大国重器--第三集《赶超之路》 .docx

唐山地震遗址公园里的这座废墟，是当年唐车公司的铸钢车间。37年前的那场大地震让工厂失去了几乎所有的技术骨干，他们用了几乎30年重新积蓄力量。人才，是追赶超越的基础。在中国，或许只有唐山最能体会人才之痛。在这个档案馆里，不仅尘封着唐山人曾经的劫难，也记录着唐山人的新生。这里珍藏着580本日记，这些日记，是七年前中国派往德国学习动车技术的580名技术人员的学习笔记。它们，已经成了中国宝贵的动车制造技术档案。学习、模仿，看似简单，但这是中国装备制造追赶世界的起点。中国 唐山。2012年12月20日。在唐车公司的这件厂房里，中国的工人们正在用学到的技术制造运行最快的高速动车。这是专门为世界最长的高铁线路京广高铁制造的列车。车体使用了特殊的铝制合金，它能让动车更轻、更坚固、外形更完美。铝合金焊接是车体生产中最重要的工艺，这种焊接必须保证零缺陷，一条不合格的焊缝会让动车在高速行驶中开裂变形，甚至引发车毁人亡的事故。孙斌斌正在给学员们教授的就是铝合金焊接技术。她是当年去德国学习的580名技术员之一。德国的那段学习使孙斌斌成为目前世界上唯一取得国际焊接教师资格的女教师。但是给孙斌斌印象最深的是她和德国焊接教练的一场比赛。（国际焊接教师-孙斌斌：大多数人都指我那块板，说这款版焊的漂亮，然后特别美啊我就觉得，比老师焊得还好，然后我老师下一句话就是把它打开看内部质量，我就看了一眼他的，特别干净，里面雪白雪白的，特别好，一点儿问题都没有，我的那个就有一条黑线，黑线在铝合金里其实就是未融合，就是一种特别严重的缺陷，我就觉得有个地缝我想钻进去了。）在孙斌斌学习快要结束的时候，教练特意把自己的焊接服送给了她，这套服装孙斌斌一直保留到今天。（国际焊接教师-孙斌斌：我就觉得老师就是想给我上一课，告诉我焊接不是说外表焊得多漂亮，最重要的是内部质量。焊品如人品，要做到表里如一。）回国后，孙斌斌也和她的德国老师一样，成为了一名焊接教练。铝合金焊接是制造动车的一项关键技术，需要大量的焊接工人。七年里，孙斌斌和她的同事们已经为中国高铁制造业培养了500多名国际焊工。在学习到先进制造方法的同时，孙斌斌和许多中国工人一样，也学习到一种严谨的制造态度，这种严谨的制造态度或许比技能更重要。在告诉动车的生产车间，这是每天都能看到的一个情景，工人们正在背诵的，是岗位的工艺流程和操作要求。在这里，所有的生产都有一个标准的操作流程，每个人都必须对这些内容了如指掌，甚至是倒背如流。军事化般的管理已经将中国工人严谨的制造态度融进了动车制造的每一个细节里。全球每年大约会有1300多亿美元用来采购轨道交通装备，在未来的五年里，中国也需要大约1000列以上的高速动车。没有哪个国家的制造企业，能够满足中国这样巨大的需求，能够做到这一点的，只有中国自己。（中国工程院院士柳百成：美国把制造业提到这样的认识，就是它是对一个国家的繁荣富强和国家安全至关重要的。所以一个国家，特别像中国这样一个大国，必须要加强制造业和装备制造业。我们可以用这么一句话来讲，装备制造业是我们国家的脊梁。）尽管中国已经能够制造出世界上最先进的动车，但在关键零部件方面，还没有完全摆脱对国外的依赖，而要改变这种现状，中国企业秉承着一个信念，就是要老老实实从学生做起、从最简单的模仿做起。（中国北车唐山轨道客车有限责任公司董事长-余卫平：一丝不苟的模仿固定下来，变成自己的行动标准和行动要求；通过第二阶段的固化之后，形成了习惯化灵活自如的应用；有了这第三阶段的灵活自如应用之后，它就可以去发现更多的问题，然后去优化它，通过不断的优化它，形成不断的创新这种文化。）每一个岗位对整个动车制造环节都是至关重要的。京沪高铁动车的车体已经完成，工人们要在车体内部安装上一套庞大的电路系统，它可以传输动力、传递信号、检测运行状态，这相当于动车的神经系统。安装线路的程序十分繁琐，一列动车会用到100多种线材，线路总长度相加大约400公里，在德国只有资深的技术人员才能完成，但中国的工人有他们自己的智慧，虽然普通但极其实用。