为铁路安全运行护航的技术尖兵
——记河北省突出贡献技师、固安信通信号技术股份有限公司维修电工技师张伯虎
张伯虎利用高倍放大镜检查电路芯片焊接工艺
张伯虎研究样机电路元件布局及安装可操作性
张伯虎专注研究书中内容
张伯虎与员工沟通组装电源屏柜配线工艺
张伯虎与技术人员沟通电路板贴片工艺
张伯虎利用AOI光学设备对产品进行首件检验
人物名片
张伯虎,固安信通信号技术股份有限公司维修电工技师。2012年入职以来,带领团队扎根生产一线,从事电子产品的设计及研发工作。研制半自动及自动化工装设备多套,参与设计高压脉冲、轨道电码化器材、应答器、通讯编码器材等,为铁路安全运行保驾护航。截至目前,拥有调谐电路及轨道电路室外检测设备等实用新型专利5项,编写电子类、机电类及焊接类图书实用技术类书籍20多本,其中电工手册、电工经典电路等书籍多年名列技术技能类书籍销售排行榜前列,最高单本销量超15万册。在成人职业教育教学期间直接培养技能人才6000余人,作为企业技术部负责人,先后培养技术人员数十人。曾荣获河北省突出贡献技师、河北省科技英才“双百双千”创新英才等称号。
人物速写
年届六旬的张伯虎,瘦削身材,虎目如炬。
每天最早来企业,必须到生产车间转一遍才回办公室。
在生病住院期间,也不忘给同事交流解决生产问题。
为了思考工作,他走路上下班;婉拒同事的顺风车。
理科毕业的他,业余时间痴迷写作,十多年时间写了20多本专业技术书籍,书籍销量10万+。
同事们评价他:“这个岁数,还扎根生产一线的技术专家不多了,是我们厂子的‘宝贝’。”
创新
申请5项发明专利
2012年,张伯虎走下三尺讲台,来到固安信通信号技术股份有限公司,从事电子产品的设计及研发工作。
转换了身份角色,张伯虎利用自身所学的电工电路、数电模电、应用电子技术及机械等专业知识,动手进行电路设计,将理论同实践紧密联系起来,用理论指导实践,并在实践中总结经验。
因痴迷创新,张伯虎习惯走路上下班。“边走边思考,这也是我的一个习惯。”张伯虎说。有一次,公司研发体系副总经理周飞下班碰见“若有所思”的张伯虎,“张工,上车吧,我送你回去。”“不用了,我一个人走走,有个技术问题还没想明白。”
作为技术尖兵,张伯虎熟知各个生产环节,有些生产线就是他带领团队做起来的。每天早上,张伯虎都是最早到公司,都得到各个车间转一圈,才回到办公室。
调谐设备主要用于2000轨道电路中,利用调谐设备调谐电路的特性,对电路信号校正,确保信号传送不跑偏。2000轨道电路最早来源于法国UM71系统,调谐设备应用在室外调谐区,起到电气绝缘的作用。对于本区段频率呈现高阻抗,减少对本区段信号的衰耗;对于邻区段频率呈现较低阻抗,阻止相邻区段信号进入本轨道电路区段。原设计工艺受温度影响大,很难满足高低温指标的要求。对轨道电路安全有一定的影响。
“这个设备大多安装在高湿、高热、高寒、低气压等恶劣环境下,受恶劣天气影响,可能会造成铁路指挥信号偏移,影响列车指挥效率。”张伯虎说,“而且这个设备很娇气,必须在恒温25摄氏度环境中进行组装调试。”
为了这个娇气而又关键的设备,该公司花巨资建了恒温实验室。“在实验室一天也装不了几台,而且安装好后,设备不能再拆解更换零件,基本属于一次性用品。”张伯虎说。
为了根治这个设备的“娇气病”,张伯虎开始思考了。
“关键就在于设备中采用铜芯聚氯乙烯软线,但受温度影响大。”张伯虎说,“我学的就是电器元件,就想着能不能找一个其他材质的替换掉。”
办法很简单,实践却很难。“前后试验了三个多月,零件选了十多种。”张伯虎说,“有的材质零件实验到50度没问题,到了60度就不行了;有的零下10度可以,零下20度又不可以了……”
