專利引進船用柴油機標準化技術分析

李 玉 林

（滬東重機有限公司，上海 200129）

0 前 言

國內船用低速機制造業自 1978年起，先后從丹麥MAN、瑞士SULZER（現芬蘭WARTSILA）、法國SEMT pielstick等多家公司引進了先進的大功率船用柴油機專利生產制造技術。30多年來，通過實踐和努力，我國在引進、吸收、消化專利生產制造技術方面取得了長足的進步。與此同時，通過積極地采用國際標準和國外先進的標準，縮短了我國船用低速機標準化技術與國際先進標準化技術的差距。國外引進的各型大功率船用柴油機的標準是較完整的標準化體系，并且都是國際標準和各工業發達國家的標準及屬于專利公司自己的技術標準。對國外大功率柴油機標準化的分析在于學習和掌握國外先進的標準化思想和理念，充分利用寶貴的國際資源，促進自身的技術進步，提高企業標準化水準，推動自主創新，提高產品質量，以取得更好的經濟效益和社會效益。

1 專利引進船用柴油機標準化技術分析

1.1 標準化體系的構成

在專利引進船用柴油機標準化體系中，包括各國通用的國際標準、各工業發達國家的標準和專利公司的標準以及專利公司下屬企業的標準。盡管這些標準來自不同國家、地區、企業，標準的等級也不同，但是專業的配置十分齊全而且內容豐富，技術上的描述簡潔明了，針對性和適用性強，這是所有專利引進船用柴油機標準化體系都具有的共性。在專利引進船用柴油機的標準化體系中，專業配置的齊全表現在：從基礎標準、材料標準、機械零件標準、配套件標準、到產品設計標準、技術標準、制圖標準、到工藝標準、質量標準、試驗標準等等標準，形成了數量可觀、專業齊全、縱橫交錯、互為依存的標準化體系。這個標準化體系完全覆蓋了專利引進船用柴油機設計、生產、制造、檢驗、管理等每一個環節和過程。由此可知，標準化作為一種在現代化條件下組織生產、制造大功率柴油機強化質量管理的有效技術手段，是專利引進產品技術中的一個必不可少的重要組成部分。一個先進的專利引進產品的生產和制造必然離不開一大批先進的標準技術來作為它的堅強后盾和技術支撐。

1.2 標準化技術的特點

專利引進船用柴油機的標準化體系在產品的生產制造中起到的技術支撐作用，就是使復雜的技術問題趨于簡化，從多樣化到統一，從無序化到有序并加強信息的互聯、互通，保持彼此間數據的可交換，確保零部件的互換性和可靠性，成為柴油機的整體質量和性能可靠性的前提條件。這就是專利引進船用柴油機標準化技術的顯著特點。舉例如下：

1)MAN船用柴油機的標準化體系中，特別對于運動部件如何生產、制造、試驗、驗收等都做了詳細的規定。從材料的選擇、加工方法、工藝規范、試驗設備、檢驗程序、人員資質、驗收結果和評估等等都做到有章可循，有據可查。這對整個柴油機的設計、生產、制造、檢驗、管理等運作起到了前后連貫的鏈接作用。

2)法國 SEMT大功率中速柴油機的標準化體系中，由于對高速渡輪和海軍護衛艦對其推進動力的特殊要求，它的結構件、運動件等零部件的制造方法、質量控制、零部件缺陷的判別和返修等方面比低速柴油機提出了更高、更細致的技術規范和要求。該公司還直接采用 NFL法國航空標準、NFS法國特種工業標準等特別標準技術加以對產品質量的嚴格規范和約束。

1.3 標準化技術的配套性和協調性

專利引進船用柴油機的標準化體系不僅具有它技術支撐的顯著特點，而且具有很好的配套性和協調性。即，對一個零部件生產制造的規范而言，它的規范里面復合有技術標準。涉及的專業從材料、金相熱處理、化學分析、到各種試驗、半成品、精加工、質量檢驗以至防銹除濕、裝箱發運等多達幾十項標準和規范，需要逐條引用。正是這些標準和規范的合理配套和科學的引用，在上下各道工序之間起到了彼此兼顧、互相協調的作用。舉例如下：

1)齒輪傳動是WARTSILA的主要設計特點之一，具有轉動平穩，可靠性強，噪聲低的優點[1]。其質量規范引用中的各種基礎標準多達 10余項。由于這些標準具有良好配套性和協調性，滿足了生產全過程質量處于良好受控狀態的重要條件。

2)WARTSILA在RTAflex大功率柴油機上推出的《減磨設計方案》[2]中，復合了相關的超級潤滑裝置、氣缸套硬相材料、深度珩磨、冷卻絕緣套管和絕緣帶箍扎以及鉻-陶瓷活塞環等多達10余項標準技術的運用，并首次將WARTSILA ZA40S中速機標準的耐磨環設計思想引入到低速柴油機上。不僅有效地減少了氣缸的磨損率和降低了氣缸潤滑油的消耗，而且大大提高了活塞運轉性能上的可靠性。因而，RTAflex柴油機的TBO現在可以延長到3年以上。由此可見，標準化技術在專利引進船用柴油機整體上產生的巨大潛能和效益。

1.4 標準化技術的先進性

縱觀專利引進船用柴油機的標準化的發展歷史，記載了國外各柴油機專利公司在產品技術發展過程中豐碩的科技成果，綜合反映了長期累積的先進的設計理念和豐富的生產經驗及精湛的制作技巧。特別是在當代高新技術不斷發展條件下，反映了智能型大功率柴油機所應滿足的質量和性能要求。舉例如下：

