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为气体流量测量装上智慧眼睛
科迈捷实验室,三百平方米的房间内架起了纵横交错的不锈钢管道,模拟出日常工业生产的场景.管道上,一个个的流量计依次排开,好似《植物大战僵尸》里的“豌豆射手”.
此时,水环真空泵吸入气体,伴随着“轰隆隆”的巨大声响,气体流过管道.片刻间,流量计显示屏上的两排数字开始跳动,就像“眼睛”一样精确监控着流经管道的工业气体流量.
“目前科迈捷的涡街和热式流量计已经达到了世界领先水平.”作为安徽第一批人选国家“万人计划”的专家,科迈捷智能传感技术有限公司创始人顾宇对自己产品的信心溢于言表.
从理论研发到全流程产品设计,顾宇带领科迈捷研发团队用9年时间打造出涡街流量计、热式流量计、超声波流量汁和差压流量计四大拳头产品,跻身全球中高端流量计市场.当下,随着《中国制造2025》行动纲要的提出,制造业对于压缩空气系统节能降耗的需求与日俱增,科迈捷紧随市场,开发了智慧空压站管理物联网系统,结合流量计产品为客户提供气体能效管理综合解决方案.
凭借业界领先的流量计产品和压缩空气系统能效管理解决方案,目前科迈捷已经和美的、京东方等大型企业达成了合作并开始拓展海外市场.
虽然得到了行业认可,但尴尬的是科迈捷在公众领域的知名度几近为零,如何建立提升企业知名度和扩大市场规模将成为科迈捷下一步要解决的首要问题.
与科迈捷仅有5公里之隔的是美的暖通空调的生产基地.在这个工厂内,共有12台空气压缩机,年装机容量为1800千瓦,有2个空压站,设置2名员工管理,每年电费约为1000万元.
眼下制造业正面临转型升级,于是今年年初,美的找到了科迈捷,希望通过精确的气体流量监测提升生产效能,降低运营成本.
接到企业诉求后,科迈捷团队先将每台空压机的运行数据上传到云平台,同时给每台空压机加装流量计和功率计,测算出每台机器的单耗（每方气的耗电量）和运行状态,然后按照能耗高低为其排序.
紧接着,他们给后端的车间管网也装上流量计,根据云平台上显示出的具体的用气量来合理调整空压机组的运行参数.
如此一来,美的就不再需要员工每天监管空压机组,部门主管只需要在手机端查看科迈捷App（手机应用软件）,就可以第一时间了解空压机的运行情况,如果遇到问题也会第一时间收到报警提示.
美的公司对这个解决方案非常满意,因为经测算,使用科迈捷的压缩空气系统能效管理方案,公司一年可节约电费和劳动力成本共计近百万元.
顾宇介绍,压缩空气系统是制造业的主要能源和动力系统之一,2016年全国工业用空压机装机量超过百万台,年耗电量占全国总耗电量的9%,是名副其实的“电老虎”.
也正因为此,中国制造业对于压缩空气系统节能降耗的需求与日俱增,而气体流量测量对于压缩空气系统节能效果的评价尤为重要,因此需要更可靠的测量方案.
于是科迈捷开发出了智慧空压站管理物联网系统,前端由Combox数据采集器实时采集空压机运行数据和每台空压机维保情况,上传至云端后进行数据管理,再推送到每个客户手机端App上.后端通过流量计实时检测计算节能费率,帮助客户找到节能痛点,长期保障空压机效率指标,同时为节能项目实施“打表收费”.
压缩空气系统能效管理方案成为科迈捷在流量计行业领域里构建产品+解决方案的有益尝试.
在顾宇看来,目前国内流量计市场有两个痛点.—方面,国内有几千家流量计公司,大部分都是照猫画虎,通过购买零部件组装生产中低端产品,并不具备真正的研发能力和核心技术.
另—方面,大部分生产厂商只关注产品销售本身,无法根据工厂的实际情况为客户提供与之匹配的解决方案.
所以能否因地制宜设计出符合客户需求的产品方案,就成为决胜市场的关键所在.
201 5年,北京京东方要对现有压缩空气系统进行效能提升,由于工厂在建设阶段没有考虑计量测点,所以一直无法精确测量出某一关键工段气体的实际使用流量.彼时,他们找过国内外多家流量计公司,却始终没能解决这个问题.
当京东方找到科迈捷后,顾宇带领团队来到京东方的工厂实地勘察空压机和其他组件的装机容量和安装布局,经过一系列专业测算,最终发现在其中一个点上可以精确测量出气体流量.但难就难在这个点位于管路弯道最多、最复杂的地方,“通常情况下,这个位置根本无法安装流量计.”
面对这个难题,顾宇决定先跳出流量计安装本身,去设计一个能让它测量的环境.前后仅用了10多天,科迈捷就研究出了一套新的解决方案：通过在弯道处重新设计一个整流结构件,最终将与之匹配的涡街流量计安装到指定位置,从而实现了对空压机的精细化管理.
