理论教育 发展新兴装备制造业:辽宁老工业基地的振兴

发展新兴装备制造业:辽宁老工业基地的振兴

时间:2023-11-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:第六章辽宁省装备制造业的典型企业发展研究一、沈阳鼓风机集团有限公司沈阳鼓风机集团有限公司是中国规模最大的透平压缩机、鼓风机、大型通风机和工艺相近产品的生产企业,是设计和制造技术始终居于国内同行业领先并接近国际同行业先进水平的国家重点支柱企业,是国家重大技术装备配套透平风机国产化基地,承担着为国家石油、化工、煤炭、冶金,以及电力、环保、国防、科研等行业和部门重点项目提供配套风机产品的重要任务。

发展新兴装备制造业:辽宁老工业基地的振兴

第六章 辽宁省装备制造业的典型企业发展研究

一、沈阳鼓风机集团有限公司

沈阳鼓风机集团有限公司(简称沈鼓)是中国规模最大的透平压缩机、鼓风机、大型通风机和工艺相近产品的生产企业,是设计和制造技术始终居于国内同行业领先并接近国际同行业先进水平的国家重点支柱企业,是国家重大技术装备配套透平风机国产化基地,承担着为国家石油化工煤炭冶金,以及电力环保、国防、科研等行业和部门重点项目提供配套风机产品的重要任务。它的前身沈阳鼓风机厂始建于1934年,2003年3月更名为沈阳鼓风机集团有限公司。

1957年,沈鼓独立地生产出了第一台离心鼓风机;1959年,研制了我国自行设计的第一台离心压缩机,填补了国内风机制造的空白史。然而在20世纪70年代,沈鼓仅依靠原有的风机制造技术已不能给自身提供持续的发展动力和竞争优势,例如在建设合成氨装置、催化裂化装置和乙烯装置等大型化工装置过程中都离不开透平压缩机,而当时沈鼓的主导产品是鼓风机和通风机,并不具备生产配套的透平压缩机的能力,大批产品订单不得不拱手让给国外的竞争对手。因而,沈鼓开始通过技术引进的方式来提高企业的技术水平。

1976年,沈鼓投资1000万美元从意大利新比隆公司(NUOVO PIGNONE)引进了MCL、BCL、PCI三个离心压缩机系列的全套设计制造专利技术,并投资3000万美元和1亿元人民币购置了相关的制造与检验设备,为研制大型乙烯“三机”提供了坚实的基础(裂解气压缩机、丙烯压缩机和乙烯压缩机,俗称乙烯“三机”)。之所以选择意大利新比隆公司的离心压缩机技术,首先是因为当时为大型的化工装置配套过程中离心压缩技术是国内企业的技术“瓶颈”,通过技术引进,掌握世界先进水平的离心压缩机制造技术,为国家提供后续化工装置的配套能力,是沈鼓技术引进的关键。其次,意大利新比隆公司是世界上生产气体压缩机最早的厂家,有长达140年的生产历史,拥有专业的资深技术人员和最先进的生产设备,能够为石油和天然气工业提供完整、综合和优化的工艺方案,其产品的卓越质量已得到世界公认。因此,掌握了新比隆公司的离心压缩机制造技术,就等于达到了世界先进离心压缩技术发展的水平。在此基础上,沈鼓为了提高风机制造水平和拓宽产品配套范围,采用了“多点引进,重点突破”战略,又先后引进国外4个国家、10多项先进技术使企业技术能力迅速提升。

表6-1 沈鼓引进国外专利技术一览表

续表

通过对引进技术的消化吸收以及再创新,沈鼓的技术水平有了进一步的提高,并逐渐具备独立研发能力。沈鼓的主打产品MCL和DH型离心压缩机,其产值多年来一直占据公司总产值的60%以上,而其国内市场占有率,也已超过整个国内透平压缩机市场的1/3。而且沈鼓还具备了为国家的一些重大化工建设项目提供配套产品的生产能力。1998年,沈鼓为大庆石化研制生产了年产48万吨乙烯改造装置用裂解气压缩机,此后又先后为扬子石化、上海金山提供了两套乙烯裂解气压缩机组,打破了少数发达国家对中国乙烯市场长达30年的垄断。

