摘要: 以三峽工程項(xiàng)目中發電設(shè)備的技術引進過程為範例,通(tōng)過具體的技(jì)術引進內容、方式、效(xiào)果,以及通過引進技術後的消化吸收,再創(chuàng)新的技術發展過程,闡述了引(yǐn)進技術獲得成功的經驗和體(tǐ)會,分析了引進技術給企業帶來的變化,技術進步對於促進企業發展的重大作(zuò)用,從而使國內發電設備製造企業能夠完全地自主(zhǔ)開發、自主研製、自主製造和生產出具有(yǒu)當代世界領先水平的水輪(lún)發電機組。
關鍵詞: 三峽工程;水輪發電機;技術引進;自主研製;再創新
1 引言
舉世(shì)曙目的三峽工程不僅僅是(shì)我國水電史上最宏偉(wěi)的壯(zhuàng)舉,而(ér)其中(zhōng)三峽工程中的水輪發電機組製造也是凝(níng)聚(jù)了世界的頂尖技術,特別是由國內製造廠生產的具有自主知識(shí)產權的巨型機組,第一次在(zài)國際(jì)巨型水電競爭的舞台上一展風采,由哈爾濱電機廠有限責任公司(以下簡稱哈電公(gōng)司)生產的全空冷發電機組,更是以其優良的品質和可靠的性能,獨(dú)占鼇頭。本(běn)文(wén)就哈電公司在三峽一(yī)期和二期工程中,引進(jìn)技術,消化吸收,再創新的過程進行綜合和(hé)論述。那麽是什麽原因使國內的水電製造企業在上(shàng)個(gè)世紀(jì)末(mò)還落後國際(jì)知名(míng)廠家(jiā)之後,而現在卻一(yī)越成為行業上的領(lǐng)先者(zhě)?這就不得(dé)不說是通過引進技術,消(xiāo)化吸收,再創術上的更新換代形成的(de)跨越式發展,正是從三峽工程發電設備設(shè)計與製造引進技(jì)術開始的。
2 技術引進工作
(1)三峽技術引進(jìn)之(zhī)所以能夠(gòu)獲得巨大(dà)的成功,首(shǒu)先一個最重要的14 台機組,近7 億美元的發電(diàn)設備市場份(fèn)額來進行國際招標,同時還明確了左岸必須是聯合體投(tóu)標,聯合體(tǐ)中還必須包(bāo)括中方的製造企(qǐ)業。為了要求國外廠商全麵轉讓技術,作為業(yè)主方(fāng)的三峽總公(gōng)司還花費了巨(jù)額的資金,僅對哈電機公司的全部技術引進直接投入了上千萬的美金。
(2)就是三峽的技術引進,不單是某(mǒu)一單項技(jì)術的引進(jìn),它是一個(gè)全麵的技術轉讓。全麵轉讓的涵(hán)義已不單是合作生產中的僅將(jiāng)圖紙作為成果來轉讓,而是將如何進行的設計、設計中(zhōng)涉及的計(jì)算分析軟件和技術訣竅以及最終(zhōng)的結(jié)果進行(háng)轉讓。
(3)此項(xiàng)技術引進工作(zuò)中,赴國外(wài)培訓人員數量(liàng)多。
(4)引進技術工作的時間跨度也很長。
(5)整個的引進技術工作給國家和企業帶來了巨大的效益(yì)。
2.1 引進技術的具體內容
以往的引進技術注重的是技術資料方麵的內容,更多的技(jì)術引進(jìn)都體現在(zài)獲得(dé)技術資(zī)料方麵,而三峽的技術引進則以技術資料為載體,然後貫穿於整個合同(tóng)的執行過程。首(shǒu)先是從模型試驗開始(shǐ)、然後是初步設計、施工設計、材料采購、生產製造、檢(jiǎn)查驗收、工地安裝等,全過程的參與,使得技術人員不僅(jǐn)僅是掌(zhǎng)握了技術,而且真(zhēn)正地理解和掌握了技術的來龍(lóng)去脈。
2.2 引進技術的時間過程
從(cóng)1997 年8 月合同正式生效開始,哈電機公司開始了近6 年的技術(shù)引進過程,從1998 年至2002年,哈電機公司先後共派出二十多批次,近160 人次在法國、挪威、瑞(ruì)士、巴西、西(xī)班牙、意大利等國參加軟件引(yǐn)進、設計、工藝、質量、測試(shì)和檢驗、采購、衝剪和線圈工藝、釺焊及特殊工藝、工藝工裝模具、生產製造等培訓工作。
