高铁工匠
2022-05-28符会娟李志强
符会娟 李志强
“东风夜放花千树。”烟花璀璨,欢声雷动。
2022年2月4日20时,第24届冬奥会开幕式在北京国家体育场隆重举行。随着《我和我的祖国》音乐缓缓响起,国旗传递仪式开始了。
一面硕大、艳丽的五星红旗徐徐展开,如一片红色波涛,在176名传递者手中缓缓传递。那一片亮丽的中国红,通过国家功勋人员、各行各业代表、56个民族代表手手相传,令人感动的场景,深刻而美好的寓意,为世界所关注,更成为中华儿女心中难忘的时刻。
全国劳动模范、中车唐山公司首席技能专家张雪松,就是国旗传递活动成员之一。
那一瞬间,张雪松想起了2008年的春天,第一台国产时速350公里“和谐号”动车组在唐车公司成功下线,火红的绸带渲染出一派欢腾喜庆,张雪松作为这台车车体制造的骨干成员,内心也是如此欣喜与激动。
二十多年来,张雪松和中国高鐵一起奔跑,带领唐车公司动车组车体团队,攻克一个又一个技术难关,完成109项技术革新,改进20余项进口工装设备技术,制作66套工装卡具,总结与制定出72项工艺文件和操作指导书,为中国高铁动车组车体制造技术领跑世界作出了突出贡献。他先后获得全国劳动模范、全国优秀共产党员、全国道德模范荣誉称号。2022年1月,张雪松被中共中央宣传部,中国国家铁路集团有限公司联合授予“最美铁路人”称号。
辛丑年冬日的一天,踏着一场刚刚落下的春雪,我们来到唐车公司采访。
走进高铁列车生产车间,像进入一个巨大的室内体育场,呈现出一派井然有序、紧张忙碌的景象。最引人注目的是智能生产线上,那一个个高大的智能机器人。它们站在各自的岗位上,伸展灵巧、敏捷的手臂,焊接、打磨、组装……我们仿佛进入了电脑游戏中的场景,身心被不由自主地吸引住了。
中等身材,体型偏瘦,一身浅灰色工装的张雪松,微笑着向我们走来。“今天,智能制造已经深入高速列车生产每一道工序,作为新时代的高铁职工,必须走进智能生产线这个领域,学习并掌握这种本领。”张雪松以他一如既往的平和语调给我们讲解,目光中闪烁出激动的神色。
当第一个吃螃蟹的人
1973年2月,张雪松出生于唐山市古冶区,汽笛声是襁褓中的张雪松最早听到的人生乐音。从小在百年老厂唐山机车车辆厂边上长大的张雪松,打小就喜欢火车,向往长大了当一名唐车人造火车、修火车。从古冶铁路中学毕业后,张雪松考入唐山机车车辆厂技工学校,开始机械钳工专业学习。
1992年7月,张雪松技校毕业,如愿进入唐山机车车辆厂工作,刻苦学习新技术,努力掌握新本领,从一名青年技术能手,逐渐成长为钳工行业精英骨干,成为年年参赛和年年获奖的“金牌选手”。先后获得唐山市职工技术状元、唐山市青年标兵、河北省钳工状元、全国技术能手等荣誉。但张雪松并不满足,他还有更高的梦想。他要学习更多新技术,他要造火车。
2004年,作为百年老厂的唐车公司产业转型升级,开始筹建CRH3高速动车组生产线,铝合金工厂作为公司迈入高铁市场的首个生产单位,应运而生。
听到消息的张雪松第一时间报名参加了铝合金车间选拔考试,他一直都想造火车!这次能有机会参与制造中国的第一台高铁动车,他决不能错过!
与传统的碳钢车体结构不同,动车组的车体大部分由铝合金型材拼接组焊而成。而制造高速动车组的第一重考验,就是提高铝合金车体焊接精度。
“之前的车辆制造都是碳钢材料,铝合金从未接触过,铝合金焊接过程中,我们碰到许多前所未有的技术难题……”谈起铝合金工厂成立初期,张雪松记忆犹新,向我们讲起那段艰难岁月。
2005年5月,张雪松受命从车间精心挑选了16名精兵强将组成铆钳班,开始铝合金车体焊接技术联合攻关。
开始,大家按照原来钢铁的焊接方法,明显感到手中的焊枪不听使唤,铝工件更不听使唤,意想不到的变形、开裂……张雪松带领班组成员做了几十次试验,车体部件仍然像个“不听话的顽皮孩子”,总是得不到想要的结果。
高速运行的动车组对车体焊接要求相当高,时速350公里运行的动车组,一旦产生变形和焊缝开裂,后果不堪设想!