三套乙烯裂解气压缩机组的研制成功,沈鼓攻破了几十个重大的关键技术,其中有的项目属于世界风机的前沿课题。这些成就的取得并不是沈鼓自己独立就可以完成的,也不仅依靠技术引进就可以达到的,而是沈鼓充分利用一切技术资源通过技术集成的模式不断实现企业的技术创新、提高企业的技术能力实现的。虽然从国外引进的技术代表着国际先进水平,但这些技术并不一定能够满足国内的需求。风机产品单件、小批量生产的生产特点决定了为化工装置配套的每台产品都要根据用户提出的参数进行设计,然后组织生产。引进技术的图纸和设计参数都是一定的,必须通过修改和重新设计,才能应用于不同的化工装置中。而且在国内重大项目的招投标过程中,沈鼓还需要与国外同行业企业竞争,他们往往具有悠久的风机生产历史、强大的技术力量和领先的风机生产技术,有的甚至是向沈鼓提供技术的公司。与这些公司相比,沈鼓的技术就显得略逊一筹,若想取得订单,就必须掌握风机生产的核心技术、具备独立的设计开发能力、在风机的重要技术参数、性能、质量、体积、节能和生产成本等方面具有自身的优势。

早在1997年,沈鼓就已开始对原有的技术部门进行重组,抽调各专业具有创新能力的优秀人才组建了技术中心,设立了企业自己的开发机构。通过对引进技术的消化吸收以及再创新,企业技术创新能力不断提高,新产品开发速度明显加快。在自身技术能力提高的基础上,沈鼓还有效地集成了产、学、研等外部技术源,利用技术中心西安交通大学分中心、大连理工大学分中心、沈鼓博士后工作站的人才优势,重点突破和掌握风机行业共性关键核心技术。与此同时,沈鼓还通过引进国外智力加速对引进技术的消化和吸收。沈鼓聘请美国北方研究及工程公司相关人员来厂授课,完成了NREC软件的培训,使技术人员掌握了世界上最先进的压缩机设计软件,解决了产品设计中的关键技术,大幅度提高了沈鼓的新产品设计能力。

通过有效的技术集成,沈鼓消化了美国NREC、比利时NUMECA软件,创新了三元叶轮等六个系列的上千个基本级,其性能高于引进技术的3%~5%,提高了整机效率,并在气体动力学、转子动力学、热力模型及辅机系统、控制系统等技术方面取得了上百项的技术突破,形成了自主知识产权的核心技术,使企业在风机流场分析等关键技术软件包方面处于世界领先水平,在透平风机的设计与制造方面达到了国际先进水平。这些使沈鼓在始终保持国内领先地位的同时,成为世界离心压缩机行业的大型货商之一。

2004年8月,沈鼓又生产出国内第一台4万空分大型氮肥压缩机装置,结束了我国大型化肥装置长期依赖进口的历史。2002年,沈鼓通过与众多国外跨国公司的竞争,获得华鲁恒升4万空分压缩机的合同。在项目实施过程中,沈鼓几乎集成了近年来技术创新的所有成果。经过近两年的科研攻关,沈鼓吸收国内外先进经验,不断优化设计,推出了具有自主知识产权的设计方案,实现技术创新上百项,使20多个核心技术得到突破。4万空分压缩机组的研制成功,不仅标志着沈鼓为中国石化重大装备国产化作出了重要贡献,而且标志着在技术集成的基础上,其技术能力跃上了一个新的台阶。

二、大连机床集团有限责任公司

大连机床集团有限责任公司(简称大机床)是国家大型骨干企业,是我国高效自动化成套技术与装备的产业化基地和出口基地,生产制造了我国第一台组合机床自动线。2000年以来,大机床充分利用大学、科研院所等技术资源,与德国亚深大学合作开发高速加工中心、与清华大学联合开发并联机床。在此基础上,又通过国际资本市场的运作,与行业领先企业成立合资公司、并购国际著名企业等方式,不仅获得了大量的行业领先技术、扩大了企业的经营规模,而且实现了企业技术能力的快速成长。