2.3 引進的主要技術
(1)發電機①水輪發電機電磁參(cān)數設計;②水輪(lún)發電機的(de)電磁場分析;③發電機剛強度分析計算;④發電機組軸係(xì)穩(wěn)定(dìng)性、臨界轉速(sù)及動態響應計算;⑤電力係統與電(diàn)機仿真計算(suàn);⑥發電機(jī)通(tōng)風冷卻技術;⑦發電機推力軸承技術;⑧發電機繞組絕緣技術(shù)(2)水輪機①水(shuǐ)力設計技術;②模(mó)型水輪機試(shì)驗測試技術;③三峽水輪機結構計算軟件;④其它設(shè)計軟件。
2.4 引進技(jì)術的成(chéng)果(guǒ)
(1)人員方麵通(tōng)過6 年多的技術(shù)引進,哈電機公司不僅全麵地掌握了(le)大型水電機組的製造(zào)技術,為三峽電站提供了優質的產品,同時也培養出了一大批優秀的技(jì)術(shù)人才,這些掌握了先進(jìn)技術的科技(jì)人員,把從三峽項目中所學到的知識消(xiāo)化吸收,運用到更(gèng)廣更多的方麵,許多人已經成為了哈電公司的技術(shù)骨幹和中堅。
(2)軟件方(fāng)麵引進了大量的計算軟件,其中僅發電機就有8 個部分共20 多種(zhǒng)軟件,如SIMSEM,可對三峽發電機在帶有交直流輸(shū)電線路的係統上的運行狀態(tài)進行初步分析。此部分引進的軟件中還包(bāo)括了(le)一些商業軟(ruǎn)件,如MADYN 和ANSYS 等。ABB 公(gōng)司(sī)為(wéi)三峽設計的水電機組冷卻方式為半(bàn)水冷係統,主要計算(suàn)軟件是flowmaster,可對可壓和不可壓二種流體進行穩態和瞬態的分析及(jí)流體動(dòng)力(lì)計算,比較先進。水輪機方麵引(yǐn)進的(de)三(sān)維粘性流動分析軟件Tascflow 商業軟件(jiàn)在三峽水力設計分析中(zhōng)得到(dào)了應用,一大批先進的軟件的(de)應用,極大地提高了哈電公司的科研開發能力和水平,象三維粘性流動分(fèn)析軟件Tascflow,大部件剛(gāng)強度計算軟件ANSYS,軸(zhóu)承軸係設計分析軟件MADYN 和通(tōng)風冷卻計算軟件flowmaster等先進的商業軟件的配置和使(shǐ)用再加上ABB、KE、Alstom 公司自行開(kāi)發的各具特色的(de)專用軟件,使科(kē)研的綜合能力(lì)得到了極大(dà)的提高。
(3)設計與製造技術方麵在設計方麵(miàn),除了引進了先進的結構(gòu)設計,如發電機定子機座采用的斜支墩技術(shù),這是(shì)針對大型機組部件因受熱所引起的變形,設計出的有(yǒu)延周長膨脹適應(yīng)特(tè)點的部件。在水輪機轉輪(lún)的設計方麵,還采用了新型的葉片設計理念,可將(jiāng)水輪機效率(lǜ)提高~94%以上。這些先進技術的應(yīng)用(yòng),提高了產品的技術水平,也促進了技術的進步(bù)。同時在設計上引進了新的設計方式,廣泛應用了新的繪圖軟件,大大提高(gāo)了設計的(de)能力。
在製造技術方麵,掌握了大型部件的製造工藝,象水輪機轉(zhuǎn)輪重達450t,直徑在10m 左右,如何保證組裝的質量和焊接質量,直接影響(xiǎng)轉輪的整體性,對機組性能的保證是至關重要的。通過引進技(jì)術後,在這些大型部件的製造中(zhōng),不僅滿足了圖紙的要求,有的部件質量甚至超過了國外的產品。