有一次,车体侧墙部件焊接变形,张雪松对电流电压、保护气体、氧化膜、焊前预热等17个因素和100多种综合影响逐一排查,仍然没有找到原因。就在他苦思冥想的时候,抬头看到通风设备上的布带在微微飘动,他赶紧拿来风速仪一测,果然,焊枪口的风速超标0.2米每秒,不易察觉的影响焊接变形的原因终于找到了。
工友激动地说:“张师傅,您真神了!”
“从来没干过,我们就从一个个零部件开始,自己和自己‘死磕’。”就这样,张雪松带领大伙反复摸索铝合金车体侧墙、端墙和车顶组装调修的组焊工艺,进行分步试验调整,从一个小小的截面开始,2米、5米、10米,再到整车的组焊拼接,不断试验,摸索参数。一步步解决了车体底架挠度超差、车钩面板加工缺陷等30多项技术难题。
通过“变形量”“焊后调修”“调修加热温度控制”等8种数据,他们总结出“调整装配法”和“夹具压紧点多点支撑”的系列铝合金型材组合焊接工艺方法,保证了动车组车体的各项尺寸精度。
同时,张雪松牵头研制出焊接夹具、装配定位板、反变形工装卡具等66套工装卡具,形成工艺文件和操作指导书72项,为动车组整车生产制定出了“中国制造”技术参数,他们编制的《高速动车组侧墙焊接标准检测方法及工装》获得国家发明专利授权。
从不会吃螃蟹无从下手,到研制出吃大闸蟹的“八件套工具”,张雪松和工友们把动车组车体制造这只“大螃蟹”吃得津津有味!
“一个月内制造出一辆铝合金样车。”来不及陶醉于探索的成果,高铁列车制造任务接踵而至。当时,正值高铁技术引进的关键时期,我们必须造出一辆铝合金样车。
任务就是命令!练好兵,就要上阵冲锋!
张雪松迅速召集16名成员开了一个动员会。共产党员张雪松头一个表态:“从今天起吃住在厂里,铝合金车体制造不出来,决不回家!”
“跟着雪松干,咱们听他的。”其他成员积极响应号召,回家简单收拾了一下,一个小时后,携带简单的洗漱袋和换洗衣物,住进厂里临时由会议室变成的宿舍,开始了24小时连轴转,打响了铝合金车体制造第一战。
有了《高速动车组侧墙焊接标准检测方法及工装》当指导书,焊接工艺对张雪松他们来说,不再是难题,但打磨、探伤、组装等其他生产环节,却陆续出现新问题,有时候还同时出现几个问题。
全身心沉浸于思考中的张雪松,忘记了洗脸和吃饭,忘记了时间。一遍遍往返奔波于生产现场,画下一个又一个草图和方案,偶遇工友打招呼,他一律“视而不见”,有工友甚至说:“张雪松像灵魂出壳了!”