经过反复试验,合适的材质找到了,接下来,张伯虎又开始跨学科整合铁路信号与电子技术、焊接技术三个行业知识。“如何把这个部件焊接进去,适应铁路信号指挥系统?我们也试了很多次,最终才确定用钎焊替代原有焊接工艺。”张伯虎说,“我们研制的调谐电路及轨道电路室外检测设备,使交流有效电阻值在低温(-40℃)、高温(+70℃)、常温等温度变化时基本稳定,这样也就保证了系统隔离度在温度变化时基本不受影响。而且解决了原调谐单元生产效率低问题,合格率由原来的55%提升到90%以上,降低了材料和人工成本。”
13年来,张伯虎先后申请调谐电路及轨道电路室外检测设备、自动包装机、环绕绕线机、R型铁芯测试平台、一种轨道电路补偿电容的检测装置专利5项。他研制的空心线圈绕制技术解决了大块铜板调整电阻难题,每年为公司铜材降本60%以上;硬质聚氨酯发泡灌封技术采用国产材料替代进口材料,降低成本的同时,合格率达97%以上。参与公司八信息电码化系统的出口改进和生产项目,负责对项目整体的策划,人员协调及技术支持工作。此项目令系统更加安全可靠,并顺利出口到埃塞俄比亚,应用于新建的国外铁路项目……
著书
位列实用技术类书籍销售榜前茅
刚进企业,张伯虎发现同样的一个技术问题,会有人反复找他。“操作工张三,刚问完电源屏操作作业问题,李四又来问同样的问题;而且这些问题都是我刚给他们讲过的。”张伯虎说,“最开始我们也习惯口口相传的指导模式,很多人前脚听,后脚忘。”
为了少被人“打扰”,2012年3月至12月,张伯虎利用9个月的业余时间,编写了《电源屏作业指导书》发给产线的工人。“这本60多页图文并茂的操作指南,效果很好,大伙照着书上的介绍操作,不用反复询问我了。”张伯虎说。
“清闲”下来的张伯虎,又开始琢磨了。“把我会的操作技能写成书,让大伙儿都能看到,也算能帮助一些想学使用技术的人员快速掌握技能。”萌生了写书想法的张伯虎,一发不可收拾。
“最开始咱也不懂书籍写作、排版。投一遍被出版社编辑‘毙’一回。”张伯虎说,“编辑老师说,内容不错,但是过于口语化,再修改,言简意赅……怎么改都不对,前后被退了10多次稿,改到最后我都想放弃了。”
好在张伯虎没放弃,这本30万字,以实际步骤操作为序,图例与视频相结合,重点介绍万用表检测基本电子元器件、半导体器件、光电与显示器件、电子电路板及工业芯片电路板的步骤与技巧,并对万用表检修电路常见故障及维修技巧进行实用说明的《电子元器件性能检测应用教程》2013年出版了。这本书也拉开了张伯虎写书的序幕。
2016年,出版社找张伯虎约稿,“他们有个农村书屋项目,编辑老师想让我写点小家电维修、低压电工等图书。”张伯虎接下了这个公益项目,编写了一套六本书。这套书销量也非常好,被全国多家农村书屋征订,受到广大读者好评。
随着这类技术技能类书籍越写越多,化学工业出版社编辑也找到张伯虎约实用技术性书稿。
“这次编写了《经典电工电路》《电工手册》等书籍。”张伯虎说,“随着工业自动化技术发展,各大企业对电工需求在不断增长。为方便广大电气维修人员、操作人员全面学习电工基础知识和技能,掌握了解各类型电气设备的运行、维护和检修方法。我围绕电工基础和电工技能全覆盖,引导电工快速入门,全面学习各项技能;传统电工技能与新电工技术相结合,将智能控制技术与要求结合电工实践进行介绍;电动机、变压器、照明配电、变频节能、电线电缆、工厂用电常用计算算例这三方面编写出了《电工手册》,供大家在工作中查阅有关数据和资料。”
这本书页上印有教学视频二维码,用手机“扫一扫”就可以学习电工各项操作和检修技能,如同老师亲临现场指导的《电工手册》出版后,受到读者好评,且多次重印销售,连续5年在技术技能类书籍销售榜前三名。2024年再版后也同样受到读者青睐,并已经重印。
