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慧眼觀企
很難想象，我國現(xiàn)代鑄造行業(yè)的領軍企業(yè)在寧夏，生產(chǎn)世界頂級大型鑄鋼件、鑄鐵件的企業(yè)在寧夏，實現(xiàn)全球工業(yè)級鑄造3D打印技術產(chǎn)業(yè)化應用“零的突破”的企業(yè)也在寧夏。近日，經(jīng)濟日報記者走進寧夏共享裝備股份有限公司（以下簡稱“共享裝備”），探訪這家經(jīng)過幾十年建設的西北民營企業(yè)，如何引領全球鑄造業(yè)從“傻大黑粗”變身“窈窕淑女”，挖掘這家世界先進鑄造企業(yè)的創(chuàng)新路徑。
國產(chǎn)鑄造件走出國門
寧夏經(jīng)濟欠發(fā)達、缺企業(yè)，尤其缺乏外向型發(fā)展模式的大企業(yè)。然而，共享裝備卻擁有大量國際訂單：日本客戶的訂單、美國通用電氣訂單、德國西門子訂單……共享裝備股份有限公司董事長彭凡介紹，“20年來，從跟日本馬扎克機床合資，到與美國通用電氣合作，直至與奧地利企業(yè)聯(lián)手建廠，共享裝備與巨頭跟跑、并跑直至領跑，發(fā)展之路可謂一波三折”。
共享裝備始建于1966年，原名為長城機床鑄造廠，由遼寧沈陽中捷友誼廠援建，為原機械工業(yè)部定點企業(yè)。事實上，當初的鑄造廠更像一個大車間，只有兩個整機廠的配套設施而已，沒有產(chǎn)品的定價權和選擇權。在這種統(tǒng)購統(tǒng)銷的機制下運行了20多年，公司依舊過著“朝不保夕”的日子。1986年該公司改組為長城機器制造廠，1998年改制為長城機器集團有限公司，2003年更名為共享集團有限責任公司。
“我1983年大學畢業(yè)來到廠里時，正趕上企業(yè)第一次轉(zhuǎn)型，也是企業(yè)發(fā)展最艱難的時期。”彭凡介紹，為了改變現(xiàn)狀，上世紀80年代后期，時任長城鑄造廠廠長的孫文靖決定闖國際市場，他帶著鑄件前往日本逐一拜訪世界機床行業(yè)巨頭山崎馬扎克機床公司等企業(yè)，卻被日本素形材協(xié)會（日本鑄造業(yè)協(xié)會）會長當面評價：“中國的鑄件也就是做馬葫蘆蓋（下水井蓋）的水平，怎么能夠做出口鑄件呢？”
面對這樣的質(zhì)疑，孫文靖心里憋足了一口氣，帶著給馬扎克公司的鑄件樣品回到國內(nèi)，下定決心做出口產(chǎn)品?！爱敃r我們選擇技術最好的工人操作，從廠領導、總工到車間主任全部投身于技術攻堅。最終，用時兩個月把樣品做好，這讓馬扎克公司驗收的時候都覺得難以置信?！迸矸不貞浾f。
通過日本馬扎克這一敲門磚，上世紀90年代初期，長城鑄造廠逐漸打開了日本市場。但那時企業(yè)發(fā)展缺技術、缺資金，如何才能在海外市場站穩(wěn)腳跟仍存在巨大挑戰(zhàn)。好在合作機遇不期而遇，經(jīng)過與日本須崎鑄工所多次談判，最終雙方于1994年合資建立了長城須崎鑄造有限公司。緊接著，經(jīng)過與日本馬扎克公司的多次互訪、考察和協(xié)商，2000年，該公司同意與長城機器合資建設機床制造企業(yè)——“小巨人機床”公司，其中長城公司占股75%，日本馬扎克占股25%。小巨人機床公司的建立，不僅把企業(yè)的發(fā)展帶入了快車道，也同樣引領了中國鑄造行業(yè)的進步與發(fā)展。
告別“揮淚跟跑”贏得“滿堂喝彩”
在日本市場站穩(wěn)腳跟后，1999年，共享裝備決意將產(chǎn)品出口地域從日本擴展到歐美發(fā)達國家市場，美國通用電氣公司的大型動力機械鑄件成了他們下一個攻克的目標。
但在業(yè)內(nèi)看來，這是幾乎不可能的事。“不是沒人想做或者沒人做過，而是沒人能堅持下來?！迸矸苍谙蛴浾邤⑹鲞@段經(jīng)歷時，無意識地數(shù)次“咬緊牙”。
