依靠自主創(chuàng)新  鑄就大型離心壓縮機國產(chǎn)化豐碑

——沈鼓集團三十年自主創(chuàng)新之路回顧

 

◎沈陽鼓風機（集團）有限公司

 

    沈陽鼓風機（集團）有限公司始建于1934年，1952年成為我國第一家風機專業(yè)制造廠。1959年設計制造了我國第一臺離心壓縮機。1976年開始先后引進GE公司（新比�。�、日本、丹麥、德國等國家12項離心壓縮機及風機先進設計與制造技術和14項單元技術。經(jīng)過不斷創(chuàng)新，企業(yè)在壓縮機開發(fā)、設計、制造、檢驗等技術方面獲得上千項技術成果，基本上更新了設計技術，制造和檢驗技術大部分也得到更新，目前企業(yè)部分壓縮機產(chǎn)品已達到國際先進水平。是國家重大技術裝備國產(chǎn)化基地。設有博士后科研工作站和國家級企業(yè)技術中心，并在西安交通大學、大連理工大學和東北大學設有三個技術分中心。
    沈鼓主導產(chǎn)品大型離心壓縮機和大型通風機主要應用于石化、冶金、電力、煤炭、制藥、紡織、國防和科研等國家重點工程領域，國內(nèi)市場占有率達85％以上。
    一、引進消化高點起步
    1972年根據(jù)周總理批示，原一機部提出建設30萬噸合成氨、30萬噸乙烯等三大合成裝置，決定引進離心壓縮機技術。經(jīng)過近4年的前期準備與商務洽談，1976年，沈鼓與GE（新比�。┕�司簽訂引進離心壓縮機專利和技術秘密合同，通過許可證貿(mào)易方式引進了新比隆公司MCL、BCL、PCL系列全套離心壓縮機設計與制造技術，包括試驗研究、設計計算、制造工藝、測試技術及標準化方面的資料和產(chǎn)品圖紙。在全廠員工的共同努力下，1978年12月完成了所有資料翻譯工作。先后委派3批專業(yè)人員共30人赴意大利進行技術培訓，學習時間最長達1年，最短為4個月。通過在廠內(nèi)辦學習班、廠外代培、專機培訓等多種形式先后培訓1000多名技術人員和工人，通過對樣機進行實例設計的方法培養(yǎng)了一批能獨立運用引進技術資料進行設計的技術人員。經(jīng)過3年的努力，1980年完成了按照引進技術制造的BCL407+2BCL408/A氮氫氣壓縮機樣機試制，經(jīng)過中意雙方專家共同考核，認為制造質量達到了新比隆標準要求。至此，沈鼓初步掌握了三個系列壓縮機設計規(guī)范、18個程序的使用、工藝編制、質量檢驗和試車技術，使沈鼓離心壓縮機設計制造技術躍入上世紀80年代初的先進水平，為企業(yè)后期發(fā)展奠定了良好的技術基礎。
    二、政府支持 全力推進
    在壓縮機引進和國產(chǎn)化的進程中，國家領導人對沈鼓的發(fā)展高度重視，多次親臨沈鼓視察指導。原機械部領導站在提高國家裝備技術實力的高度，對沈鼓的技術引進大力積極推進。專門成立透平壓縮機制造技術引進小組，在引進、消化、試制的全過程中，無論是商務洽談，還是與國家各部委的協(xié)調(diào)，無論是組織人員翻譯資料，還是試制樣機，各級領導都傾注了大量心血，帶領、指導沈鼓完成了這次技術引進。在樣機和年產(chǎn)52萬噸尿素裝置配套的二氧化碳透平壓縮機試制成功時，原一機部的領導親自撰寫賀電，對沈鼓引進工作給予充分肯定。隨著中央部委的機構調(diào)整，在原機械部的基礎上成立了中國機械工業(yè)聯(lián)合會，聯(lián)合會的領導和專家繼續(xù)支持著沈鼓的發(fā)展，對沈鼓后期的國產(chǎn)化工作大力扶植。
    在技術引進之初，原化工部領導鼎力支持沈鼓的技術引進工作，大膽使用沈鼓產(chǎn)品，為壓縮機的國產(chǎn)化提供了廣闊的市場空間。幾十年來，從原化工部到現(xiàn)在中石化、中石油的領導，始終全力關心和支持沈鼓，沈鼓實現(xiàn)的每一次國產(chǎn)化突破，都是中石化、中石油系統(tǒng)領導支持的結果。

