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“360工程”的大国重器打造之路
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来源: 工信头条 作者: 刘文婷 于恒军发布时间:2019/4/3评论:0+收藏文章
  
      作者:
       刘文婷  北重集团党建群工部,宣传室业务主管
  
  于恒军  北重集团战略管理部,项目管理室业务主管
  
  本文发表于《中国工业和信息化》杂志2019年2-3月刊总第10期
  
  创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。不断提升企业的自主创新能力,关键是要强化企业在自主创新中的主体地位。而大型国有企业更应当在其中扮演重要角色。国有大中型企业应该始终坚持以我为主的自主创新方针,带头不断在原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新中争取新的突破,带头开发和掌握主导产品核心技术,争取接近和达到国际先进水平。
  
  大国重器必须掌握在自己手里。内蒙古北方重工业集团公司3.6万吨黑色金属垂直挤压机(即“360工程”)作为军民融合重大创新性工程,在北重人的不懈奋斗中不断实现突破,令世人瞩目。
  
  3.6万吨垂直挤压机建设
  
  重型挤压技术是高性能、难加工材料的核心加工技术,工艺复杂、设备建造难度巨大。美国威曼·高登公司在这个领域形成长期独家垄断,并称其为国家的核心技术,不对外转让。2003年,中国工程院《发展我国大型锻压装备研究》咨询组(组长为师昌绪)的调研报告明确指出:“难变形合金挤压机在我国还是一个空白,已经制约了相关装备尤其是军用先进航空发动机的发展。”
  
  2004年,北重集团为解决国家关键材料的供应问题,开展“垂直挤压大口径厚壁无缝钢管工程”技术论证,面对的就是威曼·高登公司的技术封锁和自称拥有设计能力的德国SMS Meer公司的漫天要价。
  
  北重集团提出自主研制3.6万吨黑色金属垂直挤压机这一大国重器,得到了国家有关部门及地方政府的大力支持。2007年11月,工信部将360MN垂直挤压机列入国家重大科技04专项,会同内蒙古自治区支持设备研制生产。国家发改委、中国兵器工业集团等上级主管部门也提供了政策与财政支持,确保了360MN垂直挤压机研制及生产线建设的顺利完成。
  
  北重人经过3年艰苦奋战,3.6万吨挤压机热试车终于在2009年7月13日一次成功,打破了国外重型挤压技术垄断。历经10年的砥砺奋进,“360工程”取得了重大的经济社会效益,培育了新产业、新动能、新增长极,使公司军民融合之路越走越宽广。
  
  实现极端制造技术的重大突破
  
  做好系统设计,保证关键技术的突破。3.6万吨黑色金属垂直挤压机建设项目遵循了创新性与成熟性相结合的研发路线:在挤压工艺方面,以企业掌握的高强度大口径厚壁无缝钢管制造技术经验为基础,广泛吸取国内外成熟经验,通过模拟优化和缩比实验验证,完成挤压工艺设计开发,为设备开发提供工艺基础。在设备制造方面,以国内成熟可靠的铸、锻、焊、机械加工水平为依托,进一步创新预应力钢丝缠绕技术,进行垂直挤压机设计制造,对关键制造技术进行研发,实现设备制造的突破。
  
  坚持走自主创新之路,大胆采用新技术。从2006年360工程正式启动以来,按照科学规划、自主研发、企校联合、技术领先的原则,各参战兄弟单位协同配合,全体参战人员克服技术、资金、设备、安装调试等诸多难题,一路过关斩将,最终取得成功。“360工程”项目将清华大学研究了40余年的钢丝缠绕技术应用于3.6万吨挤压机的建造之中,实现了大型压机机架的重大创新,不仅为国家节约了大量外汇,还保证了项目的快速建成。
  
  建立“产学研”立体生产模式,打造一支拥有独立研发能力的核心技术团队。北重集团以推动创新型国家建设为己任,以“产、学、研”结合为手段,与清华大学、内蒙古工业大学、太重集团、中国二十二冶集团有限公司、沈阳重锻、上海异型钢管厂、北京天利创玻璃制品公司、太原泰克流体控制有限公司、韶关市伟光液压油缸有限公司、北京雅格液压机电有限公司等协同攻关。共同的“愿景”连接了清华大学、中冶京城、中冶京唐、太重集团等“国”字号院校与企业集团,形成了不仅是甲方乙方的关系,而且是一个共同追求“360工程”成功的和谐团队,创造了集成创新的典范。
  
