【中国超声波相控阵检测设备之冠】“钢铁中医”中科创新的望闻问切

企业 2025-02-10 13:48 北京

中国冶金报社

实习记者屈雨欣记者王志报道

2024年12月26日，《中国冶金报》记者来到武汉中科创新技术股份有限公司（下称中科创新）的操作车间。映入眼帘的是一台检测设备喷出水冲涮着无缝钢管，探头得到的数据在一旁的显示器上显现出来。中科创新首席专家王子成向《中国冶金报》记者介绍，这是在用水作为介质来完成探头与被检测物无缝钢管之间的耦合。如果把超声波相控阵检测设备比喻为医学领域的B超，作为耦合剂的水便类似于人体在做B超时在肚子上抹的那层薄薄的油。其目的，都是为了实现高精度的无损检测。

“以前，在我国钢铁冶金领域，国外的无损检测技术在一定程度上垄断了市场。我们从2016年将超声波相控阵检测技术引入成套自动化检测项目开始，到目前已经研制了基于超声波相控阵自动化检测技术的系列产品，并创造了多项首台（套），如钢板超声波相控阵全覆盖自动检测系统、无缝钢管及管端超声波相控阵自动检测系统、螺旋焊管焊缝超声波相控阵自动检测系统、动态水环耦合穿过式管棒超声波相控阵自动检测系统等。”王子成向《中国冶金报》记者介绍，“到目前为止，我们在钢铁冶金行业超声波相控阵检测专业领域已经申请发明专利10余项，主持国家标准5项，填补了多项国内空白，完全打破了曾经国外产品在国内的价格垄断，我们国家的钢铁冶金行业也有了属于自己的‘B超’。”

我国钢铁冶金行业本土的“中医”——中科创新是如何一步一步地做到打破“西医”的垄断，实现无损检测领域产品从跟跑并跑到领跑国际的？带着疑问，《中国冶金报》记者走进了中科创新。

图为中科创新职工正使用超声波相控阵检测设备对钢管进行检测

“望”他山之石：

系列超声波相控阵自动化检测设备

打破国外垄断

图为国产相控阵螺旋焊管自动化检测系统

超声波相控阵技术最早诞生于20世纪70年代，应用于国外的医学超声诊断领域。到了20世纪80年代早期，该技术逐渐从医学领域发展到工业领域，90年代末才开始被引入国内。过去，由于超声波相控阵检测技术的复杂性和高成本、国外企业在该领域的长期技术积累和市场垄断，国内企业在引进和应用该技术时面临较大的困难。

2008年，中科创新与湖北省特种设备检验检测研究院合作研制了该公司首台便携式超声波相控阵检测设备。2012年，该设备被原国家质量监督检验检疫总局科技司鉴定为达到国际先进水平。

2016年，中科创新开始将超声波相控阵检测技术引入成套自动化检测项目，采用“立项研制—验证成熟—推向市场”的新技术、新产品、新市场的工作理念，先后研制了基于超声波相控阵自动化检测技术的系列成套自动化检测系统。

2018年，中科创新立项研制出国内首台（套）螺旋焊管焊缝超声波相控阵自动检测系统样机，填补国内空白，于2019年在国内重点焊管制造企业推广使用，累计实现销售约20余套。

2019年，中科创新与瓦卢瑞克（天大）股份有限公司合作，将超声波相控阵自动检测设备实现国产化，为双方在技术创新、技术服务、发展战略等方面的合作打下良好基础。

2020年，中科创新首次推出国产首台（套）钢棒超声波相控阵自动检测系统，并成功实现量产。

2021年，中科创新的国产首台（套）中厚板超声波相控阵自动检测系统与客户签约，并于次年验收交付，填补国内空白；国产首台（套）焊管管端超声波相控阵自动检测系统与客户签约。

2022年，中科创新钢铁冶金行业用轧辊超声波相控阵自动检测系统首次签约，并于次年交付使用，填补国内空白。

2023年，中科创新高端无缝钢管全功能超声波相控阵自动检测系统首次签约并成功交付，填补国内空白，引领无缝钢管超声无损检测技术发展方向；首次承接高端精密锻件超声波相控阵全功能自动检测系统，助力国产精密锻件质量不断提升。

