打破国外垄断 小器件承载大产业

观测宇宙，最重要的是要有一双看得远、看得清的“眼睛”。今年2月23日6时34分，我国综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”，凭借独有的一双“眼睛”，成功高清记录第25个太阳活动周迄今强度最大的耀斑——X6.3级大耀斑。而为这双“眼睛”提供关键器件的科研团队是来自哈市的一家科技企业——哈尔滨芯明天科技有限公司。
　　哈尔滨芯明天科技有限公司自主研发生产的宇航级压电快反镜和驱动控制系统，打破了国外垄断，实现了同类产品国产化替代，并在航空航天这种要求高可靠、长寿命的设计上实现国际领先。该产品还在2023年被省工信厅认定为黑龙江省级重点新产品并入选省创新产品目录。
　　近年来，芯明天科技有限公司在压电纳米运动技术领域不断攻克难关，打破了一系列纳米级精度微运动技术和产品的国外垄断，在半导体、生物技术、航空航天、精密加工等众多领域应用中逐步实现国产化替代，“我们希望通过持续创新驱动，在数字经济和生物技术等新兴领域大展拳脚，助推哈市加速形成新质生产力。” 企业负责人说。
　　冰城企业为卫星装上高清“眼睛”
　　记者走进位于南岗区哈尔滨创业孵化产业园内的哈尔滨芯明天科技有限公司，工作人员正在清点货箱，准备将企业近年研发的产品带到上海。“马上要举办2024慕尼黑上海光博会了，这是亚洲最重要的大规模激光、光学、光电行业年度盛会之一，企业受邀展出国际领先的压电纳米级精度产品。”哈尔滨芯明天科技有限公司项目经理张玉环介绍，企业产品是诸多高端精密装备、仪器及光学设备中的关键器件。
　　芯明天自2007年成立以来，通过在压电纳米级精度技术领域的不断自主创新，产品已应用到航天航空、半导体技术、光电子、通信与集成光学、光学仪器设备、精密加工设备、纳米制造与纳米自动化、图像处理等众多领域。“利用压电效应实现纳米级运动控制是我们的核心技术，将其应用在宇宙观测、高端精密仪器、激光通信等领域，相当于给设备安装了一双可以操纵纳米级微观世界的双手和可识别纳米尺度的眼睛，不仅看得远、看得清，还能瞄得准、对得准。”张玉环说。
　　在芯明天的科研室，科研人员正在测试拳头产品——基于压电纳米技术的压电快反镜。记者看到，该设备仅手掌大小，其内部的核心技术器件，有的比小拇指还要小。“像‘夸父一号’上用于观测太阳运动的FMG载荷稳像系统中的关键器件，运用的宇航级压电快反镜和驱动控制系统是由我们提供的，可对光学反射镜面进行微弧量级精密快速调节，可起到跟踪、瞄准、抗干扰、补偿和稳定图像的作用，让观测图像更加清晰。”芯明天科技有限公司副总经理杨明远向记者介绍，比如手机和无人机在拍摄图片时都内置防抖技术，让拍出的照片更加清楚。而在太空中观测时，由于卫星运动和其他控制执行机构引起的望远镜抖动，同样会造成观测图像的模糊，“用于卫星上的防抖技术要求更高——由于成像技术不同，抖动补偿要达到纳米级别，相当于头发丝的六万分之一的控制精度，同时还要具备高速度、高可靠性，并在太空中的环境下能正常使用。”杨明远说。
　　蹚出技术新路子，打破国外纳米技术垄断
　　目前，应用在“夸父一号”卫星上的压电快反镜技术产品，已经先后为国内30多家从事卫星激光通信终端设备的用户提供配套，解决了长春、西安、上海、深圳等科研院所、企业相关设备的核心技术难题。但这项纳米运动技术，在十几年前却一直被德国、日本等国家垄断。
　　填补空白，芯明天的研发之路满是荆棘。
　　“以前国内科研机构和企业只能购买进口产品，但很多是工业级别，并非宇航级别。买到后，能不能用、好不好用，对方都不管，连后期维护都没有。想让对方技术公开？根本不可能。”杨明远说，因为被“卡脖子”，我国相关领域很多高端技术发展因此受限。
　　芯明天是国内最早从事纳米量级精度微运动研究的企业。杨明远介绍，“实现纳米级运动，要考虑产品原理、工艺、材料、结构、环境等因素，我们经过几百次的设计与实验，经常推翻重做，历经三年多的不断尝试，才在技术上有了突破。”
　　为了保障产品质量，芯明天投入重金打造检测纳米运动精度的平台，检验自身产品性能。为证明产品的可靠性与适用性，工作人员带着产品到用户现场实测，甚至自担成本先做出产品给对方试用，“就是为了证明国产产品一样能达到国外的技术水平”。
　　如今，芯明天研发和生产的压电纳米级精度产品已经补齐了国内行业短板，企业拥有30多类别近千种产品，覆盖全国近30个省，产品还出口日本、新加坡等十多个国家与地区。其中，应用在“夸父一号”上的压电快反镜产品，在2023年9月中国机械工业联合会组织召开的科技成果鉴定会上，被行业专家评为“关键技术指标达到国际先进水平，部分技术达到国际领先水平”。
　　面对几十亿元市场，加速形成新质生产力
　　芯明天靠着技术过硬的压电纳米级精度产品，被省工信厅评为2023年度省级制造业单项冠军企业。同时，多年来，芯明天还先后被评为国家高新技术企业、省级企业技术中心、国家级“专精特新”小巨人，并获得了省重大科技成果转化和国家重点研发计划项目的支持。
　　随着知名度提升，芯明天的客户源源不断。
　　在持续深耕技术领域的同时，芯明天积极创新经营模式——通过提供定制化服务，转型服务型制造业。
　　2023年，芯明天被认定为首批哈尔滨市服务型制造示范企业。“以前我们大多生产的是标准件，市场主流需求是什么，我们就生产什么。”张玉环说，现在通过开展定制化服务，主动了解客户需求，与客户一同参与制定产品研发方案，最终交付给每位客户的产品外观、性能都不一样，企业由此实现个性化、定制化生产。“虽然工作成本增加了，但最终实现了更好、更精准服务好每一位客户。”张玉环告诉记者，目前，企业已累计服务客户近万家。
　　压电精密小器件承载着大产业。随着我国相关产业发展，对压电精密技术的要求越来越高，也越来越迫切。根据中国星网集团公司预期，基于压电纳米技术的压电快反镜，在星载激光通信终端的市场需求愈加庞大，市场空间可达几十亿元以上。
　　“目前我省大力发展航空航天、装备制造和电子信息技术，芯明天发力压电纳米级精度产品作为领域内关键核心部件生产，将带动基础研究院校的成果转化，提升省内元器件上游产业经济规模，”杨明远认为，企业的产业化配套能力将助力我省上下游产业链整体技术与水平提升，推动龙江高端装备制造、航空航天产业技术领域的持续性发展，为哈市加速形成新质生产力和高质量发展贡献力量。