大国重器-第五集创新驱动

1、张志刚已经习惯了往返于中美两国的日子。两年前，他带领的团队取得了美国福特汽车 公司的五条汽车冲压线订单，这是中国具有完全自主知识产权的大型智能冲压生产线首 次进入美国市场。美国 底特律。2013年5月。底特律，世界汽车工业之都，汇聚着汽 车工业的尖端技术。100多年前，这里神奇地聚集了福特、通用、克莱斯勒等汽车制造 巨头，福特公司的总部就在这里。当年，这里诞生了世界上第一条汽车生产流水线；而 现在，由中国制造的世界最先进的汽车冲压生产线正在这里安装。这座有54个篮球场大小的老厂房是福特公司的文化遗产， 冲压线将用来生产福特最畅销的车型， 为此，他 们不仅拆掉了原有的23条德国制造的生产线，而且

2、还不息将这座古老的厂房改造成现 代化的车间。（福特汽车全球冲压设备规划主管-鲍尔：翻新这座工厂，1938年建造的 工厂，具有非凡的意义。让一个古老的工厂现代化是非常昂贵的工程，比建个工厂要花更多的钱。）张志刚是整个项目的中方负责人，为福特制造的第二天冲压生产线的安装 已经到了最关键的阶段。为保证工程进度，刚刚来到福特安装现场的张志刚召开了一次 工作例会。（胸前贴的是济二，但是事实上你们代表我们中国人的形象，我们中国人。）（福特汽车全球冲压设备规划主管-鲍尔：这个团队向我证明，他们能够安全地作业， 并遵守规定，这对我们来说非常重要。）鲍尔，福特设备福特汽车全球冲压设备规划主 管，他的工作是随时关

3、注全球最新的装备制造情况，以确保福特在采用新技术方面不会落后于竞争对手。过去几十年里，福特已经习惯使用德国和本国的生产线，而这一次他们破天荒的选用了中国设备。中国 济南。2013年5月。在中国的这家工厂里，为美国 福特制造的第三条冲压线进入到了最后的阶段， 这是中国规模最大的机械压力机制造企 业，有着70多年的机床制造历史，被誉为新中国机床工业的“十八罗汉”之一。 2005 年，鲍尔曾经到中国企业考察，他发现，当时中国制造冲压线的技术至少落户国际水平 十年。（福特汽车全球冲压设备规划主管-鲍尔：我们六、七年前第一次来到济二，来 了解济二这个公司能做什么项目，那个时候对福特来说并不合适来投资当时

4、的技术。）进入新世纪的2000年，汽车开始进入中国的家庭，但是，生产汽车的主要装备几乎完 全依赖进口，这使得汽车制造的成本难以下降， 为改变这种状况，中国企业尝试在投资 比例最高的冲压设备上寻找突破口。 创新总是开始于学习，他们开始向国外的同行学习 先进的冲压机制造技术。（济南二机床集团董事长-张志刚：按照我们很多人企业传统 的习惯会说我们是美国的技术，我们是用了某某国家的技术，因为我们引进过美国的技 术。很关键的回答这是我们济二的技术。 代表了什么？你对你技术的信息。 我不需要依靠任何国家的技术，他们的技术优点我都集成了，形成了我们济二的技术，这就是我们 济二的技术。）与生产车间仅一窗之隔的

5、是这家企业的一个研发设计部门。这样的部局 更适合技术人员和一线生产部门的沟通。 在十几年的时间里，这家中国企业每年在科技 创新上的投入一直保持在企业总收入的 6犯上，这大大超过了全国1.9%的平均水平。 不断的创新设计和制造，改变了世界汽车冲压设备市场的格局，国内85%勺汽车企业用上了中国自己制作的冲压生产线。 在中国山东烟台的一家中外合资汽车厂里， 中国制造 的冲压生产线正在计算机的控制下自动更换磨具。由于采用了十多项自主研发的最新技 术，全部生产已经实现了智能化。紧挨着中国生产线的是一套由德国进口的冲压设备。 两年前，当张世顺组织技术人员安装调试中国的冲压线时，引起了生产线旁边几位德国技师