(4)管(guǎn)理方麵通過引進技術,哈電機公(gōng)司不(bú)單單是在技術上得(dé)到了發展,而在生產管理組織結構上也發生了一些質的變化。傳統(tǒng)的管理方式是依照原有的工藝和技術而形成的,組織的結構也是如此設置的。企(qǐ)業按照工藝的流程(chéng),和產品的特(tè)點,形成的生產組織管理流程(chéng)和結(jié)構是多層次的,技術的信息(xī)是通過層層的傳遞,才能最終完成一項(xiàng)生(shēng)產任務。這種多層次的組織形式,使(shǐ)得信息傳遞和部門間的相互溝通十分不順暢,如圖1 所(suǒ)示。
在三峽項目的執行過程中,則完全打破了原有的組織結構形式,參(cān)照國外的(de)生產管(guǎn)理方式,突出了以項目管理為主線,把項目經理作為紐帶,對外代表工廠,對內則代表用戶,及(jí)時準確地(dì)把用(yòng)戶和工廠的相關產(chǎn)品製(zhì)造過程中的信息傳遞給各個環節,大(dà)大地提高了工作的效率(lǜ),如圖2 所示(shì)。
(5)機組安裝技術通過與國外的合作,在安裝方(fāng)麵獲得了(le)完整安裝(zhuāng)技術資料,填補了國內在安裝方麵的一些空白,特別是一些大型機組的安(ān)裝規範,過去國內的安裝單位都沒有統一的標準,完全是靠經驗,通過三峽的引進,掌握了大型發電設備安裝的技術,也建立了適應國內電(diàn)站安裝需要的技術條件和規範,如圖3 所示。
3 引進技術的消化吸收、再創新
在消(xiāo)化吸收(shōu)左岸引進(jìn)技術的基礎上,哈電公司在(zài)技術上又有了(le)創新的發展,其中在水輪機(jī)轉輪設計中,開發出具有哈電公司特色的模型轉輪,該轉輪不僅各(gè)項性能(néng)指標(biāo)遠遠好於原(yuán)來引進的(de)左岸外國公司的(de)轉輪(lún),而且該“混流式L 型葉片轉輪”還(hái)獲得了國家發明專利(lì),此專利同時也獲得2008 年中國專利獎優秀獎。
另一(yī)重大的創新就是哈電公(gōng)司在右岸所采用700MW 巨型機組空冷的新時代,三峽左岸(àn)由於采用的是半水(shuǐ)冷發電機,這種冷卻方式的(de)發電機(jī)盡管冷卻(què)的效果比較理想,但由於需要(yào)專用的循環水係(xì)統,在廠房內要有(yǒu)一定的(de)占地麵積,同時還要設置淨化水設備,在(zài)機組(zǔ)運行過程(chéng)中,維(wéi)護工作量大,還存在著水泄(xiè)漏(lòu)造成事故停機等諸(zhū)多麵的問題(tí)。哈電公司正是(shì)基於左岸機組(zǔ)存在的問題,在開展了大量研究工作(zuò)的基礎上,設計出了與左岸機(jī)組完全不同的冷卻方式的機組。哈電公司在右岸機組的創新(xīn),從三(sān)峽右岸機組投運後的數(shù)據表明,哈電公司自主(zhǔ)研發、自(zì)主(zhǔ)設計、自主製(zhì)造的全(quán)空冷機組,運行穩定,各項指標完全符合合同的(de)要求,而且在全部三峽投運的26 台機組中,哈電公司生產製造的機組台台都創下最優(yōu)的記錄,被用戶讚(zàn)譽為(wéi)創金牌的機組。
4 引進技術工作成功的關鍵因素
哈電公司在三(sān)峽項目(mù)上通過引進技術,使(shǐ)企業在世界水電技術的(de)舞台上獨占鼇頭,隻所以能有這樣的成果,主(zhǔ)要取決於(yú)以下幾方麵的因素:
第一,國家和政府給企業創造的良好市場環境,正是通過(guò)以市場換技(jì)術(shù)的方式,吸引了(le)國外知名廠家,集世(shì)界之先進的技術用於三峽工程上,使國內的企業有機會接觸到最前沿的水輪發電機技術(shù)。特別是在投標方式(shì)上(shàng),國家規定的(de)任何一家國外公司中(zhōng)標,其(qí)聯(lián)合體內必須(xū)有(yǒu)國內(nèi)的企業參加,這就(jiù)給(gěi)國內企業創造了學習先進技術的(de)機會,這(zhè)是尤為關鍵的一(yī)點。
