北重造重器 精工鑄民魂
古往今來,國與國之間的競爭,實質上是裝備制造業之間的競爭。當前階段,高端裝備已上升為大國之間博弈的核心和不可或缺的利器。
▲雷丙旺查閱擠壓類相關書籍
歷史永遠不會忘記這一刻:
2009年7月13日,在中國兵器工業集團北重集團3.6萬噸黑色金屬垂直擠壓機(簡稱“360工程”)熱試現場,伴隨著一聲號令,3.6萬噸垂直擠壓機穩穩地動了起來,隨后擠壓機頂端冒出一截火紅的鋼管。瞬時間,現場所有人都興奮地鼓起掌來。
這一刻意義非凡,這一刻眾望所歸。它標志著我國重型擠壓、材料成型技術從此打破了國外的長期壟斷,預示著我國高端材料成型技術迎來了發展的春天。
果不其然,十余年奮斗結碩果。伴隨著“360工程”炸響的那一聲“春雷”,中國高端無縫鋼管產業從無到有、從有到強,不僅打破了國外技術壟斷的局面,還迫使全球相關產品價格體系做出了重大調整;伴隨著“360工程”炸響的那一聲“春雷”,“360工程”擠壓出的P91、P92鋼管如雨后春燕,飛入神州大地各大機組發電廠,在航空、海洋工程、軍工和民用領域的應用也屢有突破,它還沖出國門,掀開了跨越式發展的新篇章。
“一個高端裝備的成功研發只是萬里長征走出的第一步,它的不斷完善、發展、應用、推廣才是我們的最終目的。”“360工程”領頭人雷丙旺的一席話詮釋了他們這么多年奮斗不輟的真實原因,這也是他們持續面向未來的動力源泉。在新的10年徐徐展開之際,讓大家一起來憶往昔崢嶸歲月,看今朝百舸爭流,展未來宏圖大志。
孕育:“大國重器”橫空出世
憶往昔崢嶸歲月。
時光倒轉至20世紀90年代末。那是一段恥辱伴隨奮起的歲月。彼時,我國社會、經濟發展開始步入快車道,一座座大型火力發電廠拔地而起,一艘艘大型輪船在船塢中誕生。國家對大型鋼鐵的需求,特別是對大型無縫鋼管的需求與日俱增。
和與日俱增的需求量形成鮮明對比的是我國大型鋼鐵制造業的產能:因為重型擠壓技術是高性能、難加工材料的核心加工技術,工藝復雜、設備建造難度巨大。當時大型擠壓技術一直被國外公司壟斷,我國相關行業所使用的產品幾乎要全部依賴進口,而這些產品價格又極其昂貴。按照當時每噸2萬多美元的價格計算,進口一根無縫鋼管的價格甚至超過一輛頂級轎車!高昂的成本嚴重制約了我國火電業和制造業的發展。
北重人永遠都會記得那切膚之痛!2004年,公司為解決國家關鍵材料的供應問題,開始尋求與發達國家開展“垂直擠壓大口徑厚壁無縫鋼管工程”技術合作。但世界獨家技術壟斷的美國威曼·高登公司很強硬,他們認為擠壓技術是其生存的根本,轉讓技術不可能,且該技術的合資合作需美國政府批準,因此直接拒絕了北重人的商談要求;自稱擁有設計能力的德國SMS Meer公司態度傲慢,他們漫天要價,初步設計方案僅擠壓機投資就約1億歐元!高昂的價格讓北重人深感受制于人的被動和無奈。
▲北重集團生產的大口徑厚壁無縫鋼管
沐東風而知春暖,觀千劍而知器重。落后就要挨打!備受打擊的北重人痛徹領悟到打鐵還需自身硬的道理,面對巨大的市場需求和外國同行的封鎖,他們沒有退縮,而是痛定思痛過后主動請纓,提出要自主研制3.6萬噸黑色金屬垂直擠壓機這一大國重器!想法一經提出就被各方給予了極高的厚望。而作為公司副總經理的雷丙旺扛下重任,站在了隊伍的最前端。
