創新與智能制造——振華重工自主創新之路

◆陳家慶 / 文

?

創新與智能制造——振華重工自主創新之路

◆陳家慶 / 文

上海振華重工（集團）股份有限公司成立伊始，就將自主創新作為企業發展的不竭動力。公司始終高舉振興中國制造的旗幟，積極自主創新，通過突破核心和關鍵技術，技術不斷進步，支撐和引領著公司發展，并不斷向高端制造業邁進，爭當中國制造的排頭兵。

一、自主科技創新碩果豐

在黨和國家、社會各界、上海市及中交股份等各級領導的關懷和支持下，瞄準世界科技發展前沿，特別是港機技術前沿，發揚“大力加強企業創新能力建設，努力掌握核心技術和關鍵技術，擁有更多自主知識產權，為企業進一步做大做強提供強大科技支撐”的精神，經過20年的奮斗，公司不僅連續14年保持港口機械世界第一，而且成為大型海工裝備和大型鋼構的后起之秀，呈后來者居上之勢，自主創新碩果累累。

1.大型港口集裝箱搬運裝備助力公司起家，并連續17年稱雄世界

集裝箱岸橋和集裝箱船一起，是每天財經電視新聞中作為國際貿易象征常有的片頭特寫。振華重工該類產品技術領先世界，首創了雙40英尺岸橋等20余項核心技術，產品已經進入世界88個國家和地區的200多個碼頭，連續17年銷量排名世界第一，占國際市場份額的50%以上，近9年已經上升到70%以上。

2.大型散貨搬運裝備也居本行業前列，創造了多項世界第一

它是公司港口裝備產品中的另一大類，包括抓斗卸船機、裝船機、斗輪堆料機、斗輪取料機、斗輪堆取料機、環保型鏈斗卸船機、火車翻車機（3節火車廂不脫鉤、整體翻車卸貨的裝備）等。目前已經銷往世界27個國家和地區的80多個碼頭。近年來占國內市場份額也超過了70%。世界最高生產率的大型散貨搬運裝備每小時3200噸的抓斗卸船機、每小時1.2萬噸的裝船機和斗輪堆料機等，也都首先在公司誕生。尤其是開始升級到承擔碼頭系統總承包工程，成功完成了太倉武港散貨碼頭系統和河北曹妃甸二期散貨碼頭系統總承包項目，并且運行良好。開發成功的每小時3800噸鏈斗式連續卸船機，結束了散貨露天搬運作業不可避免的揚塵污染的歷史，開創了散貨搬運裝備環保高效新時代。難能可貴的是，公司散貨產品能被世界級客戶接受，這些巨頭包括三類：以巴西淡水河谷、澳大利亞力拓等為代表的世界礦業巨頭，以英國阿賽絡－米塔爾鋼鐵集團為代表的鋼鐵巨頭，荷蘭EECV、OBA，以及火力發電的幾大世界電力巨頭。

3.海工裝備實現高端切入

公司瞄準高技術含量、高附加值的高端市場，通過對技術研發的持續投入，打破了發達國家的技術壟斷，自主開發的大型海工裝備已經登臺亮相世界，實現了高端切入。

大型海上浮吊。已經成為與大型港口裝備產品實力接近的公司拳頭產品，研制出了“海上巨無霸”系列技術和產品。4000噸全回轉浮吊亞洲最大；7500噸浮吊再突破，起重量和起升高度成為全回轉浮吊世界第一；8000噸固定雙臂架浮吊世界最大，已成為世界上能設計、制造大型浮式起重機的三大企業之一，極大提高了海工裝備的研制能力，具備了為我國和國際油氣田開采及海事工程持續自主提供重大裝備支持的技術能力和條件,不僅結束了我國重大工程必須依賴國外浮吊的歷史（我國海油作業中3800噸藍疆號浮吊及以前大多依賴進口），還出口到了歐洲、美國、新加坡、韓國等國家。

鋪管船。國內出口整船產品第一家。近年來，公司研制的3000噸到5000噸海上石油鋪管船率先出口盧森堡、新加坡和西班牙等。

海上石油自升式平臺。目前公司已開發完成91米多（300英尺）自升式鉆井平臺和近122米（400英尺）鉆井平臺。公司的目標是具備當代主流型式和功能配置自升式鉆井平臺的研制能力，掌握其核心配套件設計建造的關鍵技術，并具有自主知識產權，打造自主海工平臺品牌。