第(dì)二,三峽開發總公(gōng)司是(shì)國內最開明的業主,正是由於他們在引(yǐn)進技術上(shàng)為國內企業(yè)提供了寶貴的資金,如果沒有三峽(xiá)總(zǒng)公司無償為國內企業提(tí)供的幾千萬美(měi)金的技術引進費作為學(xué)費,在當時的經濟條件下,國內企業盡管急需國外的技術,也會因囊中羞澀而無能為(wéi)力。業主為企業提供引進技術的(de)資金(jīn),企業可(kě)以免費獲得國外先進技術,掌(zhǎng)握了先進技術的企業,又可以為用戶提供更(gèng)優良先進的裝備,因(yīn)此這是對雙方來說絕對雙贏的策略。
第三,三峽項目引(yǐn)進的技術在當時是最先進的技術,避免了以往某些項(xiàng)目引進的技術,都(dōu)是國外即將淘汰的技術。同時,為(wéi)了有效(xiào)地控製技術引進的效果,三峽總公司還規定(dìng)了一條特殊的支付費(fèi)用的條件,那就是每一項技術引(yǐn)進和(hé)技術培訓,必須有國內企業的參(cān)與人員簽字,證明已經掌握了技術,或已經獲得了核心的(de)技術和軟件,三峽總公司才能支付這筆費用,這(zhè)也極大地保證了技術引進的成效。
第四,一項技術的引進能否(fǒu)有成效,還有一個重要的因(yīn)素,就是國內的企(qǐ)業具不具備掌握先進技術的客觀(guān)條件,這一方(fāng)麵既有人員是否能夠學習掌握先進的(de)技術,而另一(yī)方麵還有硬件方(fāng)麵能否適應引進技(jì)術的需(xū)要。哈電公司應該說(shuō)在這兩方麵都(dōu)完全符合要求,通過引進技術的(de)過程培(péi)養了一大批優秀的技術人員,他們在後期的科(kē)研、設計、生產和製造中,發揮出巨大的作用。通過引進技術過程共投資近七億元對(duì)公司的科研、工藝、生產等(děng)裝備進行相(xiàng)適應的改造,形(xíng)成了完備的裝備體係。
第五,再(zài)創新(xīn)的能力,這是衡量技術引進成功與否的又一個(gè)要(yào)素之一,如果企(qǐ)業的(de)技術水平僅僅停留在(zài)引進技術時的水平而沒有任何進步(bù),那(nà)麽(me)這樣的技術引進隻能算是成功一半,因為更重(chóng)要的一半是在引進技術的基(jī)礎上,能(néng)夠再創新,開發出更新的技術。這一(yī)點哈電公司在三峽項目上做到了,不僅掌(zhǎng)握了國外的先進技術(shù),而且創造性地發揮,設計(jì)製造出新的領先於(yú)世(shì)界(jiè)的全空冷巨型發電機(jī)組。
第六,引進的(de)技術能否有生命力,還取決於市場的需求(qiú)程度。而隨著中(zhōng)國改革開放的進程,國民經濟的快(kuài)速增長,對電(diàn)力需求也是與日俱增。廣闊的水電設備市場,為國內發電設備製造企業的提供了再發展(zhǎn)的機遇,一大批大型電站(zhàn)的建設,使得國內發電設(shè)備製造企業有了應用新(xīn)技術的(de)舞台。
這些因素綜合地構成了哈電公司在三峽技術引進工作上相輔相承的條件,正是有了這樣一些有利的條件,使得哈電公司在三峽項目的技術引進上獲得了空前的成功。
5 結語
三峽大型水輪機發電設備技術引進的(de)成功,為今後國(guó)內(nèi)技術引進提供了(le)一個重要的參考例證,在(zài)總結其工作(zuò)經驗的同時,也對未來相關技術的引(yǐn)進工作,提出了新的課題,那就是如何結合國情,結合企業的實際,更好地把引進技術作為一種手段來提高企業的再(zài)創新的動力(lì),推動企業的自主創新工作。
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