摘要(yào): 以三峽工程項目中發電設備的技術(shù)引進過程為範例,通過具體的技術引進(jìn)內容、方式、效果(guǒ),以及(jí)通過(guò)引進技術後的消(xiāo)化吸收,再創新的技術發展(zhǎn)過程,闡述了引進技術獲得成功的(de)經驗和體會(huì),分析了引進(jìn)技術給企業帶來的變化(huà),技術進步對(duì)於促進企業發展的重大作用,從(cóng)而使國內發電設備製造企業能夠完(wán)全地自主開發、自主(zhǔ)研製、自主製造和生產出具有當代世界領先水平的水輪發電機組。
關鍵詞: 三峽工程;水輪發電機;技術(shù)引進;自主研製;再創新
1 引言
舉世曙目(mù)的三(sān)峽工程不僅僅是我(wǒ)國水電史上最宏偉的壯舉,而其中三峽工程中的水輪發電機組製造(zào)也是凝聚了世界的頂尖技術,特(tè)別是由國內(nèi)製造廠生產的具有(yǒu)自主知識產權的巨型機組,第一次在國際巨型水(shuǐ)電競爭的舞(wǔ)台(tái)上一展風采,由哈爾濱電機廠有限責任公(gōng)司(以下(xià)簡稱哈電公司)生產的全空冷(lěng)發電機(jī)組,更是以其優(yōu)良的品質和可靠的性能,獨占鼇頭(tóu)。本文就哈電公司在三峽一期和二期工程中,引進技術,消化吸收,再創新的過程進行綜合和論述。那麽是(shì)什麽原因使國內的水(shuǐ)電製造企業在上個世紀末還落後國際知名廠家之(zhī)後,而現在卻一越成為行業上的領先者?這就不得不(bú)說是通過引進技術,消化吸(xī)收,再創(chuàng)術上的更新換代形成的跨越式發展,正是從三峽工(gōng)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(jì)術引進之所(suǒ)以能夠獲得巨大的成功,首先一個最重要的14 台機組,近(jìn)7 億(yì)美元(yuán)的發電設備市場份額來進行(háng)國際招標(biāo),同時還明確了左(zuǒ)岸(àn)必須是聯合體投標,聯合體中還必(bì)須包括中方的製造(zào)企業。為了要求(qiú)國外廠商(shāng)全麵轉讓技術,作(zuò)為業主方的三峽總公司還花費了巨額的資金,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(jiù)是三峽的技術引進,不單是某一單項技術的引進,它是一個(gè)全麵的技(jì)術轉讓。全麵轉讓的涵義已不單是合(hé)作生產中的僅將圖紙作(zuò)為成果來(lái)轉讓(ràng),而是將如(rú)何進行(háng)的設計、設(shè)計中涉及的計算分析軟件和技術(shù)訣竅以(yǐ)及最終的結果進行轉讓。
(3)此項技術引進工(gōng)作中,赴國外培訓(xùn)人員數量多。
(4)引進技術工作的時間跨度(dù)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(de)效益。
2.1 引進技術的具體內容
以往的引進(jìn)技術注重的是技術資(zī)料方麵的內容,更多的技術引進都體現在獲得技術資料方麵,而三峽(xiá)的(de)技術引進(jìn)則以(yǐ)技術資料為載體,然後貫穿於整個合同的執(zhí)行過(guò)程。首先是從模型試驗開始、然後是初步設計、施工設計、材料(liào)采購、生產製造、檢查驗收、工地安裝等,全過程的參與,使(shǐ)得(dé)技術人員不(bú)僅僅(jǐn)是掌握了技術,而(ér)且真正地理解(jiě)和掌握了技(jì)術的來龍去脈。
2.2 引進技術的時間過程
從1997 年8 月合同正式(shì)生效開始,哈電機公司開始了近6 年的技術引進過程,從1998 年至2002年,哈電機公司先後共(gòng)派出(chū)二十多批次,近160 人次在法國、挪威、瑞士、巴西、西班牙、意大利等國參加軟件引(yǐn)進、設計、工(gōng)藝、質量、測(cè)試和檢驗、采購、衝剪(jiǎn)和線圈工藝、釺焊及特殊工藝、工藝工裝模具、生產製造等培(péi)訓(xùn)工作。