他们制作了一个操作手册，把这个复杂的过程分解成一个个具体的操作步骤，每一个步骤都做了详细的描述，什么样的线头使用什么样的工具，甚至是剪线的动作都做了规范。（高铁客车接线员刘莉莉：当时我把这个手册无意间让西门子老师看见了，老师说了一句话，这个我要拿回去，拿回到我们的公司，我要让他们看看，中国人是怎么干的。就这会儿他们对咱们特别服气。）高向莉和徐书玲的工作是为动车驾驶室接线，一列动车有五万根线，十万个接头，这些都需要接线员手工完成。接线员全是是年轻的女工，她们心思缜密，比男性更适合这项工作。工作时她们必须全神贯注，每工作30分钟就要闭目休息两分钟，而且周围一米以内不允许有其他工种作业，一根线头要经过5次检测环节，最后还要通过系统调试确认后才算合格，接线完成后，她们要挂上自己的记名签，记名签将永久的和这根线卡在一起，直到机车退役。这种严谨的制造态度已经被固化下来，变成中国工人的工作习惯。三年来，高向莉和徐书玲都做到了连续接线六万根无差错。她们的几十名工友都达到了接线万根无差错的水平。同样的严苛，在每一个工种都能看见，这些质检员正在监控动车下部一个制动阀的安装，通过监听声音，他们就能初步判断出安装是否合格。就像接线工人一样，他们都要在自己组装的部件上盖上自己的印章，印章代表着一个生产者的责任。（原机械部工业部副部长-陆燕荪：就是质量强国，搞规模扩大，搞投资效益很容易，我有钱就能办到，干大厂房、买设备，你可以干，但是真正要你质量能够处于完全可控，、而且严格控制情况，而且确实能够树立质量诚信，质量高水平、可靠性，这不是一年两年的事。）苏健正在为动车安装制动风管，这是车辆制动系统的重要组成部分，它控制着列车的安全运行，需要在完全无尘状态下工作，即使一颗微小的沙砾都会导致动车制动失灵。刹车管在安装之前，苏健必须保证每根制动管的内壁绝对清洁。他要把清洁海绵放在高压喷枪里，高压气会把海绵从制动管的一端推动到另一端，同时灰尘和杂质会被海绵带出，一根制动管的清洁要重复多次，直到海绵从制动管中喷出后仍然保持洁净的白色才能合格。对苏健他们来说，仅仅学习到精益制造的理念还远远不够，因为总有一些技术必须自己去摸索、去突破。根据设计要求，苏健要将制动管弯成各种形状，制动管的管壁最薄处只有一毫米，对加工精度的要求极高，这是他们自己研究出来的目前最完善的加工方法。最初这些制动管全部由德国的工厂加工，而且德国的公司不愿意转让这种加工技术。每列动车组有1000多根制动管，每根制动管平均有六个弯，最多的超过15个弯。两年多的时间，苏健采集了几乎国内外所有不同厂家的十四类二十二种型号的原料，进行了4500多次试验，苏健已经成为最了解他们的人。（数控配管高级技师-苏健：所有的管材、管件都有物料号，上万中零件都由唯一对应的一个号，现在我们弯管基本上达到物料号调出来之后，我就能知道这根管是多粗的，然后这根管大致有多少个弯、大致形状，而且知道是哪个车的哪个部位。）苏健把自己弯管的经验写成了12000多个数据，开发出世界上第一套制动弯管软件。现在无论多么复杂的超薄管，在苏健手里都能像拉一根面条那样易如反掌。这是中国工人在劳动中创造的智慧。产品本土化的改造提升是中国必须要面对的另一个难题。孙帮成是最新一代动车的总工程师，今天他要对这批即将完工的动车进行系统调试。这列动车就要行驶在世界上最长的高铁线路-京广线上。无论从外形还是一些细节上，都已经和德国最初的设计有了很多的变化，来自德国的动车技术并不能完全适应中国复杂的地理环境和气候条件。（唐车公司总工程师-孙帮成：中国跟国外的运营环境不一样，都需要进行完善。这种细节很多。一看很简单的道理，但你要把它搞透、搞明白以后，你需要动脑筋。）