海工專用配套裝備。打破了國際壟斷。此前，大多數核心配套設備依賴進口，尤其是高附加值配套件被國外供應商壟斷，這也成了名為總噸位世界第一、實為“造殼工業”，也阻礙了我國海工裝備行業發展。公司秉承了大型港機“自主創新武裝”到“主要材料和零部件、不受制于人”的策略，花大力氣攻克海工專用配套件關鍵技術，正在自主研制1250、1600、3800KW各種型式大功率系列推進器，其中3800KW大功率可升降全回轉吊艙推進器為國內首創，系統的部件國產化率達到了80%；成功開發自升式平臺升降系統，打破了國外廠家的壟斷，填補了國內的空白，最近已經獲得了新加坡訂單，為國內首次出口；大拉力錨絞車繼成功應用于4000噸、7500噸浮吊后，現又隨馬士基海工正式進入國際市場。

4.以鋼為綱，練就玩轉鋼鐵的功夫，成功完成了具有世界影響力的大工程、大項目

全世界每年出產11億噸鋼，中國出產約7億噸，近一半將變成產品或半成品。鋼鐵雖然冰冷堅硬，但如果能玩轉它，將是我們勞動密集型企業大有作為的機會。公司是中國最早獲得世界權威的美國鋼結構協會橋梁和建筑鋼結構認證成為具有生產資質的企業，還持有德國鋼結構生產企業資質、加拿大焊接局焊接企業資質，擁有專業焊接研究所和5000多名焊工的人力智力資源，練就了玩轉鋼鐵巨人的功夫，形成了年產100萬噸各種鋼結構的能力，使公司成功完成了以美國舊金山海灣大橋全部鋼結構、英國風電、澳大利亞電廠鋼結構模塊，以及港珠澳大橋主要配套裝備大直徑管樁鋼結構、海底碎石整平船、隧道海底沉放安裝船為代表的一批具有世界級影響力的大工程和大項目。

5.研發低碳環保、新能源技術，捕捉新市場、武裝傳統產品，實現升級換代

公司前瞻性地開發低碳環保新能源技術及其應用，為公司贏得新能源裝備市場爭取了主動。公司市電輪胎吊和鋰電池輪胎吊的研制成功，引發了碼頭堆場裝備節能減排的大革新。公司自主研發的環保高效的全自動化碼頭，建設長興基地自動化碼頭示范線所帶來的示范效應，必將成為當今集裝箱碼頭新一輪建設的發展趨勢。目前正在參與歐美多項自動化碼頭的競標，也開始引起國內廈門港和上海港的積極關注和興趣。

二、持續創新，逐步實現智能制造

1.以科技創新作為第一驅動力，助推公司由小變大

（1）敢為人先，每年一個世界第一目標

“每年至少創造一個世界第一”是公司科技創新的目標與動力，以此推出新產品、實現市場和產品的多元化。

公司始終踐行并兌現這一承諾，不斷涌現出新的“世界第一”，如：用于自動化碼頭的 雙小車岸橋、用于常規碼頭的雙小車岸橋、可吊雙40英尺箱的岸橋、雙40英尺箱雙小車岸橋、大梁升降式岸橋、挖入式港池岸橋、RMG/RTG雙向防搖系統、應用GPS 的集裝箱機械(RTG) 、應用超級電容的綠色RTG、可實現功率合成和分解的差動減速器、無纜吊具、無電纜戶外電梯、高速電纜輸送小車、ZPMC品牌電控、二級安全制動器、產品研發分析平臺、無人全自動化堆場、新型無滑環自動纏繞電纜卷筒、鋰電池驅動的自動導航小車（即AGV）、鋰電池驅動可取代集裝箱卡車的跨箱搬運車、無液壓的純電動吊具、7500噸全回轉浮吊、每小時12000噸生產率的散貨裝船機、每小時12000噸的散貨堆料機、世界最大的折臂大梁岸橋、世界首創的800噸風電安裝打樁船、美國舊金山海灣大橋鋼結構。還有即將成為世界第一的12000噸全回轉浮吊；即將成為世界第一的港珠澳隧橋特大工程配套海工裝備等。