6、的注意。（济南二机床集团副总经理-张世顺：一开始，德国人去看，实际上就有 一种很不以为然的感觉。心里话了，你能装起来吗？等我们做完了以后， 达到设计要求 以后，然后他们再去的时候，脸色完全就是另外一码事了。）（济南二机床集团压力机及 自动化公司副总经理-贺庆：他看到这种情况的话，他相当于就默默离开了。实际上就 证明，我们这条生产线的生产效率还是优于他那条线。）速度，是冲压生产线最重要的 指标，当这条冲压线刚刚投入使用时，福特的鲍尔来到这里参观。他发现，这条冲压线 每天可以加个一万多个汽车外壳部件，效率达到了每分钟15次，这个速度超过了旁边德国冲压线每分钟13次的速度。全面集成创新的设计和制造，

7、使中国企业超越了曾经 的合作者。（福特汽车全球冲压设备规划主管-鲍尔：我下定了决心，我看过了他们。 我把双手放在设备上，我看到他们在运行，是在通用汽车的那个工厂让我下定了决心， 我要推荐中国公司。）为美国福特制造的第三条冲压线已经基本完成，鲍尔和负责安装 的史蒂夫再次从美国来到这家中国企业。作为设备采购的负责人，鲍尔肩负着巨大的责 任，他在给中国总工程师张世顺的一封邮件里提到， 如果这个项目出了问题，他的职业 生涯将就此终结。（福特汽车全球冲压设备规划主管-鲍尔：对福特来说，这个重大的 项目非常重要，这是目前额度最大的冲压设备订单，没有一点儿失败的空间。）在例行的工作会议上，福特方面提出了一些

8、技术改进和后续升级的要求， 这是对一个企业创新 和对市场适应能力的考验。（济南二机床集团压力机及自动化公司副总经理 -贺庆：这 些用户他喜欢什么结构，我们可以变，包括一些控制系统。你需要什么样的结构我们马 上做一个方案。）工作会上没有安排专门的翻译，中国的工程师们都可以用英语解答技 术问题。为福特制造的第三条冲压线已经完成组装， 组装好的生产线要经过美方人员的检验才能交付使用。今天，两位来自美国的工程师将要完成这个工作。 在检查到冲压机 床横梁的时候，他们认为这个部件的运行噪音偏大， 尽管各项监测指标均显示正常，但 仍然要求中方技术人员找到原因。 整个下午的检查，技术人员们分析，异响来自于机床

9、 的内部，但是这套设备由上千个部件组成， 无法准确地判断出异响来自于哪个部件。 这 是，张志刚也来到了现场。这家中国企业的负责人都是高级工程师， 在引领企业创新的 方向上他们有着更为敏锐的决断力。（济南二机床集团董事长-张志刚：遇到困难的时 候，我们不是光指手画脚，我们会一块儿出主意想办法，或者我们的介入会使这个问题 更加快速的解决。）技术人员将已经组装好的设备逐步拆开检查，凌晨时分，机器出现 噪音的原因终于找到了，这让第二天的验收得以顺利进行。（福特汽车全球冲压设备规划主管-鲍尔：很多时候不是问题怎么样，而是团队如何看待，解决这个问题。到目前 为止，我对济二看待问题、并迅速解决问题非常满意。

10、）为福特生产的第三条冲压线验 收完毕。工人们正在装箱，准备把它们运往美国。2012年5月，中国提供给福特的第一条冲压线开始投入使用。福特将其与德国的设备进行了对比检测。 它们发现，中国设 备生产的冲压件比德国的质量要好， 而且，这条生产线两天就能完成德国生产线一个月 的产量。中国制造的装备得到了福特的认可， 他们决定再向中国增加一条冲压生产线的 订单，这样仅福特公司一家就像中国企业购买了六条智能冲压生产线。（如果有一天，我们中国到美国的工厂去看，如果美国人告诉你说这是我从中国济二进口的冲压设备的 话，我们济二人会很自豪，我们中国人会很自豪。）2009年，中国第一次超过美国成为 全球第一大汽车生