2006年,“360項目”正式啟動。雷丙旺作為項目負責人帶領團隊正式開啟了他們艱苦卓絕的探索之旅。作為當時世界上最大的垂直擠壓機項目,國內可借鑒的經驗極少,雷丙旺記得很清楚,當時可供研究借鑒的只有國外大型擠壓機產品的圖冊、蘇聯的理論資料,國內相關理論資料只有一本《異型鋼管生產》。哪怕只有這一本,對他和研發團隊來說,也是如獲至寶。一摞紙、一支筆、幾本專業書,雷丙旺及其團隊的專業知識積累就這樣在有限的條件下展開,書越翻越舊,知識越積累越深厚。為了驗證書本上學到的擠壓工藝,他費盡周折找到《異型鋼管生產》作者方源棟教授,找到了當時全國最早可以擠壓小型異型鋼管的上海異型鋼管廠,通過模擬優化和縮比實驗驗證,成功完成了擠壓工藝設計開發,為設備研制奠定了工藝基礎。
在同事們的眼中,那時雷丙旺的工作狀態可以用“癡狂”來形容:手機24小時不關機,隨時接聽工作人員的電話匯報;連續3年沒休過假,一門心思撲在技術攻關上;研究技術資料時經常是一坐一上午,直到同事提醒到了午餐時間才恍悟,走在路上還不停地念叨著功率、壓力。
這是一部艱苦卓絕的奮斗史,同時,這也是一部聚智凝力的協作曲。制造萬噸級重型設備是一個國家制造能力的標志,涉及設計、制造、運輸、安裝等諸多技術難題,屬于“極端制造”領域。面對企業前所未有的科研攻關,雷丙旺深知單靠自己團隊的力量過于弱小,只有集中產學研各方優勢力量,采用集成創新的研發模式才能實現關鍵突破。
項目實施過程中,他先后聯合清華大學、太重集團、中冶京唐等20余家國家重點院校與企業組成產學研聯盟,聚集了我國著名金屬材料學專家——兩院院士師昌緒,清華大學知名學者顏永年、林鋒、吳任東,鍛壓設備專家張一弓,金屬擠壓專家魏軍,異型管專家蒙日昌,潤滑工藝專家段素潔,設備安裝專家劉瑄等一大批金屬加工行業資深科研人才。按照科學規劃、自主研發、企校聯合、技術領先的原則,協調各參戰兄弟單位協同配合,一路過關斬將,最終贏得柳暗花明。他們將先進基礎理論和實際技術經驗相結合,經過系統論證,集智攻堅,將清華大學研究了40余年的鋼絲纏繞技術應用于大型熱擠壓機,打破鍛壓設備傳統的設計理念和方法,成功攻克大口徑厚壁無縫鋼管擠壓工藝和重型擠壓裝備的設計、制造兩大技術難題,并在提高壓機主要承載部件的疲勞壽命,控制零件單重,降低制造、運輸難度等多個方面實現了技術突破。
設備進入安裝期,能否把鋼絲預應力纏繞機架這個“大家伙”精確安裝到位,成為項目能否成功的關鍵。雷丙旺組織團隊成員與安裝實施單位技術人員通過反復論證,重近3000噸的3.6萬噸擠壓機架成功聳立在基礎之上,實現了大型壓機制造安裝技術的重大創新,不僅為國家節約了大量外匯,還保證了項目的快速建成。事實上,在項目實施的整個過程中,類似這樣的攻關克難不在少數。
眾人拾柴火焰高。通過群策群力,雷丙旺帶領的這支攻堅團隊僅用3年時間,就完成了國外同類設備7年的工作量。在這3年時間里,他們突破了壓機設計、大型鑄鍛件制造、大尺度超重機架鋼絲預應力原位纏繞、主油缸制造、超重機架整體安裝、超大液壓系統安裝調試、設備安裝調試等技術關鍵,創造了多項世界第一。剖分組合、鋼絲預應力纏繞技術在大型設備上實現了工程化,為解決我國萬噸級重型裝備極端制造能力不足的問題闖出了一條新路,對促進我國制造業的振興和制造能力的跨越式發展意義重大。
多少個日夜兼程終換來了火紅鋼管擠壓而出那鼓舞人心的一刻。當大國重器橫空出世,眾人以為雷丙旺及其團隊可以停下腳步歇一歇的時候,令人意外,他們轉身又緊鑼密鼓地投入到下一場戰斗之中——