（2）以創新為支撐，引領“有品質的增長”

公司始終以科技創新作為支持，攻克一批重大科技難題，引領“有品質的增長”，提高了核心競爭力。

在港口機械市場，公司著力推出自動化技術與節能環保技術，推動港機產品“智能化”和“綠色升級”，研發出低碳環保高效集裝箱全自動化碼頭裝卸技術，并在公司長興基地建成示范線；研發了鋰電池節能輪胎吊、低能耗岸橋等多項節能新技術，引領著全球港機技術向低碳、環保發展；為迎接船舶大型化，早就預備了現有產品的升級改造技術和新產品的大型高效技術。這些都為公司搶占市場先機奠定了實力基礎。

在海工市場，2010年，公司開工建造91米多（300英尺）自升式鉆井平臺“振海1號”，大膽投入，先研制、做樣機、再優化，掌握自升式鉆井平臺及其核心配套裝備的設計建造關鍵技術，形成具有自主知識產權的設計，以打造自主品牌的海洋石油平臺產品，正式進入國際市場。

振華重工的發展反復驗證一個規律：只有擁有強大的自主創新能力，才能在激烈的市場競爭中把握先機、贏得發展的主動權。

2.完善創新體系，實現公司由大變強

（1）構建和運行好“三個體系”

公司建立并運行了研發、改進和合作創新的三個體系，即：以博士后工作站、陸上重工設計研究院、海上重工設計研究院，以及相關部門和單位為主體的“一站二院七部九基”的科技研發體系；以項目實施和應用為依托、以技術工藝人員為主體的持續改進體系；以產學研用合作的“四位一體”創新體系。

（2）注重“兩個結合”

第一，推進信息化與工業化“兩化”深度融合。

公司開發的遠程操作系統，實現了集裝箱堆場輪胎吊和軌道吊的自動化運行以及室內對外場設備進行故障查詢和監控，提升了信息化水平。目前，該系統已在上海外高橋碼頭自動化堆場成功應用。

2009年公司被批準為“上海市海洋重工裝備工程研制推進信息化與工業化融合重點實驗室”。2010年公司“海洋重工裝備91米多（300英尺）水深自升式鉆井平臺工程研制和信息化”項目被批準為“上海市兩化項目”。2011年公司獲得上海市科委“海洋重工裝備的數字化樣機關鍵技術研發與應用”研發項目。公司構建了高性能網絡平臺與計算分析環境，作為一個船舶與海洋工程設計通用的信息化設計平臺，已經歷過800噸自升式起重平臺、港珠澳大橋重要配套裝備拋石整平船和管節沉放船等項目的實踐。公司積極推進遠程監控、智能維護等信息技術在碼頭裝備的應用和海工重要裝備的信息化研發，以信息化帶動工業化。

第二，推進產學研用結合。

2008年，公司與上海交通大學、同濟大學、上海海事大學成功聯合研制世界單機起重能力最大的7500噸全回轉起重船，該項目被列入“十一五”國家科技支撐項目。此外，節能型輪胎吊，抗地震岸橋、低噪聲岸橋，亞洲最大、世界第三的散貨卸船機項目，亞洲第一的4000噸起重船，國家863科研計劃的世界首創的“集裝箱自動碼頭裝備及示范”項目，動力定位推進器中的大型螺旋傘齒輪加工技術等，都是公司與國內知名高校共同鉆研的成果。目前，公司正在深入進行 “深水動力定位系統”和“大型鋪管船”項目的合作研制。

公司建立了以企業為主體，以市場為導向，產學研用合作創新的體制，成功攻關近百個科研課題，促進了科技成果的產業化，走出了一條求質圖新、率先發展的新路子。與公司聯合攻關的國內外高等院校，還包括上海大學、江蘇科技大學、南京航空航天大學、重慶大學、浙江大學、北京交通大學、北京理工大學、太原科技大學、武漢理工大學等13所大學；與公司聯合攻關研究單位包括上海船舶設計研究院、中船708所、第三航務工程設計研究院等。

（3）著力“三個市場”

