2005年1月,中國自己制造的第一根船用半組合曲軸在上海船用曲軸有限公司(以下簡稱上海船用曲軸)廠房下線,這根7.5米長、約60噸重的船用柴油機半組合曲軸實現了我國在該領域零的突破。中國船舶工業協會副秘書長聶麗娟稱,這根曲軸的誕生是"十五"期間中國船舶行業配套領域最大的技術突破。
2月25日對上海船用曲軸來說,又是不平常的一天。就在這一天,這根被寫入中國造船史的船用柴油機半組合曲軸交付給了滬東重機公司,并將成為萬噸級船舶的"心臟"。與此同時,船用半組合曲軸國產化項目竣工并通過了國家驗收。出席竣工儀式的國家發改委副主任張國寶稱:"該國產化項目的順利竣工,標志著我國曲軸產品制造能力達到了真正意義的自主化,實現了具有自主知識產權的船用曲軸打破國外壟斷,并具備批量生產的能力"。
上海船用曲軸用事實向人們證明了:船舶建造的關鍵設備有了"中國芯",國產化并非空中樓閣。在上海船用曲軸,通過引進技術、消化吸收和再創新,中國船用大型低速曲軸有能力并且已經實現了完全自主生產。
誕生于風起云動之時
改革開放以來,我國船舶工業飛速發展,中國已經躋身于世界造船國一級梯隊。但船用配套設備一直是我國船舶業的軟肋,相比日本、韓國85%以上的船用配套設備自給率,我國作為世界第三大造船國,船用配套設備80%都依賴進口,大型船用配套設備國內供貨問題仍未解決。而低速柴油機的核心部件曲軸的緊缺,更是嚴重制約了我國船舶業的發展。
曲軸作為船用發動機的關鍵部件,被視為船用柴油機的"心臟",對船舶的安全起著至關重要的作用。由于其重量大、加工精度要求高、制造技術難度高,因而業內常用"是否具備曲軸制造能力,從某種程度上代表了一個國家的造船工業水平",來說明船用曲軸制造技術之于造船工業的重要性。目前日本、韓國、捷克、西班牙等少數幾個具備制造大型船用半組合式曲軸能力的國家高度壟斷著國際上大型船用曲軸市場。
由于國內不具備大型船用柴油發動機曲軸生產經驗,造船所需的船用大功率低速柴油機曲軸一直依賴進口。"船等機、機等軸"的現狀成了制約我國船舶工業持續發展的瓶頸。隨著原材料成本上升以及其他國家自身需求量的猛增,每根船用曲軸價格目前已達50萬美元以上。該關鍵部件自造能力的缺失一度制約著我國船舶工業的發展,也讓中國在榮獲"世界第三造船大國"之名的同時付出了高昂的代價。有統計資料顯示,1978~1997年,中國在進口曲軸上花費高達9000多萬美元。而近年來,由于曲軸價格持續飛漲,以及中國造船業對曲軸需求量的增加,每年進口曲軸的費用已經高達四五千萬美元。近幾年來,半組合曲軸供求矛盾更為突出,價格逐年提高,并且交貨期也經常得不到保證。因此,專家呼吁,迅速建立中國自己的曲軸生產基地,實現船用大功率低速柴油機曲軸國產化已經成為我國經濟建設中的一項戰略任務。
2001年前后正是世界造船工業新一輪的擴張期,各國對大型高技術附加值船的需求激增。船用配套設備自造水平低下與中國的船舶生產大國的地位極不相稱,特別是船用柴油發動機的核心部件曲軸不能自給,這一尷尬現狀正是上海船用曲軸誕生的背景。
為改變我國造船業"船等機、機等軸"的現狀,2001年,在國家領導人的有關指示下,國家發改委批準上馬船用半組合曲軸國產化項目,并安排了部分國債資金予以支持。
2002年5月,上海電氣(集團)總公司、滬東中華造船(集團)有限公司、中國船舶重工集團公司和上海工業投資公司共同投資組建上海船用曲軸有限公司,投資1.86億元開展船用半組合曲軸的科技攻關。
多方借力實現零的突破
成立之初即被寄予厚望的上海船用曲軸有限公司,肩負著船用曲軸生產實現國產化,打破國外產品壟斷的重大使命。而經歷了三年時間的艱苦建設和技術攻關,上海船用曲軸實現了我國船用低速柴油機曲軸制造零的突破,改寫了長期進口的歷史。今年8月,在沈陽召開的國產化經驗交流會上,在向與會企業分享其推進國產化道路的幾點心得時,上海船用曲軸格外強調了產學研聯盟對技術攻關的貢獻。
作為臨危受命,承擔起曲軸研制重任的企業,上海船用曲軸懂得如何借重多方力量實現資源的整合。他們向社會科技精英"借腦",并取得用戶的支持,借重科研院所的技術攻關優勢協同作戰,取長補短,他們發現這是使企業自主創新活動實現投資少、效果好、技術新的捷徑。
在曲軸核心制造技術的研制過程中,上海船用曲軸組織了科研攻關工作組,工作組以企業為主體,有關科研院所、高等院校也參與了其中。
