田亮

孟維在徐工車間操作數控機床。
“我迫不及待想說一下徐工,我們拍攝中運用到的‘鋼鐵螳螂’,就是一個現實版的變形金剛。整個拍攝期間我們在徐工看到了很多真實的科幻,看到了真正的工業。我由衷地感到驕傲,因為這些是我們自己人做出來的!”電影《流浪地球2》導演郭帆在首映禮上不吝稱贊,電影中許多可行駛、可作業、可變形的地球聯合政府機械設備,出自中國工程機械行業龍頭徐工集團。大火的電影讓徐工也徹底火出了圈。
近日,《環球人物》記者走進徐工集團徐州重型機械有限公司,目之所及是一排排起重機、港機、升降機等各式各樣的工程機械。另一道亮眼的風景是“勞模大道”,一張張巨幅人物肖像掛在入廠后的主干道兩側,他們是勞動模范和獲得殊榮的高級技能人才。其中就有今年2月28日被中華全國總工會評為“大國工匠年度人物”的數控車工孟維。近年來,他帶領團隊突破了一項又一項關鍵技術。無論《流浪地球2》中的工程機械,還是卡塔爾世界杯場館建設現場的重型裝備,許多得益于孟維團隊的技術創新。
公司給每名員工發了3張《流浪地球2》電影票,可是孟維一直沒來得及去看。他忙著鉆研新技術,忙著給技能大賽當裁判,忙著帶新人,忙得頭發白了一片又一片。“我們的頭發不是‘白’,就是‘敗’。要細看的話,我們工作室黑頭發的沒幾個。我們平時所處的環境,還是有一些油物浮在空中。每天回到家,一摸頭發就感到特別油。時間長了就會‘敗’,也就是脂溢性脫發。而且這個專業得手腦并用,不僅要在操作上靈活,在工藝路線和方法上還要思考得比別人多,頭發就容易變白。”孟維說。他今年41歲,很想把頭發剃光,但為不影響企業形象,還是留了短發,特別短,一厘米都不到。
正是他們的努力和奮斗,讓中國工程機械憑借過硬的品質,在國際市場站穩腳跟、占領主陣地。2022年,我國工程機械在國內市場低迷的情況下,出口金額達443.02億美元(約合3067億元人民幣),同比增長30.2%,連續兩年呈大幅度增長,在海外撐起了中國制造的一片天。今年一季度,數據還在增長。在今年“拼經濟”的大潮中,孟維們正是驅動出口這駕馬車的生力軍。
近年來,中國風電行業發展迅猛。截至今年一季度末,全國風電裝機容量約3.8億千瓦,同比增長11.7%。單臺風機的功率和尺寸越來越大,對吊裝機械的要求也越來越高。“好幾家客戶找到徐工,建議我們研發更大噸位的起重機。我經過充分調研后,就在2021年末啟動了史無前例的2600噸級全地面起重機的研發任務。”2600噸全地面起重機總體設計師李長青告訴《環球人物》記者。
其實早在2013年,徐工就上市了一臺起重量可達4000噸的履帶式起重機。它的出現,使中國成為繼德國、美國之后,世界上能夠自主研發制造千噸級超級移動起重機的三個國家之一。但履帶起重機吊裝需要現場組裝,吊裝完成后要全部拆散用平板車轉運,到下一個施工點后再組裝,效率較低。
徐工這次要研發的是擁有20個將近一人高的車輪、轉場便利的輪式全地面起重機。然而要吊起2600噸的物體,會產生巨大的拉力,這就十分考驗起重機臂架上重載轉接結構零部件的強度。遺憾的是,根據設計圖紙生產的第一批零部件卻因現有加工能力無法滿足精度要求,在零部件極限試驗中屢次未達到額定性能就發生斷裂。公司就把這個任務交給了國家級特級技師孟維。