在德国的设计图纸上，车厢之间的连接处留了很大空隙，以保证列车转弯时相邻的两节车厢不会发生碰撞，但这种设计并不能适应中国的路况环境，京广高铁运营距离2298公里，沿途经过多种复杂地形环境，南北温差将近40摄氏度，按照德国的设计，动车告诉运行时，两节车厢之间的空隙就会形成空气漩涡，会产生巨大的阻力，需要耗费额外的电能来抵消阻力的影响，中国必须对这一设计进行改进。研究人员制作出了用橡胶做的连接风挡，这不仅使动车每一节车厢之间的缝隙尽量缩小、几乎连成一体，而且由于橡胶原料具有较好的伸缩性，列车的曲线运行变得更加灵活自如。这一改进，使动车组至少减少阻力5%以上。这是一场特殊的送别仪式，西门子公司动车项目的总协调人威斯特明天将离开中国，威斯特在中国生活了六年，在他看来，这些曾是学生的中国工人已经日渐成熟，这里已经拥有相当数量世界级水平的生产者，有了中国自己的接线大师、焊接大师、测试大师。2012年12月，京广高铁正式通车，这是世界上运营距离最长的高铁动车组，已经成为世界上运营最快的列车。动车最初的设计者德国西门子公司并没能将蓝图变为现实，但中国的制造者们却用学习到的精益制造理念和更为质朴的实践，实现了这个梦想。今天，中国已经拥有了上万公里的高铁里程，中国正在以这样的速度追赶和超越世界最先进的制造技术。中国 北京。2013年01月25日。这是一个有着60多年历史的机床生产企业。舒尔茨和罗泽正在和他们的中国同事刘海旺一起抢修一个重要的机床零件。这是加工船用螺旋桨大型铣床上最重要的部件，摆角头。因为它的故障，生产螺旋桨的那家中国造船厂已经局部停产。舒尔茨和罗泽是德国科堡公司的服务工程师。八年前，中国的北一机床全资收购了科堡公司，舒尔茨和罗泽也成为了这家中国企业的技术人员。科堡是德国一家拥有近百年历史的装备制造企业。它的重型龙门数控机床技术水平世界第一。（北一机床股份有限公司总工程师刘宇凌：顶尖企业，非常知名的。这个知名我们是通过什么来知道的呢？我们通过我们日本的合作伙伴。他们很认同科堡公司。一说你们和科堡公司合作的，说那就是一流的企业，而不是通过德国人自己说的。）舒尔茨修理的摆角头是由德国科堡公司进口的，以前要想修理摆角头，都必须运回德国，非常耗时，现在舒尔茨他们在北京就可以完成这个工作。在另一个车间里，工人们正在调试一台大型高端数控机床。这台机床最核心的部件就是摆角头，它的制造技术此前只有德国、日本等发达国家的几家公司掌握。这个黄色的部件是机床的滑枕，它可按系统指令自由移动，摆角头将被安装它的下方。机床被称为制造之母，而摆角头则是高端数控机床的核心部件，它就像数控机床的关节，可以驱动刀具加工出各种形状复杂的零件，比如大型水轮机叶片，大型舰船的螺旋桨。由于这些零部件大多被用于军事、能源等非常领域，因而摆角头的加工一直都是全球机床厂家体现技术实力、达到高端制造的标志。直到今天，摆角头依然是机床厂家想要攻克的技术难关。刘海旺是这家企业里少数能够完成摆角头调试的高级技师之一。这个摆角头的价格远远超过了同等重量的白银。摆角头所以能做出普通机床难以加工的部件，秘密在于它内部以特殊方式集纳的500多个能互相配合运转的零件。这些零件的安装精度误差要求控制在1%毫米以内，不到头发丝的八分之一。在摆角头狭小的空间里，如果控制不好零件之间的间隙，刀具就无法工作，这只能凭技术人员的经验和感觉，即使在德国也只有几个人能够熟练掌握这项安装技能。（重型机床制造部高级技师-刘海旺：你看这个头不是很大，但里面有500多个零件。它的零件也不是说都很小的，有的很大，那怎么办呢？它就是需要你正确地安排它的空间。如果我们增加一样东西，或者减少一样东西会非常难。这个空间安排包括它的功能实现，都需要考虑的很清楚，才能把它嵌入进去。）今天的工作并不顺利，组装好的摆角头不能正常运转，刘海旺只好将摆角头拆开，查找原因。反复测量后，刘海旺判断这是因为几个误差超标的零件所导致。刘海旺在误差出现的地方标记上需要修正的数据，这个零件将被送去修正后再重新安装。在这台高端机床上，需要尖端工艺技术的不仅仅是摆角头，机床的导轨也同样需要极高的安装精度，工人们正在加工安装重型数控机床的导轨。