在長(zhǎng)達(dá)30年的時(shí)間里，中國(guó)的高端制造領(lǐng)域被牢牢壓制在美德日的技術(shù)封鎖下，關(guān)鍵領(lǐng)域“卡脖子”問(wèn)題屢見(jiàn)不鮮。

　　無(wú)縫厚壁鋼管，作為核工業(yè)、航空航天和軍工領(lǐng)域的“工業(yè)明珠”，價(jià)格高昂、難以獲取，每噸售價(jià)高達(dá)數(shù)萬(wàn)美元，讓我國(guó)發(fā)展備受掣肘。

　　在這一困局下，北方重工的360工程僅用三年時(shí)間，成功打破壟斷，造出了全球領(lǐng)先的3.6萬(wàn)噸一臺(tái)鋼鐵巨獸！

　　這個(gè)舉世矚目的成就背后，有怎樣的艱難歷程？又是哪些技術(shù)突破，幫助我國(guó)實(shí)現(xiàn)從追趕到反超？

　　20世紀(jì)末至21世紀(jì)初，中國(guó)工業(yè)的整體實(shí)力雖然在許多領(lǐng)域快速增長(zhǎng)，尤其是鋼鐵總產(chǎn)量一度穩(wěn)居世界第一，但在高端鋼材領(lǐng)域的差距卻十分明顯。

　　這種差距不僅體現(xiàn)在技術(shù)水平落后，更表現(xiàn)在對(duì)國(guó)外的嚴(yán)重依賴(lài)，尤其是無(wú)縫厚壁鋼管，這種被譽(yù)為“工業(yè)明珠”的材料是制造大型裝備的核心部件。

　　廣泛應(yīng)用于航空航天、核工業(yè)、軍工制造以及石油化工等高端領(lǐng)域，然而這些鋼管的生產(chǎn)制造過(guò)程技術(shù)門(mén)檻極高，需要依賴(lài)超大型垂直擠壓機(jī)，而這種技術(shù)長(zhǎng)期掌握在美國(guó)、德國(guó)、日本等少數(shù)國(guó)家手中。

　　這種技術(shù)封鎖讓中國(guó)不僅在工業(yè)上受制于人，更在成本上背負(fù)了沉重的代價(jià)，每噸無(wú)縫厚壁鋼管的進(jìn)口價(jià)格高達(dá)2萬(wàn)美元以上，而采購(gòu)的周期往往要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的審查和漫長(zhǎng)的等待。

　　一些關(guān)鍵材料甚至需要依賴(lài)美國(guó)威曼公司或德國(guó)SMS公司生產(chǎn)，限制性條件多、談判復(fù)雜，供貨的穩(wěn)定性也無(wú)法保證。

　　1990年代，中國(guó)曾向美國(guó)威曼公司提議購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)重型黑色金屬垂直擠壓機(jī)，甚至愿意支付高昂的費(fèi)用，但遭到了毫不猶豫的拒絕。

　　美國(guó)政府以“技術(shù)出口限制”為由，堅(jiān)決不允許關(guān)鍵設(shè)備流向中國(guó)，隨后，中國(guó)轉(zhuǎn)而與德國(guó)SMS公司展開(kāi)談判，試圖通過(guò)合資方式引進(jìn)技術(shù)。

　　技術(shù)封鎖越來(lái)越嚴(yán)密，中國(guó)的無(wú)縫鋼管產(chǎn)業(yè)卻逐漸陷入被動(dòng)，對(duì)于每年都需要大量進(jìn)口此類(lèi)鋼管的國(guó)家來(lái)說(shuō)，如何打破這種局面成為一個(gè)迫在眉睫的問(wèn)題。

　　2004年，在國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部等部門(mén)的大力支持下，北方重工集團(tuán)啟動(dòng)了代號(hào)“360工程”的項(xiàng)目，正式拉開(kāi)了自主研發(fā)重型垂直擠壓機(jī)的序幕。

　　這一工程目標(biāo)明確，制造出一臺(tái)全球最先進(jìn)的3.6萬(wàn)噸黑色金屬垂直擠壓機(jī)，并最終徹底打破美德日對(duì)無(wú)縫厚壁鋼管生產(chǎn)技術(shù)的長(zhǎng)期壟斷。

　　但這絕非一項(xiàng)輕松的任務(wù)，當(dāng)時(shí)中國(guó)的技術(shù)基礎(chǔ)仍然非常薄弱，尤其是在高精度、大型設(shè)備制造領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)幾乎為零。