“最開始,公司在外面找了好幾家在這個部件上做得比較多的企業,準備采購。但成本非常高,公司領導就跟我說:‘我們還是有困難,希望你把這個問題以最小的成本解決好。’”孟維說。接下任務后,他發現,新機型的吊裝重量全球第一,但好多設計指標的實現都沒有可參考的經驗,只能從零起步,自己慢慢摸索。
經過數十次的失敗后,孟維發現,問題的關鍵出在了承重部件的一個非標準尺寸的異形螺紋上。“精度沒有達到要求,螺紋就發生斷裂了。”孟維說。由于螺紋結構復雜,精度要求極高,孟維嘗試了幾十次,都無法將它打造成形。“原先的轉接結構承載能力在2000噸級時已達到極限。現在這種加工精度,對全球制造企業而言都是個巨大難題。”
他決定從車床使用的刀具上找突破口,這是他在技校學習時就常常接觸的工具。“我們把世界上幾大刀具商的信息翻了個遍,都沒發現他們有生產這種刀具的能力。”孟維說。傳統刀具不行,他就打破傳統規格,為這個異形螺紋量身打造了一套專用刀具。
“整套螺紋非常難做,但是我可以對螺紋的一部分做一把刀,另一部分再做把新刀,總共做了18把刀,把螺紋一點點給拼湊出來了。”孟維說。
刀具做好了,接踵而至的是現場生產的壓力。當時企業效益比較好,產能滿負荷運轉,把這個臨時任務融入現場生產,有一定困難。而且需要一位技術水平比較高的師傅在車床前連續站三班,也就是24小時,才能做完一套螺紋,對體能要求相當高。孟維曾經連續站17個小時,去做一個工件,結果第二天就發40度高燒。可這次強度更大。“我們把工作室曾獲得車工全國第三名的年輕同事請了出來,他出色地完成了任務。”孟維說。
2022年9月2日下午,孟維用創新方法打造的異形螺紋,終于成功通過極限測試,全球最大噸位全地面起重機XCA2600在調試現場將173噸重的砝碼吊離地面,宣告“全球第一吊”首吊成功。接著,XCA2600馬不停蹄地開往實戰場地。11月14日,在山東昌邑某風電項目現場,XCA2600首次完成陸上最大風力發電機組的安裝,輕松將最重達171噸的機組吊裝至100多米的高度。此后,這款“全球第一吊”每到一地施工,當地就會有新聞報道。
“XCA2600之所以這么火,主要原因就是在160米這個高度,其他起重機夠不到,或者高度夠到了,但吊裝重量達不到。”李長青向記者解釋道,XCA2600的吊臂就好比一根超級魚竿,伸得越長,能吊起的重量就越小。在不伸臂的狀態下可以吊起2600噸重物,在伸臂160多米時能吊起170多噸物體。
這款2600噸全地面起重機的成功,還要得益于孟維在多項關鍵零部件上取得的技術突破,比如轉向結構、單缸插銷系統,等等。這些技術在幾年前就由孟維研發出來了,只不過當時適用的機械設備規格較小,如今在更大型的裝備上發揮了更大的作用。孟維也被稱為“精密零部件的頂級雕刻師”。
光環背后,誰又能想到,曾經的學霸孟維,是班里唯一實操不及格的男生。
孟維從小在徐州長大,家庭條件一般。初中時,他讀的是學校的精英班,當時的成績排全班第十六七名,在全年級也是這個名次。
可畢業時,父親對孟維說:“你讀高中、大學,7年后你還是出來工作,不如直接上3年技校,出來就工作。”孟維也清楚家里的經濟狀況,如果上大學,“以當時的條件是100%上不完大學就得輟學的”。再加上弟弟就比他小一歲,也要上學。沒辦法,孟維作為家里老大,還是順從了父親的意愿,報考了技校。全班只有他一個人走了這條路。

2023年3月,孟維在徐工接受本刊記者采訪。(本刊記者 劉俊杰 / 攝)

2600噸級全地面起重機研發初期,重載轉接結構的螺紋易發生斷裂,孟維為此研制了一套專用刀具。