上海船用曲軸注重發揮科技領軍人物的作用,結合攻關課題建立導師制度,對青年科技人員進行傳幫帶指導,同時為科技人員進行技術創新提供寬松的學術氛圍;對青年科技骨干大膽破格提拔使用,使技術中心研究院里的中層及以上干部的平均年齡從1999年的53歲降為2005年的40.5歲。在收入分配上,上海船用曲軸實施向科技人員傾斜,進行項目責任制及新產品效益提成方法的改革嘗試,以進一步提高有貢獻的專業人才收入水平。
通過建立產、學、研、用聯盟,堅持科技創新和體制機制創新,三年來上海船用曲軸積累形成了一批具有自主知識產權的船用曲軸的核心制造技術。他們采用新工藝方法,使我國曲軸毛坯質量達到了世界先進水平;通過對數控技術、專用刀具設計以及切削參數的研究攻關,他們解決了切削不平衡問題;在作為曲軸制造技術關鍵部分的紅套技術上,上海船用曲軸運用數值仿真技術分析,建立了有限元分析模型,形成了具有自主知識產權的紅套技術,并申報了三項發明專利和一項實用新型專利。在技術攻關過程中,上海船用曲軸還取得了曲軸短、中、長期三種情況的防銹材料科研攻關成果。
面對全球船用曲軸生產高成本難題,上海船用曲軸運用"船用曲軸精加工數值仿真分析"進行科技攻關,綜合應用先進的計算機數值仿真實驗和分析技術,提高了曲軸的精加工效率和質量,降低了制造成本。其生產的大型船用曲軸達到了man-b&w專利公司的設計要求,獲得了世界八大著名船級社的認可;產品質量經檢驗合格,得到了用戶和船東的信任和支持。
此外,除了產、學、研、用相結合外,上海船用曲軸還充分借鑒國際同行在曲軸研制技術上的成熟經驗,并在消化吸收之后進行創新改造。為了能夠"站在巨人的肩膀上"進行創新,上海船用曲軸聘請國際有關專家開展專業知識講座,學習國外先進經驗,舉辦學術研討;為使曲軸的精加工少走彎路,少付學費,大膽嘗試聘用國外成熟的技術工人來幫助操作曲軸的精加工,在向國外同行學習的過程中,注重吸收他們的訣竅并研究存在的不足,再進行有效的創新改造,形成自己創新的技術成果,并培養了自己的操作能手。
多方借力讓上海船用曲軸快速成長。截至2006年7月底,上海船用曲軸已經制造完成了14根大型船用曲軸,年內累計制造完工的大型船用曲軸將超過25根,進入了產業化拓展階段。目前,他們又承接了出口韓國的曲軸訂單,使中國制造的曲軸走出了國門,大踏步邁向了國際市場。
形勢嚴峻 國產化之路任重道遠
中國船舶工業協會今年3月份公布的2005年全國船舶工業經濟運行報告中指出,我國船舶工業重點配套能力有所提高,研制生產取得突破。船用大型低速柴油機曲軸實現了完全自主生產,已獲得65根訂單。盡管如此,但整個產業的形勢依然嚴峻。專家稱,中國的造船技術與國外先進水平相比,至少相差10年,差距在于核心設備自給還跟不上。
零的突破讓上海船用曲軸信心倍增的同時,也備感到了壓力。目前,上海船用曲軸生產的曲軸大部分是為國內最大的船用柴油機制造企業滬東重機股份有限公司提供,但科研攻關畢竟最終要落實在產業化上,與國內眾多造船廠龐大的市場需求相比,國內大型船用曲軸的生產能力還遠遠不夠。作為大型船用曲軸國產化項目的承擔者,上海船用曲軸更有責任、也有義務為實現"中國裝備,裝備中國",實現國產船舶配套設備的自主研制生產繼續做些什么。
科研攻關之后的產業化工作給上海船用曲軸提出了更高的要求。承載著中國幾輩造船人夢寐以求的目標,上海船用曲軸在半組合曲軸國產化項目完成后,即開始了產業化工作。在上海市科委的支持下,上海船用曲軸申報并獲準了上海市"科教興市"重大產業科技攻關項目"大功率低速柴油機船用曲軸關鍵技術研制"的六個專題攻關項目,貼近市場需求,產品規格覆蓋man-b&w和svlzer兩大系列船用低速機。
2006年8月16日,國務院常務會議審議并原則通過的《船舶工業中長期發展規劃》指出,應組織和整合現有科技力量和資源,重點建設船舶動力研發平臺和船用設備研發平臺,通過引進消化吸收再創新,提升關鍵領域科技水平,滿足造船快速發展的需要。上海船用曲軸為適應船用曲軸制造產業化的需要,使曲軸制造的核心技術更加成熟,更加精致,實現船用曲軸制造"干得更多"、"干得更好",又與有關科研院所、高等院校簽訂了有關產、學、研的合作協議,并計劃投入2.5億元,進行七個項目的科技攻關。
對上海船用曲軸來說,讓自造的"中國芯"滿足國內造船業對大型船用曲軸的需求這一目標的實現依舊任重道遠。他們還不能停歇,他們也沒有打算停歇。邁出第一步之后,依托政策的扶持、科研方向的準確把脈和上下游產業的支持,上海船用曲軸決定把國產化堅持下去,繼續探索。
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