从中国高压输变电行业的腾飞看国内

时间:2018-11-22 08:41

  2017年11月22-24号,在中国机床总公司主办的2017年“第30届机床工具行业发展论坛暨2018年运营形势研讨会”上,原机械工业部副部长沈烈初同志做了《机床工具行业及企业如何迎接习新时代实现强国梦》的报告。沈老从历史回顾和当前十九大提出的2020-2035年基本实现社会主义现代化和2035到本世纪中叶成为综合国力和国际影响力领先国家的要求出发,对机床工具行业的发展提出了自己的观点,同时也提出了很多问题。

  沈老从建国后的三十年,机床工具行业从无到有,从小到大,从以“十八罗汉”骨干机床企业形成金属加工机床体系到目前机床工具行业为世界第一大生产国和消费国;从原第一机械工业部上世纪五、六十年代提出的做各行业制造业的“总工艺师”出发,经过几个会战和几个重大项目的执行,机床工具行业基本满足了国家发展的需要。沈老回忆上世纪六.七十年代,上机生产的高精度镜面外圆磨床MG1432,北二生产的高精度外圆磨床MG1420曾追上瑞士执全世界磨床牛耳的STUDER,1958年到1963年,五年中研发成功五、六十个新品种,其中有高精度齿轮磨床,螺纹磨床,丝锥磨床,高精度内、外圆磨床,平面磨床,单柱和双柱镗床系列,长刻线机和圆刻线机等,而且可以批量生产,大大提高了机床工具行业的研发和技术水平。当时精密机床的水平根据沈老于1962年到日本考察的情况进行比较,认为当时的中日水平基本相当,我们的品种中如齿轮磨等,日本尚未生产,我们总的品种数量比日本多。另在1970年前后,研发一批为大批量生产的新装备,为二汽提供了369种7664台高效、专用专业化的机床设备,提供了34条组合机床自动线条回转体自动线%设备需求,按价值比占80%左右。

  但是近30年机床工具行业发展又如何呢?目前我国机床工具行业是生产量占全世界的30%以上,消费占全世界的40%。从数据看可谓是非常大了,但虽大而不强,且拖了国民经济的后腿。现在的磨床能和瑞士的STUDER比吗? 现在汽车厂的生产线上有多少我们生产的设备?我们国家航空航天的精密加工件设备有我们自己制造的机床吗?机械行业十大类品种中有三类现在是逆差,其中机床工具是其中的一类,每年的进口大于出口。我们每年要拿出一百五、六十亿美元去购买高精尖的机床工具产品,以满足国家的需要。虽有国家专项的支持,但仍然改变不了大行业落后发展的态势。

  由此,笔者想起输变电行业。可以说我国输变电行业在上世纪六、七十年代的生产和技术水平比较低,当时应该不如机床工具行业在全球的水平,但现在的输变电行业特高压成为继高铁和国产大飞机后又一张中国制造名片,去年为国家创汇约一百五十亿美元。为什么一个六、七十年代比机床落后的行业现在发展得如此之好呢?八十年代初,输变电人也和现在的机床人一样,着急想通过一种形式把行业搞上去。当时,他们想出了办法,笔者认为也是像类似现在国家专项的做法,但资金没有花那么多,但效果确非常有效,同时为今后整个行业的腾飞打下了坚实的基础,成为国家名片和创汇大户,使国人扬眉吐气,成绩斐然。

  八十年代初国家大力发展电力能源,但高压输变电220KV、500KV甚至110KV的设备大量进口。为了满足国家电力部门的需求,一九八四年四月二十八日,国家计委、中国人民建设银行总行以计机【1984】798号文下达了高压输电设备紧急基建措施方案,机械部的【84】机计函字1107号文转发,要求提供年建两条五十万伏线个变电站的成套技术装备,每年五十万伏变压器从三百万千伏安提高到五百万千伏安,五十万伏电流互感器从六十台提高到七十台,六氟化硫高压断路器,从十台提高到三十台,高压隔断开关从二十组提高到一百组,电抗器从四台提高到十台,高压电站电瓷和线路电瓷等相应配套的建设项目。