班主任老師知道后非常生氣,他希望班里每位學生都能考高中,將來讀大學。直到現在,孟維都沒拿到初中畢業證。前兩年班主任老師去世了,同學聚會時,孟維說:“你看你們至少還有一張合影,我連畢業合影都沒有。”因為拍畢業照時班主任正在氣頭上,不讓孟維參加合影。
1998年,孟維以第一名的成績考入徐工高級技校。進入技校后,他重理論、輕實操,導致第一學期實操不及格。當時7名女生不及格,唯一一名不及格的男生就是孟維。“當時我覺得特丟人,就開始好好學習實操技能,進步也很快。第二學期我就成了我們班的先進典型。”孟維回憶道。
老師跟大家說:“你們看孟維磨的這個刀,無論是光潔度,還是排水槽開的深度,各個角度都比較合理,大家要好好學。”學校還把他磨的3把刀具專門展示,其中有一把刀還用玻璃柜罩起來,供學弟學妹欣賞學習。
技校第三年,孟維就進工廠實習了,還拜了師。進廠才發現,他這才真正意義上踏入了車工這個專業。因為以前上課學的東西遠遠不夠用。學校接觸到的材料、刀具比較單一,到工廠就不一樣了,比如鋼的種類,就包括特種鋼、合金鋼,有熱處理過的,還有未熱處理過的,非常復雜,遇到的問題也各式各樣。他第一次橫下心:“哎呀,該學了,不學啥都跟不上。師父一小時能做好幾個零部件,自己一上手,一天也做不了一個,差距太明顯了。”
說起來容易做起來難。師父給孟維找了17把刀,要求他切一段圓鋼。孟維結合書本理論和自身經驗上工了。“一上去,刀就沒了。”當時,他還是個愣頭青,心想一定要把刀做出來,絲毫不去考慮其他因素,不講究方法。試了多次,都是同樣的結果,刀具一把接一把被他損毀了。

2022年11月,XCA2600全地面起重機在山東昌邑風電場開展吊裝作業。
師父提醒道:“你看這鋼是不是有問題?”孟維這才發現鋼材是淬過火的,屬于難加工材料,刀具硬度不夠,沒辦法切。只有把鋼進行回爐,把硬度降下來,才能再加工。
孟維咽下苦果,犧牲休息時間強化練習,別人下班走了,他還接著練。有一段時間,他一個人操作6臺設備,蟬聯了9個月本工段工時第一名,最后把自己累趴下了,得了疝氣,住了一個月的醫院。
孟維這么拼,也是為了家庭。
他和愛人是技校的同班同學,1998年就認識了。在技校時,兩人沒有什么交集。兩人都進入公司之后,在同一個工段工作,又是同學,聊得就比較多了,慢慢走到了一起。
“我當時非常渴望家庭的溫暖,就和女朋友組建了自己的家庭。剛開始我住在愛人家里,那時我們條件不是太好,只有一件廚具:微波爐。我不但能用它做菜,還用來下面條、蒸米飯,日常操作都用它實現了。”孟維回憶道。
愛人家里給了夫妻倆兩萬元錢,讓他們好好過日子。“我當時就想,得好好干,得靠自己。”孟維說。
2003年,公司首次引進數控設備,孟維從普通車工調整到數控車工崗位,成為廠里首批數控車工。2004年,為推動數控技能的普及和發展,勞動和社會保障部、教育部等6部委聯合主辦了第一屆全國數控技能大賽。孟維也希望通過參加一些技能競賽和公司組織的培訓和活動,去外面開開眼界。正好公司領導找到他說:“你已經學習了近兩年的數控機床,具備參賽的能力,可以參賽了。”
可是一到了徐州市選拔賽賽場,孟維一分都沒有拿到。“我對比賽用的設備感到非常陌生,它的操作系統跟我們平時用的差異比較大,在程序的運用上也不靈活,非常死板。我們使用的那套編程方式在比賽設備上不適用,造成零部件都沒有加工出來。”孟維回憶道。