  3.6万吨挤压机突破了压机设计、大型铸锻件制造、大尺度超重机架钢丝预应力原位缠绕、主油缸制造、超重机架整体安装、超大液压系统安装调试、设备安装调试等技术关键,创造了多项世界第一。标志着剖分组合、钢丝预应力缠绕技术在大型设备上实现了工程化,这为解决万吨级重型装备极端制造能力不足走出了一条新路,此成果为西安阎良4万吨模锻压机、江苏昆山3万吨模锻压机提供了坚实基础,由此可设计制造6万吨、8万吨,乃至10万吨的液压机,对促进我国制造业的振兴和制造能力的跨越式发展意义重大。
  
  2011年3.6万吨黑色金属垂直挤压机组通过部级鉴定:研制完成项目预期目标,整体技术水平达到了国际领先。研发成本3.4亿元,自研成本仅为国外报价的1/3。
  
  2012年《3.6万吨黑色金属垂直挤压机组》获内蒙古自治区科学技术一等奖。2014年《3.6万吨垂直挤压工艺及装备》获中国机械工业科学技术奖一等奖。2015年《3.6万吨黑色金属垂直挤压机成套装备与工艺技术研发及产业化》获国家科学技术进步奖二等奖。
  
  突破核心技术,推动军民融合项目深入发展
  
  理论上,挤压技术是高强度、低塑性材料极为理想的成型技术。在挤压过程中,巨大的三向压应力会使金属发生强烈的塑性流动,在材料成形过程中有效地破碎晶粒、消除空隙、细化密实组织,得到的组织较其它成型工艺(如:顶拔、轧制、径向锻造、离心铸造等)更加致密,机械性能也更好。但大规格高强度合金钢、不锈钢、高温难熔合金以及钛合金等特殊金属的管材和型材所需的核心工艺技术,需靠自主研发来突破。需要突破的难点主要在于两个方面:
  
  突破电站用关键材料重型挤压技术。通过自主研发,3.6万吨挤压机挤压出P91、P92等火电站用无缝钢管,以及核电站用无缝钢管,结束了国内电力行业高端大口径厚壁无缝钢管长期依赖进口的局面。“360工程”建成了具有自主知识产权大口径厚壁无缝钢管生产线,生产的P91、P92钢管主要供应哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂、上海锅炉厂、武汉锅炉厂、北京巴威公司、华能国际电力、哈尔滨汽轮机厂等国内用户,解决其关键材料长期依赖进口问题,受到用户一致好评。2010年11月,国家能源局启动超(超)临界火电机组四大管道国产化工程,选定南通电厂1000兆瓦超(超)临界火电2号机组作为使用国产化管道的示范机组,机组50%的四大管道由北重集团生产。2014年2月,P92钢管成功通过电厂168小时测试。实现了国产P92钢管在百万千瓦级超超临界电站四大管道的应用突破。
  
  在国产P92钢管在百万千瓦级超超临界电站四大管道的应用突破的基础上,公司以夯实基础、提升能力为目标,承担中国制造强国战略-超超临界火电机组P92大口径厚壁无缝钢管项目实施,项目总投资2.8亿元,主要内容包括材料性能提升研制及试验、生产工艺优化以及产业化能力建设等。通过项目实施,使我国超超临界火电机组P92大口径厚壁无缝钢管制造水平得到显著提高,在原来小批量生产的基础上,实现了P92钢管的产业化,打通了P92钢管国产化的“最后一公里”。北重集团陆续承担“华电集团句容二期百万超超临界火电机组国产化示范工程”四大管道、华能宁夏大坝电厂和华能烟台八角超超临界火电机组“四大管道”的生产,为国家超超临界火电站四大管道所需管材全部实现国产化奠定了坚实基础。
  
  目前,北重集团依托3.6万吨挤压机组,着力开发蒸汽温度630℃电站G115大口径无缝钢管、蒸汽温度650℃电站sancro25大口径不锈钢管和蒸汽温度700℃电站大口径镍基合金管,已取得令人振奋的成果。北重集团已成为我国超(超)临界电站“四大管道”用P92钢管领先供应商和630℃、650℃、700℃等新一代电站用大口径管材研发的排头兵,极大地提升了企业技术创新能力和市场竞争能力,确立了企业在超(超)临界机组用高端大口径厚壁无缝钢管的领先地位。
  