它有34米长，由四条导轨拼接而成，每条导轨之间的接缝必须保证平整，这需要极高的加工和安装精度。工程师张启新和邢超正在对导轨的平直度进行检测，要保证几百吨重的机床平稳运动，导轨的拼接进度必须小于一张打印纸厚度的五分之一，机床在拼接导轨上30米的行程中，平直度误差必须为零。这个薄薄的金属片，叫塞尺。塞尺的厚度只相当于成人头发丝的五分之一。塞尺不能插进导轨的接缝，导轨才能称得上是严丝合缝，而这项技术的实现，也是德国人在并购后转让的。（机械工业研究总院原副院长-屈贤明：中国的本部和德国那个公司建立了一个很好的互补的关系。通过我过去跟他们合作开发，或者是请他们过来参与我们的开发，总的来看，把科堡这个品牌用的很好。把中国的制造能力的优势得到了发挥。）这家中国企业的又一台大型高端数控机床刚刚下线，工人们正在连夜加班装箱，准备交付欧洲客户使用。跨国并购帮助企业快速实现了技术的赶超，同时也触发了市场利润的飞跃。收购德国科堡以后，中国企业拥有了科堡在欧洲市场的销售渠道，现在他们在德国也已经开始销售中国制造的机床，而科堡也依靠中国的庞大市场，实现了全球年收入每年40%的跨越式增长。强强联手，是一条通往世界工业制造第一集团军的捷径。（北一机床股份有限公司总工程师刘宇凌：它的人大约是400多人，发展到现在它的年销售收入1.4个亿欧元，翻倍了，它的人也翻倍了。科堡的地方政府很感谢，因为对它的地方政府来讲，是更多的人员就业。还有一个对北电的意味在哪儿呢？我们收购了三年以后，科堡产生的利润就超过了我们当时买它花的钱了。）（德国科堡公司中国区合作项目经理-汉斯 罗泽：科堡公司在被收购之后，增加了对公司扩建的投入，新建了厂房，增加了就业岗位，增加了营业额。科堡公司被收购以来变化非常大。）这是远超过一般尺寸的机床刀具，要想更换这样的刀具，至少需要三个人来完成。工人们要将刀具安装在这台体型庞大的机床上，这是中国企业制造的世界上最大的超重型数控龙门镗铣床。它专门用于加工世界上最先进的核电机组部件。（设备管理工程师董庭阁：当时在我们进行这台机床采购的时候，国内没有这么大型的床子。据我们了解最大的，就是五米到六米这样。而远远满足不了加工，基于这个条件，我们当时特殊采购了这么一台专门用于核电ap1000加工的大型龙门加工中心。）并购科堡后，中德两国的工程师开始了更深入的合作。他们运用最先进的机床技术，制造了这台世界上最大的超重型数控机床。在摆角头的帮助下，它可以把一个篮球场大小、重量将近300吨的部件加工成任何形状。今天负责生产的技术人员要操作这台机床，加工世界上最先进的第三代核电机组部件。他必须保证加工过程万无一失，否则价值上百万元的工件就会报废。由于采用了最先进的润滑和驱动技术，机床在承载相当于500多辆家用轿车重量的情况下，仍然能进行极为平稳的运动。凭借机床的这些优异性能，技术人员可以把加工精度控制在1%毫米以内。（机械工业研究总院原副院长-屈贤明：我把它归结成一条发展之路，通过国际并购，不仅掌握了它的市场、品牌，并且能够掌握核心技术。）这台拥有了当今世界上最先进技术的机床，集中的是两个国家研发创新团队的力量。用最短的时间缩小与世界先进水平的差距，越来越多的中国企业，迈开了融入全球的脚步。仅最近五年，中国装备制造业就已经并购了30多家全球一流企业，掌握了几十项世界一流装备核心技术。跨国并购，让中国企业与世界一流企业站在了同一起跑线上。这里是中国装备制造业的一个重要城市，黄浦江两岸集中了中国三分之一的造船企业。这是迄今为止建造难度最大的特殊货轮-lng船，它是运送液化天然气的专用船舶。液化天然气的运输极度危险，货轮制造难度极高，因此被称作世界造船业皇冠上的明珠。现在这艘船的建造进行到了最后阶段，在运输船的内部，工人们正在进行殷瓦板的焊接，殷瓦焊接是lng船建造中最难掌握的工艺，也是这艘lng船最大的建造难点，周丽芬就是这艘船的殷瓦焊工。（殷瓦焊工-周丽芬：最难的是一个转角的地方，它并不是平的、直的，它是有角度的。