之后,孟維就在程序編制上不斷學習,不斷熟練操作。他屬于那種“只要一發力,一定出成績”的人。2006年的第二屆全國數控技能大賽,孟維找了好幾個人當老師,請他們傳道授業,最終取得了徐州市選拔賽成人組第六名、職工組第一名的成績。接著,他又參加江蘇省級的比賽,仍獲第一名。
當時,孟維迫切希望拿到高級工的資格證書。他從技校畢業時就是一名中級工。2005年,公司組織參加振興杯全國青年職業技能大賽,孟維的師弟師妹取得了徐州市的前三名,破格從高級工晉升為技師。
這讓孟維感到有些失落。他后來想:“既然他們能拿到,我經過努力也能拿到。”他就不斷優化加工路徑,有時還主動發掘一些難題,再去領悟解決辦法。當2006年在第二屆全國數控技能大賽江蘇省總決賽時拿到職工組第一后,孟維跳過高級工、技師,直接破格從中級工晉升為高級技師。“從無到有,我一下就拿到了我們公司的天花板級證書,也就是我們公司唯一一名20多歲就拿到高級技師證書的員工。”孟維回憶道。

剛進入徐工不久的孟維(左一)在和同事交流。
孟維的實力一下子凸顯出來,當時能達到他這樣技術水平的人很少。有一次要出差了,還沒到車站,工段長就打來電話問:“你什么時候回來?有一堆活只有你能干。你寫的程序人家也看不懂。你要不回來干,整個生產進度可能會受影響。”他一度在一年里遇到過七八次這樣的情況。“2006年、2007年,我覺得是最難的時候。”孟維說,“我們可學習的路徑比較少,學習資源也比較稀缺,整個蘇北的數控加工力量比較薄弱,遇到問題連交流的機會都沒有,多數要靠自己強化訓練,或者通過參加技能競賽來領悟。”
孟維覺得這樣不行,一人強不算強,怎么也得帶幾個徒弟出來,至少得保障自己出差了,工作能正常運轉。他帶了一批又一批,還把自己的一些方法進行總結,把操作步驟標準化,做成案例,通過課件的形式向他們講授,再到現場給他們演示,最后再復盤。這樣就把團隊建立起來了。他也常帶領團隊參加各類職業技能比賽,在比賽中提升了團隊的職業素養。
經過多年的積累,2016年以后,結出了大量果實,一大批成果被研發出來。“比如套筒的珩磨工藝等,都是在那個時期做出來的。產品質量提升了4個等級,加工效率提升了好幾倍。比如原來要求表面粗糙度參數要小于0.8微米(1微米等于1/1000毫米),我們后來可以控制在0.04微米以內。再比如XCT35起重機用到的一個零部件,原來一臺設備一天只能做一件,后來半個小時就能出兩件,效率提升了幾十倍,而且產品的加工精度、使用壽命比過去還高。”孟維說。2017年以前是“歇人不歇機”,機器晝夜不停地運轉,人員三班倒。后來孟維團隊逐漸提升加工效率和質量,做到一人同時看6臺機器。
2022年3月,人力資源和社會保障部推出新的八級工制度,形成由學徒工、初級工、中級工、高級工、技師、高級技師、特級技師、首席技師構成的職業技能等級(崗位)序列。也就是在高級技師之上,還有特級技師和首席技師。當年,孟維就拿到了江蘇省第一本數控車工專業的特級技師證書。現在,孟維領銜的技能大師工作室,有兩名特級技師,一名技師,其他都是高級技師。
2014年,孟維參加了江蘇省人社廳組織的高技能人才海外研修,去了一趟德國的工業重鎮漢諾威,在當地的職業技能學校參觀學習。與學校老師交流時,孟維感到,在機械加工上,我們并不落后,甚至比德國還要強。那位老師邀請孟維去家里做客。孟維沒有專門帶禮物,就把隨身帶的掛面和大米送給了他。