2024年，中科创新国际首台（套）无缝钢管高速超声波相控阵在线自动检测系统签约，对无缝钢管180机组产品采用快速超声波相控阵检测，同时进行纵向、横向、分层及壁厚自动检测，且检测效率优于1米/秒，大幅提高了连轧无缝钢管检测及生产效率，预计投产后将达到国际领先水平。

超声波相控阵自动化检测系列产品填补了国内多项空白，提高了国有自主产品的竞争力，完全打破了国外产品在国内市场的价格垄断，为发展我国大型科学仪器产业创造了更高平台，保障了生产制造过程中的钢铁产品质量，推动了钢铁产业高质量发展，为我国钢铁大国迈向钢铁强国奠定了更坚实的基础。

“我们的超声波相控阵检测仪产品质量一直很稳定，现在业绩上来了，只是因为刚好有一个这样的机会。”王子成在接受《中国冶金报》记者采访时表示，“以前国内外超声波相控阵检测仪的大单采购相对来说会偏好国外产品，他们认为国外的产品比较成熟，稳定性较好。但是近年来，在行业景气指数下行的背景下，客户出于成本和预算的考虑，开始把我们纳入选择范围内。就这样一个小契机，给了我们崭露头角的机会，客户也看到了我们的产品质量、供应能力和解决方案的完整性，与国外相比是有过之而无不及，我们也因此获得了更多的认可。”

“闻”鸡起舞时：

创新性突破，满足国内外市场需求

图为钢板超声波相控阵自动化检测系统

随着工业化进程的加速，工业领域对材料和结构的完整性、安全性的要求不断提高。传统的超声波检测技术虽然在一定程度上能够满足这些需求，但存在检测效率低、精度有限等问题。

随着我国工业化水平的不断提高，大量落后产能的淘汰及各类工业设备的规格和参数的提高，都对无损检测有了更加严格的要求，各行业对无损检测新技术的需求日趋增加，安全环保、高精度、高检测效率的智能化、信息化成像超声波无损检测技术更受各行业，特别是钢铁冶金行业无损检测工作者的追捧和青睐。

超声波相控阵自动检测系统具有密集声束、电子偏转及深度聚焦等独特技术优势，可有效防止漏检，实现快速高效检测，检测结果直观，甚至让原来很多不可测、不可检的细小缺陷或疑难杂症检测成为可能，其应用效果越来越被广大市场客户特别是冶金行业客户偏爱。

“瓦卢瑞克在全球范围内选择战略合作伙伴时，除了看中我们公司的综合实力、技术水准、服务水平外，更看重的是我们的产品实力过硬。”中科创新总经理林光辉向《中国冶金报》记者介绍，“以前，瓦卢瑞克在全球布局中选择的合作伙伴都是国际装备制造巨头，在中国本土化战略中能和我们成功合作，是瓦卢瑞克项目组带着我们的设计方案向瓦卢瑞克集团全球管理及技术专家团队进行申报和答辩，经团队表决投票通过的。”

中科创新商务部总监左义锋说：“在和瓦卢瑞克本土化战略中的合作中，我们开发了全新的高速项目的设备，除了满足瓦卢瑞克需要的对无缝钢管进行纵向、横向、分层、测厚等基础检测功能外，我们更是突破性地实现了单探头的0度到45度方向全覆盖，开发了上下左右前后自由活动的强随动性的装置，满足了模块间及探头间的盲区全覆盖的斜向检测功能。”

“我们的超声波相控阵自动检测系统可以基本上满足我国市场客户的需求，主要有3点原因。”林光辉表示，“首先，超声波相控阵自动检测具备更强大的缺陷检出能力，有利于保证产品质量安全；其次，超声波相控阵自动检测具备更快的检测速度，大大地提高了检测效率；最后，国产替代产品自主可控，可有效防止‘卡脖子’的产业政策。”

“问”需于客户：

随时随地服务，未雨绸缪式预警

图为中科创新技术人员进行检测设备安装

中科创新超声波相控阵自动检测装备采用“交钥匙工程”供货方式，按合同条件要求保障工期与质量，并提供全天候的技术服务，在运维保障、备件供应、软件升级及技术培训上为客户提供相关增值服务。

在售后服务方面，中科创新提供3个方面保障：建立专门的服务群，专人值守，1小时响应，24小时到现场解决客户在使用中遇到的问题；采用物联网、智能传感器等新技术，通过监控设备状态，进行预防性维护；积极和客户联系，根据客户生产计划，进行配件和耗材提前备货和按时交付。