2.3 引進的主要(yào)技術
(1)發電機①水輪發電機電磁參數設計;②水(shuǐ)輪發電機的電磁場(chǎng)分(fèn)析;③發電機剛強度分析計算;④發電機組軸係穩定性、臨(lín)界轉速及(jí)動態響應計算;⑤電力係統與電機仿真計算;⑥發電機通風冷卻技術(shù);⑦發電機推力軸承技術;⑧發電機繞組(zǔ)絕緣技術(2)水輪機①水力設計技術;②模型水輪機(jī)試驗測試技術;③三峽水輪機(jī)結構計算(suàn)軟件(jiàn);④其它(tā)設(shè)計軟件。
2.4 引進技術的(de)成果
(1)人員方(fāng)麵通過6 年多的技術引進,哈電機公(gōng)司不(bú)僅全麵地掌握了大型水電機(jī)組的製造技術,為三峽電站提供了(le)優質(zhì)的產品,同時也培養出了一大批優秀的技術人才,這些掌握了先進技術的科技人員,把從三峽項目中所(suǒ)學到的知識消化吸收,運用到更廣更多的方麵(miàn),許多人已經成為了(le)哈電公司的技術骨幹和中堅。
(2)軟件方麵引(yǐn)進了大量的計算軟件(jiàn),其中僅發電機就有8 個部(bù)分共20 多種軟件,如SIMSEM,可對三峽(xiá)發電機在帶有交直流輸電線路的係(xì)統上的運行狀態進行初步分析(xī)。此部分引進(jìn)的軟件中還包括(kuò)了一些商業軟件,如MADYN 和ANSYS 等。ABB 公司為三峽設計的水(shuǐ)電機組(zǔ)冷卻方式為半水冷係統,主要(yào)計算軟件(jiàn)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流體動力計算,比(bǐ)較先進。水(shuǐ)輪(lún)機方麵(miàn)引進的三(sān)維粘性流動分析軟(ruǎn)件Tascflow 商業軟件在三峽水力設計分析中得到了(le)應用(yòng),一大批先進的軟件的應用,極大地提高(gāo)了哈電公司(sī)的科研(yán)開發能力(lì)和水平,象(xiàng)三維粘性流動分析軟件Tascflow,大部件剛強度計算軟件ANSYS,軸(zhóu)承(chéng)軸係設計分析軟件MADYN 和通風冷卻計算軟件flowmaster等先進的商業軟件的配置和使用再加上ABB、KE、Alstom 公司自行開發的各具(jù)特色的專用軟件,使科研的綜(zōng)合能力得到了極大的提高。
(3)設計與製造技術方麵在設計方麵,除了引進了先進的結構設計,如發電機定(dìng)子機座采用的斜支墩技術,這是針對大型(xíng)機組部件因受熱所引(yǐn)起的變形,設計出的有延周長膨脹適應特點的部件。在水輪機轉輪的設計方麵,還采用了新(xīn)型的葉片設計理念,可(kě)將水輪機效率提高~94%以上(shàng)。這些先進技術的應(yīng)用,提高了(le)產品的技術水平,也促進了技術的進步(bù)。同時在設計上引(yǐn)進了新的設計方式,廣泛應用了新的繪圖軟件,大大提高了設計的能力。
在製造技術方麵,掌握了(le)大型部件的(de)製造工藝,象水輪機轉輪重達450t,直徑在10m 左右,如何保(bǎo)證組裝的質量和焊接質量,直接影響轉輪的整體性,對(duì)機組性能的保證是至關重要的。通過引進技術後,在這些大(dà)型部件的製造中,不僅滿足了圖紙的要(yào)求,有的部件質量甚至超過了國外的產(chǎn)品。