有一天,同在车辆厂上班的师弟李玉璐接到张雪松的电话,要向他借一本重要的参考书,急用,他赶紧回家拿上书,骑上自行车,一路飞奔来到厂里。
走进张雪松他们的临时宿舍,李玉璐一眼看到角落里摆放的一张行军床,周围摞满一堆堆书本、资料以及写满数字和画着草图的纸张。张雪松坐在桌前一边吃泡面,一边用手指在桌面上画着什么。
午后的阳光透过窗户,聚光灯一样照在他的身上,工作服后背上一块块隐现的汗渍记录着他昼夜的辛劳,看着胡子拉碴,明显消瘦的张雪松,几根白发像见证什么似的从鬓角钻了出来……
李玉璐的目光湿润了。
他打小和张雪松一起长大,一起上技工学校,一起进车辆厂,他知道张雪松最不爱吃方便面,一身衣服最多穿两天就要换洗。李玉璐一句话没说,放下书扭头就走了。第二天一大早,李玉璐向厂里递交了一份参战申请,来到张雪松带领的铆钳班,成为第17名攻坚队员。
小吊线,大作用
有一天,當车体组装时,出现了更为复杂的问题。
我们可以看到,优美的流线型动车车体由很多曲面组成,而这个复杂的曲面组装过程,需要先在各个平面进行精确定位,如果找不到各平面之间的联系定位点,各自孤立装配,很难在保证车体轮廓的同时满足所有的定位,常常是“按下葫芦起了瓢”,如动车组司机室进行分拆、搬迁重新组合时,几十个测量点都需要在30多个曲面中进行精确定位。常常是一个尺寸刚调合适,另外的相关尺寸又出现了偏差。
再接下来的难题是,由于动车组车体不同的加工作业流程,需要车体搬迁,而搬迁中的变形和定位偏差又成了一个大难题。
怎么办?
“吊线,我怎么没想到呢?”
一天早晨,刚起床的张雪松,看着一道道阳光从窗外直射向桌面,投下细细的银线,突然,他的脑子里灵光一闪,想起以前干钳工时常用的吊线。他叫来李玉璐等人,迅速来到现场,运用吊线先将车体进行一次粗定位,将几十个曲面大致定位在空间。每个位置的误差控制在一两毫米之内,再用激光跟踪仪进行精确定位,在每个立柱顶部的相应位置挂一个线坠,搬迁之前在立柱底部将线坠进行标记,搬迁到新的工装位置后再挂起线坠,将线坠调整到立柱底部原先做标记的位置,这样就基本可以确定工装定位点已经大致调整到了合适位置,然后用激光仪建立三维坐标,就能精确锁定每个曲面的空间位置了。
小吊线发挥大作用,车体组装和搬迁中的定位难题迎刃而解。
一个月后,交车的那一天,看着曲线优美、熠熠生辉的铝合金车体顺利通过验收,张雪松和工友们欢呼跳跃,向着蓝天大喊:“我们胜利了!”淡蓝色的厂房,仿佛被阳光涂上了一层格外动人的光亮,闪烁出炫目迷人的色彩。
紧接着,张雪松他们迎来更重要的任务,研发制造时速350公里动车组。先前是制造样车,这回是制造高铁线上风驰电掣的“真家伙”,张雪松和伙伴们能不激动吗!
2008年4月11日,经过三年时间,一千多个智慧与汗水浇灌的日日夜夜,唐车人迎来中国第一台国产时速350公里“和谐号”动车组成功下线。至此,中国用3年时间,走完了国外20多年的技术研发路程,成为世界上仅有几个制造时速350公里高速铁路移动装备的国家之一。
张雪松站立在银白色的车体旁,轻轻抚摸着自己和伙伴们亲手制造的动车,心潮起伏,激情难抑……
这一刻,张雪松终于制造出属于唐车人自己的高铁动车!