“真的有1小时响应，24小时到现场的实例吗？”面对《中国冶金报》记者的疑问，左义锋脱口而出：“当然啦！昨晚就有一个客户联系我们，说终端显示屏出了问题，现在我们的工作人员正在现场帮忙操作。再比如，瓦卢瑞克曾有位外方专家临时提出了增加检测角度的需求，由于提出的时间已近下班，时间仓促，我公司在场技术人员经分析评估，觉得事项紧急，决定加班加点，第二天早上就将客户的问题圆满解决，获得了外方专家的高度评价。”

中科创新的便携式超声波相控阵产品是国防科工系统国产替代名录产品。客户评价该设备操作简单，性能稳定、人机交互界面友好，流程化操作简单易懂，设备功能强大，内置众多开放模型，数据传输及系统更新升级方便快捷。

日前，中科创新的便携式超声波相控阵设备在中特检相控阵取证培训班上得到众多学员和客户的认可，成为了参加培训人员的首选设备，也是最多学员选用的设备。

此外，中科创新的超声波相控阵自动检测系统具有软硬件定制化、个性化及优化升级等优势，可完全满足客户需求，并深受客户好评。

自2018年率先研制国内首台（套）超声波相控阵焊管焊缝自动检测设备以来，中科创新在超声波相控阵自动检测系统上持续加大投入，先后形成了以上海宝世威石油钢管制造有限公司、中国宝武条钢事业部、秦皇岛宝石顺钢管有限公司、中石化石油机械有限公司沙市钢管分公司、辽阳钢管制造有限公司等为主的焊管焊缝超声波相控阵自动检测系统客户群体，以瓦卢瑞克天大股份有限公司、湖南钢铁集团衡阳连轧管集团公司、浙江久立特材股份有限公司、攀钢金堂钢管公司为主的无缝钢管超声波相控阵自动检测客户群体，以南京钢铁、兴澄特钢、常州丽岛新材料、上海石化等为主的冶金中厚板及复合材料板材超声波相控阵自动检测系统客户群体，以攀长钢、太钢不锈、宝武高金、抚顺特钢等为主的圆钢棒材超声波相控阵自动检测系统客户群体。

众多客户群体共累计推广使用超声波相控阵自动检测新技术新装备50余套，占该公司营业收入的一半以上，中科创新的超声波相控阵自动检测产品为众多企业的产品检验检测和质量把控发挥了重大作用，也为其生产制造工艺提供了大量的优化改进意见，对其各目标客户行业及相关产业的高质量发展大有裨益。

“切”产品症结：

全产业链布局，定制化解决方案

图为中科创新工作人员正在查看检测产品

在中科创新的生产车间内，《中国冶金报》记者看到现场秩序井然，3D成像显示、在线监测等软件，常规超声系列、超声相控阵系列、TOFD系列、导波监测系列、电磁测厚系列等硬件设备一应俱全，每个设备都在有序运转。

成熟稳定、自主可控的自动化成套系统

保障产品结实耐用

中科创新总经理林光辉向《中国冶金报》记者介绍：“目前，我们已经集成了机械、电控、软件、硬件技术，硬件电路、软件代码、声学工艺、机电一体化等都是自主研发设计，产品具有完全自主知识产权。核心仪器更是实现了从获取生产计划开始到PCB焊接、单板调试、整机组装，最后进行整机测试的全流程覆盖。”

如果把超声波相控阵检测仪比作人体，硬件电路、软件代码等组件就像是人体的器官和8大系统。一个人的嘴巴不管多么伶牙俐齿，都需要运动系统帮助支撑身体，消化系统帮助供能，呼吸系统提供氧气，神经系统进行协调与思考。

超声波相控阵检测仪的各部分组件和仪器不光要自身实力过硬，发挥自己不可替代的作用，更要配合得当，只有完美融合为一个“有机体”，各“器官”才能各显其能，才能保障检测水平持续高位。

林光辉补充道：“持续10多年的经验积累，我们的自动化成套系统已经十分成熟，运转稳定，实现从设计到交付的‘标准化’作业，自动化成套系统的成熟稳定让我们的产品结实耐用。”