2005年至今,张伯虎先后编写了《轻松掌握电子产品生产工艺》《经典电工电路》《开关电源设计与维修从入门到经通》《电工电路识图、布线、接线与维修》《电子元器件检测问答》《电子产品装配工技能实训》《轻松看懂电动机控制电路》《轻松掌握低压电工技能》《从零开始学电梯维修技术》《实用焊工技术基础教程》《电工手册》等电子类、机械类及焊接类图书20余套册,连续多年位列实用技术类书籍销售榜前茅,且多次重印。张伯虎被电子工业出版社评为优秀作译者;《精通伺服控制技术》入选化学工业出版社成立70周年优秀出版物奖。
育人
培养技能人才6000余人
自学完成应用电子技术本科专业的张伯虎,毕业后到一家民办职业教育学校教授电子技术、家电维修等课程。“学校学生来自全国各地,学历和职业年龄各有不同,当时一个班300来个学生,我的课理论联系实际,注重实操。”张伯虎说。
如今已是电磁兼容方面技术知名技术工程师的学生张亮说,“我上张老师的课时,有一次电子技能实操总是做不好。老师教了好多遍,总是让我查扫描电路,但是我查了几次电路也未发现问题。当时我也急了,去办公室找到张老师说‘张老师你是不是不想教我’,此刻张老师也很诧异,直接和我来到实验室,亲自查找了扫描电路元件,测试振荡管的参数,然后找到另一只管更换后开机试验一切正常了。”
“他当时电子元器件选错参数了,同一个型号的三极管,从10倍到200倍放大参数不一样,尤其是在振荡电路,会影响振荡效果,应用错了甚至不能产生振荡脉冲信号。我教给他及全班学生,在设计和维修调试时,一定要注意所使用的元件参数要符合要求,并不是同一种型号元件可应用于所有电路。经过实操检验,他和在场的其他学生也明白了这里面的差距。”张伯虎说,“我经常告诉学生,所有的新元件,并不见得是标准好用的元器件,必须经过实践检测才能确定。同一种型号的元器件,不同参数用到同一台设备上效果也不一样的。”
在成人职业教育教学期间,张伯虎先后培养全国各地电工电子技术人员6000余人,学生全东明、栗旭锦等多人自主创业成功,成为区域知名企业。坚持“实践是检验真理的唯一标准”这一理念,也同样被张伯虎带到固安信通信号技术股份有限公司的员工培养上。
成立于1993年的固安信通信号技术股份有限公司,是专注于轨道交通信号控制系统设备研发、生产和技术服务的高新技术企业,是国家级专精特新“小巨人”企业。产品已广泛应用于全国18个铁路局集团公司及地方铁路,并成功应用到共建“一带一路”国家。铁路信号产品要适应高湿、高热、高盐、高海拔、低气压等苛刻的环境、因此在产品设计方面,也是做到精益求精,做出的产品要求高度稳定。
有一次,技术员在设计实验产品时,通过精确计算设计,制作出样机后,在常温工作时可产生精准信号,且可稳定的工作,在后续严酷环境测试中,做到高低温试验时发现,电路不能正常转发信号。该公司信号技术研究中心副主任刘杰说,“我们经过排查,确定是一块电路出问题了,然后向张老师请教。张老师分析电路后,告诉我们应该是两个电阻值设置偏大。我们当时通过计算标准值应设置的是1.8K,张老师说要考虑严酷环境下对电阻值及其它元件的影响,根据经验将电阻值设置成1.5K或者再小一些,应该就可以解决此问题,经过更换1.5K电阻后,验证了张老师的推断,在高低温试验过程中就能正常转发信号了。”
“边实践、边教学,这样学得更直观、印象更深。效果远比白纸黑字地教要好。”张伯虎说。
不仅如此,同事周飞说,“张老师对待同事工友,从来都是倾囊相授,毫无保留。有一次,我们遇到生产上的难题,直接拿起电话给张老师打了过去。等他帮我们介绍完,我们闲聊问张老师在哪儿?才从他轻描淡写的一句我在医院手术室做个手术,得知他在手术的间隙教我们怎么处理难题。”
在固安信通工作的13年里,作为企业技术负责人,张伯虎先后为企业培养技术人员几十人,带领团队研发半自动及自动化工装设备多套,参与设计高压脉冲、轨道电码化器材、通讯编码器材、WBS-C光通信安全监测系统,为铁路安全运行保驾护航。
文/记者郭成 图/记者郑荣玺