  超高压输变电设备紧急基建措施经一九八四、一九八五年和一九八六年三年。完成投资9324.32万元{玖仟叁佰贰拾肆万叁仟贰佰元},外汇1145.59万美元{壹仟壹佰肆拾伍万伍仟玖佰美元},引进了关键设备八十一台套,国内配套设备八百零三台套。十个项目十五个厂(所), 通过这次紧急基建措施改造工厂,使得产品品种、质量、水平上有了很大的提高。

  此项目开始之前, 机械部电工局组织输变电行业的七个行业派出专业组出国考察,提出每个行业的短板和技术难点,工艺难点,设计短板,检测水平等等,不断的征求行业专家,用户专家,专业公司,设计院,研究所、进出口公司的设备专家等的意见,最后形成非常详细的方案。

  变压器行业的沈阳变压器厂、西安变压器电炉厂通过引进瑞士400千瓦煤油汽相干燥设备,提高了高压电力变压器干燥效率,干燥处理时间压缩三分之一左右,各项性能符合国标标准,相当于当时的世界最先进工艺,在提高能力和质量上有了保证。通过引进铁芯剪切线,铁芯片精度达到IEC标准。换位导线设备提高制造能力一倍。IBM-4381电子计算机开创了优化设计的可靠性,并压缩了设计周期,减少损耗。变压器互感器检测手段都贯彻执行等效IEC标准。变压器的产品水平均上升一个年代。

  高压开关行业的沈高、西高、平高通过引进可移式工频试验装置,热分析模数系统,自动显示光谱仪数控加工中心和改造现有厂房形成了500千伏开关的生产能力,使产品质量和工艺水平达到八十年代的水平,具备了500千伏产品的出厂和型式试验能力。

  高压电瓷行业抚顺、南京、澧陵电瓷厂和西安高压电瓷厂通过引进高速喷嘴等温窑,大型真空炼泥机,大型纺型修填机,超声波探伤设备,等静压制造关键设备和进口抽屉窑,提高了我国的电瓷生产水平和效率。一座进口抽屉窑(64m3)相当于我国4.3座80m3的圆窑,合格率有显著提高,大型真空炼泥机扩大了挤制尺寸,提高了挤制密度;解决立式炼泥机控制过程中毛填和托台的同步运行;修坯机使修坯尺寸精度控制在0.3%之内,解决重机接黏产品的尺寸配合,整件修制的产品尺寸提高到1900毫米,无损探伤、探测精度提高。可生产500千伏瓷套,500千伏级棒型产品水平达到国际七十年代末的水平。生产的产品均按国际IEC标准。生产的工艺水平和产品质量达到国际七十年代末的水平,解决我国的短板,节约了大量外汇。

  电力电容器行业的西安电力电容器厂增添测试仪器和设备40余套,增加电容式电压互感器等五种产品,初步形成了电容器行业的测试基地。

  绝缘材料行业的西安绝缘材料厂新建引拨成型工段,引进引拨成型机组,改造部分原有层压制品车间,在我国建立起引拨成型绝缘生产基地,批量提供高压电等急需的配套绝缘件,取代进口。

  这次措施把重点放在引进优化设计,研发手段和关键工艺装备的更新换代和增添测试仪器上,解决了我国高压输变电行业多年来解决不了的工艺问题和生产周期长的问题,解决了我国高压输变电设备质量控制和检测安全问题,基本上形成了变压器、电瓷、电力电容等行业IEC标准检测基地,高压开关具备了500千伏出厂和型式试验。增加了品种,提高了质量和水平,满足了电力部门的急需,使我国小批量生产500千伏产品达到国际八十年代初的水平。在此基础上,输变电行业不断地创新改造,研发出特高压来,使我国的输变电和特高压设备世界领先。目前是全世界唯一1000千伏实际应用传输线路,是世界上高压和特高压输变电设备制造强国。为什么会从一个项目为起点,能从落后到先进,最终站在世界的屋脊,笔者认为这个项目有以下几个方面的原因:

  一、当时是计划经济年代,高压输变电的大部分重点厂家归属机械部管理,有令即行,集中力量办大事的效应突出。

  二、当时机械部一类院所不仅对国外的技术研发水平资料掌握准确和全面同时,对国内的厂家技术水平和制造能力资料掌握得详细和准确。咨询和设计提出的方案切中要害,真正找出了行业的短板、痛点、难点和关键点。

  三、加强经济责任制,建设单位提出经济责任保证书保证国家下达项目的建设时间,目标,纲领,内容,技术水平,研发成效等。

  五、实行投资包干,超出投资由各单位自筹解决,促进企业保质,保量,严格控制资金超出。

  六、企业领导挂帅多方努力解决国内配套问题,项目所需国内配套设备由工厂自制或配套解决。

  对照高压超高压输变电设备紧急基建措施项目的成功实施,笔者认为我们机床行业是可以借鉴的。

  一、超高压输变电设备紧急基建措施项目当时是由政府主导的,因为是在计划经济年代,同时行业的重点厂家归属机械部直属领导,政府有绝对权威,军令如山,企业能够全心全意的完成任务。但现在和过去又有所不同,我们今天国家已是市场经济了,且机床工具企业大多数都是中小型企业,政府已不能以下命令的形式让这些中小型企业军令如山了,且单独承担国家的专项项目能力有限,配套能力有限。因此国家发展高档数控机床,应选择在行业有权威的央企组织协调国内承担国家专项任务的企业,与他们形成市场化的运作,协调国内的配套生产,同时通过央企之间的合作把国家专项的成果应用到现场,充分发挥央企和央企的合作和协作增强现场力,政府只是政策引导和检查。

  二、机床工具行业这么多年来自主创新能力薄弱,重引进,轻研发,重摹仿,轻创新。关键功能部件和基础件差;铸造、锻压、热处理、表面处理基础工艺落后;工艺数据库支持,数控加工优化和仿真能力薄弱;数控系统应用薄弱;高端自动化控制、测试仪器仪表档次低,自动化控制,精密测试仪器差;研发技术、工艺技术、集成制造技术应用差;高档的液压件、高端的轴承、高端的电子元器件、高端的传感器、继电器、伺服、变频器、PLC、数控系统、程序控制器、线轨、丝杠、主轴、各种优质的专用的材料等差;产业集中度低,行业有实力和世界技术水平的集团少;结构性产能过剩,中低端多高端少;以上的种种是否在应该作为我们扎扎实实地工作,而一一列出加以充分挖掘,当前我们的短板究竟何在?上述的超高压输变电设备紧急基建措施项目是七个大行业,在项目执行之前把每个行业的短板和落后的地方论证清楚了。原机械部有北京机床研究所,负责国际国内技术资料的收集和整理,负责技术研发,我们现在有谁负责呢?谁能说出国外机床行业的最新技术是什么?而现在的项目注重整机和主机的研发,而忽略了功能部件的研发。数控系统和功能部件有安排研发和给了资金的,但没有使他系统化、实用化、配套化。

  三、 上诉输变电行业的变化是通过行业最基础的设计、原材料、工艺、测试、零部件、实际应用为出发点,而不是一味的关注主机。四、第四次工业革命的到来,“工业物联”网的、人机互联概念已提出,我们如何应对?当前机床工具行业的发展基本已形成以下共识:

  机床是第三次工业革命后,信息技术与机械制造技术相结合的产物。随着科学技术的发展,下游行业对机床的性能和精度要求越来越高,产品的更新换代日渐频繁,生产类型由大批量单一生产逐渐向多品种小批量生产转化,对各类高精度、高效率和高自动化程度的机床需求不断增长,因此机床工业应加大自主创新能力、技术水平的提升,主要表现在:

  第一是制造智能化。智能制造在全球范围内快速发展,已成为制造业重要发展趋势,对产业发展和分工格局带来深刻影响,推动形成新的生产方式、产业形态、商业模式。发达国家实施“再工业化”战略,不断推出发展智能制造的新举措,通过政府、行业组织、企业等协同推进,积极培育制造业未来竞争优势。随着新一代信息技术和制造业的深度融合,我国智能制造发展取得明显成效,以高档数控机床、工业机器人、智能仪器仪表为代表的关键技术装备取得积极进展;智能制造装备和先进工艺在重点行业不断普及,离散型行业制造装备的数字化、网络化、智能化步伐加快,流程型行业过程控制和制造执行系统全面普及,关键工艺流程数控化率大大提高;在典型行业不断探索、逐步形成了一些可复制推广的智能制造新模式,为深入推进智能制造初步奠定了一定的基础。发展智能制造是培育我国经济增长新动能的必由之路,是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择,对于推动我国制造业供给侧结构性改革,打造优势,实现制造强国具有重要战略意义。