嬗變:一花引得百花開
看今朝百舸爭流。
世紀之光,劃破天穹,穿越時空的隧道,喚醒歷史的回音,也開啟了嶄新的征程。如果說“360工程”研發留給雷丙旺及其團隊更多的是自強不屈的警醒和勇氣,研發過后他們所走過的路,更多展現的是開放、自信的胸懷和底氣。
雖然“360工程”取得重大突破,但雷丙旺及其團隊并沒有躺在功勞簿上睡大覺,而是致力于工程的進一步完善、應用、推廣展開了新一輪的征程。
“謀長遠,才能干大事、成大事,激烈的國際競爭永遠沒有盡頭,只有依靠科技創新,不斷深挖擠壓工藝,不斷拓展擠壓的材料品種,才能讓大壓機在高端難變形合金材料領域‘大顯神通’。”抱定依靠科技創新拓寬新天地的想法,雷丙旺及其團隊在接下來的幾年中,圍繞“360工程”走上了一條新工藝、新產品的創新之路。
▲北重集團自主研發的3.6萬噸黑色金屬垂直擠壓機正在擠管
擠壓生產線、熱處理生產線、精整加工生產線、模修生產線及配套公輔設施竣工投產……伴隨著一條條設備生產線的完善與投產,一種又一種新工藝、新產品得以孕育孵化。
2014年,北重集團圓滿完成華能南通電廠百萬千瓦機組四大管道P92國產化示范工程,標志著國產超超臨界機組四大管道高端耐熱鋼大口徑厚壁無縫鋼管技術全面突破,北重集團成為P92無縫鋼管國產化示范項目首家提供單位。
據雷丙旺介紹,北重集團生產的P92鋼管在力學性能、顯微組織、無損檢測等主要技術指標方面與國外先進產品基本相同,國產鋼管的工藝質量水平已經達到國際先進水平,部分指標已經超過國際先進水平,能夠滿足不同標準體系的技術指標要求,完全可以替代進口P92鋼管使用。
2015年,北重集團與工信部簽訂國家強基工程“超超臨界火電機組P92大口徑厚壁無縫鋼管工程項目”,并獲得國家支持資金4980萬元。此后,北重集團順利完成華電句容電廠百萬千瓦機組四大管道P92國產化示范工程,實現了國家超(超)臨界火電站四大管道所需管材全部國產化的目標。
這一系列技術和應用的突破意味著北重人掌握了電站用關鍵材料重型擠壓技術,在新一代電站用大口徑管材研發上走在世界前列,為我國電力建設作出重大貢獻;這一系列技術和應用突破標志著我國徹底扭轉了國家超(超)臨界火電站建設所需P92管材長期依賴進口的局面,不僅提升了企業高端管道的市場業績,而且為國家創造了巨大的經濟社會效益。
“科技創新不僅要‘頂天’,面向國家戰略需求,研發高精尖技術,還要‘立地’,讓更多‘接地氣’的科技成果服務大眾,惠及民生。”雷丙旺及其團隊用自己的行動來踐行著這一目標。經歷發展壯大,“360工程”成為超(超)臨界火電大口徑厚壁無縫鋼管的生產基地和電站四大管道P92鋼管國內唯一生產廠家。所生產的P91、P92鋼管主要供應哈爾濱鍋爐廠、上海鍋爐廠、武漢鍋爐廠、華能國際電力、哈爾濱汽輪機廠等國內用戶,受到用戶一致好評。高端P91、P92材料鋼管的國產化覆蓋,擺脫了我國大口徑厚壁無縫鋼管受制于人的不利局面,把市場話語權牢牢掌握在了自己手中。
在完成國家示范工程華能南通電廠和華電句容電廠1000MW級超超臨界發電機組的基礎上,工程項目市場化中標華能寧夏大壩、煙臺八角電廠、神華五彩灣電廠、華能北方勝利電廠和中國機械設備工程股份有限公司(CMEC)總包的巴基斯坦吉航燃機電站等P92超超臨界機組四大管道。2019年上半年,北重集團相關產品在手民品訂單金額4億多元,超出2018年全年訂單總量5000多萬元,經營業績持續大幅攀升。北重集團的特鋼產品正在逐步擴展“朋友圈”,走向神州大地,飛入尋常百姓家,惠及普通老百姓。