1)共軌閥組件是WARTSILA RTA flex智能型柴油機控制系統中最為關鍵的組件之一。用于柴油機共軌燃油噴射和排氣閥驅動，是一種高壓瞬時動作的電磁閥。這種閥所具有的監測功能可以持續不斷地檢測自身的動作是否正確，以保障在高頻率使用條件下的可靠效能。由于該閥啟/閉瞬時動作小于1ms，同時它需要在100MPa的高壓條件下可靠地工作，以使柴油機的燃油噴射和排氣閥達到精確定時和靈活自如地按負荷條件變化控制主機達到運轉優化。所以這種閥的工作條件非?？量?，制作時涉及到相關電子技術、數字信號、模擬系統等現代高新標準技術的運用。由WARTSILA公司自行研制的這種閥經受了3億次以上動作（相當于實船運轉6a）的循環試驗而無故障產生，證明了該共軌閥具有優良的工作性能和可靠的質量。

2)MAN公司把現代控制技術和電子技術[3]有機結合一起，自行研制出的α注油器，實現了柴油機按負荷條件對氣缸潤滑油供油進行實時監控，能夠有效地降低氣缸潤滑油供油率。

大量的高新技術在智能型柴油機上的應用，離不開先進標準的技術支撐作用。這也說明專利引進船用柴油機的標準化與高新技術的發展始終存在著不可分割的關系，甚至在某些情況下，標準化技術還具有一定的超前性。值的借鑒的是：在高新技術發展的每一個階段，標準化工作都能為高新技術的發展提供一個保障和制約的平臺。同時，高新技術的發展又帶動著標準化的發展，促使著新的標準技術的不斷問世，為標準化領域的擴展注入了全新的內涵。

1.5 標準化技術的核心思想

經過 30多年來引進、吸收、消化專利引進船用柴油機制造技術的實踐體驗，在于柴油機的設計、生產、制造、檢驗、管理等每一個階段，每一個環節和每一個過程中都能得到相應的標準加以嚴格地規范。其標準化的核心思想始終緊緊圍繞著提高產品的質量。無論是 MAN公司，還是WARTSILA公司，其標準化制定都十分嚴謹，非常詳細，即外觀、尺寸、探傷試驗、硬度檢測等都緊緊地圍繞著質量這個主題。如2家公司的氣缸套在設計理念上雖然有所不同，但是在毛坯鑄造時就對鑄鐵的化學成分配比、澆注規范做了嚴格的規定：為了提高材料的抗拉強度和疲勞強度，灰鑄鐵必須具有很細的晶粒結構，使游離鐵素體保持在 3%以下是非常重要的。在加工階段根據氣缸套表面承受惡劣的工作條件對機加工和珩磨工藝時的切削刀具、車速、切削深度以及波紋檢驗等都提出了嚴格的規范。甚至，對允許的表面缺陷應采取的措施、鑒定的方法等都做了詳細的規定。這些標準規范的實施對氣缸套的制造質量和工作性能起了很好的控制作用。

1.6 標準化技術注重與國際接軌

在專利引進船用柴油機的生產中，標準化的體系占有較大份額，約占整機的40%～50%，其中基礎標準和通用零部件的標準技術采用了國際標準技術。專利公司目的是使自己的產品標準技術更好地與國際接軌。同時，也是充分地利用國際配套資源以及全球網絡化帶來的便利，以使得自己的品牌在激烈的市場競爭中占得先機。

2 專利引進船用柴油機標準化對我國產生的作用

沒有高質量的標準就不可能有高質量的產品，通過引進、吸收、消化先進船用柴油機專利制造技術的實踐的同時，采用國際標準和國外先進國家的標準，逐步縮短了我國與世界造機先進水平的差距。30多年來，滬東重機公司生產的1000多臺船用中、低速大功率柴油機的產品質量深受用戶歡迎，信譽蜚聲海外，使企業正走向世界造機前沿。與此同時，積累了豐富的經驗并造就了自己的技術人才隊伍，加快了高新技術產品的研究和開發以及柴油機技術更新換代的進程。

在現代科技發展的條件下，企業的效益則更多地取決于技術創新和知識產權。標準化技術逐漸成為專利技術的最高追求行式。在國外出現一種新的理念：“三流企業賣苦力，二流企業賣產品，一流企業賣專利，超一流企業賣標準”。這不僅說明專利技術和標準技術是密不可分的，而且也說明標準已經成為準入市場的通行證。在船用大功率柴油機的高新技術這個領域里誰能成為標準的制定者，誰就能成為市場的主宰。誰掌握了核心技術，誰就掌握了標準制定的主動權，從而贏得市場。

我國在船用柴油機搶占國際標準的“制高點”位置方面，目前還沒有成功的先例。這是我國船用大功率柴油機自身標準化水平不完善的原因之一。

3 結 語

通過專利引進船用柴油機標準化體系的分析，對國外船用柴油機先進的標準化技術有更深層次的認識和了解，這對于促進自身的技術進步和自主創新，提高產品質量其意義是很大的。技術分析表明：船用柴油機高新技術領域里標準化的競爭隨著技術的發展正愈演愈烈。這個領域也是我國有希望實現跨越發展的領域。以高新技術為代表的大功率智能化船用柴油機的誕生給了我們一次千載難逢的歷史性的發展機遇。在這個領域里我們經過不懈的努力可以具備與國外先進標準技術一博的實力。因此我們要加大投入，努力在大功率智能化船用柴油機這個高新技術領域里迅速建立既有中國特色又與國際接軌的一系列標準技術。

[1]New Insights Into The Piston Running Behaviour of SULZER Larger Bore Diesel Engines[A]. CIMAC Congress[C]. Kyoto∶ 2004.

[2]Sulzer TriboPack∶Service Experience Report[R]. Wartsila Corporation, 2003.

[3]國外柴油機電子技術譯文集[M]. 上海：711研究所，2001.