2009年8月,在中国第一条设计时速为350公里的京津城际铁路开通一周年之际,张雪松和工友专程来到天津站,第一次坐上了他们制造的高铁列车。
“看着自己制造的列车在钢轨上飞驰,像看着自己的孩子一样,所有苦和累都值了!”张雪松掩饰不住内心的豪情和激情。
他们缓缓走在一节节车厢中,抚摸着光滑如镜的车身,像是抚摸孩子光滑的脸蛋,又像是找寻昔日劳动滴下的汗水。车窗外,原野急速飞过,树急着涌过来,云和天空扑下身子,它们好像都在为张雪松鼓劲,为他们喝彩,这贴地飞行的火车啊,像是带人们奔向另外一个新世界,张雪松深深地陶醉在这种飞行中,陶醉在梦想成真的巨大喜悦中,一个新天地突然在眼前打开,一种恢宏和辽阔自胸中升腾,他不由想起读过的一首喜欢的诗,像极了自己此时此刻心中的诗情画意:
动车向前,飞奔
平行且超拔于大地的
翅膀
似乎在奔跑中
引领和提升着什么
轮轨唰唰,执着
满怀激情地不倦刷新
那么多惬意与赞美的
目光
从车窗向两侧出发
亲爱的动车
可不可以称你为
带领时代飞翔的使者
自此,从第一辆铝合金车体试制到今天,张雪松所在的中车唐山机车车辆有限公司已经累计生产和谐号、复兴号等各种型号的高速动车组600多列,总计近5000辆,并创下车体制造质量零缺陷的纪录。
转行,从数控到智能
2017年,中车唐山公司“铝合金车体‘智能制造’新模式”入选国家智能制造示范项目,成为国内首个高铁铝合金车体智能制造试验基地。机器人焊接技术、机器人打磨技术等43项智能项目陆续在中车唐山公司铝合金厂落地。
我们走进唐车公司车体事业部,即原来的铝合金工厂。宽大的厂房内,一排排智能机器人像等待出发的士兵,分布于车体制造焊接、打磨、装配等智能生产线。
“原来当工人一辈子,都是靠技术和手艺吃饭,无论任何车型,车体制造、焊接、打磨等主要程序,先前都是依靠手工完成,百余年来,车体制造的主要劳动者由‘人’变成‘机器人’,这是一场史无前例的革命!”张雪松深有感触地和我们讲述着。
“隔行如隔山,当时面临的第一个难题就是转行。”张雪松边走边和我们讲述。铝合金工厂,也就是高铁列车车体生产线,过去是高级技术工人唱主角,现在,升级进步,由一系列智能设备担纲了。
张雪松必须由钳工转行数控设备。他开始认真自学电气、计算机等业务知识,同时,报名参加《机电一体化》大专函授课程,学习维修电工、PLC编程、CAD设计知识……
而说到数控设备,张雪松并不陌生,他是很早就拥抱“数控”的人。
早在2006年8月,为满足高速动车组项目生产需求,中车唐山机车车辆有限公司首次采购了一批进口数控设备,张雪松的任务,是配合德国专家安装调试这些从未见过的“洋设备”。有一次,安装精细部件时,一位德国专家回头瞥见了张雪松,冲他挥了挥手,示意他离得远一点,不想让他看到“奥秘”。这个小小的动作深深刺激了张雪松那颗要强的心。
为尽快掌握数控设备的运行参数和性能,张雪松给自己制订了严苛的学习计划。白天,他寸步不离地跟在外国专家身后“偷师”,有问题马上虚心请教。晚上,他几乎整夜泡在图书室,查阅大量资料,学习前沿知识。一次,在安装机床主床身时,张雪松发现地基打孔位置與安装位置有偏差,他马上通过翻译告诉德国专家,但忙碌的外方技术人员并未理会他的提示,仍然继续安装,最终因失误造成返工。随后,外方在现场安装五轴加工中心时,张雪松又发现导轨安装尺寸不对,立即指出来,外国专家核对后果然发现了误差,向张雪松连连竖起大拇指。
这两件事,让外国专家对张雪松的态度发生“急转弯”,每次安装调试设备都主动提出请他参与。此时的张雪松,已经对设备有了很深的了解,每次任务他都完成得又好又快,连外方技术人员都为他点赞。
而张雪松更深的思考在于,智能制造必定会成为趋势,中国作为制造大国,我们的产业工人如何提升素质,做到不再受制于人!“我们这么大的一个厂,上万名员工,连几台数控设备都搞不定,还怎么生产世界一流的高速动车组?”对!先能自己安装调试设备,才是解决问题的关键!