11、产国，这其中80犯上的汽车外覆盖件是由中国制造的冲压设备生产 的，这使得汽车制造的成本大为降低，让轿车至少提前三年大规模进入了普通百姓的家 庭。而中国企业，也通过自主集成创新走向了世界， 成为全球高端制造产业链中的重要 一环。中国 上海。2013年。这是新中国成立后建设的第一个汽轮机制造基地。在中国的200多座大型火力发电厂里，40%勺汽轮机组都是在这里制造的。这个车间正在制造的是世 界上最先进的百万千瓦超超临界汽轮机组。工人们正将金属叶片安装到一个最新型的汽 轮机转子上，一个叶片重量将近100公斤，需要两三个人同时操作才能完成。 汽轮机转 子需要安装十几种型号的近两千个叶片。 一组工人一天要

12、完成一百多个叶片的安装， 每 人一天要完成几万下的敲击。这是一项极为精细的工作，每一个叶片、每一个螺钉的安装，都不能有一丝一毫的懈怠，因为转子在高速运转时，即使是一个脱离的小螺钉，在 强大的离心力的作用下，也会像弹片一样飞溅起来，对设备造成严重损坏。汽轮机是发 电设备最重要的部件，中国70犯上的电力能源来自于汽轮机的运转。能否自己设计制 造这种电力装备是衡量一个国家综合国力的重要标志。（中国机械工业联合会副会长-蔡惟慈：在我们发电设备处于那样一个水平的时候， 我们不得不进口国外的大型高效的 发电机组和比较先进的输变电设备。 应该说进口，国外的价钱就很贵了。我们的电力建 设的步伐收到了制约。）阳

13、虹是这家中国企业的汽轮机工程师。2006年，阳虹和她的同 事们远赴德国学习最先进的汽轮机设计和制造技术。当时，全世界只有美国、德国等少数几个发达国家具有60万千瓦以上大功率电力装备的独立开发和制造能力。为满足中 国告诉发展的经济建设对电力的需求，中国电力设备制造企业向先进国家学习的步伐开 始加快。虽然，引进技术是中国企业学习的捷径，但是在制造工艺上，仍然会遇到许多 障碍和技术壁垒。（上海汽轮机场工程师-阳虹：它对我们还是很防的，我们是去无论 是培训也好开会也好，它基本上都不会让你进主楼的。 这样的话呢，它的边上就搭了一 个个类似集装箱一样的房间，看上去它非常小，里头可能就是放两张桌子，然后一个

14、黑 板，做两三个人，然后就结束了就这样一个小房间。）（上海汽轮机场工程师-王祖荣： 一方面认为你无能，不一定达到水平；一方面怕你，怕你是竞争对手。）这些技术人员遭遇的冷落，在相当多的装备制造业同行身上发生过。无论是用于乙烯成套工程的压缩 机技术，还是数控机床的智能控制系统。 当飞速的经济发展提出技术升级的需求， 中国 人发现，有些技术是用钱买不到的。（中国机械工业联合会副会长-蔡惟慈：上个世界 我们刚刚改革开发的时候，那个时候国外只要你愿意引进技术，它都可以把它的稍微过 时一些的技术，但是对我们来讲还是很先进的技术给我们。现在它愿意给你的技术我们 看不上眼，我们想要的技术它绝对不会给你。）工人