“多年來，我國動力鑄造關鍵零部件完全依賴發(fā)達國家進口，想要給國際巨頭供貨談何容易?！惫蚕硌b備副總裁徐國強介紹，盡管合作初期僅僅是小批量，但通用電氣對燃氣輪機的外缸鑄件生產(chǎn)質(zhì)量要求極其苛刻，比如，鑄件內(nèi)部質(zhì)量甚至要做類似人體的X射線檢查、超聲波檢查。
“跟跑”的日子不好過。建車間、買設備，打造國際級“射線探傷室”，為了做國際標準的燃氣輪機鑄件，共享裝備3年中先后投入近億元?！暗l也沒想到，在如此巨大的投入下，還沒等‘開張’就差點失敗了。”徐國強說，公司最初在試制某型號透平機缸體鑄件時，被驗收認定為出現(xiàn)嚴重的“顯微縮松缺陷”，是不合格產(chǎn)品。通用電氣的談判代表不容分說就當場宣布：“你們別干了，停產(chǎn)吧?！?/span>
彭凡無法接受這個現(xiàn)實，鐵錚錚的漢子當場就流下了眼淚?！拔艺J為雙方就標準環(huán)節(jié)沒有理解溝通好，絕不是我們沒有制造能力，我們可以馬上整改補救！”見彭凡一臉坦誠，談判代表冰冷地扔下“試試看吧”幾個字后揚長而去。
緊接著是3個月的停產(chǎn)整頓。在此期間，共享裝備掌握了通用電氣的標準，提升了質(zhì)量管理與工藝水平，也最終通過了產(chǎn)品驗收。
被通用電氣認可后，國內(nèi)外知名企業(yè)的訂單紛至沓來，如日本大隈、日立、三菱、東芝及德國西門子等。自2010年起至今，共享裝備成功進入全球燃氣輪機、蒸汽輪機、核電、水電、風電等發(fā)電設備，以及大型燃氣發(fā)動機、柴油發(fā)動機等內(nèi)燃機設備及壓縮機和通用機械等領域。
從“揮淚跟跑”到贏得“滿堂喝彩”，共享裝備定位高技術、高附加值和高端產(chǎn)品，憑借每年80%以上的海外訂單，目前已發(fā)展成世界一流高端裝備關鍵基礎零部件制造企業(yè)。
有“鐵”無“鋼”成為歷史
在共享裝備發(fā)展歷程中，創(chuàng)新是企業(yè)做優(yōu)做強的主要原因，告別有“鐵”無“鋼”的鑄造能力短板，成為共享裝備更上一層樓的關鍵。
2003年，為了補齊沒有鑄鋼生產(chǎn)技術、缺少完整產(chǎn)業(yè)鏈配套生產(chǎn)能力的短板，共享裝備決定與全球鑄鋼頂級企業(yè)奧地利奧鋼聯(lián)合作?！皠傞_始，他們對我們很冷淡。”彭凡回憶說，開啟談判時，奧鋼聯(lián)還同時考察了不少國內(nèi)知名企業(yè)，共享裝備并不是首選。但最終，共享裝備憑借多年給通用電氣鑄鐵件的供貨經(jīng)驗，收到了奧鋼聯(lián)的口頭答復，該公司決定與共享裝備合資建設全球頂級的鑄鋼生產(chǎn)企業(yè)——共享鑄鋼有限公司（以下簡稱“共享鑄鋼”）。合資合同很快就簽署了，共享裝備占股51%，奧鋼聯(lián)占股49%。
說干就干，與奧鋼聯(lián)合資的共享鑄鋼建設項目占地16萬平方米，建筑面積6萬平方米，于2004年5月9日正式破土動工，2006年5月9日建成投產(chǎn)，項目一期投資超3億元。
緊接著，“老客戶”通用電氣立即和共享鑄鋼簽署了5年的戰(zhàn)略合作協(xié)議，簽訂了超過7000萬美元的協(xié)議訂單。隨后，國內(nèi)的東方電氣集團、芬蘭的美卓礦機公司等顧客紛紛與共享鑄鋼簽署了合作意向書并下了訂單。
不過，共享鑄鋼總經(jīng)理李永新介紹，盡管與奧鋼聯(lián)簽約建廠，但要建設一家國際一流鑄鋼件生產(chǎn)企業(yè)并不是有資金就可以做到的?！吧a(chǎn)一個高質(zhì)量鑄鋼件，細分下來需要64道工序，我們先派出技術員和操作工人去奧鋼聯(lián)學習，緊接著奧鋼聯(lián)又派出工程師到我們這手把手培訓。但是，同樣的工藝、不同的生產(chǎn)環(huán)境，產(chǎn)品合格率就是上不去?！崩钣佬抡f。
