二、重工业产品研发的其他新成果
(一)研制激光切割机的新信息
1.研制激光切割机配套设备的新进展
开发出与激光切割机配套的氮气生成器。2020年12月,国外媒体报道,瑞士百超公司(Bystronic)与合作伙伴压缩空气公司联合组成的一个研究小组,研制出与激光切割机配套的氮气生成器,能帮助大客户提供纯度近100%的氮气自制设备,同时保障切割板材所需的高质量。
迄今为止,板材加工商需要从供应商那里购买激光切割所需的氮气。为了实现自行生产氮气,该研究小组推出一款氮气自制设备,从成本角度看富有吸引力,而且也十分环保。利用这一设备,客户能够变得更加独立,可以生产符合需求量的氮气。
百超激光的客户,对于这一全新的自制氮气设备反应强烈,纷纷表示感到满意,特别是他们在使用激光切割的过程中,变得更加独立,再也不会受到氮气供应的制约了。有关客户说,他们不必再苦苦等待运输液氮的卡车,之后还得把这些液氮转换为气体。
该研究小组表示,这种氮气自制设备也为百超激光公司招徕了新客户,因为现在公司为客户开辟了新的道路,可以针对所有切割厚度自制氮气。因此,已经有来自美国、瑞士、德国、奥地利、捷克、荷兰、以色列等国的许多客户购买了这种氮气生成器。
公司负责人说,自制氮气不仅是一种合理的生产方案,同时也符合时代精神。理想的情况是,我们的客户在生产车间房顶上铺设太阳能电池板,由此可以实现二氧化碳零排放的氮气生产。这一高能效解决方案会带来诸多好处,如无须再运输气体,也就不会由此而产生二氧化碳排放。人们只需根据实际需求量来精确生产氮气,迄今为止的各种附加成本,如液罐租金、费用、远程监控等均可取消。同时,不再需要为安装气罐而等待审批流程,以及建造地基和防护围栏等附加项目。
在问及这款氮气生成器的未来计划时,公司负责人说,今后想要为大部分激光切割设备装备一台氮气生成器,这是一条很好的发展道路,因为瑞士80%的激光切割机订单都包括一台氮气生成器。只要客户没有受限于为期多年的氮气购买合约,那就是时候体验独立、经济又环保的氮气自制方案了。
2.研制先进激光切割机的新进展
推出全新的光纤激光切割机。2022年5月,国外媒体报道,瑞士百超公司推出全新的高功率大幅面光纤激光切割机,这是一款能够为客户提供高稳定性、高切割品质的二维激光切割设备。
这款新激光切割机高效的生产能力,可以为客户提供具有竞争力的单件成本。该机器切割幅面长度达6米,宽度达2.5米,不仅可以实现很高的材料利用率,而且应用范围也更加广泛,能够轻松高效地把各种材料切割成各种工件尺寸。这得益于高达2万瓦的激光器功率,以及百超公司专为中厚板材切割优化设计的全新切割头,它能帮助客户实现高速度、高品质、高精度地切割厚达40毫米的碳钢和不锈钢。
这款新激光切割机,配置百超公司自主研发的控制系统及百超公司设计的专用切割头。这种切割头专为中厚板材切割优化设计,有着优良的冷却系统和出色的热管理能力,同时采用了承受能力更好、透光率更高、光属性更强的光学镜片,与高抗干扰性的总线控制方案及智能化的感应和监控切割过程的控制系统,来保障中厚板材切割的稳定性和质量。
这款新激光切割机经过长期的研发、测试和实践考验,能够为客户提供可靠、稳定的切割品质,大大降低机器故障的可能,减少非生产时间的浪费,保障客户可持续不停机生产。
该切割机的触摸屏具有操作的便捷性。22英寸触摸屏的设计非常简便、友好且稳定、快捷,操作人员可像使用智能手机一样,非常轻松方便地操作百超软件系统,即使是经验不太丰富的操作者,也只需要通过简单培训即可快速掌握方法,轻松掌控整个切割流程。
这款新激光切割机注重高安全标准设计,始终把客户的长期利益和操作人员的人身安全放在首位,即便在客户看不见的地方也达到高安全标准要求。例如机床切割区域实现全封闭设计,激光防护达到Class1级别;配备安全防护视窗,避免操作人员受到激光辐射的伤害;交换料台上下料区域通过安全光栅形成封闭的安全区域,保障人身安全;采用高品质的一线品牌电气器件,保证产品的安全可靠;CNC电箱使用安全继电器,防护门使用安全门锁和安全开关;严格的高安全标准设计可全方位地为车间生产的操作人员和机床设备保驾护航。
(二)研制测控仪器的新信息
1.研制工矿业检测仪器的新进展
研制出现场设置型工业气相色谱仪。2007年12月,有关媒体报道,瑞士ABB公司研制出无须保护罩的现场设置型工业气相色谱仪“PGC1000”。
这个新仪器,采用在机身内配备2个分析系统及检测器的结构,可测定碳化氢流体中所含的C2~、惰性气体及硫化氢(H2S)。
作为检测器,该气相色谱仪备有热传导检测器(TCD)及氢离子化检测器(FID)。测定范围方面,最小量程下为0~10ppm,最大量程下为0~100%。除适用于产业用气之外,还适用于天然气、甲烷及其他含有生物气体的燃料用气等的碳化氢色谱处理。