除了P91、P92材料的研究及應用獲得突破之外,“360工程”研制成功后,雷丙旺帶領團隊不斷對工藝研究開發,突破了航空大規格粉末高溫合金擠壓技術等重型擠壓工藝技術,北重集團與美國Wyman-Gordon和法國阿布杜瓦,在世界上航空大規格粉末高溫合金擠壓技術上形成三足鼎立的態勢。勇者之勇,既是一種敢于拼搏、勇于勝利的精神狀態,也是一種敢于“顛覆傳統”“創新思維”的勇氣和魄力。11年的科研試制、11年的成敗淬煉,“360工程”已成為國家高端難變形合金材料自主創新的“孵化器”、北重集團核心競爭力的金名片。如今,圍繞裝備的技術體系正在不斷延伸,相關技術的應用也在不斷地“開枝散葉”。
沖破國際壟斷,自主創造模式,國人欣喜地看到,隨著“360工程”越來越多的產品在大工程中得到應用,競爭的天平開始向我國傾斜。
過去,我國每年需要進口大量高端大口徑厚壁無縫鋼管,“360工程”建成后,當年國內用戶僅因外企降價就能節省近百億元資金。“360工程”投產前,美國企業生產的大型火電廠用P91、P92型材質無縫鋼管,每噸售價最高分別達12萬元人民幣和16萬元人民幣。現在,P91鋼管每噸售價不足3萬元人民幣,P92鋼管每噸售價不足5萬元人民幣。“360工程”自投產以來,生產高端大口徑厚壁管材20萬噸左右,并實現在航空、海洋工程的應用突破。每年為國家節約資金40億元,創造了巨大的經濟效益。
從原來進口一根無縫鋼管的價格甚至超過一輛頂級轎車,到每噸不足3萬人民幣,從忍辱負重到自力更生,以雷丙旺及其團隊為代表的北重人在一步一步完成著驚人的蛻變。值得一提的是,當羽翼逐漸豐滿,他們并沒有因為自己曾經受到屈辱而選擇閉門造車,而是以海乃百川的胸懷勇敢“走出去”,一方面迎接國際市場的錘煉和考驗,另一方面希望技術可以造福全人類。
進入新時代,雷丙旺所在的北重團隊乘勢而上,堅持走“高、精、特、優”高質量發展之路,不僅成為行業競爭能力強、市場口碑好、可持續發展能力優的排頭兵,而且積極響應“一帶一路”倡議,深耕海外市場,自信飛揚走出國門,并贏得口碑。2019年,北重成功中標伊拉克魯邁拉電站高溫管道項目、印度Godda、巴基斯坦Lucky超超臨界火電項目,標志著北重集團在“一帶一路”倡議下拓展海外市場的步伐更加穩健,全面開辟了國際化發展的新路徑。
近年來,在3.6萬噸垂直擠壓機研制基礎上,雷丙旺又著力開發軍民領域核心構件關鍵技術,推動重大成果的落地轉化,支撐軍民融合發展。在低碳電力高端特種大口徑無縫管道方面,他帶領團隊成功打破了P92等耐熱高端高合金無縫鋼管長期依賴進口的困境,解決了“卡脖子”問題,超超臨界大口徑厚壁無縫鋼管成為“中國制造2025”強基工程的重點產品;在核電用大口徑無縫管道方面,他們突破了國際上望而卻步的TP316H等第四代核電奧氏體不銹鋼管材制造技術,支撐了國家重大工程建設;在航空發動機高壓渦輪盤方面,成功突破了從“九五”以來我國夢寐以求的航空發動機用大規格粉末高溫合金棒材制備技術瓶頸,支撐起CJ1000等新型航空發動機的研發,為中國飛機“中國心”作出了突出貢獻。