2001年4月,大机床与世界顶尖级的数控车床制造企业德国因代克斯公司合资成立了大连因代克斯机床有限公司,联合生产各类高性能的数控车床。因代克斯公司(INDEX)是德国建立时间最早和最成功的机床公司之一,一直致力于自动车削机床的研制和生产,是这一领域里产品种类最多的车床制造商。1997年,因代克斯收购了德国著名自动车床生产商TRAUB公司,又成为国际上最大的数控车床生产商之一。新的合资公司由德方控股,其负责生产、技术及质量管理。合资公司以组装业务为主,严格按照与德国公司一样的标准进行生产。在生产实践中,大机床积极学习因代克斯公司在自动车削机床和数控机床方面的技术,学习以图纸、技术资料和技术规范等形式提供的工艺流程、产品设计、质量控制以及管理等方面的技术,还通过技术培训和技术人员之间的交流与合作,学习难以掌握的Know-how技术,最终使公司的车削中心和车铣中心生产的产品可以达到完全替代进口的程度。

2002年10月,大机床收购因财务困境被其母公司出售的美国英格索尔铣床公司生产系统分部,并在此基础上组建成美国英格索尔生产系统有限责任公司。美国英格索尔公司是有着115年历史的世界著名机床制造商,其组合机床和柔性制造线技术世界领先。组合机床是大连机床的代表性产品,而且以高速加工中心为单元的柔性制造线代表着未来机床行业的发展方向。并购成功之后,中美双方技术开发人员组成联合开发团队,在吸纳国外先进技术的基础上进行集成开发,迅速掌握了组合机床制造技术和高速切削技术,形成了具有自主知识产权的全新产品。

2003年7月,大机床收购英格索尔曲轴加工系统公司。英格索尔曲轴系统公司是世界上提供曲轴加工工艺中全部粗加工段的设备的公司,专门提供曲轴制造设备和曲轴制造整线“交钥匙”工程,其曲轴加工技术世界领先。英格索尔集团公司宣布整体破产之后,大机床购买了英格索尔曲轴加工系统公司的全部土地、房屋、设备、专利和其他知识产权,这使得大机床获得曲轴加工的整套核心技术。并购之后,大机床结合获得的技术进行相关产品的开发设计,已经向通用汽车公司、福特汽车公司、戴姆勒·克莱斯勒、约翰·迪尔、长特皮勒、康明斯发动机等企业提供了设备和整线工程。至此,通过两次收购大机床共获得英格索尔集团公司的96项专有技术、9项专利技术及其技术开发力量。

2004年10月,大机床控股德国兹默曼公司。兹默曼公司在全球幢削和铣削技术领域技术领先,该公司主要产品有三大类:一是龙门五面铣床,二是数控床身型铣床,三是铣削中心,从产品结构上更适合于大机床。其龙门五面体加工中心每台造价在130万欧元左右,不仅技术水平代表了世界先进水平,而且可为企业带来丰厚的市场利润。通过并购获得的国际先进水平的五轴龙门铣削加工技术,使大机床成为美国福特、通用和波音公司、德国大众、日本丰田及中国的一汽、沈飞、成飞、哈飞等公司的供应商

通过合资与并购,大机床充分利用了国际先进技术和先进产品两种资源,不仅实现了企业规模的扩大、全球市场份额的增加,而且引进的英格索尔和兹默曼的产品制造专有技术、专利技术填补了国内制造水平上的空白。目前,大机床已经为国内外的汽车发动机厂家提供了近百台高速加工中心组成的柔性制造线。2004年3月,上海通用汽车公司举行高速加工中心的国际招标,大机床在与日本、德国公司的竞争中胜出,这是国产高速加工中心第一次打进世界一流汽车制造商市场。2004年9月,大机床参加美国芝加哥举办的国际机床展览会,其8台先进的数控机床受到普遍好评,不仅美国、南美客商洽谈订货,而且美国、墨西哥、西班牙等国家的机床代理商还与大机床签订了代理销售合同。通过卓有成效的战略规划,目的明确的合资与并购行为,大机床突破了国外企业的“技术封锁”,获取了行业中的领先技术,为有效地集成相关领域的先进技术奠定了坚实的基础,从而迅速提高了企业的生产能力和研发能力,加强了企业产品的竞争力,提升了企业的市场地位,其生产的产品已经出口近30个国家和地区,成为全国机床工具行业中唯一一家进入中国500强的企业。

表6-2 大机床产品发展战略

(www.daowen.com)