　　無(wú)論是設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，還是核心部件的研發(fā)和制造，全都需要從零開(kāi)始，即便是以制造能力見(jiàn)長(zhǎng)的北重集團(tuán)，面對(duì)如此龐大的工程也不免感到壓力重重。

　　垂直擠壓機(jī)的設(shè)計(jì)要求十分復(fù)雜，其整體設(shè)備重達(dá)數(shù)千噸，涉及到上千個(gè)零部件的安裝和調(diào)試。

　　更困難的是，中國(guó)當(dāng)時(shí)幾乎沒(méi)有現(xiàn)成的技術(shù)資料可以參考，所有的研發(fā)過(guò)程都必須摸著石頭過(guò)河。

　　盡管困難重重，但“360工程”的研發(fā)團(tuán)隊(duì)從未退縮，在項(xiàng)目的推進(jìn)過(guò)程中，清華大學(xué)等頂尖科研機(jī)構(gòu)也加入其中，攻克了一道又一道技術(shù)難題。

　　其中清華大學(xué)提供的“鋼絲纏繞技術(shù)”成為突破的關(guān)鍵，原本用于火箭和導(dǎo)彈的軍工技術(shù)，被成功應(yīng)用到擠壓機(jī)核心部件上，大幅提升了設(shè)備的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和使用壽命。

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　　三年的艱苦努力沒(méi)有白費(fèi)，2009年7月13日，全球最大、最先進(jìn)的3.6萬(wàn)噸垂直擠壓機(jī)在北方重工集團(tuán)正式啟動(dòng)，第一根合格的大口徑厚壁無(wú)縫鋼管成功擠出。

　　然而這只是一個(gè)開(kāi)始，技術(shù)突破固然振奮人心，但在高端制造領(lǐng)域，僅僅“打破壟斷”遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，中國(guó)的下一步，是如何將這一技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為全球競(jìng)爭(zhēng)力？

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　　研發(fā)過(guò)程中，清華大學(xué)的“鋼絲纏繞技術(shù)”成為重型擠壓機(jī)成功的關(guān)鍵，這一技術(shù)最初用于火箭和導(dǎo)彈的外殼制造，其核心原理是通過(guò)將高強(qiáng)度鋼絲纏繞在承載結(jié)構(gòu)外層，增強(qiáng)部件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

　　在360工程中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)首次將這一技術(shù)引入重型裝備領(lǐng)域，它被應(yīng)用在擠壓機(jī)的上橫梁、下橫梁以及立柱部件上，不僅使整個(gè)設(shè)備的承載能力大幅提升，也大大延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。

　　國(guó)外同類(lèi)設(shè)備通常只能穩(wěn)定運(yùn)行20年，而中國(guó)的3.6萬(wàn)噸擠壓機(jī)設(shè)計(jì)壽命達(dá)到30年以上。

　　鋼絲纏繞技術(shù)的成功應(yīng)用，不僅讓中國(guó)的擠壓機(jī)設(shè)備在性能上達(dá)到甚至超越國(guó)際水平，還大幅降低了設(shè)備的制造成本。

　　美國(guó)威曼公司和德國(guó)SMS公司生產(chǎn)的同類(lèi)型設(shè)備，制造成本普遍在10億美元以上，而中國(guó)3.6萬(wàn)噸擠壓機(jī)的研發(fā)費(fèi)用僅為3.4億元人民幣。

　　除了鋼絲纏繞技術(shù)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)在設(shè)備結(jié)構(gòu)和加工工藝上也做出了多項(xiàng)創(chuàng)新，傳統(tǒng)的重型擠壓機(jī)設(shè)備由于體積龐大、零件精度要求高，在運(yùn)輸和安裝過(guò)程中經(jīng)常面臨巨大挑戰(zhàn)。

　　為解決這一難題，360工程的團(tuán)隊(duì)大膽采用了預(yù)應(yīng)力坎合結(jié)構(gòu)，這一設(shè)計(jì)使設(shè)備部件可以在工廠內(nèi)分塊制造，再通過(guò)“拼接”的方式完成安裝，顯著降低了運(yùn)輸難度和現(xiàn)場(chǎng)施工成本。

　　液壓提升技術(shù)也是360工程的一大亮點(diǎn)，垂直擠壓機(jī)的運(yùn)行需要極高的壓力，液壓系統(tǒng)是整個(gè)設(shè)備的“心臟”。

　　研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)優(yōu)化液壓回路設(shè)計(jì)和改進(jìn)液壓泵性能，使設(shè)備的壓力輸出更加穩(wěn)定，同時(shí)能耗降低了近30%。