回首往昔奮斗歲月,雷丙旺感慨萬千。3.6萬噸垂直擠壓機組從2009年7月13日熱調試一次成功,至今已歷經14年的生產實踐,實現了重型擠壓技術的從“跟跑”到“并跑”,部分技術實現“領跑”,為我國大尺度難變形金屬構件極端成形技術創新發展奠定了堅實的基礎。但雷丙旺的科研腳步并沒有停下,他下一步的工作重點是:針對國家重大裝備關鍵部件成形制造的“卡脖子”問題和創新發展需求,發揮大國重器的頂梁柱作用,通過產學研深度合作,開展極端擠壓成形及其配套的冶煉、凝固、熱處理等應用基礎研究;突破新一代航空航天發動機熱端部件、新一代能源化工高端耐熱耐蝕承壓無縫鋼管(件)和超遠程長壽命武器身管等大尺度難變形金屬構件的極端成形制造技術,支撐航空航天、能源化工、武器裝備等國家戰略性領域的自主發展;等等。
翻開跨越式發展的新篇章,現今的北重人,正用自己的方式,向世界展現著中國自信,呈現了中國智慧。雷丙旺及其團隊不僅用他們的頑強和不屈證明了自己,同時也為中國奏響了一曲來自重型擠壓制造的強音。
一花引得百花開,一個嶄新的時代正在到來。
涅槃:重新出發共迎未來
展未來宏圖大志。
回望過去、體會現在都是為了更好地展望未來。對雷丙旺和他所在團隊的所有成員來說,不斷拼搏的十多年,有著太多難忘的瞬間、太多難忘的事件值得回味。
難忘2009年8月23日,在“360工程”建成通線一個月零10天后,時任中共中央政治局常委、中央書記處書記、國家副主席習近平同志來到北重集團視察工程。“北重集團要堅持科學發展觀,走可持續發展道路,提高自主創新能力,為振興國家裝備制造業,提升民族裝備水平,鞏固壯大國防力量發揮更加重要的作用。”諄諄教誨猶在耳旁,殷切希望記在心間。
難忘2014年5月9日,北重集團反傾銷訴訟取得勝利,這次勝訴開創了內蒙古自治區和中國軍工機械制造行業的先河,這是企業運用法律武器維護市場健康秩序的一個壯舉,打造了中國企業應對國際貿易爭端的一個成功樣本。
難忘2012年,“3.6萬噸黑色金屬垂直擠壓機組”獲內蒙古自治區科學技術獎一等獎;難忘2014年,“3.6萬噸垂直擠壓工藝及裝備”獲中國機械工業科學技術獎一等獎;難忘2015年,“3.6萬噸黑色金屬垂直擠壓機成套裝備與工藝技術研發及產業化”獲國家科學技術進步獎二等獎;難忘2018年,“3.6萬噸黑色金屬垂直擠壓機成套裝備與工藝技術研發及產業化”獲得“中國工業奧斯卡”之美譽的中國工業大獎表彰獎。
當一個又一個高光時刻在歲月的長河中鐫刻下新的歷史標注,一份又一份榮譽紛至沓來振奮人心,雷丙旺及其團隊成員也在一步步成長和蛻變中完成了涅槃重生。
▲雷丙旺
遼闊的草原,奔馳的駿馬。一路向北,牧歌悠揚。雷丙旺與這片充滿神奇故事的土地、與北重的緣分開啟在20世紀80年代,他于1983年進入內蒙古工業大學鍛壓工藝及設備專業學習,畢業后分配到內蒙古北方重工業集團有限公司工作,這一待就是30余年。期間他先后擔任助理工程師、冶金技術處室主任、技術部部長、副總工程師兼技術中心主任等職,曾任公司副總經理、現任中國兵器工業集團首席科學家。三十載櫛風沐雨,三十載同舟共度,雷丙旺血液里流淌的基因早已與北重集團多年沉淀的厚重底蘊和精神文化水乳交融。
作為共和國最大的火炮研制和生產基地、國家高強韌炮鋼研發生產基地,多年來,北重集團一直在很好地踐行著國家賦予的保軍強軍的使命。融入其中,作為一名軍工人,雷丙旺也一直在用實際行動踐行著自己用科研保軍強軍的初心。