    省、市領導對沈鼓的技術引進和國產(chǎn)化同樣給予了高度重視。從當年省機械廳領導多次來沈鼓協(xié)調(diào)工作，為技術引進排憂解難。到現(xiàn)在市政府將沈鼓百萬噸乙烯壓縮機列入國家重大專項來抓，長期的支持與幫助從未間斷。
    三、創(chuàng)新發(fā)展 邁步國產(chǎn)化
    引進創(chuàng)新的關鍵在于國產(chǎn)化。從上世紀80年代初，中國第一臺52萬噸/年尿素裝置用C02壓縮機誕生，到前不久為廣州茂名石化80萬噸/年乙烯裝置配套的裂解氣壓縮機一次試車成功，近30年來，沈鼓在中石化、中石油和中海油總公司等眾多用戶的鼎力支持下，通過走“聯(lián)合開發(fā)、自主創(chuàng)新”技術發(fā)展道路，從制造樣機到產(chǎn)品完全國產(chǎn)化、從照搬國外技術到吃透原理、舉一反三的獨立設計，不斷挑戰(zhàn)自我，不負眾望，連續(xù)在大慶、金山、揚子、茂名、華魯恒升、海南實華、安慶、湖北化肥等項目上實現(xiàn)了大型離心壓縮機國產(chǎn)化“零”的突破，為國家重大技術裝備國產(chǎn)化樹起了座座豐碑。

    30多年來，我們有上百臺產(chǎn)品創(chuàng)造了中國第一：
    1980年，為浙江、新疆兩套52萬噸尿素裝置研制了C0₂壓縮機，由此開始了引進技術后首臺壓縮機的獨立設計與制造。
    1982年，為鎮(zhèn)海52萬噸/年尿素裝置研制了C02離心壓縮機，開始了為化肥裝置提供大型離心壓縮機的歷史，該機組獲國家金牌獎。