为了早日达到掌握数控技术目标,张雪松白天干工作、晚上学知识,节假日更是全身心投入。复杂的机械结构搞不明白,他就天天钻进满是油污的设备间内,对照图纸对每一个零件仔细观察分析。
他看不懂电工图纸,就向时任厂部电工培训师的爱人范红云拜师。妻子开玩笑说:“我当老师可以,你把家务全包了。”张雪松当即答应,每天下班后他就赶紧做家务。当一轮明月含情脉脉地看着他们的时候,举案齐眉的老师和学生正在认真画电路图,布线、设故障、找故障,范老师很严格,如果设置的故障点没找准,会罚他重新布线,直到找出故障。
爱着,帮着,心疼着。学而忘时的晨昏,范红云常给丈夫冲一杯咖啡提神,拿毛巾让他擦一把脸,默默站在身后为他捏一捏酸疼的肩颈。眼神触碰对视的温柔,不需要太多的言语,那是比翼双飞的相互鼓劲,那是两颗好学上进的心同频同行的彼此信任。
2007年10月,中车唐山公司开始批量生产高速动车组,可用于铝合金车体大部件加工的8把专用机夹铣刀先后损坏。如果从国外采购,成本高、时间长,会严重拖延进度;外包修理,国内没有一家公司敢承接。急难险重当前,又是张雪松站了出来。
“无非是数据,拿数据说话最有说服力。”
对各行各业的好工匠,精细度是衡量他们的尺度和规矩。张雪松对损坏的刀具逐一测量、分析,总结记录下大量数据。同时,他从书上和网上所提供的数据资料中寻找有用的信息,虽然像大海捞针一样艰难,考验着一个人的意志和耐心,但终于捞到了“定海神针”。经过仔细对比分析,张雪松终于找到了问题的根源——刀片平衡。
一把专用机夹铣刀由10个刀片组成,工作转速高达每分钟8000转以上。如果一个刀片的镶嵌面重量稍稍有点偏差,就会造成刀体振动,影响加工精度,甚至危及整台设备安全运行。张雪松对症下药,按照标准,细致地打磨每个刀片,一遍又一遍地进行刀具动平衡检测。最终,将8把刀具全部修复,加工设备重新恢复正常。
2009年,由钳工转行到数控行业的张雪松获得河北省技能大赛数控机床装调维修工第一名,成了钳工和机床维修“双科”状元。他摸索出的“定点养护”模式,使设备故障和缺陷率降到了百分之一以下,此后,他又荣获首批中车“高铁工匠”和“中华技能大奖”。
机遇总是垂青有准备的人。到2017年机器人焊接技术、机器人打磨技术等43项智能项目在中车唐山公司落地时,张雪松已经为迎接智能项目做好了充分的技术储备。
焊缝打磨机器人工作的原理是将刀具安装在机械臂的附加轴上面,通过轴的旋转带动刀的旋转,实现自动加工。但刀具和车体接触面必须始终保持0.02毫米的距离,稍有差池就会造成打磨过量或焊缝余高超标。
一天,一名工友找到张雪松着急地说:“张师傅,机器人出现了打磨焊缝余高超标问题,想了很多办法都解决不了,您快帮着看看吧。”
一连几天,张雪松就像绑在了机器人身上,对照作业程序,仔细观察每一个动作,记录每一个参数,吃饭睡觉都忘了,大家开玩笑说:“张师傅都变成机器人了。”张雪松听后笑了笑,继续投入和机器人做伴,功夫不负有心人,连续一周不眠不休后,最终发现是铣刀在Z方向的误差引起的,于是,张雪松迅速制定改进方案,设计制作出铣刀安装定位工装,严格将精度控制在0.05毫米内,成功解决了这个问题。
随后,张雪松带领团队攻克了龙门焊接机器人激光传感器系统修正、窗口智能打磨系统质量不稳定等20多项关键技术难题,其中3项获得省部级技术发明奖和科技成果奖。
这些,为持续巩固和扩大中国高铁的领跑优势作出了重要贡献,在智能制造舞台上充分展示了大国工匠的实力和自信,目前,中国铁路装备产品已出口100多个国家和地区。
以优秀带出更多优秀
走进张雪松技能大师工作室,墙上、柜上的奖状、奖杯无声地叙说着他们一路走来的铿锵足音。模拟程序运转的微型机器人如一台大玩具,吸引着大家兴致盎然的目光。周边的练功台,分门别类的元器件和工件,打开的电脑以及上面的繁复数字,都在告诉我们:这是一个高效运转的攻坚工作室。