(4)管理(lǐ)方麵通(tōng)過引進(jìn)技術,哈電機公司不單單是在技(jì)術上得(dé)到了發展,而(ér)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(shì)依照原(yuán)有的工藝和(hé)技(jì)術而形成的,組織的結構也是如此設置的。企業按照工藝的流(liú)程(chéng),和產品的特點,形成的(de)生產組織管理流程和結構是多層次的,技術的信息(xī)是通過層層的傳遞,才(cái)能(néng)最終完成一項生產任務(wù)。這種多層次的組織形式(shì),使得信息傳遞和部門間的相(xiàng)互(hù)溝通十分(fèn)不順暢,如(rú)圖1 所示。
在三峽項(xiàng)目的執行過程中,則完(wán)全打(dǎ)破了原有的組織結構形(xíng)式(shì),參照國外的生(shēng)產管(guǎn)理方式,突出了以項目管理為主線,把(bǎ)項目經理作為紐帶,對外代表工廠,對內則代表用(yòng)戶,及時準確地把用(yòng)戶和工廠的相關產品製造過程中的(de)信息傳遞給各個環節,大大地提高了工作的效率,如(rú)圖2 所示(shì)。
(5)機組(zǔ)安裝技術通過與國外(wài)的合作,在安裝方麵獲得了完整安裝技術資料,填補了國內在安裝方麵的一些(xiē)空白,特別是一(yī)些大型機組的安裝規範(fàn),過去國(guó)內的安裝單位都沒有統一的標準,完全是靠經驗,通過三峽(xiá)的引進,掌握了大型發電設備安(ān)裝(zhuāng)的技術,也建立了適應國內電站安(ān)裝需要的技術條件和規範,如圖3 所示。
3 引進技術的消(xiāo)化吸收、再創新
在消化吸收左岸引進技(jì)術的基礎上,哈電公司在技(jì)術上(shàng)又有了創新的發展,其中在水輪(lún)機轉輪設計中,開發出具(jù)有哈電(diàn)公司(sī)特色的模型轉輪,該轉輪不僅(jǐn)各項性能指標遠(yuǎn)遠好於原來引進的左岸外國公司的轉輪,而且該“混流式L 型葉片轉輪”還獲得了國家發(fā)明專利,此專(zhuān)利同時也獲得2008 年中國專利獎優秀獎。
另一重大的創新就是哈(hā)電公司(sī)在右岸(àn)所采用(yòng)700MW 巨型(xíng)機組空冷的新時代,三峽左岸由於采用的是半水冷(lěng)發電機,這種冷卻方式的發電機盡管冷卻的(de)效果比較理想,但(dàn)由於需要專用的循環水係統,在廠房內要有一定的占地麵積,同時還要設置淨化水(shuǐ)設備,在機組運行過程中,維護工作量大,還存(cún)在著水泄漏造成事故停機等(děng)諸多麵的問題。哈電公司(sī)正是基於左岸機組存在的問題(tí),在開展了大量研究工(gōng)作的基礎上,設計出了與左岸機組完全不同的冷卻方式的機組。哈電公(gōng)司(sī)在右(yòu)岸機組的(de)創新,從三峽右岸機(jī)組投運後的數據表明,哈電公(gōng)司自主研(yán)發(fā)、自主設計、自主製(zhì)造的全空冷機(jī)組(zǔ),運行穩定(dìng),各項指標完全符合合同的要求,而且(qiě)在全部三峽(xiá)投運的26 台機組中,哈電公司(sī)生產製造的機組台台都創下最優的記錄,被用戶讚譽為創金(jīn)牌的機組。
4 引進技術(shù)工作成功的關鍵因素
哈電公司(sī)在三峽項目上通(tōng)過引進技術,使企業在世界水電技術的舞台上獨占鼇(áo)頭,隻所以能有(yǒu)這樣的成果,主要取決於以下(xià)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,正是通過以(yǐ)市場換技術的方式,吸引了國外知名廠家,集世界之先進的技術用於三峽工程上,使國內的企業(yè)有機(jī)會接觸到最前沿的水輪發電機(jī)技術。特別是在投標方式上,國家(jiā)規定的任何一家國外公司中標,其聯合(hé)體內必須有國(guó)內的企業參加,這就給國內企業創造了學習先進技術的(de)機(jī)會,這(zhè)是尤為關鍵的一點。