  航空发动机粉末高温合金重型挤压技术。涡轮盘是航空发动机中最关键的核心部件,被称为发动机的皇冠。粉末高温合金材料是制造高性能、高可靠性、长寿命先进航空发动机用涡轮盘的必备材料。我国粉末高温合金材料体系和发动机用粉末盘制备工艺与欧美接近,但由于受到设备条件限制,粉末盘关键制备工艺之一的大变形量挤压开坯技术一直无法实施。3.6万吨黑色金属垂直挤压机研制成功后,承担了国防科工局大飞机材料专项《FHG96粉末涡轮盘材料研制及应用研究》课题,稳步开展了多个重大型号飞机发动机用高温合金的开发试验工作。在整个攻关过程中不断优化工艺,克服了试制中出现的各种问题,实现了这一技术的跨越式发展。北重集团与美国Wyman-Gordon和法国阿布杜瓦,形成航空大规格粉末高温合金挤压技术上的三足鼎立,使师昌绪的生前愿望成为现实。
  
  敢于“维权”,破解国外倾销困局
  
  2013年3月,北重集团向商务部提交诉原产于欧盟、日本和美国的进口P92钢管倾销调查申请。2014年5月9日,商务部颁布《关于原产于欧盟、日本和美国的进口相关高温承压用合金钢无缝钢管反倾销最终裁决的公告》(简称“终裁决定”)。终裁决定指出,经调查,在本案调查期内,原产于欧盟、日本和美国的被调查产品存在倾销,中国相关高温承压用合金钢无缝钢管产业受到了实质损害,而且倾销与实质损害之间存在因果关系。从2014年5月10日起,对原产于欧盟和美国的进口相关高温承压用合金钢无缝钢管征收为期5年的税率为13.0%~14.1%的反倾销税。
  
  北重集团进行P92钢管反倾销诉讼,开创了内蒙古自治区和中国军工机械制造行业的先河,是企业运用法律武器维护市场健康秩序的一个壮举,打造了中国企业应对国际贸易争端的一个成功样本,在市场上至少形成了四个方面的有利影响:一是维护了自己的合法权益,提高了国产P92钢管的经济效益;二是提升了北重集团的品牌效应,扩展了北重集团的市场影响力;三是充分掌握了国外竞争对手的经营状况,有利于北重集团特钢高端产品的长远发展;四是捍卫了民族工业的尊严,大长了中国企业的志气,赢得了行业的尊重。
  
  将大国重器掌握在自己手里,确立了公司在超(超)临界机组用高端大口径厚壁无缝钢管研发制造的领先地位。依托该装备,公司瞄准高合金耐热钢、不锈钢、高温合金、钛合金等高新技术产业核心关键材料,研发具有自主知识产权的高附加值产品,使公司军民融合之路越走越宽广。
  
  “360工程”经验启示
  
  以“大国重器掌握在自己手里”为担当,砥砺奋进,勇创新,增实力。
  
  国之重器是实现跨越式发展的支柱,也是国家经济安全、国防安全的底线。历史经验表明,市场换不来真正的核心技术,生产链条的上游组织换不来巨大的经济效益。随着经济全球化的进一步加快,信息化技术的进一步提升,创新周期大幅缩短。全球化的市场竞争在核心技术的比拼层面上越来越突出。不能把大国重器掌握在自己手里,就容易在事关国家经济命脉的产业中被扼住“咽喉”,甚至会危及国家安全。因此,企业必须以时代的担当,打造大国重器,不断增强国际竞争的实力。
  
  以“突破核心技术”为支撑,奋力开拓,获支持,提业绩。
  
  核心技术靠“化缘”是要不来的。作为市场竞争的主体,企业必须以“掌握核心技术”提升企业地位,从而创造更有利于企业发展的环境和氛围。北重集团3.6万吨黑色金属垂直挤压机项目研制成功后,国外企业利用其过去超额利润积累的实力,实施低价竞争,使得进口P92钢管价格降至目前的4.5万元/吨。北重集团积极谋划、主动应战,获得了反倾销诉讼的胜利。以国产P92钢管在百万千瓦级超超临界电站四大管道的应用突破为基础,获得工信部强基工程的支持,为公司进一步提高P92产品生产装备技术水平、产品质量和国际国内市场竞争能力提供了有力的保障,赢得了句容电厂等用户,实现了国家超超临界火电站四大管道所需管材全部国产化的目标,彻底扭转了国家超超临界火电站建设所需P92管材长期依赖进口的局面。
  
  以“一流的人才队伍”为保证,兼容并蓄,结同心,破难题。
  
  人才是企业的第一资源,是企业的核心竞争力。掌握核心技术的关键在人才,攻克核心问题的关键在于团队。无论何时,企业的自主创新能力始终体现在是否有一支优秀的团队做支撑,是否有不断的技术系统外延更新做后盾。除此以外,决不能关起门来搞研究,单纯依靠本土人才力量。要兼容并蓄,学会集智借力,用开放的思维、全局视角建立人才的市场化并轨机制;要打开大门,吸纳全球智慧,在与世界的开放融通中破解企业的创新发展问题。
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