30多年來,他先后參加了多個國家重點型號炮鋼的研制工作,其中某型號使我國高強度炮鋼的生產進入世界先進行列。在主持開展采用直接還原鐵冶煉、高強度炮鋼試制工作中,他不僅首創了采用海綿鐵冶煉高強韌炮鋼的工藝方法,并對工藝參數進行優化,更重要的是解決了軍品冶煉原材料的穩定供應問題;在主持開展的“WHF法倍尺鍛造炮尾毛坯”項目過程中,他首創了WHF(寬平砧、強壓法)直接拔長倍尺鍛造工藝法,突破幾十年沿用的傳統工藝方法,大大提高了材料利用率和生產效率。該項目2005年11月通過部級鑒定,被認為其技術水平居國內領先、國際先進水平勇于創新、敢于實踐,在多年從事軍工科研的過程中,雷丙旺將這一特點發揮得淋漓盡致,也充分展現了自己作為一名軍工人特有的風采。
改革開放以來,北重集團根據國家“保軍轉民”的戰略方針和政策,在確保軍品任務研發和生產的同時,積極尋求新的發展機遇。作為單位骨干,雷丙旺毫不猶豫地投入到這場“寓軍于民”的浪潮中,勇敢地承擔起了重任。“360項目”就是他付諸實踐的一項軍民融合的重大創新性工程。
30多年致力創新,換來的是與時俱進的淡定和從容;30多年奮勇拼搏,換來的是浴火重生的鳳凰涅槃;30多年辛勤耕耘,換來的是豐收滿園的碩果和喜悅。30多年來,雷丙旺作為課題第一完成人,獲國家科學技術獎二等獎1項、省部級一等獎2項。2015年,他入選國家“百千萬人才工程”,被授予“有突出貢獻的中青年專家”,享受國務院特殊津貼。2020年11月,雷丙旺榮獲“全國勞動模范”稱號,與來自全國各行各業的2493名先進人物一起出席表彰盛會,接受黨和國家領導人的接見。
從鑄造保家衛國的國防利器到將技術搬下高閣惠及普通老百姓,雷丙旺獲得了更多的成就感和價值感。但最讓他感到高興的是,這么多年櫛風沐雨過后,一支年富力強、生機勃勃的年輕隊伍也跟著成長了起來。
雷丙旺記得很清楚,“360工程”起步初期,雖然條件很艱苦,事情千頭萬緒,但依然有一群年輕人愿意以苦為樂,義無反顧地踏上打造“大國重器”的新征程。為盡快研制出設備,一大批技術人員、工人,還有領導直接把家安在了現場,尤其是奮戰在一線的年輕人,可以說是不分晝夜地奉獻著青春。是他們,在一起協作共進、白手起家、從無到有逐步摸索建成這個龐大工程。
作為團隊的領頭羊,雷丙旺在發揮自己模范帶頭作用的同時,也一直在想方設法地為年輕人打造可以展示他們才華的舞臺,讓他們得到快速成長的機會。包括鼓勵他們勇敢嘗試突破和創新,在反復地推敲中總結經驗;經常給年輕人指點工作思路,啟發他們如何更高效地實現預定目標;要求年輕人必須翔實地掌握第一手資料,儲備知識,把基礎打扎實等。
在雷丙旺眼中,團隊成員各有所長、性格迥異,但他們有共同的理想、共同的信念;他們摒棄浮華,甘于奉獻;他們不斷創新、不斷改進,提高工作效率已成為他們的一種自覺追求在這里,每一位年輕人都將自己最大的努力聚合為團隊力量,這正是人民兵工精神落地基層的生動體現。而他們,恰恰代表著北重集團,代表著國家高端制造業的未來發展希望。
“始終堅持國家利益高于一切,始終堅持以科技創新和管理創新為動力,始終堅持把人才作為事業發展的決定性因素。”遵循著北重人共同的價值觀,在用鋼鐵橫流筑起的強國世界里,雷丙旺和他的團隊成員正在用他們特有的方式,用責任、智慧和心血向世人訴說著中華兒女的精神內核。未來已來,邁著堅定的步伐,向著新的10年、20年,他們不用揚鞭自奮蹄。