第二,三峽開發總公司是國內最開明的業主(zhǔ),正是(shì)由於他們在引進技術上為(wéi)國內企業(yè)提供了(le)寶貴的資金,如果沒有(yǒu)三峽總公司無(wú)償為國內企業提供的幾千萬(wàn)美金的技術引進費作為學費,在當時的經濟條件下(xià),國內(nèi)企業盡管急需國外的(de)技術,也會因囊中羞澀而無能為力。業主為(wéi)企業提(tí)供引進技術的資金,企業可(kě)以免費獲得國外先(xiān)進技術,掌握了先進技術的企業,又可以為用戶提供更優良先(xiān)進的裝備,因此這是對雙方來說(shuō)絕對雙贏的策略(luè)。
第(dì)三,三(sān)峽項目引進的技術在當時是最先進的技術(shù),避免了以往某些項目引進的技(jì)術,都是國(guó)外即將淘汰的技術。同時,為了有效地控製技術引進的效果,三峽總(zǒng)公司還規定了一(yī)條特殊的支(zhī)付費用(yòng)的條件,那就是每一項技術引進和(hé)技術培訓,必須有國內(nèi)企(qǐ)業的參與人員(yuán)簽字,證明已經掌握了技術,或已經獲得了核心的技術和軟件,三峽總(zǒng)公司才能支付這筆費用,這也極(jí)大地保證了技術引進的(de)成效。
第四(sì),一項(xiàng)技術的引(yǐn)進能否有成效,還有一(yī)個(gè)重要的因素,就是國內的企業具不具備(bèi)掌握(wò)先進技(jì)術的(de)客觀(guān)條(tiáo)件,這一方麵既有人(rén)員是否能(néng)夠學習掌握先進的技術,而另(lìng)一方麵還有硬件方(fāng)麵能(néng)否適應引進技術(shù)的需要。哈(hā)電公司應(yīng)該說(shuō)在這兩方麵都完(wán)全符合要求,通過(guò)引進技術的過程培養了一大(dà)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(huī)出巨大的作用。通過引進技術過程共投資近七億元(yuán)對公司的科研、工藝、生產等裝備進行相適應的改造,形成了完備的裝備體係。
第五,再創新(xīn)的能力,這是衡量技術引進成功與否(fǒu)的(de)又一個要素之一,如果企業的技術水平僅僅停留在引進技術時的水平而沒有任何進步,那麽這樣的技(jì)術引進隻能算是成功一半,因為更重要的一半是在引進技術的基礎上,能夠(gòu)再創新,開發出更新的技(jì)術。這一點哈電公司在三峽項(xiàng)目(mù)上做到(dào)了,不僅掌握了國外的先進技術,而且創造性地發揮,設計製造出新的(de)領先於世界的全空冷巨型發電機組。
第六,引進的技術能否有生命力,還取決於市場的需求程度。而隨著中(zhōng)國改革開放的(de)進程,國民經濟的快速增長,對(duì)電力需求也是與日(rì)俱增。廣(guǎng)闊的水(shuǐ)電設備市場,為國內發電設備製造企業的提供了再發展的機遇(yù),一大批大型電站的建設,使得國內發(fā)電設(shè)備製造企業有了應(yīng)用新技術的舞台。
這些因(yīn)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(chéng)的條件(jiàn),正(zhèng)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(xiá)大型水輪(lún)機發電設備技術引(yǐn)進的成功,為今後國內技術引進提供了一(yī)個重要的(de)參考例證,在總結其工作經驗的同時,也對未來相關技術(shù)的(de)引進工作(zuò),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,推動企業的自主創新工作。
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