    1995年，為鎮(zhèn)海石化年產(chǎn)80萬噸加氫裂化裝置研制了加氫離心壓縮機，榮獲中石化總公司頒發(fā)的“重大國產(chǎn)技術獎”。
    1998年，為大慶石化48萬噸/年乙烯裝置研制出單線能力為24萬噸/年裂解氣壓縮機，獲國家科技進步二等獎。
    2001年，為上海石化70萬噸/年乙烯裝置研制出單線能力為36萬噸/年裂解氣壓縮機，機組性能達到國際同類先進水平。
    2001年，為陜寧支線研制出PCL303壓縮機，是我國第一臺國產(chǎn)化長輸管線壓縮機。
    2004年，為中石化安慶分公司和湖北化肥分公司研制兩套4.8萬空分空氣壓縮機，功率達到4萬多Kw。
    2005年，為茂名石化80萬噸/年乙烯裝置研制出單線能力為64萬噸/年裂解氣壓縮機。
    那從1976年引進技術以來，沈鼓累計為石油、化工、空分等領域開發(fā)各類大型離心壓縮機1500多臺（套），實現(xiàn)了大型煉油、大型化肥、大型乙烯、大型空分、大型煤化工和長輸管線等國家重點工程領域大型國產(chǎn)化離心壓縮機“零”的突破，替代進口產(chǎn)品6億多美元，為國家安全和國民經(jīng)濟發(fā)展做出了突出貢獻。目前，沈鼓已經(jīng)具備了為100萬噸/年以上大型乙烯；1000萬噸/年以上大型煉油；45萬噸/年以上大型化肥；80萬噸/年以上大型尿素；大型煤液化、煤制油；大型石油天然氣管線；50萬噸/年以上大型化纖基礎原料（PTA）等國家重大技術裝備配套國產(chǎn)化離心壓縮機的能力。
    30 多年來，我們著力于更新和發(fā)展新技術，在大型離心壓縮機領域取得了幾十項單元技術創(chuàng)新成果：
    一一開發(fā)了六個系列近千個基本級，效率平均提高了3一5 %，不僅可以覆蓋和替代引進的三個系列基本級，而且擴充了使用范圍，從而使整機的設計水平提高，功耗降低。
    一一用當代領先的理論“LKXZ”開發(fā)了氣體的熱力參教（壓力、溫度、比容、焓、熵等）的計算程序，不僅替代而且超過了當代國外同類廠商的軟件技術。
    一一采用有限元法新開發(fā)的串列轉子一軸承系統(tǒng)動力穩(wěn)定性即轉子動態(tài)特性的三個程序，不僅可以取代原引進的傳遞矩陣法三個計算程序，且計算精度、功能大大提高，達到當代國際先進水平。
    一一采用有限元方法新開發(fā)了平行多軸的轉子一軸承系統(tǒng)動力穩(wěn)定性軟件，即轉子動態(tài)特性的軟件，是引進技術和國外風機制造廠所沒有的，具有當代世界領先水平。
    一一壓縮機的CAD/CAM/CAPP及SB一CIMS工程。實現(xiàn)了ERP和PDM系統(tǒng)的更新和升級，使企業(yè)信息化水平達到國際先進水平。
    一一大型振動試驗臺可以模擬包括氣隙激振在內(nèi)的各種振動現(xiàn)象，最高壓力達到7Obar。
    一一先后投資30多億進行設備改造，目前沈鼓在鐵西張士開發(fā)區(qū)建成了世界先進水平的壓縮機制造基地。“九五”以來，新產(chǎn)品共獲市級以上獎勵108項，其中獲得國家級科技進步獎3項，國家級新產(chǎn)品13項，省、部級科技進步獎25項，市、廳級各種科技獎24項，沈陽市科技振興獎7項。累計為國家直接節(jié)省投資折合外匯6億多美元。
    四、全面合作 自主創(chuàng)新
    大型壓縮機國產(chǎn)化的成功，緣于沈鼓抓住了自主創(chuàng)新這把金鑰匙。三十多年來，我們在自主創(chuàng)新方面堅持的原則是：每天都要進步一點點，每年都要有新產(chǎn)品、新技術推向市場。正是這把金鑰匙成功地開啟了壓縮機國產(chǎn)化王國的大門，讓沈鼓體驗到了成功的喜悅。我們采取的主要戰(zhàn)略是：

