第302章 第一块硬骨头（1/2）
制裁令下达的第七天，第一块硬骨头就硌在了牙缝里。
张海洋站在车间里，看着那台上海机床厂仿制的四轴加工中心，脸色铁青。机床旁边堆着三个报废的发动机叶片毛坯——钛合金材料，每个成本相当于一个技术员半年的工资。
“又废了。”年轻的操作工小王声音发颤，手里拿着千分尺，“张工，叶身型面误差……0.15毫米，超标三倍。”
张海洋没说话，接过千分尺亲自测量。冰凉的测头在叶片曲面滑动，表盘指针剧烈抖动，最后停在一个令人绝望的数字上。0.18毫米。
车间里一片死寂。十几个工程师和技术员围在机床旁，没人敢出声。窗外是十一月的寒风，但车间里闷热——机床已经连续运转了三十六小时，试图通过优化参数来弥补设备精度的先天不足。
“设计公差是0.05毫米。”张海洋放下千分尺，声音嘶哑，“0.18毫米的误差，意味着气流会在叶片表面分离，效率下降百分之三十，振动加剧，寿命缩短……这东西装上发动机，就是定时炸弹。”
“可是张工，”工艺组长老刘擦着汗，“我们试了所有能想到的办法：调整主轴转速、优化进给轨迹、更换进口刀具……误差就是下不去。这台四轴的重复定位精度极限就在那儿，0.1毫米，我们做到了0.12，已经是超水平发挥了。”
“超水平发挥不够。”张海洋转身，盯着那台嗡嗡作响的机床。绿色的漆面已经斑驳，控制面板上的按钮磨得发亮，这是一台服役了八年的老设备，本应在两年前就淘汰。
“秦总要的成品率是多少？”他问。
“……百分之七十。”老刘声音更低，“我们现在是……零。”
零。七天，三十七个叶片毛坯，全部报废。损失的材料费够买一辆上海牌轿车。
张海洋闭上眼睛。他想起了德国那台五轴加工中心的宣传册——精美的铜版纸上印着流畅的曲线，承诺的加工精度是0.01毫米，重复定位精度0.005毫米。那台设备本该在下个月到港，现在却永远留在了汉堡的仓库里，因为出口许可证被吊销了。
“张工，”小王小声说，“要不……咱们向秦总汇报，LY-I的发动机暂时只能用库存叶片？等我们突破了再说？”
“库存能撑多久？”张海洋睁开眼，“二百片。只够两架飞机用。后续的改进型号呢？下一代发动机呢？都等着？”
他走到机床控制台前，屏幕上是密密麻麻的G代码。这套加工程序是团队花了三个月才优化出来的，在理论上已经完美。问题不在软件，在硬件——机床的机械结构有固有偏差，导轨磨损，丝杠间隙，主轴跳动……这些不是改改参数就能消除的。
“把机床停下来。”张海洋突然说。
“停下？”老刘一愣，“张工，我们还没试完所有方案——”
“方案试完了，没用。”张海洋声音很平静，“我们现在需要的不再是优化，是颠覆。”
他走到车间的黑板前——那是一块真正的黑板，用粉笔写字。拿起粉笔，他画了一个简图：机床、主轴、工件、刀具。
“传统的思路是：机床有误差，我们通过编程补偿误差。”粉笔在黑板上敲击，“但补偿有极限。当误差超出补偿范围，这条路就走不通了。”
他擦掉原来的图，画了一个新的：工件固定，但旁边多了一个可移动的测量探头。
“如果我们换一种思路呢？”张海洋转过身，看着众人，“在加工过程中实时测量误差，然后用一个额外的、高精度的微动平台，去反向修正工件的位置——不是让机床更准，而是让工件‘主动’对准刀具。”
车间里安静了几秒。然后有人小声说：“张工，这……这得需要一套实时闭环控制系统，还要有亚微米级的微动平台……国内没有这种技术。”
“没有就造。”张海洋说，“微动平台，所里光学实验室搞干涉仪的时候做过原理样机，精度够。控制系统……吴思远他们搞‘天权’系统，最擅长的就是实时控制。把这两样东西结合起来，套在现有的机床上——”
他重重地在黑板上画了个圈：“我们就得到了一台‘伪五轴’。”
这个想法太大胆了。车间里议论声四起。有人兴奋，有人怀疑，更多的是觉得不可思议——用一套附加系统来改造老旧设备，这听起来像是科学幻想。
“张工，”老刘谨慎地说，“就算技术上可行，时间呢？秦总要的一个月看到进展，我们现在从零开始设计这套系统，一个月连图纸都画不完。”
“不用一个月。”张海洋从口袋里掏出一个皱巴巴的笔记本，翻开某一页，“你们看这个。”