“忘記出了多少問題，但卻記得每一次失敗要損失多少錢。”共享鑄鋼虛擬制造部部長蘇志東說，他們花了1年多時間才掌握了生產(chǎn)符合國際標準鑄鋼件的相關技術和工藝流程。隨后幾年，共享鑄鋼研發(fā)團隊陸續(xù)成功開發(fā)了用于重型燃氣輪機、超超臨界蒸汽輪機的各類鑄鋼件，一個又一個技術難關被攻克了。
2007年12月，共享鑄鋼被國家確定為大型水輪機葉片定點生產(chǎn)企業(yè)。從此，我國結束了大型水電項目建設長期依賴進口的局面，在此后建設的向家壩、溪洛渡、烏東德、白鶴灘等一系列水電建設項目中，共享鑄鋼均提供了核心部件。到2020年，共享鑄鋼僅葉片的生產(chǎn)和供貨就超過了2500片。
此后，共享鑄鋼更加注重對先進技術的消化吸收與應用，進一步加大了技術研發(fā)投入，在高溫合金、低溫合金和耐腐蝕合金材料研發(fā)方面取得了巨大進展，為H級燃氣輪機、超超臨界二次再熱發(fā)電機組、華龍一號核電項目、大型水電機組、大型礦山破碎設備、大型化工低溫壓縮機、石油天然氣設備等各行各業(yè)高端大型設備提供了關鍵核心部件。目前，共享鑄鋼的工藝設計、煉鋼、焊接、檢測、精加工等技術水平已經(jīng)達到國際先進水平。
率先實現(xiàn)鑄造3D打印產(chǎn)業(yè)化
如今，3D打印已是常見技術。但在當年，全球率先實現(xiàn)鑄造領域3D打印產(chǎn)業(yè)化應用的卻是共享裝備。
走進共享裝備干凈整潔的智能車間，看不見人來人往。只看到14套3D打印設備有條不紊地運行。在這些一幢幢排列有序的“小房子”里，根據(jù)計算機控制，砂芯截面圖形噴射的樹脂與砂子里的固化劑發(fā)生反應后固化，勾畫出砂芯截面。每打印完一層，升降平臺就下降一層。經(jīng)過1500層至2000層堆疊，15個小時的連續(xù)工作，3D打印才能完成。
“為了完成3D打印，我們整整奮斗了10年?！迸矸哺锌卣f，當年隱約覺得鑄造3D打印產(chǎn)業(yè)化應用能夠改變傳統(tǒng)鑄造的生產(chǎn)方式，助推傳統(tǒng)鑄造實現(xiàn)綠色智能轉(zhuǎn)型。但搞研發(fā)容易，產(chǎn)業(yè)化推廣難，鑄造3D打印面臨的問題不少，比如生產(chǎn)效率低、應用成本高、服務不及時等。即便共享裝備不斷推進產(chǎn)業(yè)化應用，但年復一年的巨額投資也看不到結果。
“但是，一想到共享裝備對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行的是顛覆性改造，可以讓鑄造產(chǎn)品由原來的‘傻大黑粗’變成現(xiàn)在的‘窈窕淑女’，研發(fā)團隊上下于是又充滿了信心。”彭凡說。
“無數(shù)次地核定標準、修改參數(shù)、組裝調(diào)試，最終研制成功具有自主知識產(chǎn)權、能夠產(chǎn)業(yè)化應用的鑄造砂型3D打印機，使鑄造3D打印技術產(chǎn)業(yè)化應用成為可能?！惫蚕硌b備鑄造3D打印智能工廠廠長郭亮告訴記者，鑄造3D打印的產(chǎn)業(yè)化應用要將誤差由原來的1毫米降到0.3毫米，生產(chǎn)效率提高3倍至5倍。
郭亮帶記者走進車間，這里各種規(guī)格的砂芯都是由移動機器人自動運載作業(yè)的。移動機器人、桁架機器人、微波烘干設備、立體倉庫等組成智能生產(chǎn)線，生產(chǎn)效率是同等規(guī)模傳統(tǒng)鑄造的5倍以上。隨著砂箱推入、鋪砂器鋪砂，打印噴頭噴出樹脂交替進行，每層砂的厚度只有0.3毫米?！罢麄€車間每班僅需7人，全部工作都在空調(diào)環(huán)境進行，無吊車、無重體力勞動，而且實現(xiàn)了零排放?！惫琳f。
“總聽老師傅們講，以前鑄造車間里粉塵大、噪聲大?！敝悄芄S工作人員包宗濤告訴記者，如今，工人們穿著白襯衫，不再是白臉進黑臉出。
