
毛家振(右)和他的建筑機器人研究團隊。
當前中國的建筑業農民工,平均年齡近40歲,并且基本沒有新鮮血液補充。我們要培養新一代的建筑工人,不是單純做體力勞動,而是能操控和維修機器人的年輕工人。回過頭來,這也能倒逼機器人的建筑工藝不斷優化。
——— “建筑器人”研發設計師毛家振
不到一年時間,廣東博智林機器人公司實驗中心走出了一批建筑機器人,在建筑工地上進行地面抹平、鋪瓷磚、墻面噴涂等工作調試。它們都出自毛家振的研發團隊,而他也成為了建筑機器人研究一院一〇一所的負責人。
一年前,順德北滘,一座面積達11.23平方公里的中國最大機器人谷拔地而起。碧桂園集團選址于粵港澳大灣區這一核心腹地,5年斥資800億元,成立全資子公司———廣東博智林機器人公司(下稱“博智林”),欲引進1萬名頂尖機器人專家及研發人員,打造世界級機器人制造與應用高地。聽聞這一全球“征集令”,在新加坡生活十多年的毛家振坐不住了。“作為一名機械研發工程師,我一直關注著機器人領域的發展,希望能把所學技術帶回國,運用到新興產業中”。
深海采油,升級油氣開采設備
2002年,毛家振前往新加坡留學,此后十年間,他完成了從本科到博士階段的學習,主要研究新材料與新產品在石油天然氣領域中的應用。“我讀博時,目的很明確,就是要走產業化道路,把當前有潛力的技術轉化為生產力,并能在3-5年內落地應用”。
畢業那年,毛家振加入了全球最大的油田技術服務公司———斯倫貝謝的新加坡分公司,從事上游核心產品的技術研發工作。這是一家有著近百年歷史的老牌企業,毛家振所瞄準的,是其先進而完善的產品開發體系。“它們的框架和制度十分細致、成熟,產品的可靠性和安全性做得非常好,有助于我積累豐富的經驗”。
要知道,石油開采方法主要有自噴采油和人工舉升:油層物性好、壓力高的油井,油氣可自噴到地表;反之,當地層能量不足以將油氣舉升至地表時,就需要人工補充能量,進行人工舉升。毛家振解釋說,石油開采都是由淺入深,當挖到一定程度后,現有的產品往往無法滿足深海的作業條件。“包括壓力、溫度,越往深海時,產品性能要求越高,開采成本也越高,每個平臺日均花費高達百萬美金”。
此時,深海采油產品對可靠性至關重要。“要保證產品不出現故障,就算遇到故障,也要用最快的時間解決”。毛家振帶領著團隊,對墨西哥灣海域使用的一款油氣開采設備進行升級,從產品系統開發的技術突破,到產品功能的研制,及至后期運行和維護的機制標準。
2015年,新產品高溫高壓高可靠性深海人工升舉系統的誕生令團隊沸騰了。“在機器惡劣的條件下,它的可靠性、對環境的適應性,都提高了2-3倍,這是行業技術上的突破”,毛家振欣喜地說。
研發新材料,3D打印螺旋槳
2017年5月,荷蘭達門船舶集團宣布,在鹿特丹增材制造實驗室(RAM Lab)中成功研發出第一個船舶3D打印 螺旋槳。其命名為“WAAMpeller”,是世界上首個獲得船級社認證,可以直接投入使用的3D打印螺旋槳。“老東家”傳來的喜訊,一下子勾起了毛家振的回憶。
在斯倫貝謝,成熟的產品研發程序讓新人快速上手,按照既定程序就可以把產品做出來。但于毛家振而言,“這就容易在技術和視野上受限,失去獨立思考和創新的空間”。他明白自己的興趣點在于,“利用新材料、新能源進行產品研發”。
隨后,毛家振任職于荷蘭達門船舶集團的高級研發工程師,開始研發新型產品,包括3D打印的螺旋槳、用高分子復合材料制作的海上救援快艇,等等。
“實際上,很多新興產業領域已有豐富的研究成果,但缺少一個牽頭人將這些成果集中起來,定義出一個產品形態,通過反復試驗和測試讓技術落地應用”。毛家振說,3D打印領域就是如此。在他看來,用3D打印制作船用螺旋槳再適合不過。由于螺旋槳的形狀是不規則的,曲面多,且在海底受力復雜,對生產材料和工藝的要求很高。“原始的用鑄造或車工的‘剪裁式’制作,是將大的合金材料做出來再進行切割,而3D打印屬于‘增材式’,用顆粒粉塵一點點從小到大做出來,在性能、成本上極具優勢”。