纸上画着潦草的草图，日期是半年前。那是张海洋在一次技术研讨会后随手画的构思——当时觉得太超前，没拿出来讨论。
“我琢磨这事不是一天两天了。”他说，“微动平台的基本设计我有，缺的是控制算法和传感器集成。算法找吴思远，传感器找仪表室。机床改造的机械部分，咱们自己就能干。”
他环视众人：“现在表决。是继续在死胡同里钻，还是跟我赌一把，走一条没人走过的路？”
沉默。然后小王第一个举手：“张工，我跟你干。反正……反正现在也是零，赌输了还是零，赌赢了就是一百。”
一个，两个，三个……车间里十八个人，十七只手举了起来。只有老刘还在犹豫。
“老刘，”张海洋看着他，“你是工艺专家，你最清楚——按老路走，我们有希望达到设计标准吗？”
老刘沉默了很久，最终摇了摇头：“……没有。设备的物理极限摆在那儿。”
“那就赌一把。”张海洋伸出手，“工艺组负责设计装夹和测量方案，机械组负责改造机床结构，控制系统我去协调。三班倒，人歇机器不歇。我要在两周内看到原理验证机。”
“两周？！”老刘倒吸一口凉气。
“对，两周。”张海洋看了看墙上的日历，“因为第三周，我要用它加工出第一个合格叶片。”
命令下达后，车间进入了疯狂状态。图纸铺满了工作台，计算尺和手摇计算机的咔嗒声昼夜不停。张海洋亲自带着机械组拆解机床的非核心结构，为微动平台腾出空间。灰尘弥漫，机油味刺鼻，但没人抱怨。
第三天晚上，吴思远来了，抱着厚厚一摞资料。
“老张，你要的算法框架。”他把资料放在油污的工作台上，“基于‘天权’系统的简化版，做了实时性强化。但有个问题——”他推了推眼镜，“这套算法需要每秒处理至少一千次传感器数据，并发出一千次控制指令。现有的工业控制计算机做不到这个速度。”
“需要多快？”
“至少是现在速度的五倍。”吴思远说，“而且体积要小，要能塞进机床控制柜。”
张海洋盯着那些复杂的数学公式。他不是软件专家，但看得懂结论：硬件瓶颈。
“有什么替代方案？”
“两个选择。”吴思远伸出两根手指，“第一，用多台计算机并行处理，但同步和通讯会成新问题。第二……”他顿了顿，“用我们正在为‘天权’系统研发的下一代专用处理器原型，但那是所里的最高机密，而且还没通过全面测试。”
“成功率多少？”
“处理器本身……百分之六十。集成进这套系统……我不知道，也许百分之三十。”
张海洋没犹豫：“用处理器原型。我去向秦总申请。”
“你想清楚，”吴思远严肃地说，“那东西如果在这里烧了，损失的不仅是钱，是至少半年的研发进度。”
“我想清楚了。”张海洋转身，从工具箱里拿出一片报废的叶片，放在吴思远面前，“老吴，你看这片叶子。设计它的人梦想的是超音速巡航，是守卫国土的鹰。可现在，它因为零点一毫米的误差，只能待在废料堆里。”
他拿起那片钛合金，金属在灯光下泛着冷光：“我们造飞机，不是为了造出一堆精致的废铁。是为了让它们飞。如果因为怕风险就止步不前，那还不如从一开始就别干这行。”
吴思远看着他，看了很久。然后笑了。
“行。”他说，“我去拿处理器。但有个条件——我要亲自带队做集成测试。”
“成交。”
第七天深夜，微动平台的机械部分组装完成。那是一个精巧的六自由度平台，由六根电动伺服推杆驱动，理论上可以在任何方向进行微米级的精确移动。平台底座已经安装在机床工作台上，等待控制系统。
第十天，吴思远团队带着处理器原型和全新的控制箱进驻车间。箱体是临时用铝板敲出来的，接缝处还能看到锤痕。打开箱盖，里面是密密麻麻的电路板和线缆，最中央是一块指甲盖大小的黑色芯片——那就是处理器原型。
“丑是丑了点，”吴思远说，“但能干活。”
集成测试开始了。首先是传感器校准：十二个高精度位移传感器安装在平台和刀具周围，实时测量位置偏差。数据流通过电缆涌入控制箱，处理器芯片的散热片很快烫手。
“温度正常，六十度。”吴思远盯着示波器，“运算频率……每秒一千二百次。好，达到预期。”
接下来是控制指令输出测试。平台需要根据计算出的误差，实时调整位置。
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