一是以科技創新引領港機市場。

公司以科技創新引領全球港機發展。公司首創的一次可吊2個12米多（40英尺）集裝箱的岸橋，可提高效率50%以上，結束了世界上起重機一次只能裝卸1個12米多（40英尺）集裝箱的歷史，引發了世界集裝箱碼頭的一場革命。

公司研發了20多項核心技術、30多種集裝箱起重機單機機型，開發碼頭系統總承包技術，已成功完成太倉武港散貨碼頭系統和河北曹妃甸二期散貨碼頭系統總承包項目，實現了從單機創新向系統創新的轉變，逐步實現人本型、節約型、高效型、現代型。

二是以科技創新帶動大型海工和大型鋼結構市場。

2007年打撈宋代沉船“南海一號”全球矚目。公司設計制造的“華天龍”4000噸全回轉浮吊為此一顯身手，保證了沉船平穩起吊出水。它向全世界宣告，過去只能由發達國家設計制造的巨型設備，今天中國人也做出來了，而且做得更大、更好。

公司控股股東中交股份完成對美國著名海工設計公司F&G的收購，使公司在海工領域的發展如虎添翼，已完成91米多（300英尺）自升式海上石油鉆井平臺建設。

在大型鋼結構市場，公司擁有高強度厚鋼板和低溫高韌性焊接技術，工藝和制造能力達到世界先進水平，擁有多項美國、德國、加拿大等世界權威的生產資質，有年產100萬噸各種鋼構的能力。

三是以科技創新開拓能源環保與海工配套件市場。

公司依靠科技創新在新領域中高端切入，迅速崛起，擁有多項自主知識產權，為公司的發展提供技術支撐和不竭動力。2010年，公司和龍源電力集團股份有限公司合資成立江蘇龍源振華海洋工程有限公司，正式進軍海上風電市場。2011年，公司交付了一艘海上風電800噸全回轉起重船，是最大的從事潮間帶海域風電起重、安裝作業的海洋工程船舶。它首創了海上群樁改單樁打樁工藝，并獨創液壓抱樁器，打樁精度平均達千分之1.6，遠高于千分之6的國際標準，為國內首個海上示范風電項目——龍源如東風電150兆瓦風電場15號機組啟動立下了汗馬功勞。

在關鍵海工配套件領域，公司加大海工核心裝備的研發力度，包括大功率推進器、重型錨絞機等海工配套件，研發出一大批具有自主知識產權的高技術海洋平臺配套新設備，并以技術優勢和價格優勢逐步得到國際海工市場的認可。

（4）堅持“三個投入到位”

第一，堅持資金投入到位。

公司科技經費投入超過營業額的4%，近年來保持在8億多元的水平，在同規模的裝備制造業企業中位居前列。主要用于：

——投入開發新技術、新產品，尤其投入產品的樣機制造。有些創新產品可以先生產后銷售。

——投入不斷完善、持續改進上，產品要做到精品，需要一代一代改進和完善。

——投入國家、上海市和公司自己的工程中心和實驗室等能力建設。

——投入科技獎勵。公司堅持每年召開科技大會，對重大科技創新成果給予百萬元級的獎勵。

第二，堅持人才投入到位。

公司將科技人才隊伍建設作為公司人才隊伍整體建設的重要內容，創新人才引進、培養、使用、激勵機制，營造“尊重知識、尊重人才、尊重勞動、尊重創造”的良好氛圍。公司通過培養儲備技術人才、合理布局人才專業結構、合理規劃人才需求規模、引進高水平科技人才等，構建了科技人才保障體系，涌現出一批楷模，開創了活力迸發、人才輩出的新局面。目前，公司共有近2400名科技人員，其中大學本科及以上學歷人員占近70%；40歲以下科技人員占90%；公司一人榮獲交通部2010年“科技杰出成就獎”稱號，一人榮獲交通部2010年“優秀科技人員”稱號，一人入選國家“百千萬人才”庫，三人獲上海市“科技領軍人才”稱號，2010年公司榮獲交通運輸行業“優秀科技創新團隊”稱號。

