设计与制造中也会涉及材料问题,如雷达的耐摩擦、耐高温要求等。在未来宁波海电院也在布局船舶设计与制造,一旦开始投入项目,不可避免地将会涉及到材料的问题。可以说,材料企业的发展直接制约着船舶制造企业的发展。从现阶段来看,做的企业很多,但是国内没有企业做好,被边缘化,市场占有率低,产品无法进入国外企业占领的主流市场,很大原因是材料不过关、加工工艺不高、精度不高。
我曾经到国内参观一家生产电罗经(是利用陀螺仪的定轴性和进动性,结合地球自转矢量和重力矢量,用控制设备和阻尼设备制成以提供真北基准的仪器),为船舶指明航向,精度很高,对轴承、材料的精密度的要求也很高。据厂方介绍,无法使用国内的材料产品,尽管国内产品价格更低,但是出问题维修的价格就高于材料节省的费用。
记者:请您谈谈宁波海电院的未来发展计划。
黄贤格:未来,宁波海电院将重点发展,海洋电子产品装备制造,船舶设计建造,整船打包,系统集成(设计施工),建造智能船舶等。
宁波海电院通过多年的积累和不断进取,在海洋电子产品装备制造方面取得了长足的进展。攻克了高技术难度的中高频电台、卫星示位标、搜救应答器等GMDSS产品及自动操舵系统、主机遥控系统等船舶自动化产品系列。同时,宁波海电院充分发挥国资优势,在周期长、投入大的项目上,迎难而上,成效明显。
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