三、沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司

沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司(简称黎明公司)隶属于中国航空工业第一集团公司,是国家“一五”期间156项重点工程之一、中国航空工业大型骨干企业。自1954年建厂,其始终承担着国家重点型号航空发动机研制任务,制造出我国第一台航空涡轮喷气发动机,现已研制生产航空发动机20余种型号2.5万余台,是我国大、中型航空喷气发动机科研、生产基地,为我国的国防建设和国民经济建设作出了重大贡献。

航空发动机要在高温、高压、高转速和高负荷的环境中长期反复工作,而且还要求具有重量轻、体积小、推力大、使用安全可靠及经济性好等特点,因此,必须要有很强的设计、加工及制造能力,是一种典型的知识密集、技术密集、资金密集的产品。其研制属于技术高、风险大、周期长和投资多的工程,要研制出可以投入使用的航空发动机,特别是军用航空发动机,需要坚实的技术和经济基础。1956年,黎明公司根据苏联BK-1发动机的技术资料仿制成功第一台涡喷式发动机,开始了我国以仿制和改进别国发动机为主的发展道路。但由于20世纪60年代中苏关系破裂,我国无法再通过引进的方式获得新型发动机的技术资料,使得我国航空发动机领域的技术水平同西方技术领先国家逐渐拉大。虽然其间我国也曾自行研制过几种发动机,但都因种种原因中途夭折。由于航空发动机关系到国防安全等战略性问题,我国很难通过引进等方式获得相关的核心技术,因而独立研发仍是我国航空发动机领域技术提升的必由之路。

2002年5月,黎明公司的“昆仑”发动机的研制成功标志着我国真正走完了航空发动机自行设计、试制、试验、试飞的全过程,而且标志着我国航空发动机从只能测绘仿制、改进改型跨入了自行研制的新阶段,结束了我国长期以来不能自行研制航空发动机的历史,使我国成为继美、俄、英、法之后第五个能够独立研制航空发动机的国家。它的研制成功是中国航空工业发展史上的一个“里程碑”。

“昆仑”发动机的研制起于1984年,它是黎明公司全面贯彻国家军用标准《航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范》自行研制的第一台具有全部知识产权的中等推力级加力涡喷式发动机。为达到定型标准,在研制过程中“昆仑”发动机通过了259项地面考核与数百次空中试飞。较以往的型号,其具有更好的性能、更高的可靠性、耐久性和发展潜力。与仿制发动机相比,由于经过了设计、制造、试验、试飞、定型的整个过程,“昆仑”发动机的任何技术细节、设计思路都非常清楚。而仿制发动机的过程好像摸着石头过河,存在知其然、不知其所以然的现象,因而一旦出现问题往往还要回头去重新摸清设计思路。由于仿制的原型发动机技术已经过时,要提高性能往往遇到原有基础的限制,很难采用更新的技术。为提高发动机性能,有时不得不牺牲发动机结构强度储备和安全寿命储备,使发动机的可靠性受到影响。

在现代喷气发动机普遍采用涡轮风扇技术的发展趋势下,采用涡轮喷气技术的“昆仑”发动机依旧相对落后。尽管如此,通过“昆仑”发动机的研制,我国真正走完了航空发动机研制的全过程。尤其是采用参照航空发达国家军用标准编制的发动机通用规范,使我国在与先进国家标准接轨的基础上,对航空发动机的研制方法、试验手段、试验技术、调试技术等有了深刻的认识,并且完善了研究试验环境,积累了大量的工程研究经验,为其后技术水平更高的新型发动机的研制提供了重要的保证。而且自主研发的航空发动机,也有助于其改进改型的研制与生产。实践经验表明,航空发动机的改进改型具有投资少、风险小、研制周期短的特点,因而能较快满足客户需求,使制造商在市场竞争中占据有利地位。西方四大发动机制造商都采用这种方法发展航空发动机。如今,我国“昆仑”发动机的发展也正在沿用这种方法,现在已研发出“昆仑I”、“昆仑II”发动机,形成了“昆仑”系列发动机。