15、们正在对已经装配好的燃气轮机转 子进行叶顶磨削加工，这是每一个转子都要完成的重要工序。这个转子将被安装到最先 进的重型汽轮机上。这是中国企业在自主创新中研发的具有世界先进水平的发电设备。当年阳虹和她的同事们在德国培训时， 不仅要学习消化先进的技术，还要根据未来企业 开发新产品时可能遇到的困难提出问题。由于符合合同的规定，外方无法拒绝。随着他们提出问题难度的提升，外方配备给中国人的培训老师从普通的技术人员直到开发部的 总工程师，等级越来越高。（其实你很多东西，高科技这个东西很多其实是玻璃纸对吧。 你捅破这层玻璃纸其实他跟白菜萝卜也差不多，是这样的一个。所以呢就是说你要想办法，或者说你也应该也是有

16、办法去摸透它的规律的。）中国拥有丰富的煤矿资源，但缺 少天然气和石油的现状，使得国内 78%勺发电厂需要依靠燃煤发电，每年消耗 50%Z上 的煤炭，以及工业用水的40%一种先进的汽轮机技术，将会大幅度减少煤炭能源消耗， 降低烟气粉尘等污染物的排放。这就是超超临界汽轮机。刘霞是一位经验丰富的焊接工 程师，她正在进行最新的汽轮机转子焊接试验， 这是超超临界火力发电设备最关键的部 件，也是目前世界上最高等级的焊接转子。 要掌握超超临界汽轮机技术，中国企业需要 在创新中攻克许多技术难关，而汽轮机转子的焊接工艺尤其重要。转子的焊缝是否合格 靠目测无法判断，每一次焊接试验后，刘霞需要使用放射线仪器进行无损

17、探伤。（刘霞： 我下了班回家的时候，躺到床上，走路的时候，我脑子里满满的都是想着那个片子上显 示的小黑点。片子上显示的小黑点就预示着我是有缺陷的，是不好的不合格的。我脑子 里总是在想这个小缺陷是圆的呢，是椭圆的呢还是长的呢？那么我就要跟他对应我的参 数是哪个地方不好，是哪个地方出了问题？）作为汽轮机的心脏，转子要在摄氏六百多 度的环境中以每分钟3000转的速度，连续不停的运转30年无故障。焊缝强度甚至要远 高于原材料的强度，必须满足 100%缺陷的苛刻要求。而这项焊接技术，也是世界汽 轮机行业里最核心的技术之一，并且一直掌握在欧美等少数国家手中。 在全球制造领域 中，高级焊接被称作是一门独特的

18、手艺。当年，在向外国人学习的时候，没有人愿意传 授转子焊接技术。刘霞回忆，那是一段煎熬的日子。（上海汽轮机厂工程师-刘霞：我记得每天早上我对着镜子洗脸，一看自己就眼睛很苦，很愁眉苦脸的，我想让自己笑一 下，给自己鼓一些劲。后来还没笑出来，眼里就流下来了。我就觉得这个事情怎么这么 难呢。）在半年多的时间里，经历了 70多次的试验和失败之后，刘霞和她的团队终于摸 索出了独特的转子焊接技术。外方专家看到中国人焊出如此完美的转子感到非常不可思 议，一定要见见这位中国的女工程师。（上海汽轮机厂工程师-刘霞：他说刘霞你焊一 个转子需要多长时间，我说五条缝，一个星期全搞定了。他说啊，他非常吃惊。他说我 焊一

19、条缝就要将近一个月的时间，时间缩短了我的竞争力就上去了。所以西门子几次还 派专家到我们公司跟我们谈，就是我们要在焊接转子这个技术上进行合作。其实说到底 呢，他就是想学我们的东西，或者说探究一下你怎么做出来的，他觉得很神奇。）工人们正在包装一个汽轮机的转子，这是给印度生产的36台超临界火力发电机组的主要部件之一。这笔出口到印度的订单总金额 83亿美元。现在，这家企业每年有三分之一的 汽轮机要出口到世界20多个国家。中国已经由原来的火力发电机组进口国一跃成为全球火力发电设备产销量第一的制造强国。在与国际一流企业艰难的博弈中，中国企业渐 渐培养起了自主创新能力。这不仅打破了国际上对中国汽轮机产业的技