　　相比于歐美同類(lèi)設(shè)備，中國(guó)的擠壓機(jī)在節(jié)能環(huán)保方面實(shí)現(xiàn)了跨越式進(jìn)步，這一技術(shù)突破，不僅讓設(shè)備運(yùn)行更加高效，也符合現(xiàn)代工業(yè)綠色制造的趨勢(shì)。

　　在這次工程中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一套機(jī)器人輔助安裝系統(tǒng)，能夠精準(zhǔn)完成零件的搬運(yùn)、定位和安裝工作，這一技術(shù)的應(yīng)用，不僅顯著提高了施工效率，還大幅減少了人力資源的投入。

　　機(jī)器人輔助技術(shù)的應(yīng)用，不僅為重型設(shè)備制造開(kāi)辟了新的思路，也為我國(guó)工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

　　在360工程完成后，這一技術(shù)很快被推廣應(yīng)用到其他裝備制造領(lǐng)域，成為我國(guó)智能制造的重要標(biāo)志之一。

　　3.6萬(wàn)噸擠壓機(jī)的成功，絕不僅僅是一個(gè)單一工程的勝利，它背后，是我國(guó)重型裝備行業(yè)整體制造水平的全面提升。

　　通過(guò)360工程，研發(fā)團(tuán)隊(duì)攻克了從核心部件鑄造到整機(jī)設(shè)計(jì)、從精密加工到大型設(shè)備組裝的一系列關(guān)鍵技術(shù)。

　　這些技術(shù)不僅用于擠壓機(jī)，還被推廣到其他工業(yè)領(lǐng)域，例如，在擠壓機(jī)研發(fā)中形成的高精度鑄造技術(shù)，后來(lái)被用于生產(chǎn)我國(guó)核電站的壓力容器，顯著提高了核電設(shè)備的制造水平。

　　與此同時(shí)，360工程還培養(yǎng)了一支具備全球頂尖水平的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，這支團(tuán)隊(duì)后來(lái)參與了4萬(wàn)噸模鍛壓機(jī)、8萬(wàn)噸模鍛壓機(jī)、以及5萬(wàn)噸垂直擠壓機(jī)等一系列工程的研發(fā)。

　　2012年，中國(guó)研發(fā)出了4萬(wàn)噸模鍛壓機(jī)，隨后又制造出了8萬(wàn)噸模鍛壓機(jī)和全球唯一的6.8萬(wàn)噸擠壓模鍛雙工位壓機(jī)。

　　這些設(shè)備不僅具備更大的加工能力，還首次實(shí)現(xiàn)了擠壓與模鍛功能的結(jié)合，特別是6.8萬(wàn)噸雙工位設(shè)備。

　　可以生產(chǎn)最大長(zhǎng)度18米、最大口徑1.5米的鈦合金管材，為我國(guó)核電、航空航天、超臨界火電等高端領(lǐng)域提供了堅(jiān)實(shí)保障。

　　然而技術(shù)領(lǐng)先是否意味著市場(chǎng)的完全掌控？如何將這些技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為全球競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)一步改變國(guó)際市場(chǎng)格局？

　　在3.6萬(wàn)噸擠壓機(jī)成功之前，無(wú)縫厚壁鋼管的全球市場(chǎng)幾乎被美國(guó)、德國(guó)和日本的企業(yè)壟斷，價(jià)格長(zhǎng)期居高不下。

　　3.6萬(wàn)噸擠壓機(jī)投產(chǎn)后，中國(guó)迅速打破了這種局面，憑借低成本和高質(zhì)量的鋼管生產(chǎn)能力，中國(guó)企業(yè)不僅滿足了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，還開(kāi)始出口鋼管到全球。

　　隨著國(guó)產(chǎn)無(wú)縫鋼管的大量供應(yīng)，國(guó)際市場(chǎng)的價(jià)格被迅速拉低，從每噸2萬(wàn)美元的高價(jià)，下降到4500元人民幣左右，這一劇烈的價(jià)格“崩塌”，直接讓美德日壟斷企業(yè)的利潤(rùn)空間大幅縮水。

　　對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)，這不僅是經(jīng)濟(jì)上的解脫，更是一種技術(shù)自立帶來(lái)的自信，此前依賴(lài)進(jìn)口的國(guó)內(nèi)制造業(yè)，特別是核工業(yè)、航空航天和軍工領(lǐng)域，如今完全實(shí)現(xiàn)了材料的自主供應(yīng)。

　　而國(guó)際市場(chǎng)上，曾經(jīng)以技術(shù)優(yōu)勢(shì)操控價(jià)格的壟斷企業(yè)，不得不開(kāi)始面對(duì)來(lái)自中國(guó)的強(qiáng)勁競(jìng)爭(zhēng)。

