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《人民邮电报》:竟十年之功摘取皇冠上的明珠  朋来攻克超强抗弯光纤关键技术

时间:2015-06-10 来源: 作者:

  近 期,在刚刚落下帷幕的2014年度“中国通信学会科学技术奖”评选活动中,朋来“超强抗弯光纤关键技术、制造工艺及成套装备”项目,凭借其深厚的技术 积累和领先的技术优势,从众多高水平的研究成果中脱颖而出,荣获中国通信学会科学技术一等奖。在此之前,该项目已经获得总装备部军队科技进步一等奖、湖北 省科技进步一等奖。   

 

超强抗弯:光纤技术皇冠上的明珠   

 

  抗弯光纤技术被誉为 光纤技术皇冠上的明珠,由于其技术先进性、工艺复杂性和应用广阔性,也被称为光纤市场最值得期待的大蛋糕。国际先进企业投入巨资进行了大规模研究,试图在 这一光纤新技术领域继续占领技术和市场的制高点。对我国而言,抗弯光纤技术是在光纤通信领域实现弯道超车的突破口。如能实现抗弯技术等高端光纤技术的创新 突破,形成系列技术和市场的全面解决方案,将不仅能获得抗弯光纤等光纤新技术的切蛋糕机会,而且还能反哺常规光纤技术市场,使原有受制于国外知识产权限制 的光棒、光纤核心装备行业等能放开手脚,获得大踏步前行的机会,实现“棒纤缆”一体化全面发展,进而带动我国光纤通信技术快速提升。   

 

  烽 火通信秉承武汉邮电科学研究院三十余年的技术积累和沉淀,历经十年之功,在国家“973”、“863”和“科技支撑”等计划支持下,实现了“超强抗弯光纤 关键技术、制造工艺及成套装备”的创新和产业化突破,连续攻克了“设计、工艺、装备”三大核心光纤技术体系,突破了美日欧技术封锁与专利壁垒,掌握了超强 抗弯光纤从关键技术到制造工艺再到成套装备的一揽子解决方案,研制成功最小弯曲半径可达2mm的超强抗弯光纤,拉丝速度达2800m/min的全球领先的 高速拉丝塔,突破了光纤行业“制造工艺与成套装备”的瓶颈制约,为我国光纤光缆行业的全面发展奠定了知识产权、技术和装备三大基础,从而为我国光纤产业 “由大到强”、与国际光纤巨头抗衡打下了良好基础,有力支撑了宽带中国战略的实施。   

 

  该项目突破专利壁垒,实现光纤弯曲半径从数十 mm量级降低到mm量级规模生产,多年来累计实现近亿芯光纤光缆的应用,近三年海内外销售收入超32亿元,其中出口超8亿元。朋来已成为国内三大电信 运营商工程用量最大的光缆供应商,全球第二大光缆供应商。朋来超强抗弯光纤光缆产品广泛应用于国家一级干线网、二级干线网、城域网与接入网络,有力支撑了 国家5000亿元的宽带信息化建设。中国科学院院士陈国良在973验收意见中这样评价:“该课题提出了弯曲不敏感光纤的三步法光棒工艺方法;实现了国际领 先水平高速拉丝技术;研制的超强抗弯单模光纤的最小弯曲半径达2mm;提交了接入光纤光缆国际标准文稿2份,填补了国内空白。”日本国际光纤知名专家铃木 秀雄专程到朋来考察,并高度赞赏朋来:“拉丝装备及拉丝技术已经达到了国际领先水平,令人叹服。”   

 

瞄准全球第一,自主研制光棒装备及高速拉丝塔等成套装备   

 

  2011 年,商务部对进口光纤的反倾销裁定,为国内光纤产业提供了发展的时间和空间。反倾销措施到2016年解除,到那时,国内光纤产业将直面全球竞争。因此,在 这3年多的时间里,能不能快速提升竞争力,决定着我国光纤产业的前途和命运。同时,近年来国内光纤市场需求旺盛,出现了供不应求的局面,每年的应用总量大 约占全球的一半,这对我国企业的自主研发和创新能力提出了更高的要求。一味地靠买设备进行扩产并不能给企业带来核心竞争力,反倒会形成竞争红海,削弱我国 企业与国际领先企业的竞争能力。朋来作为国内光纤光缆的龙头企业,有责任树立自主创新的标杆,带领我国企业突破国外技术和专利封锁,掌握高端光纤成套装备 技术,从而能在与国外企业全面竞争中占据有利地位。   

 

  也正是这一目标的牵引,朋来在进入二十一世纪初即全力开发光纤装备,首先攻克了 光棒核心装备技术:PCVD装备技术。该装备由沉积车床和熔缩车床两大系统组成,单层沉积精度比其他工艺沉积精度高10倍以上,实现了抗弯曲光纤复杂波导 结构的精细化制造。国家科技支撑计划王占国院士及验收专家组对该项目取得的“7项自主创新技术成果”给予高度评价,包括:无损隔热等离子体谐振腔,沉积和 成棒旋转密封装置(磁流体轴向密封技术,真空状态下的泄漏率达到10-10Pa/m3/s),电感应熔缩装置(较传统的氢氧焰热源的温度场更为稳定)。   

 