    1、建立企業(yè)研發(fā)技術中心，充分運用外部資源，確保國家重大技術裝備國產(chǎn)化成功。
    一一沈鼓以企業(yè)技術中心為創(chuàng)新主體，設立專職研發(fā)機構，不斷進行新產(chǎn)品和關鍵技術開發(fā)，攻克多項單元技術，填補國內(nèi)空白；
    一一開展科研質量攻關，攻克生產(chǎn)制造中的難題；
    一一建立企業(yè)博士后工作站，進行風機理論研究，實現(xiàn)對引進技術的突破和跨越；
    一一先后與中科院、西安交通大學、東北大學等國內(nèi)眾多知名科研院所進行長期廣泛的技術合作，在西安交通大學、東北大學和大連理工大學建立企業(yè)技術分中心，對引進技術中的核心單元技術進行了重大的創(chuàng)新和發(fā)展，對風機前沿課題進行攻關，解決了眾多壓縮機設計和制造上的關鍵，搶占技術開發(fā)和技術進步的制高點。在壓縮機氣體動力學、轉子動力學、傳熱學、產(chǎn)品設計、工藝和材料等方面取得了基本級系列、CALC300軟件、LKZX物性計算軟件、三維粘性氣體動力學設計軟件、壓縮機焊接機殼和低溫材料研究等幾百項重大技術突破。全面更新了引進技術，形成了一套具有國際先進水平的完全自主知識產(chǎn)權的壓縮機設計、制造軟件包，其部分核心技術已達到了國際領先水平。應用這些“國產(chǎn)化”技術，沈鼓于1994年成功地為四川天化30萬噸/年合成氨裝置研制出天然氣壓縮機、氨冷凍壓縮機和52萬噸/年尿素裝置用C02壓縮機，1998年成功為大慶石化研制了48萬噸/年國產(chǎn)化裂解氣壓縮機。其技術水平、產(chǎn)品質量水平、產(chǎn)品性能等均達到國外先進水平，產(chǎn)品振動值明顯低于國外同類型機組。

    2、充分運用信息技術。信息技術是企業(yè)技術進步和產(chǎn)業(yè)升級中不可替代的主要推動力，是企業(yè)創(chuàng)新的助推器。
    上世紀八十年代初期，沈鼓以超前的思維，率先引進了先進的管理思想、管理方法以及管理手段，運用先進的計算機技術，完善建立了具有沈鼓特色的現(xiàn)代化管理體系，實現(xiàn)了生產(chǎn)管理與經(jīng)營決策、產(chǎn)品工程設計（CAD/CAM/CAPP）和車間自動化三個應用分系統(tǒng)間的信息集成。

    CAD覆蓋了三大主導產(chǎn)品（離心壓縮機、離心鼓風機、大型通風機）的主機、輔機、儀控等全部設計工作，實現(xiàn)了大型壓縮機主導產(chǎn)品的CAX/PDM，主要零部件實現(xiàn)了數(shù)字化制造。
    ERP系統(tǒng)廣泛應用于生產(chǎn)制造、產(chǎn)品報價、財務管理、合同管理、貨款回收、庫存管理、質量管理、設備管理、人力資源管理、領導查詢、科學決策等管理系統(tǒng)，覆蓋了公司的所有部門和全部生產(chǎn)經(jīng)營活動，全部產(chǎn)品從訂單開始，到設計、工藝、生產(chǎn)制造、產(chǎn)品發(fā)運，直至售后服務全過程實施ERP，并且實現(xiàn)了信息流集成、企業(yè)資金流的集成，已經(jīng)從傳統(tǒng)封閉的集中式系統(tǒng)，發(fā)展為客戶機/服務器式和瀏覽器/服務器混合型開放性系統(tǒng)。