　　2009年，3.6萬(wàn)噸擠壓機(jī)剛剛投產(chǎn)時(shí)，生產(chǎn)的鋼管主要是滿足國(guó)內(nèi)需求，在技術(shù)成熟之后，越來(lái)越多的國(guó)產(chǎn)鋼管開(kāi)始進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。

　　在過(guò)去，這些市場(chǎng)幾乎完全由歐美和日本的巨頭占據(jù)，但中國(guó)的鋼管不僅價(jià)格更低，質(zhì)量也完全達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。

　　特別是在一些極端條件下使用的高強(qiáng)度鋼管，中國(guó)的產(chǎn)品性能甚至超越了德國(guó)和日本的同類(lèi)產(chǎn)品。

　　無(wú)縫鋼管的出口，為中國(guó)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，僅此一項(xiàng)，每年為國(guó)家節(jié)省外匯支出約40億元，并通過(guò)出口創(chuàng)匯數(shù)十億美元。

　　無(wú)縫鋼管的國(guó)產(chǎn)化，不僅幫助中國(guó)企業(yè)節(jié)省了巨額成本，也直接推動(dòng)了多個(gè)高端產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　以火電行業(yè)為例，超臨界和超超臨界火電設(shè)備需要大量耐高溫高壓的特種鋼管，這些鋼管的性能直接決定了發(fā)電設(shè)備的效率和壽命。

　　在3.6萬(wàn)噸擠壓機(jī)投產(chǎn)之前，中國(guó)火電設(shè)備的核心鋼管幾乎完全依賴(lài)進(jìn)口，因此設(shè)備的建造成本居高不下。

　　而在國(guó)產(chǎn)鋼管普及后，我國(guó)已經(jīng)建成了超過(guò)100座百萬(wàn)千瓦級(jí)的火力發(fā)電機(jī)組，發(fā)電效率顯著提高，成本卻大幅下降。

　　更重要的是，廉價(jià)的發(fā)電成本直接惠及了百姓，成為中國(guó)電價(jià)長(zhǎng)期保持低水平的一個(gè)重要原因。

　　在航空航天和軍工領(lǐng)域，無(wú)縫鋼管的國(guó)產(chǎn)化同樣意義重大，比如，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的空心軸需要用高精度、高強(qiáng)度的無(wú)縫鋼管制造，而這一技術(shù)曾長(zhǎng)期被歐美壟斷。

　　360工程的成功，使得中國(guó)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件制造上實(shí)現(xiàn)了重大突破，從而推動(dòng)了國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919等項(xiàng)目的順利進(jìn)展。

　　此外鈦合金和鎳基合金等高性能材料的量產(chǎn)，也為我國(guó)航天、核潛艇、戰(zhàn)斗機(jī)等國(guó)防裝備提供了堅(jiān)實(shí)保障。

　　中國(guó)制造的不僅僅是鋼管，更是對(duì)全球制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的重新定義，在360工程的基礎(chǔ)上，中國(guó)企業(yè)相繼研發(fā)了4萬(wàn)噸、8萬(wàn)噸模鍛壓機(jī)以及6.8萬(wàn)噸擠壓模鍛雙工位壓機(jī)。

　　這些設(shè)備不僅性能領(lǐng)先，還推動(dòng)了全球制造標(biāo)準(zhǔn)的變革，以6.8萬(wàn)噸設(shè)備為例，它可以生產(chǎn)口徑達(dá)到1.5米、壁厚270毫米的超大管材，這在世界范圍內(nèi)尚屬首次。

　　從“被技術(shù)封鎖30年”到“三年突破壟斷”，3.6萬(wàn)噸擠壓機(jī)的問(wèn)世是我國(guó)工業(yè)制造史上的一座里程碑。

　　正如雷丙旺所言：“真正的核心技術(shù)是花錢(qián)買(mǎi)不來(lái)的，”只有堅(jiān)持創(chuàng)新，中國(guó)才能從制造大國(guó)走向制造強(qiáng)國(guó)。

　　中國(guó)軍網(wǎng)綜合2017年4月28日《人過(guò)40不學(xué)藝?“中國(guó)垂直擠壓機(jī)之父”40才起步》

　　規(guī)劃發(fā)展局、信息中心2016年3月21日《兵器工業(yè)集團(tuán)3.6萬(wàn)噸黑色金屬垂直擠壓機(jī)組研制打破國(guó)外技術(shù)壟斷》

　　特別聲明：以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶(hù)上傳并發(fā)布，本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。

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