20、术封锁，更为中国企业搭建了更高的技术创新平台。（中国机械工业联合会副会长-蔡惟慈：在我们国 家装备制造业的努力之下，我们现在很自豪地将，中国的电力设备，包括发电设备、包 括输变电设备，现在已经当之无愧地进入世界最先进行列。）2012年年底，一批重要的 客人来到这家中国企业，他们来自美国核电巨头美国西屋公司， 在这个车间里，世界最 新的第三代核电AP1000的关键部件正在紧张的实验制造。中国已经发展成为世界核电 产业中的一支重要力量，不仅具备建设百万千瓦级压水堆核电机组的能力，核电站的运行和管理也达到世界先进水平。正在进行研发的三代核电机组是引进美国西屋公司的 AP1000技术，对于最新一代核电

21、机组的制造，美国人也没有更多的经验，这也正是西 屋公司来中国的目的。与中国企业合作开发三代核电的关键部件。 三代核电是当前世界 上更加清洁、低碳、环保、安全的电力设备。引进、消化、吸收、再创新的发展道路， 让中国核电装备制造走过了一条从无到有、从弱到强，不断跨越的发展之路。而中国的装备制造企业在追赶道路上的跋涉，是一代又一代技术工人摸索、实践、创新的过程。30多年的高速发展，中国已经超过美国，成为全球发电装机容量最大的国家。但超过 78%勺发电厂仍在使用煤炭作为燃料，中国每年要消耗全球将近一半的煤炭资源。如何 节约煤炭资源，提高发电厂的热能利用效率，对中国这个以煤炭能源为主的国家非常重 要。中

22、国 江阴。2012年11月。这里是亚太地区规模最大的节能设备制造基地，在这 间工厂里，一种能够回收发电厂余热的特殊装备正在工人们的手中逐渐完成。这种被称为热泵的设备，可以将发电厂产生的废热、废气、废水等余热会收起来加以利用，帮助 企业降低大量的能源消耗。现在工人们要在热泵的主机里安装上十几块支撑板，所有支 撑板上的圆孔，要保持在一条直线上，这样才能使最长可达9米的传热管顺利穿过这些 管孔，这需要极高的安装精度。每块支撑板上有三千多个圆孔，每一根圆孔都要穿上一 根传热管，五个熟练的技术工人需要花一天多时间才能完成这项工作。传热管的表明粗糙，穿起来难度很大，越长的管子也越容易晃动，一不小心就很容易

23、穿入其他孔内。这 些有经验的操作人员能够通过手感发现是否传错了圆孔。热泵技术诞生已经有100年的 时间，21世纪随着能源危机的出现，经过改进发展成熟的热泵，以其高效回收热能的 特点，受到全球的追捧，重新登上历史舞台。这是当前最有价值的新能源科技。中国 阳泉。2012年11月。这里是全国最大的无烟煤生产基地，地下蕴藏着1.6亿吨的煤炭储量，但要满足几十万矿工的供暖需求， 仅靠当地地区的供暖能力已经远远不够， 加上矿 区要执行国家节能减排的大政策，生产、生活的双重压力迫使他们寻找到一种新技术来 提高供热能力。（阳泉煤电（集团）发供电分公司总工程师-尹宾宾：我们集团公司呢， 几个专家组呢，对北欧，挪

24、威、瑞典，国家使用余热的项目进行了重点考察。当时了解 的情况就是，他们利用地热、还有海水的余热，来进行居民小区的采暖、供热。 ）尹宾 宾是这家发电厂的总工程师，四年前，他们发现国外的热能利用方式不能适应中国的国 情，他们与节能设备企业的技术人员开始从其它方面尝试突破。他们创造性地将热泵技术与这家发电厂的发电设备结合起来。 虽然热泵技术最先由欧洲使用， 但是，将这项技 术运用到回收火电发电厂的热能，确是中国技术人员的一个创举。这是全球第一套大型 热电余热回收吸收式热泵，这次大面积地回收火电机组的余热没有任何先例可循。中国企业和这家发电厂为这次尝试承担了巨大的风险。（阳泉煤电（集团）发供电分公司总