在德國老師家,讓孟維感到震撼的是他家房子有150年歷史了。“人家的雨水管道都是銅的,裸露在外面的外管件都沒有生銹。我特別注意了他們公共設施的連接件、標準件,感覺他們做得確實夠精細。咱們國家的公共設施連接件,常常是過幾年就銹了,再過幾年就換了。他說:我家的不需要換,再用二三十年都沒問題。我感到很驚訝。”孟維說。
他覺得,雖然說我國的加工工藝比較先進,但在基礎材料的研究上還相對薄弱。比如一種高性能板材——低合金特種鋼,平時加工用國產的鋼材,它的變形量較大,有可能剛加工完一松開,“啪”一聲,鋼材就由平板變成鍋蓋了。而以前用芬蘭、瑞典的鋼材,同樣的工藝,它就不會變形。
既然在基礎材料研究上使不上勁,孟維就在加工工藝上精益求精。“曾經有段時間,有一部分人主張以引進技術設備為主,畢竟花錢買比自己研究省事。現在我覺得,能自己動手干的,我堅決不買。我自己做出來,跟人談判就有底氣。”

2010年,孟維(左二)和同事參加數控技能大賽。
前幾年,有一種特種起重機的套筒,原先由國內其他公司供貨,孟維覺得這家公司的工序流程比較混亂,對設備和當前加工技術的認識也不足,每批供貨都有不合格產品。對方還總希望孟維放寬要求。這無疑會給公司帶來巨大的質量隱患。孟維就去找他們商談,沒想到對方認為自己有技術上的護城河,態度十分傲慢:我們就這水平,你愛用不用。
孟維的火氣一下就上來了,回應說:“這就沒什么好談的了,我回去就把這個問題解決了。”經過研究,孟維團隊采用了以鏜代車的辦法,降低溫度升高對材料變形的影響;另外也首次采用了鏜削加珩磨的工藝方案,把套筒的柱度誤差控制在5微米之內,圓度誤差控制在1微米之內,遠遠超過了原先的技術要求。“原來要求0.06毫米他們都控制不住,甚至超標0.29毫米,太離譜了。”孟維說。
有的產品可以從國際市場上購買,但孟維還是自己造了出來,比如轉向節。原先重型車輛使用的轉向節往往需要進口,但費用比較高。2016年,孟維開始帶領團隊自行設計。轉向節是不規則的異形結構,給孟維帶來了不小的挑戰。他們團隊試用了幾種方案,試制了兩輪,但不太理想。公司決定,還是繼續從美國格魯夫公司采購。
2018年,孟維覺得這樣一直采購下去對公司不利,于是和團隊成員及技校的老師進行了深入探討,結合自己多年的工作經驗,制定了新的方案,和國內其他廠家合作,最終加工出一批合格的產品。后來又實現了封閉自制,即不需要和其他廠家合作也能完成任務。
“轉向節不便宜,從國際市場采購和我們自己做相比,加工費用大致就是一件8000元和1800元的區別,我們當然要自己做。”孟維說。
在孟維和無數人的努力下,“自己做”做出了對外貿易的嶄新一頁。2022年,徐工在北美大區整體出口金額和臺量創下歷史新高,同比增長160%。
今年全國兩會期間,全國人大代表、徐工集團工程機械股份有限公司總工程師單增海的一番話振奮人心:“2017年習近平總書記在考察徐工集團時乘坐的全地面起重機,如今已經通過技術升級,關鍵指標達到了全球領先,整機國產化率由71%提高到100%,所有的關鍵零部件均實現了中國制造……在全球唯一實現了陸上風機吊裝工況的全面覆蓋……由默默無聞發展到全球前三、起重機械世界第一,走出了一條高質量發展道路。”
如今的“拼經濟”尤需高技術含量產品的加持。中國經濟只有走在高質量發展道路上,才能走得更遠。眼下,孟維正在研究3000噸級全地面起重機關鍵技術。產品將來面世,無疑又將閃耀全球。