車間管理信息化系統(tǒng)整合了人力資源、生產(chǎn)、設備、成本和質量等信息，主要生產(chǎn)車間實現(xiàn)底層管理信息化，部分車間實現(xiàn)了DNC，從而實現(xiàn)縱向和橫向的信息集成。
    建設了企業(yè)Intranet網(wǎng)與Internet互聯(lián)網(wǎng)相互聯(lián)接的網(wǎng)絡系統(tǒng)，在網(wǎng)上建立了移動辦公系統(tǒng)、客服中心系統(tǒng)等基于互聯(lián)網(wǎng)的應用，連網(wǎng)的計算機近千臺，實現(xiàn)了網(wǎng)上辦公和無紙化辦公，管理模式及管理手段達到國內(nèi)領先進水平。
    信息化不斷提升沈鼓的綜合實力和對市場的快速響應能力，產(chǎn)品報價周期縮短了66.7%；產(chǎn)品供貨周期從18個月縮短為8一12個月，達到國際供貨標準；生產(chǎn)指令與月份生產(chǎn)作業(yè)計劃的編制周期從過去的30天縮短為5天；產(chǎn)品制造周期從5.5個月縮短為4.4個月。從而，促進了各項主要經(jīng)濟及技術指標幾年來以50％以上的速度增長，大大提升了企業(yè)的核心競爭力。
    3、調(diào)整產(chǎn)品結構，實施高起點技術改造，擴大生產(chǎn)能力，提升技術等級。
    沈鼓從七十年代起，針對企業(yè)產(chǎn)品技術水平、工藝技術水平及其裝備水平方面的差距，先后進行了5次大規(guī)模的企業(yè)技術改造，建成了國內(nèi)最先進的計算機集成制造系統(tǒng)、葉輪柔性制造單元及試車系統(tǒng)等，將市場信息、報價、訂貨、設計、加工制造、銷售與服務等各個環(huán)節(jié)有效地集成起來，大大提高了市場快速反應能力、新產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)能力，提高了產(chǎn)品質量、降低了成本，縮短了產(chǎn)品的交貨期，使企業(yè)的加工、檢驗和試驗設備條件與環(huán)境達到了國際水平。
    4、大手筆投入，全面推進技術進步。
    壓縮機產(chǎn)品是高技術集成產(chǎn)品，開發(fā)技術難度大、周期長，需要有雄厚的資金投入作為保障。沈鼓從七十年代開始加大技術開發(fā)投入，年均增速超過了10%。以2005年為例，企業(yè)全年技術開發(fā)投入9800萬，占企業(yè)年銷售收入的5.51%，僅一臺科研樣機的資金投入就達到了1500萬元。這樣的科研費用額度基本達到了發(fā)達國家企業(yè)在技術開發(fā)方面的中等投入水平。
    5、培養(yǎng)一流技術人才，培育核心競爭能力。
    沈鼓能夠在國內(nèi)外市場確立今天的地位，敢于同外商抗衡，源于我們自主創(chuàng)新、培育發(fā)展自己的核心專有技術，形成核心競爭能力。