在民用技术方面,黎明公司从20世纪70年代末开始依托航空发动机核心技术专长,着手进行相关燃气轮机的研究。1984年,利用涡喷式发动机改为燃气发生器,并在大庆石油管理局的支持下,成功制造了热电联供燃气轮机组。经过不断的技术积累,2000年10月黎明公司研制出了国内第一台拥有自主知识产权的QD-128燃气轮机,使中国成为世界上屈指可数的能独立研制和生产燃气轮机的国家之一。它的燃气发生器部分就是由“昆仑”发动机改制而成,动力涡轮则是采用先进的成熟技术设计的。这个型号的燃气轮机是由我国成套设计并加工制造的、完全拥有自主知识产权、百分之百国产的中等功率水平的燃气轮机。“昆仑”发动机于2002年5月通过设计定型,但以其核心技术开发研制的QD-128燃气轮机的首台机组于2000年就已完成制造,由此可见正是因为通过独立研发掌握了相关领域的核心技术,才使得“昆仑”发动机较早地实现产业化。

黎明公司在无法通过技术引进提高技术能力的情形下,结合企业技术水平的实际情况,通过18年的科研攻关、独立研发,实现了我国航空发动机领域的技术突破,为我国的国防安全作出了重大贡献,也为我国航空发动机的进一步发展奠定了坚实的基础,而且也使其有机会利用航空发动机和燃气轮机的核心机技术原理相似的条件,在民用产品领域取得市场突破。

四、沈阳机床集团有限责任公司

1993年,国家取消对机床生产的指令性计划,基本建设投资规模骤减,社会对机床的需求也大幅下降。而同时,以乡镇企业为主体的中小型企业以低成本优势抢占了国内普通机床的市场,以德国、美国、日本为代表的发达国家机床企业利用技术优势垄断了国内数控机床市场。刚从计划经济走出的中国机床企业陷入了长期全行业亏损的境地。

沈阳机床围绕数控机床产业化目标实现产业结构升级,1995 年11月利用世界银行贷款技术改造项目,以最优价格性能比一举签订了引进比利时LYD公司数控激光切割机,德国瓦德里希科堡公司导轨磨床等世界先进水平的技术装备60多项。此后,公司又以有限招标的形式,与多个国家签订了技术引进合同。为了更好地对引进技术消化吸收,1997年10月沈阳机床派30名优秀的工程师去德国学习,通过跟随德国BRRA公司设计师学习等形式接受德国专家关于当代机床设计理念的培训。经过半年的学习,工程师们不仅掌握当今国际先进机床设计理论知识,还与德国专家联合设计出了具有自主知识产权的七种数控机床的设计图纸。这七种具有国际先进水平的数控机床产品后来成为沈阳机床打开数控机床国际市场的“敲门砖”。

为解决技术引进消化吸收慢而失去市场的矛盾,沈阳机床还与国外厂商广泛开展了以技术转让为内容的许可证贸易和以产品为核心组建合资企业的合资合作,加强对国际先进水平的跟踪,例如与德国BW公司合资生产高速卧式加工中心,与意大利普瑞玛公司合资生产数控激光切割机。通过短短几年时间,总投资达18.54亿元的技术改造,沈阳机床股份有限公司不仅完成了自身由传统产业向高新技术产业的改造,成功实现了数控机床产业化目标,而且发展成为国内数控机床行业的龙头公司。

五、相关启示

以上的三个企业均是辽宁省装备制造业中发展得比较好、规模较大的企业。它们在发展新兴产业、研制高新技术产品方面一方面保持自身特色,另一方面积极借鉴国内外同行业的先进经验,在发展新兴装备制造业方面积累了一些值得借鉴的经验,通过对它们进行分析,总结经验教训,对于辽宁省大力推广和发展新兴装备制造业,改造传统装备制造业,促进经济发展均有较大的促进作用。

1.重视发展新兴装备制造业,与高新技术紧密结合

在这几个企业中,尽管所用方法不尽相同,但是在重视发展新兴装备制造业,研制高新技术产品方面都有共通之处。以沈阳鼓风机(集团)有限公司为例,在20世纪70年代,沈鼓仅依靠原有的风机制造技术已不能给自身提供持续的发展动力和竞争优势,因而开始通过技术引进的方式来提高企业的技术水平。通过对国外先进技术的引进和消化吸收,该公司逐渐具备了资助研发的能力,独立研发了一批具有市场竞争力和高科技含量的产品,从而在市场上站稳脚跟,具备了一定的竞争力,极大地促进了本企业的发展。其他两个企业也与此类比,但是发展方法上略有不同。通过对新兴装备制造业的重视和发展,将公司现有技术与国内外同类先进技术紧密结合,从而生产出好的产品,是当前辽宁省发展新兴装备制造业的非常好的途径,值得广大装备制造业企业借鉴。