角度大一点还好烧，角度小一点你就很难烧，因为手有时候伸不进去、或者眼睛看不见。）现在已经是殷瓦焊接高手的周丽芬，十多年前从陕西渭南来到上海，和这些年轻人一样开始学习焊接技术。（殷瓦焊工-周丽芬：刚开始来的时候跟我们说过了，做这个东西有可能比较辛苦、然后比较难，培训这个东西的话。培训的过程当中，竞争还是比较激烈的，因为以前有淘汰制。）在没有生产任务的时候，即使是周丽芬这样熟练的焊工，也需要经常进行训练，因为殷瓦板最薄的地方只有0.7毫米，极易焊穿，周丽芬要确保每一条焊缝绝无泄漏，同时要控制焊缝的温度，控制在安全的范围内，否则就很可能引起殷瓦板下面木制的绝缘箱燃烧，造成货舱起火。工程总负责人王勇，每隔几天都会到现场了解施工情况。目前中国只有这一家企业可以制造lng运输船。这是中国生产的第6艘船。2012年全球近100艘lng运输船订单里，中国企业得到了4艘船的订单，而制造能力更强的韩国获得了90艘船的订单。这样一艘船一次就可以运输足够全上海市使用一个月的天然气。预计到2030年，中国将成为亚太地区最大的天然气消费国。这也意味着中国需要更多的lng运输船来满足对天然气的巨大需求。十年前，中国的这家船厂放弃最赚钱的低端散货船生产，投入巨额资金开始lng船的研究和制造。（沪东中华造船（集团）有限公司总经理-王勇：假如我们要造散货船，要造其他的常规船的话，有些船毛利都达到50%，可以讲应该是一种暴利了，但是我们还是亏损。但是我们坚持下来了。）lng运输船有着极为复杂的气体管路，每一条管路都关系着整艘船的安全。建造lng对中国来说，并非仅仅是为了高端制造，这种运输船是世界上要求最高的民用船只。一艘运输船必须保证安全的运行40到45年，近半个世纪以来，只有少数几个国家的13家船厂能够掌握建造技术。要想确保国家能源安全，不依赖租用的lng船，中国必须拥有建造能力。（沪东中华造船（集团）有限公司总经理-王勇：目前，日本对我们封锁，不肯跟我们合作，韩国对我们更加封锁。）（中船集团公司lng船首席专家-王衡元：当时那个韩国人很不客气，他说你们知道什么事lng吗？我是带着几个人去，当时听着很不舒服。）一艘lng船的建造，需要由几千名熟练的技术人员才能完成。上世纪90年代末，由于西方国家制造业的人工成本高，一些成熟技术开始向外转移，这使得中国得以从法国大西洋造船厂购买到了lng船的制造专利。但只卖专利技术和图纸的模式让购买了造船专利技术的中国制造企业，依然面临重重难关。（沪东中华造船（集团）有限公司总经理-王勇：到欧洲去它也不让你看，欧洲只让你看大的船，但是那种细的部件是不让你看的，后来我们自己研发，自己做试验。）（原机械部工业部副部长-陆燕荪：这些技术资料都有，如何把技术知识转化为生产力，无非这个环节你怎么突破。你想突破，真想突破，还是假想突破？我说一个真假性的，真想突破，时间会多花一两个月突破，中国人不笨啊。）中国的lng运输船制造，从一开始就针对一些重要的环节寻找突破点，殷瓦焊接就是中国高端造船追赶世界的一项关键技术。在焊接第一条lng船的时候，一个货舱需要三四个月时间，现在熟练的焊工，只需要20多天就可以完成。周蔚慈正在焊接货舱殷瓦板的大构件，只有三毫米厚的殷瓦板的大构件焊接后，所能允许的变形度必须控制在0.7毫米以内。（殷瓦焊工-周蔚慈：有一个产品它是三毫米的薄板对接，我们一开始也没有想到，考虑不周到，拉上去就焊了，焊完一看，这个变形真是一塌糊涂，根本就是废品。然后我们想怎么办？）每出现一块废品，就意味着价值像黄金一样昂贵的材料大了水漂，为了解决这个问题，小周和同事们设计出了这套装置，将殷瓦板用铝板压好压平，采取分段焊接，终于克服了焊接变形的技术难关。这批年轻人正在接受全面的殷瓦焊接技术训练，在这之前，他们必须从没有接触过焊接，因为白纸一样的经历，更有利于学习这种世界上难度最高的焊接技术。在这个目前国内唯一的专门培训殷瓦焊接工人的培训场里，淘汰率