為實現(xiàn)跨學科、跨領域協(xié)同攻克企業(yè)亟待突破的科研課題，沈鼓集團打破了企業(yè)原有技術部門、專業(yè)界限，組建了國家級企業(yè)技術中心，成立了由3名博士、10多名碩士、幾十名有工程經(jīng)驗的本科生組成的科研團隊，并在大連理工大學、西安交通大學、東北大學設立3個國家級技術分中心，從事沈鼓課題的研究開發(fā)；建立了遼寧省第一個企業(yè)博士后科研工作站，發(fā)布重點科研課題和風機前沿技術課題，有7名博士后先后進站工作，與企業(yè)一起攻克技術難關。使企業(yè)形成了一個多層次、跨地區(qū)的技術創(chuàng)新體系。與此同時，我們完善制訂了一系列科技傾斜政策，提高科技人員的工資待遇，實行技術津貼、學位津貼、研發(fā)津貼，實行技術創(chuàng)新、價值工程、質量攻關、新產(chǎn)品開發(fā)等專項獎勵，制訂了三優(yōu)秀政策，每二年評聘一次非領導職務序列、晉升技術職稱，積極推薦政府津貼和科技進步獎勵，使工程技術人員的實際收入高于市場平均水平。另外，我們還把培訓作為企業(yè)最大的福利，與東北大學聯(lián)辦工程碩士班，與西安交大聯(lián)辦本科繼續(xù)教育培訓班，選送優(yōu)秀人員脫產(chǎn)攻讀碩士、博士學位（目前在學20多名），有1900多人次出國交流、考察和培訓。每年都按照企業(yè)的需要，舉辦多個不同層次、不同內(nèi)容的培訓班，2005年全公司人均培訓45學時，有1.48萬人次參加了培訓。這些政策和措施，激發(fā)了科技人員的工作潛能和創(chuàng)造力，加快了科研開發(fā)和成果轉化，同時也吸引了更多的優(yōu)秀人才加盟企業(yè)，增強了企業(yè)科技創(chuàng)新能力，新產(chǎn)品開發(fā)速度明顯加快。年均完成科研課題幾十項，5年來共完成300多項科研開發(fā)任務，取得了可喜的成果。其中，離心壓縮機氣體動力學的研究和高效基本級的開發(fā)，壓縮機轉子特性穩(wěn)定性技術、強度振動計算軟件的研究開發(fā)，壓縮機熱力模型開發(fā)及優(yōu)化選型軟件等具有自主知識產(chǎn)權的設計制造技術已經(jīng)達到當代國際先進水平，幾乎全部淘汰了當年引進的國外技術。
    五、展望未來  再創(chuàng)輝煌
    2006年6月，曾培炎副總理在西安召開的振興裝備制造業(yè)工作會議上明確指示：“裝備制造業(yè)是國家的基礎性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，要把振興裝備制造業(yè)放到突出重要的戰(zhàn)略位置，裝備制造業(yè)肩負強國之夢”。作為裝備制造業(yè)的領軍企業(yè)，沈鼓肩負著實現(xiàn)強國夢想的神圣歷史使命。
    2004年，沈鼓開始實施歷史上最大規(guī)模的企業(yè)戰(zhàn)略重組和技術改造。昔日單兵作戰(zhàn)的行業(yè)排頭兵企業(yè)沈陽水泵廠、沈陽氣體壓縮機廠重組到沈鼓集團，在開發(fā)區(qū)投資18.9億元建設了一個新型現(xiàn)代化企業(yè)。重組后的沈鼓集團，將堅持用科學發(fā)展觀統(tǒng)領全局，按照現(xiàn)代化規(guī)模產(chǎn)業(yè)集群和新型工業(yè)化的發(fā)展模式，徹底打破生產(chǎn)組織界限，實行專業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)，提高工藝裝備和設計制造能力，整個設計制造技術提升到一個新檔次，環(huán)境保護、能源消耗等都達到一個嶄新水平。
    重組后的沈鼓集團擁有8個系列300個品種規(guī)格的風機產(chǎn)品，51個系列579個品種的泵類產(chǎn)品，45個系列400個品種規(guī)格的往復式壓縮機。離心壓縮機國內(nèi)市場占有率85％以上，其各類產(chǎn)品也有較高的市場占有率。具有設計制造年產(chǎn)60至100萬噸以上大型乙烯裝置、年產(chǎn)500至1000萬噸以上大型煉油、煤制油裝置和PTA裝置等國家重大技術裝備配套離心壓縮機組的能力；可為60至70萬千瓦以上大型水電抽水蓄能機組、核電站等國家重大技術裝備配套水泵。這些必將為提高我國國際競爭力、建設和諧社會、實現(xiàn)國民經(jīng)濟未來發(fā)展目標書寫更加輝煌的新篇章。當前，沈鼓集團確定的發(fā)展目標是在未來幾年成為技術管理先進、環(huán)境優(yōu)美、專業(yè)元化、產(chǎn)值收入超60億元以上的通用機械制造基地。
    胡錦濤總書記在年初全國科技大會上指出：“要建設以企業(yè)為主體，市場為導向，產(chǎn)學研相結合的技術創(chuàng)新體系，使企業(yè)真正成為研究開發(fā)投入的主體、技術創(chuàng)新的主體和創(chuàng)新成果應用的主體，全面提升自主創(chuàng)新能力。”過去30年，沈鼓靠自主創(chuàng)新加速了企業(yè)發(fā)展，嘗到技術創(chuàng)新的甘甜。今后，我們沈鼓集團會一如既往地按照科技大會的精神，快馬揚鞭，緊緊抓住國家重大技術裝備國產(chǎn)化這一歷史機遇，狠抓科技進步，把沈鼓的自主創(chuàng)新推向一個新高峰。