同时,科迈捷产品的优异性能也在此时彰显出来,由于这个测量点的气体流速波动较大,如果安装普通流量计根本无法精准测量,只有达到1：30的测量范围的科迈捷涡街流量计才能与这个方案适配.最终,科迈捷以产品和服务取胜,与京东方达成最终的合作.
顾宇告诉记者,流量计产品质量好坏主要体现在测量精度和长期稳定性两方面,科迈捷涡街流量计的测量范围是1:30,远高出行业头部企业1:10的范围,同样在1%的行业误差标准下,提升了测量精度,达到了世界领先水平.
目前,科迈捷是国内为数不多拥有全流程研发设计能力的流量计公司,领先的技术和顾宇多年来的行业积累密不可分.
早在读研究生时,顾宇就开始探索超声波气体流量测量,彼时他所在的中国科技大学六系超声波实验室是继美国艾默生、泛美、荷兰英斯卓美、德国西克麦哈克公司之后,国际上第五家掌握超声波气体流量计核心技术的团队.
“十几年前中国产学研结合的应用水平还很低,我们做出来的产品样机被其他国家的公司拿回去改良成市场化的产品,然后产业化.”
顾宇意识到,当时中国工业企业使用的流量计大都是外国品牌,于是从那时起他就暗下决心,将来一定要改变这种状况.
2010年,顾宇离开了工作6年的中国电子科技集团公司第三十八研究所,创办了合肥科迈捷智能传感技术有限公司.
“公司刚成立时,我白掏腰包20万元作为启动资金,整个公司只有一张桌子,几把椅子.”艰苦的条件并没有浇灭顾宇创业的热情,但真正开始研发后,他才切身感受到从能做一款产品到能够获得商业上成功,中间隔着一座喜马拉雅山.
科迈捷成立的前五年,为了努力“活下来”,只能靠生产流量计电路板或者给别人代工产品来补贴自己的技术研发.
那时顾宇带领团队开发了一款煤矿瓦斯抽采用气体流量计,通过补偿算法消除水雾对加热传感器的影响,成功地解决了传统热式气体质量流量计应用于矿井瓦斯抽采系统中时无法抗拒水雾干扰的问题,大大提高了系统精度,填补了我国瓦斯抽采小流量监测的技术空白.
经过煤矿井下试用,一个月后实现批量供货,带来良好的资金回报.“当时国内煤矿矿井里几乎都安装了我们生产的热式流量计.”
然而,市场波诡云谲.2014年,煤炭开采行业陷入低迷态势,导致新建和改造项目出现断崖式下滑,相对应流量仪表市场需求也大幅下滑.
对于刚刚看到市场曙光的科迈捷来说无疑是个巨大的打击,顾宇不得不把之前积累的几百万元全部投入到新产品的研发和实验室建设,“当时我最担心的就是资金链断裂.”
在那段捉襟见肘的日子里,顾宇始终没有放弃.终于,随着2015年《中国制造2025》行动纲要的提出,顾宇敏锐地抓住了发展的新契机,基于“空压设备生命周期健康管理和能效监测”的理念开发出智慧空压站物联网管理系统,从单个流量计产品迈向整体解决方案,实现了从0到1的突破.
作为流量计行业冉冉升起的新星,众多风投机构都纷纷向科迈捷抛来了橄榄枝,2016年科迈捷获得了合肥市创新科技风险投资400万元的投资,不过对于高研发投入的科迈捷来说,400万元也只能解决一部分流动资金问题,缺钱始终是目前发展的常态.
也因为缺钱,发力压缩空气系统解决方案两年来,科迈捷在压缩空气测量领域的市场规模始终徘徊在1500万元左右（2017年）,连公司的上级主管部门都替顾宇着急,希望他能加快上市融资的步伐,不过对此他自己却非常淡定.
“在工业领域做原创核心技术研发是一段非常漫长的路,传感器制造工艺和批量化质量控制需要长时间摸索,国外的流量计企业走了几十年、上百年才达到今天的发展水平,我们要想超越‘们就要静下心来慢慢深耕.”
相比于资本和规模的增长,顾宇更希望利用产业技术的革新为整个流量计行业赋能.
“当初如果我没有从三十八所走出来,退休时我或许是一个优秀的雷达专家,但如果我能带领团队打破国外流量计的垄断,推动中国制造业实现节约千亿元电能的目标,我觉得我的人生会更有意义.”
今年10月,科迈捷与压缩空气测量行业著名企业一一德国CS Instruments（希尔斯）公司达成了战略合作伙伴关系,尽管已经在行业内受到了认可,但尴尬的是在公众领域,科迈捷品牌效应几乎为零,“不少新客户因为没有听说过‘科迈捷’,所以往往听了我们的报价第一感觉就是贵.”
下一步顾宇计划通过行业展会、媒体宣传以及打造典型案例等方式提升企业知名度、树立品牌形象.对于科迈捷未来的发展,顾宇持乐观而谨慎的态度,“公司要进入快速发展的轨道,至少还需要2-3年.”
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