“我們組織了近300人的鑄造3D打印及產(chǎn)業(yè)化應用團隊，累計投資10多億元，終于攻克了鑄造3D打印材料、工藝、軟件、設備及集成等關鍵技術，實現(xiàn)了鑄造3D打印產(chǎn)業(yè)化應用的國內(nèi)首創(chuàng)，打造了世界首個萬噸級鑄造3D打印智能工廠。”彭凡告訴記者，近年來，通過3D打印、機器人等“點”上共性技術的創(chuàng)新，共享裝備逐漸實現(xiàn)了鑄造智能生產(chǎn)單元“線”上的集成，形成鑄造數(shù)字化車間（智能工廠）“面”上的示范，并將構筑“互聯(lián)網(wǎng)+雙創(chuàng)+綠色智能鑄造”的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
以創(chuàng)新中心推廣鑄造3D打印
3D打印技術產(chǎn)業(yè)化應用得到認可，讓彭凡萌發(fā)了搭建國家級開放創(chuàng)新平臺的想法，進一步推廣鑄造3D打印技術。
2016年12月1日，在國家發(fā)改委支持下，共享裝備多了一塊“國家智能鑄造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心”的牌子。共享裝備副總裁、國家智能鑄造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心總經(jīng)理楊軍介紹，創(chuàng)新中心宗旨是推動行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，聚焦綠色智能關鍵共性問題，開展協(xié)同研發(fā)、轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化應用。
楊軍介紹，目前國內(nèi)鑄造企業(yè)有2.6萬多家，共享裝備作為領先企業(yè)，將依托國家智能鑄造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心，打造智能鑄造系統(tǒng)解決方案，為行業(yè)轉(zhuǎn)型提供關鍵軟硬件、智能化改造等集成服務。共享裝備未來將形成自己的專家?guī)?、標準庫、工藝庫，即全流程虛擬鑄造系統(tǒng)。目前，共享裝備已經(jīng)打造了30余款鑄造行業(yè)成系列的工業(yè)軟件。
聽說共享裝備實現(xiàn)了鑄造3D打印產(chǎn)業(yè)化應用，國內(nèi)同行有的半信半疑，有的躍躍欲試，第一個“吃螃蟹”的是煙臺冰輪股份有限公司。
針對第一家服務企業(yè)，共享裝備派出了“精兵強將”。楊軍介紹，由于創(chuàng)新中心不僅要為企業(yè)改造車間、調(diào)試設備，還要開展相關軟件應用及培訓，一定得把相關服務做到位?！安贿^，原本以為鑄造行業(yè)的3D打印技術會受到歡迎，沒想到企業(yè)只是把它當‘噱頭’。”國家智能鑄造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心設計總監(jiān)田學智解釋，2018年7月20日，智能服務項目正式啟動后，在設備安裝、調(diào)試軟件過程中，總會遇到這樣那樣的問題。好在技術是可靠的，經(jīng)過不斷論證試驗，鑄造3D打印應用終于在煙臺冰輪實現(xiàn)了有效運轉(zhuǎn)。
楊軍介紹，近兩年來，共享裝備已在四川、寧夏、山東、安徽等地建設了5個鑄造3D打印智能工廠。同時，創(chuàng)新中心推行“1+5”框架布局，在北京、廣東惠州、山東濰坊、安徽蕪湖、福建泉州建立了創(chuàng)新中心分支機構。
“此外，為了不斷增強共享智能制造競爭優(yōu)勢，持續(xù)豐富產(chǎn)品線，共享裝備已協(xié)同中國鑄造協(xié)會搭建了鑄造行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺——鑄造云。平臺運行兩年多來，已積累了5000多個企業(yè)用戶?！睏钴娤嘈?，鑄造3D打印正加速走向光明的未來。