浙工大研发的邮资机安全、稳定、便捷,价格仅为国外邮资机的一半——
人工印戳 渐行渐远
青春写手 王臻 姚俊英
青春写手 王臻 姚俊英
在通过邮政投递的各种纸质信函中,经常有一个圆形加放行的复合戳记。别以为它只是简单地替代了以往的“邮资已付”戳,事实上,这个复合戳记不但清晰直观地显示了邮件的资费、日期、地址等信息,还兼具传统邮票和现代网络监管的双重功能。这是邮资机带给邮政行业的新变化。商业信函快速发展,邮资机的使用越来越广泛。目前全国邮政每年用邮资机处理的商业信函达95亿封,占邮件总量的90%以上,涉及的邮资额超过85亿元。
邮资机是一种直接在邮件上加盖日期和邮资戳记,并具有记账、结算功能的设备。它用于非贴邮票邮件的资费自动处理,具有根据邮件种类选定邮资数值、自动加盖日戳和邮资戳记或打印数字邮资符志、自动记账、结算和邮资联网监管等功能。在20世纪20年代,美国、英国开始使用邮资机。用邮资机在收寄邮件上印盖戳记,表示邮资已付,既可免贴邮票,减低邮政成本,又能加快邮件处理速度,因而受到广泛的欢迎。当时中国也向国外引进了一些邮资机,但由于时局动荡,邮资机这项技术并未在国内得到很好地开展。20世纪50年代世界各国开始大量使用邮资机,我国于1983年大批引进并开始使用现代意义上的邮资机。
由于之前邮资机不普及,所以我国大部分地区一直使用人工加盖的“邮资已付”戳进行大宗邮件资费处理。由于这种邮戳不能准确客观地记录邮资明细,存在着结算上的弊端和管理上的漏洞,每年造成数亿邮资的流失。1999年1月,国家邮政局决定逐步取消“邮资已付”戳。于是各地邮政出现了购置、使用邮资机的热潮。美国必能宝(Pitney Bowes)公司、法国新邮(Neopost)公司、瑞士哈斯勒(Hasler)公司等生产的邮资机纷纷进入中国市场,并占据了垄断地位。但是国外邮资机对中国邮政行业的各种不适应问题却一直没能得到解决。
浙江工业大学张立彬教授就是从那时开始,率领团队开始研究邮资机的关键技术。他们决定研发出能适合中国国情的邮资机。
我国邮政行业具有邮件总量大、采用集中处理的生产模式等特点,对工作效率、连续工作能力和资费管理等方面有特定的要求。而国外的邮资机每工作两个半小时,需要停机散热半小时。在处理规格多样、大小不一的国内信件时,国外邮资机容易出现漏盖、卡纸等现象。同时,国外邮资机存在资费管理手段单一、机器售价昂贵和运行费用较高等弊端。
在7年的研究中,张立彬团队发明了步进式数控过戳表头、摩擦式自适应单封分离机构、数字邮资符志、邮资黑匣子等邮资机关键技术,先后研发了工大普特邮资机的三大系列8种型号产品,并实现了产业化。
目前工大普特邮资机最高速度每小时处理量达到了2.16万份,工作效率是国外邮资机的2倍,漏盖率仅为国外邮资机的2/5,卡塞率是国外邮资机的1/2,可价格却仅仅为国外邮资机的一半。
“每台邮资机装着几百万元甚至上千万元的邮资。邮资的安全至关重要,因此,邮资机表头的安全可靠性必须非常好。”研究团队带头人、浙江工业大学教授张立彬介绍道。在邮资机的运行过程中,每在信封上盖一个戳,表头就会自动记录下资费,这就要求表头的性能要绝对稳定可靠,既不能漏盖,也不能多盖,更不允许存在人为调控,造成邮资管理的漏洞。经工大普特邮资机戳签的每封邮件的耗材成本在0.025分左右,大大低于国外同类型产品。
研究团队还在邮资机表头内部安设了“黑匣子”,使得不管遇到断电、出现故障还是遭到人为破坏,表头记录下的资费数据都不会丢失。研究团队还在调资表头内腔的狭小空间中,设计了既独立工作又互斥互锁的两套工作机构,以确保邮资机高效过戳和邮资绝对安全,突破了可靠调资和邮资安全的技术瓶颈。
针对进口邮资机表头采用离合器传动、难以实现高速运行和连续工作的问题,研究团队提出了基于交流伺服独立驱动方式的表头机构,使邮资机具备了高速和连续工作的能力。同时,他们通过提出电子齿轮同步跟随智能控制算法,使表头在高速旋转状态下具有平稳的加减速过程,有效抑制了过戳时表头与邮件间的碰撞冲击,实现了高速过戳状态下表头线速度与邮件运行速度的同步跟随,并采用磁流变阻尼元件与半主动智能控制技术,实现了托轮振动位移与相位的良好匹配。这些复杂的术语,实际上说的就是如何能使邮戳机在高速运行下又保持平稳和不出错的相关重要技术进展。正是这些技术的进步,确保了邮资戳印的位置精度和清晰度,达到了中国邮政对标准化邮戳质量的要求。
张立彬教授及其团队研发的邮资机,不仅成功收复了40%的国内市场,还荣获了2009年度国家技术发明二等奖。