雪松告诉我们,工作室现有成员30多名,是一个松散型的技术团队,都来自高速动车组车体制造一线高技能人员。这些成员分布在不同工种和岗位,每当工作室有攻关项目或技术难题时,一声号令,齐聚一堂,把脉会诊,开始运用集体智慧展开技术攻关研发。
朱宝利作为工作室成绩斐然的元老之一,说起张雪松对自己的带动、帮助和指导,感慨良多:“没有张师傅的榜样精神和严格要求,就没有我今天的成绩……”
2005年,还是一名普通的钳工技师的朱宝利即将参加全国第二届“振兴杯”工具钳工技术大比武。因第一次参加国家级技术大赛,朱宝利心里特没底。张雪松闻讯而来,主动当起参谋和教练,帮他精心准备比赛。从分析图纸、制造工装、验证工艺,手把手地从钳工锉削动作,到钻孔作业的孔距矫正,再到先进工量具的使用方法,张雪松拿出看家本领,不遗余力地帮朱宝利强化训练。中午休息,张雪松还不忘给朱宝利安排训练内容。每日的重复学习、操作,朱宝利觉得很累。“中午都不让休息一会儿,张老师有点太苛刻了……”张雪松一言不发,进行着他的“沉浸式辅导”。
在钳工工作中,刮削是一项最累的操作,一把刮刀修正平面度误差,一点一点找正,既考验手艺,又考验耐力。一个多星期,张雪松中午都没有休息,帮朱宝利整修了一块一级高精度的平台。
张雪松的真诚让朱宝利感动,也让他下定决心,勤学苦练。后来朱宝利荣获河北省钳工状元,得到获奖名次的第一时间,他就把这个好消息告诉了张雪松。自此,朱宝利顺理成章成为张雪松大师工作室的一员得力干将。
“刚进厂时,我仰慕张师傅很久,却一直没机会见上面……”帅气的青工李子禹,是工作室年纪最小的成员,他主动向我们讲起他和张雪松的故事。
有一天,班组通知,张雪松技能大师工作室要组织培训。子禹怀着十分激动的心情来参加,张老师由浅入深,循序渐进,通俗易懂的讲授,让他受益匪浅,学到了许多书本上没有的知识。可是后来的定期培训和紧张的生产“撞车”了,他既不想耽误生产,又想去工作室学习,张老师看出了他的为难,专门给他配了一把工作室的钥匙,让他只要有空随时来工作室找自己“吃小灶”。此后,李子禹在张雪松的着意培养下,技能操作水平飞速提高,成了一名让人羡慕的技术明星。
2021年10月,李子禹将前往成都参加第七届全国职工职业技能大赛暨工业机器人操作调整工比赛,可是厂里没有训练专用的触摸屏,参赛选手都很着急,怕耽误训练,又不敢向领导提要求。张雪松得知情况后,主动向公司申请,得到支持,迅速购买了两块大赛培训设备触摸屏。有了训练设备,大家练得更起劲了,在张雪松的悉心指导下,李子禹荣获第七届全国职工职业技能大赛工业机器人操作调整工个人第五名,喜获全国技术能手称号。
2013年,张雪松工作室被国家人力资源和社会保障部命名为“国家级张雪松技能大师工作室”。
2014年11月,又被中华全国总工会授予全国示范性创新工作室。
2018年以来,张雪松带领工作室提出并实施创新科技成果76项,合理化建议180余项,这些成果全面应用于铝合金厂车体制造过程中的焊接、装配、加工、探伤等关键工序,使铝合金车体制造周期缩短了整整5天。
工作室申报的创新成果《高速动车组车体制造机器人柔性打磨技术》获2019年度中国中车科学技术奖三等奖;《优化智能生产线提升铝合金车体制造质量》获2020年度中国中车科学技术奖二等奖;《铝合金车体组装制造技术》被河北省总工会推荐参评2021年度河北省技术发明奖。
通过张雪松和团队成员的“传帮带”,工作室先后将30多名青年员工培养成技术精英,其中13名员工成为国家和省部级劳动模范、技术能手。同时,张雪松带领大家,面向一线操作岗位编制出15种课件和培训教材,完成5000多人次轮训。
现在,在传承技术和技能的道路上,张雪松正在以一名大国工匠的责任和担当,言传身教向青年播撒事业和梦想的种子,灌输技术追梦、技术强国的深层内涵。
作为“高铁工匠”的代表,面对未来,张雪松說:“我们要掌握更多新技术、新本领,制造出速度更快、质量更好、乘坐更舒适、更加经济安全的高速动车组,推动铁路高质量发展,用中国高铁连接世界、造福人类!”