第三，堅持感情投入到位。

公司的發展離不開高技術人才，高技術人才價值的實現離不開公司搭建的科技創新平臺。公司為高技術人才提供了廣闊的科技創新舞臺，即“敢于使用新人”與“容錯機制”。對于新人，在公司“傳、幫、帶”機制的培養下，可直接參與設計工作，甚至被委以重任，充分施展才華。面對工作中的過失，公司對技術人員采取寬容態度，但要求“不二過”，提供了人性化的創新平臺。

3.永續創新，推動公司由強變精

（1）港口機械向自動化與綠色環保邁進，并迎接船舶大型化

在新一輪的科技革命中，公司率先在港口機械領域中掀起了節能環保的浪潮，前瞻性地進入港口機械自動化與綠色環保領域，推動產業結構升級。

2011年9月，公司隆重舉行港口機械新技術交流會，來自全球20多個國家的近260名用戶代表參加了交流會，會上展示了公司港機產品在環保、自動、智能化上的新技術。公司自主研發的環保、高效、智能化的全自動化碼頭，開發了水平運輸采用AGV的自動化碼頭等四種裝卸系統，具有節能、低排放、低噪音的優點，引起了世界同行的興趣甚至震驚。

公司首創了市電輪胎吊，現在又研發出了鋰電池節能輪胎吊。它將大功率電池作為輪胎吊的主要動力源，在相同工況輪胎吊上使用該系統可比傳統柴油機組省油50%以上。2011年公司對上海外高橋碼頭的輪胎吊成功進行了鋰電池動力系統的改造應用，取得了成功，引發了碼頭堆場裝備節能減排的大革新。

船舶大型化的浪潮不會停止，馬士基18000箱船已經誕生。公司早就謀劃在先，著力應對，儲備了現有產品的“加高加大”改造技術，制定了攻克新產品大型化技術難題的對策和計劃，始終掌握著岸橋領先技術。

（2）海洋重工向高附加值邁進

“一帶一路”、中國交建“五商中交”打造“海洋重型裝備與港口機械制造及系統集成總承包商”等戰略機遇，給公司帶來了廣闊的發展空間。公司海工發展圍繞五大業務進行了定位。一是高端海工產品，要抓住機會，積蓄力量，實現鉆井平臺、鉆井船、半潛船等產品的新飛躍；二是各種船舶產品，要對工程類、服務類、綜合類船舶進行標準化和系列化分類管理；三是“大、重、特”型鋼結構產品；四是海工的核心配套件產品，要打造成為中國交建技術含量、信息化水平最高的“名片”；五是海上能源類服務。

（3）生產制造向精益化、智能化邁進

公司積極優化生產組織體系，推行自動化焊接、標準化設計、質量“零缺陷”，推進生產制造向精益化、智能化邁進。公司已在多個生產基地推廣使用自動化焊接設備，建立焊接自動化流水線。在常州等多個基地推行機器人焊接與調試，大大提高生產效率和制造精益化程度。大力加強設計流程管理，以標準化設計提升設計準確率和設計速度。全面推進質量“零缺陷活動”，提高質量控制水平。多措并舉，全方位推動產品制造向精益化、智能方向邁進。

4.知識產權保護，提升競爭層次

公司高度重視知識產權保護，以此提升競爭層次，增加了在市場競爭中取勝的砝碼。制定的專利申請獎勵制度，調動了廣大科技人員創新的積極性。截至目前，授權有效專利423件，其中國際授權21件， 國內專利402件。授權發明108件、實用新型285件、外觀設計9件。

三、結束語

公司堅持創新強企，創新興企，永葆企業活力，將繼續不甘人后，搶抓機遇，掌握核心技術和關鍵，在保持集裝箱裝卸機械全球技術領先的同時，穩步推進港機產品的技術升級和換代，推動從海洋重工、大型鋼結構等領域向高端智能制造業邁進。

公司用二十年時間，走過了世界同行40年的道路。公司深深感到，企業要由小變大、由弱變強、由強變精，進而持續發展，出路只有一個，那就是自主創新再創新，實現公司的目標：堅持自主創新，確保世界港機領先地位，帶動公司轉型升級，完成智能制造的完全轉變。

（作者系上海振華重工（集團）股份有限公司總裁助理；本文根據作者在第21屆亞太質量組織國際會議暨第十屆上海國際質量研討會上的演講速記整理）