锐意进取、实力强大的研发团队

精准提供定制化解决方案

中科创新建立且完善了科研创新机制，制订了关于科研项目立项、实施，科研经费投入与核算，研发部门绩效考评及人才建设、人才奖励等方面的规章制度和项目管理实施细则。

“我们的研发团队十分庞大，有80人左右，而且非常稳定。”林光辉说，“我大学毕业就来公司，现在已经20多年了。公司留得住人，是因为很有人文关怀。从企业文化、管理规章到日常小事，中科创新始终把员工放在事业发展的核心位置。”

中科创新建立了自己的创新平台。与全国钢标委、中国金属学会、中国冶金报社、中国特检院、上海材料研究所、清华大学、武汉大学、武汉理工大学等业内技术管理单位、行业组织、科研院所、新闻媒体等保持合作关系，在无损检测理论基础研究和应用研究方面开展深入探索，围绕“卡脖子”技术进行攻关。

中科创新经过多年的发展，积累了有关设备生产制造的丰富经验，已形成一支强大的项目团队和制造交付服务体系，提供从市场开发、研发设计、生产制造到现场交付甚至安装调试与设备培训的一条龙服务，能灵活高效地针对不同行业和客户需求，提供场景化定制解决方案，满足多样化的检测需求。

目前，中科创新相控阵产品相关专利已获得授权20项，软件著作权8项，主持相关国家标准5项，还获得了“湖北省单项冠军产品”“湖北省创新产品应用示范目录”“省部级科学技术奖”“2023年度标准化优秀组织奖”（全国钢标准化技术委员会）等荣誉称号。

客户为先、品质保障的服务战略

追求可持续的高质量发展

中科创新实行项目负责制，严格按照买方要求的相关标准及国家相关法律法规的规定进行产品的设计、研发、生产和制造，保证产品的生产进度和技术要求，并建立完善的流程体系，保证设备生产质量体系有效运行。

中科创新组建专业化的技术服务团队，在接到客户的咨询时，热忱解答客户所关注技术及产品的性能、价格、适用范围、服务保证等各方面的问题，与客户接洽时充分解释并保证客户弄清所关注的事项；产品投入正常运行后，仍然随时为客户提供一切必要的技术咨询。

中科创新拥有专业高效的售后服务团队及规章制度，接到通知后1小时内积极响应，2小时内提供解决方案，连续进行，直到故障修复；如需派员则须24小时内赶赴现场；对每次维修服务建立档案，对每次联系、服务、回访及质量反馈信息等资料记录在案，并做质量分析与评估，始终追求品质服务，做到客户满意。

说到未来发展和市场前景，林光辉充满信心：“希望我们的技术能早日实现设备智能化、应用领域扩大化和超声高频化。”

未来，中科创新相控阵产品将围绕超声波相控阵全聚焦，重点开发高速数据采集、数据传输、数据计算等技术，解决相关“卡脖子”问题，尽快将相控阵全聚焦技术应用于自动化检测系统。

中科创新还瞄准国内外“激光”“数字化”“云检测”行业的前沿技术，以研发超声CT成像技术、激光超声技术系统、AI（人工智能）分析统计技术为发展方向，研制和开发技术含量高、附加值高、市场竞争力强的高端智能化检测设备。

冠军档案

中国超声波相控阵检测设备之冠

超声波相控阵检测设备

产地：武汉中科创新技术股份有限公司

品种：为客户定制和提供各类相控阵技术检测设备，涵盖常规便携式检测设备和自动化智能检测设备，拥有全聚焦相控阵检测设备、无缝钢管及管端相控阵自动检测设备、钢板相控阵全覆盖自动化超声检测设备等多个首台（套）检测设备。

特点：该产品能在高压、高速度、高负荷等恶劣工况下，实现不破坏产品形状、不改变产品性能的高精度、高质量检测，具有“被测对象范围广，检测深度大；缺陷定位准确，检测灵敏度高；成本低，使用方便；速度快，对人体无害”等特点。

应用：该产品广泛应用于钢铁冶金、航空航天、石油化工、核能军事、汽车造船、铁路建筑、压力容器、特种装备等行业领域，是西安航天、中国宝武、中石油、中核北方、比亚迪汽车等龙头企业的直接供应商，在国内市场占有率达18.3%，位居第一，具有极高的业内知名度。

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编辑 | 燕卫平

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