  第二是高速精密化。随着电脑、平板电脑、移动电话、通讯设备,数码相机、随身听、电子辞典、影音播放之硬件设备或数字音频播放器等发展,对机床工具高速和精度的要求提高,机床作为机械制造业的母机,正朝着高速化、精密化方向发展。通过精密控制技术和新型机床的研发和应用,机床的稳定性和控制水平大幅提高,从而提高了机床精度和速度,保证加工工件的质量和效率的要求。

  第三是柔性集成化。柔性化技术是制造业适应动态市场需求及产品迅速更新的主要手段,有利于提高设备应用的灵活性,不同技术融合、不同设计方案的组合、机械结构公共平台的灵活应用,将发挥集成创新优势,加快产品更新速度。

  第四是需求个性化。国产机床在张扬个性化和演绎人性化上还相差许多。来来需求个性化是大趋势,不仅要在技术上,同时要在在生产上和服务和营销上代表着与众不同,而且在细节上处处洋溢着个性化和人性化的现代情调。如程序的流畅、操作的简便、附加功能的有效配置、安全防护的到位、造型及颜色的美观和谐。而国产机床本来就缺乏个性化的创造,加之现代工艺和现代美学的缺位,总给人一种洗心而不革面的感觉。据此有人调侃,把国产机床和国外机床放在一起,不用问姓氏名谁,仅看外形,便能分出个子丑寅卯。恰恰因为缺乏对个性化和人性化的刻意追求,让国产机床的成色大打折扣。国产机床要在满足用户需求之后跨过让用户满意的门槛,个性化和人性化扮演着十分重要的角色,因为个性化有助于提升客户的需求和使用.

  第五是大型复合化。为提高机床的精度和效率,机床正朝着大型化、复合化的方向发展。复合机床具有合并加工工序、减少装夹次数、提高加工效率、保证加工精度的优点,因此是国际上机床的主流发展方向。

  第六是绿色节能化。随着日渐严格的环境与资源约束,绿色制造越来越重要,绿色制造是最大限度地减少对环境的负面影响和使原材料、能源等的利用效率达到最高的现代制造模式,在保证高性能、高效率的同时,可以达到节能、低耗、环保的目的。未来节能环保的机床工具将有更广阔的发展空间。

  第七是整体解决方案。在汉诺威EMO展上可以看到许多国际机床的大企业都推出了整体解决方案来推销,而不是单单的介绍他们的机床。这种新的商业供需模式对于传统的供需模式进行了重新整合, 供应商去完成设计以及组织采购生产配套的模式,客户需要关注的只是需求本身,其它的都不用再关心。整体解决方案是供应商供货和用户之间双方共盈的局面,是未来供应商的一种必然趋势。可以说,整体制造解决方案的将是机床工具行业今后广泛应用和推广的方式,即将使机床和工具行业进入一个新的时代。

  第八是全生命周期管理和服务。加快产品全生命周期管理、客户关系管理、供应链管理系统的推广应用,促进集团管控、设计与制造、产供销一体、业务和财务衔接等关键环节集成。针对传统制造业关键工序自动化、数字化改造需求,推广应用数字化技术、系统集成技术、智能制造装备,提高设计、制造、工艺、管理水平,努力提升发展层次,迈向中高端。

  他山之石可以攻玉,笔者希望通过借鉴其他行业的成功经验,获取思路和启发来推动机床工具行业的发展。这也是笔者近几年来从事了机床工具行业的一些工作,看到目前行业不能满足国家工业高质量发展的需要,心里十分的焦急。因此,表达一些个人的观点,抛砖引玉,有不妥之处请多多指正。(来源:中国机床总公司)

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