  如果说光棒装备是关系光纤设计与工艺实现的核心,那么光纤拉丝装备则是光纤产业化的基础。国外进口拉丝塔,技术上不一定能完全达到要求,而且价格昂贵,后续 的维修、升级改造成本高。而朋来从事光通信研究多年,从这里拉出了中国第一根实用化光纤,即便在“巴统”时期,包括制棒、检测、材料提纯都是自己来做,积 累了丰富的经验和技术诀窍。因此经过深入评估后,朋来果断决定自主研发拉丝塔。   

 

  瞄准世界领先的高速拉丝塔目标,自建拉丝塔项目正式启动。十余年的积累和不断探索,让项目组用比国外企业拉丝塔研制建设不到一半的时间,建成了达到世界最高拉丝速度的高速拉丝塔,费用也只相当于引进国外设备的一半。   

 

惊人的突破源自艰辛的付出   

 

  再先进、再高超的设备,都是人做出来的。拉丝塔项目的成功来之不易,没有一支敢打硬仗的队伍,用一半的时间、一半的预算达到业界一流的设计水准,几乎是无法想象的。   

 

  在 2012年3月董事会批准拉丝塔建设项目之后,整个项目团队举行了一次别开生面的动员会。大会特别邀请了项目组成员的家属,向他们介绍了这个项目对于发展 朋来光纤产业的重要性,恳请他们在今后很长的一段时间里给予理解和支持。令人感动的是,朋来员工对于振兴中国光纤产业有一种特别的责任感和使命感,这在一 般市场经济条件下的企业里是看不到的。而整个项目实施的过程,团队员工的家属都给予了最大程度的配合。光纤的拉制技术实际包含三个层面:光纤拉制的装备技 术、光纤拉制的工艺技术和光纤拉制的管理技术。新建的拉丝塔要形成大尺寸光棒的高速拉制技术,需要实现这三个方面的全面精细化改进。对大尺寸光棒的拉制而 言,在装备方面主要涉及高温炉及发热元件、吊棒系统、涂覆系统、牵引收丝系统等;在工艺技术方面,则主要涉及高速的升速技术、直径控制技术和控制系统技术 等;在管理技术方面,则有拉丝异常的管理、连续拉制的不间断管理、整体效率提升的方法等。而拉丝塔的建设过程,和工艺改进、管理改进是同步进行的,这里面 凝结了建设团队的大量心血和智慧。与购买设备不同,自行开发,就要大到一个高温容器小到一颗螺丝钉,全部需要自己购买或生产。建设拉丝塔项目时,大家深刻 感受到国内工业加工能力还有待于提高,很多零部件采购回来质量不达标,需要技术人员进行改造。从拉丝塔顶开始直到底层的生产线,随处可见项目团队为了降本 增效、改善拉纤工艺所作出的努力。就是在这样困难的条件下,全体员工夜以继日地工作,付出大量艰苦卓绝的劳动,终于提前完成了预期目标。这种使命感、责任 感是用多少钱、多少利益都无法估量的,这也是朋来作为中国“光通信专家”的立身之本。   

 

严苛的内控标准铸就超一流品质   

 

  烽 火通信一贯以高质量产品交付为己任,产品的内控指标比国家标准严格很多,远高于行业平均水平,而所有的成本核算都是在达到内控标准的前提下进行控制。比 如,用一根大尺寸光棒拉出的光纤,最长可以到2000多公里。中间如果有一个点出了质量问题,就有可能影响整个光纤链路的通信功能。因此,拉纤过程的控制 绝对要达到“高精尖”的标准。朋来2013年完成的四座拉丝塔,拉纤速度达到2800米/分钟,比业界较好水平的2000米/分钟高出40%。 2800米/分钟,相当于时速170公里,所有的操作、控制、切换都在电光火石之间完成,不允许有丝毫差错。   

 

  再如,一根光纤的包层 直径国家标准要求为125±1微米,朋来的控制水平是125±0.3微米以下;光纤的涂层直径国际标准是245±10微米,朋来的内控标准为 245±3微米。其误差精度相当于业界平均水平的10倍。此外,光纤的内涂层没有国际标准,业界平均的控制精度在±10微米,而通过精细的控制技术,朋来 的内控标准达到了±1微米。因此可以自豪地说,朋来的光纤质量比业界平均水平明显高出一大截。   

 

  2016年以后,国外的光纤要进入中 国市场,中国的光纤也必然要走向世界。因此,企业要想生存发展,就必须以全球的视野、站在国际竞争的高度来打造产品竞争力。朋来前后历经十余年,自主开发 出PCVD和高速拉丝装备,攻克并掌握了“高性能超强抗弯光纤关键技术、制造工艺及成套装备”技术,解决了“光棒、光纤核心装备及工艺等核心技术依赖国 外”的问题,实现光纤弯曲半径从数十mm量级降低到mm量级规模生产。同时朋来突破了光纤产业化的关键装备技术,拉丝速度达到全球最高水平,提升我国光纤 产业生产效率40%,为我国光纤光缆产业“由大做强”创造了“知识产权、工艺、装备”三大技术体系,打破了欧美日厂商在该领域的长期垄断,提升了我国在该 领域知识产权上的竞争力和影响力,使我国成为掌握光纤制造高性能成套装备技术的4个大国之一。因此,朋来光纤在质量和成本两方面已经完全具备了到国际市场 闯荡、与国际顶级巨头一较高下的强大实力。

 

  网站链接:paper.cnii.com.cn/rmydb/html/2015-06/09/nw.D110000rmydb_20150609_6-05.htm

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