25、工程师-尹宾宾：如何可靠对接是我们最担心的，因为我们企业承担的这个阳煤集团的 煤矿供电和整个居民的冬季供暖。如果对接不成功出现事故，一个方面带来极大的隐患， 一个是造成本部五个煤矿失电，非常大的安全隐患。）今天这套热能回收系统已经安全 地运行了四年。由于系统智能化程度极高，它可以在完全无人值守的情况下自动运行。四年里，热泵在不增加能耗的前提下，通过回收余热可以满足阳煤集团新增 144万平方 米的供热需求，每年可以节约标准煤3万吨，减少二氧化碳排放74000吨，减少二氧化 硫排放660吨，相当于再造一个上万亩面积的森林。中国 江阴。热泵测试中心。马福 林在这家企业已经工作了 20多年，今天他带着

26、几位客户参观这个测试车问，这是全国 第一个国家认证的全性能热泵测试台。十年前之家乡镇企业靠借贷建立起了这个检测中 心，这在当时国内的热泵行业来说完全不可想象。气密性是热泵技术一个非常关键的技术指标，在这里，技术人员把制造完成的热泵装置吊装在这个巨大的金属箱内，金属箱将把热泵和外界完全隔离起来，以防止外界因素对检测结果产生影响。他们最先使用先 进的惰性气体检漏技术，甚至参与了国家检测标准的制定，突破了中国三十年来制冷行 业无标准的瓶颈，创出了超越日本的行业标准。中国至此成为世界真空泄露量检测标准 最严格的国家。这是发电厂经常会看到的一个装置， 它是电厂用来降温的设施，但这种 装置的缺陷是在降温的

27、同时会浪费大量的水资源。 一个这样的冷却塔，一年就要消耗相 当于一个五十万人口城市的生活用水。中国的电厂正在逐步用一种更为环保的装置替代这种冷却塔。这就是空冷塔降温技术，这种降温技术利用空气对流来降温， 不会消耗大 量的水资源。直到四年前，这种设备的主要生产国还只有美国和德国， 它们的产品占据 了中国60%Z上的份额。（江苏双良集团有限公司董事一刘国银：国外的企业，两台 35 万千瓦的空冷岛，不说设备了，它的设计费当时要收到三千万元。两台60万千瓦机组的空冷岛光设计费就要受到四千万元到五千万元。为什么呢？因为我们中国人干不了这 件事情。）在中国江苏的这家工厂里，一项新的针对发电厂的节水产品-空

28、冷岛正在制造生产。这些金属片是空冷系统的主要零件，散热翅片。这些散热片被一张张串联起来， 一套空冷系统需要由上千万张散热片组成， 它们会形成相当于250多个相当于足球场大 小的散热面，充分利用空气来进行散热。这家中国企业用了三年时间攻克并掌握了空冷 岛的制造技术。但是在他们准备将这项针对缺水地区电厂的新技术推向市场的时候，却遇到了意想不到的困难。（江苏双良集团有限公司董事一刘国银：那对方提出来了，如 果你愿意做这个事情，你必须给我开出2个亿的保函。那个在商业规则里的话，这两个 亿的保函和合同额九千万是不对等的。那对方也是给了我们，看我们有没有这个胆量、 有没有这个魄力、心理有没有这个底，愿意做这个事情。）虽然条件苛刻，但是这家中 国企业却信心十足，因为他们的研发团队刚刚在内蒙古的呼伦贝尔完成了极端寒冷地区 空冷岛防冻测试，取得了上千组数据。在极端条件下测设国产空