2.研制量子计算测控仪器的新进展
推出量子计算测控一体机。2022年1月,国外媒体报道,瑞士苏黎世仪器公司推出全新的量子计算测控一体机,能够为6个超导量子比特提供完整的室温测控系统。它可以高保真操控单量子比特门或双量子比特门,也可以进行单发频分复用量子比特读取,并可实现快速反馈或量子纠错协议。
与该公司量子计算测控系统的其他仪器一样,量子计算测控一体机的所有通道都能在微波频段工作,频谱纯度高且稳定性强。用户无须进行烦琐的混频器校准,可以用量子计算测控系统软件来控制仪器。这些软件提供直观的测控工具,可帮助完成复杂的任务,如系统自动调谐或执行复杂算法,从而提升系统运行时间占比和测量速度。
这款量子计算测控一体机可以提供完整的量子比特测控方案,可在单台仪器中对多个超导量子比特进行控制、读取和执行快速反馈。所有设置都可用软件进行,因此可轻松重新配置。如果量子比特数超过单台测控范围,可用多台这类测控机对测控系统进行扩展,它们不仅可以进行全局纠错,而且可以做出局部反馈。
这款新颖测控机的工作频率覆盖直流到8.5吉赫,而且具有优异的线性放大链路。因此,它的6个控制通道性能很高,可直接驱动任何单量子比特门或双量子比特门,脉冲长度可以很短,频率可根据量子比特来调控。它的读取通道包括信号生成和检测,采用顶尖的信号处理链路,可以实时高保真鉴别若干量子态。测量结果可快速分发至所有控制通道,实现快速反馈和本地纠错量子协议。内置的多种信号处理和显示功能,如实时示波器、快速谐振腔扫频,以及所有通道都有的高级定序器,让它的功能更加强大。这些功能组合在一起,可以缩短系统准备时间,显著提升测量速度。
随着超导量子处理器的日趋成熟,量子比特测控技术有望逐渐标准化。这可能引领量子比特测控技术,从分散设计向更加工程化的商业解决方案转变。目前,面向量子计算的专用解决方案已经具有很高的性能,而且功能全面,配置快速,操作直观。但是,只有少数量子比特的小型系统往往得不到足够关注,甚至被忽略了。
瑞士苏黎世仪器量子技术应用科学家托比亚斯·蒂尔博士认为:“量子计算测控一体机将我们的新一代量子计算测控系统,延伸到小型的量子计算系统。现在,拥有少数量子比特的研究人员,也能够从专为量子计算测控研发的高性能电子设计中获益,比如我们无须混频校准的上下变频技术。然而,我们依然可以扩展到更大的量子计算系统,因为多个量子计算测控一体机,可以与量子计算测控系统的其他仪器结合使用,以支持更多的量子比特。”
在单台仪器中处理量子比特信息,降低了延迟并提高了灵活性,这些优势可能成为局部反馈算法成功的关键,比如快速主动重置和快速辅助量子比特重置。作为量子计算测控系统的一部分,量子计算测控一体机可以很方便地集成到新系统或已有系统中,与其他设备结合,比如任意波形发生器、信号发生器和可编程量子系统控制器,最多18台。从少数几个量子比特到100个以上的量子比特系统,我们的系统都可以支持。各种有关软件,可帮助用户把量子计算测控系统仪器进行任意组合,集中控制,并保持优异的同步性能。因此,实验系统调谐、自动校准和执行复杂算法等任务会变得简单且直观。
(三)研制起重机械的新信息——允许用户在虚拟空间中查看起重机
2020年7月,国外媒体报道,瑞士最大设备制造商之一的利勃海尔集团(Liebherr),发布了起重机规划软件的更新版本,其允许佩戴虚拟现实技术头戴式显示设备的用户,在虚拟空间中查看起重机。
在起重机规划软件更新版本中,改进了用户的工作流程,用户可在虚拟现实技术模式得到更多的便利。使用这个版本软件,用户可以获取有关起重机的详细信息和管理软件计算机辅助设计数据,来构建3D环境及模型,并在虚拟现实技术空间内自行查看模型。这为用户提供了沉浸式体验,用户可在虚拟空间查看起重机的运作情况,协助测量工作和评估风险。
这个新软件更强大的功能之一,是让每台起重机的每个动作生成的数据都可以应用到现场。这意味着其所有动作都可以在应用程序中执行,然后再应用到现实世界。用户现在也可以选择在虚拟现实技术中工作、查看模型或切换到1∶1缩放模式。在虚拟现实技术模式中,用户将能够与设备进行交流互动,为每个动作生成数据。
通过在虚拟环境中获得成功,可让用户看到现在有更多的体验和工作方法。新软件有许多好处,包括可以发现从不同角度进行工作的选择自由,同时在检测健康和安全方面也提供了更多的帮助。另外,如果需要起重机在狭窄的空间工作,并能够近距离地操作它,也可确保不会发生碰撞或伤害。这个新软件还有精确的负载力矩限制器数据,以确保它们对所限移动的重量,做出相应的反应。