2.发展新兴装备制造业的多样化途径

通过案例分析可以发现,装备制造企业根据自身的实际情况,以及企业的外部竞争环境采取了不同的技术能力成长方式。技术引进、模仿创新、技术合作、国际并购、技术集成、独立研发等方式都在一定的历史时期内、一定的竞争环境下为我国的装备制造企业技术能力的成长提供了重要的支持。以大连机床(集团)有限责任公司为例,2000年以来,大机床充分利用大学、科研院所等技术资源,与德国亚深大学合作开发高速加工中心、与清华大学联合开发并联机床。大连机床(集团)有限责任公司主要是采用并购、引资合作,引进合作,合作生产等方式与国外同行业中有实力的大企业合作,引进其先进科学技术发展自身企业。

但是,企业的技术能力成长是一个长期的历史过程,并不是仅仅通过采用某个方式就可以实现的,它是一个前后关联的、相互影响的一系列过程的集合。随着我国经济的不断发展,国内、国际市场的日益变化,现阶段我国企业更应该充分利用一切有利条件,选择符合自身情况的有效途径来提高自身的技术水平。而且企业技术能力成长方式的选择,必须要结合企业的实际情况,充分考虑企业自身的技术水平,以及企业内各部门之间的协作、配套能力。技术能力成长的实质是企业在已有技术能力的基础上,充分挖掘、合理规划进而实现突破的过程。如果脱离了企业的原有技术水平、选择不恰当的途径,不仅不会达到预期的效果,而且还会占用大量的人力、物力、财力等企业稀缺资源,甚至影响企业已有的技术水平和市场地位。因而,企业能力成长方式的多元化,不仅为企业提供了更多的选择空间,而且也在一定的程度上加大了企业能力成长过程中的风险,进而也增加了寻找一条符合现阶段我国企业实际情况的技术能力成长路径的紧迫性与重要性。

3.发展新兴装备制造业需要创新

产品创新是企业技术能力成长的重要标志。作为企业蕴藏的内在潜力,技术能力通过一系列的研发活动以开发出能够实现市场价值的新产品得以体现的。装备产品是典型的复杂产品系统。以复杂产品系统理论为基础进行有关装备产品创新机制的研究,有助于更好地探寻装备制造企业技术能力成长的规律、提炼企业技术能力成长路径。企业只有在自主创新的过程中才能经历产品创新的全过程,因此,自主创新是培育系统开发能力的主要途径。

研究发现,的确有一批装备制造企业通过自主创新成功培育了系统开发能力。例如,2002年,“昆仑”发动机的研制成功,标志着我国的航空发动机从仿制阶段进入了自主创新阶段。在仿制阶段,黎明公司由于缺乏系统开发能力,仅限于对发动机进行局部改进:在自主研发的过程中,黎明公司则经历了设计、制造、试验、试飞、定型等全流程开发,掌握了产品的系统和建构知识,因此能够开发出系列产品满足商业用户的需求。又如2004年3月,上海通用汽车公司举行高速加工中心的国际招标,大连机床在与日本、德国公司的竞争中胜出,这是国产高速加工中心第一次打进世界一流汽车制造商市场。2004年9月,大连机床参加美国芝加哥举办的国际机床展览会,其8台先进的数控机床受到普遍好评,不仅与美国、南美客商洽谈订货,而且美国、墨西哥、西班牙等国家的机床代理商还与大机床签订了代理销售合同。通过卓有成效的战略规划、目的明确的合资与并购行为,大机床突破了国外企业的“技术封锁”,获取了行业中的领先技术,为有效地集成相关领域的先进技术奠定了坚实的基础,从而迅速提高了企业的生产能力和研发能力,加强了企业产品的竞争力,提升了企业的市场地位。通过对技术和产品的创新,这些装备制造业企业取得了长足的发展,在激烈的市场竞争中站稳了脚跟。

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