创新与智能制造——振华重工自主创新之路

◆陈家庆 / 文



创新与智能制造——振华重工自主创新之路

◆陈家庆 / 文

上海振华重工（集团）股份有限公司成立伊始，就将自主创新作为企业发展的不竭动力。公司始终高举振兴中国制造的旗帜，积极自主创新，通过突破核心和关键技术，技术不断进步，支撑和引领着公司发展，并不断向高端制造业迈进，争当中国制造的排头兵。

一、自主科技创新硕果丰

在党和国家、社会各界、上海市及中交股份等各级领导的关怀和支持下，瞄准世界科技发展前沿，特别是港机技术前沿，发扬“大力加强企业创新能力建设，努力掌握核心技术和关键技术，拥有更多自主知识产权，为企业进一步做大做强提供强大科技支撑”的精神，经过20年的奋斗，公司不仅连续14年保持港口机械世界第一，而且成为大型海工装备和大型钢构的后起之秀，呈后来者居上之势，自主创新硕果累累。

1.大型港口集装箱搬运装备助力公司起家，并连续17年称雄世界

集装箱岸桥和集装箱船一起，是每天财经电视新闻中作为国际贸易象征常有的片头特写。振华重工该类产品技术领先世界，首创了双40英尺岸桥等20余项核心技术，产品已经进入世界88个国家和地区的200多个码头，连续17年销量排名世界第一，占国际市场份额的50%以上，近9年已经上升到70%以上。

2.大型散货搬运装备也居本行业前列，创造了多项世界第一

它是公司港口装备产品中的另一大类，包括抓斗卸船机、装船机、斗轮堆料机、斗轮取料机、斗轮堆取料机、环保型链斗卸船机、火车翻车机（3节火车厢不脱钩、整体翻车卸货的装备）等。目前已经销往世界27个国家和地区的80多个码头。近年来占国内市场份额也超过了70%。世界最高生产率的大型散货搬运装备每小时3200吨的抓斗卸船机、每小时1.2万吨的装船机和斗轮堆料机等，也都首先在公司诞生。尤其是开始升级到承担码头系统总承包工程，成功完成了太仓武港散货码头系统和河北曹妃甸二期散货码头系统总承包项目，并且运行良好。开发成功的每小时3800吨链斗式连续卸船机，结束了散货露天搬运作业不可避免的扬尘污染的历史，开创了散货搬运装备环保高效新时代。难能可贵的是，公司散货产品能被世界级客户接受，这些巨头包括三类：以巴西淡水河谷、澳大利亚力拓等为代表的世界矿业巨头，以英国阿赛络－米塔尔钢铁集团为代表的钢铁巨头，荷兰EECV、OBA，以及火力发电的几大世界电力巨头。

3.海工装备实现高端切入

公司瞄准高技术含量、高附加值的高端市场，通过对技术研发的持续投入，打破了发达国家的技术垄断，自主开发的大型海工装备已经登台亮相世界，实现了高端切入。

大型海上浮吊。已经成为与大型港口装备产品实力接近的公司拳头产品，研制出了“海上巨无霸”系列技术和产品。4000吨全回转浮吊亚洲最大；7500吨浮吊再突破，起重量和起升高度成为全回转浮吊世界第一；8000吨固定双臂架浮吊世界最大，已成为世界上能设计、制造大型浮式起重机的三大企业之一，极大提高了海工装备的研制能力，具备了为我国和国际油气田开采及海事工程持续自主提供重大装备支持的技术能力和条件,不仅结束了我国重大工程必须依赖国外浮吊的历史（我国海油作业中3800吨蓝疆号浮吊及以前大多依赖进口），还出口到了欧洲、美国、新加坡、韩国等国家。

铺管船。国内出口整船产品第一家。近年来，公司研制的3000吨到5000吨海上石油铺管船率先出口卢森堡、新加坡和西班牙等。

海上石油自升式平台。目前公司已开发完成91米多（300英尺）自升式钻井平台和近122米（400英尺）钻井平台。公司的目标是具备当代主流型式和功能配置自升式钻井平台的研制能力，掌握其核心配套件设计建造的关键技术，并具有自主知识产权，打造自主海工平台品牌。

海工专用配套装备。打破了国际垄断。此前，大多数核心配套设备依赖进口，尤其是高附加值配套件被国外供应商垄断，这也成了名为总吨位世界第一、实为“造壳工业”，也阻碍了我国海工装备行业发展。公司秉承了大型港机“自主创新武装”到“主要材料和零部件、不受制于人”的策略，花大力气攻克海工专用配套件关键技术，正在自主研制1250、1600、3800KW各种型式大功率系列推进器，其中3800KW大功率可升降全回转吊舱推进器为国内首创，系统的部件国产化率达到了80%；成功开发自升式平台升降系统，打破了国外厂家的垄断，填补了国内的空白，最近已经获得了新加坡订单，为国内首次出口；大拉力锚绞车继成功应用于4000吨、7500吨浮吊后，现又随马士基海工正式进入国际市场。

4.以钢为纲，练就玩转钢铁的功夫，成功完成了具有世界影响力的大工程、大项目

全世界每年出产11亿吨钢，中国出产约7亿吨，近一半将变成产品或半成品。钢铁虽然冰冷坚硬，但如果能玩转它，将是我们劳动密集型企业大有作为的机会。公司是中国最早获得世界权威的美国钢结构协会桥梁和建筑钢结构认证成为具有生产资质的企业，还持有德国钢结构生产企业资质、加拿大焊接局焊接企业资质，拥有专业焊接研究所和5000多名焊工的人力智力资源，练就了玩转钢铁巨人的功夫，形成了年产100万吨各种钢结构的能力，使公司成功完成了以美国旧金山海湾大桥全部钢结构、英国风电、澳大利亚电厂钢结构模块，以及港珠澳大桥主要配套装备大直径管桩钢结构、海底碎石整平船、隧道海底沉放安装船为代表的一批具有世界级影响力的大工程和大项目。

5.研发低碳环保、新能源技术，捕捉新市场、武装传统产品，实现升级换代

公司前瞻性地开发低碳环保新能源技术及其应用，为公司赢得新能源装备市场争取了主动。公司市电轮胎吊和锂电池轮胎吊的研制成功，引发了码头堆场装备节能减排的大革新。公司自主研发的环保高效的全自动化码头，建设长兴基地自动化码头示范线所带来的示范效应，必将成为当今集装箱码头新一轮建设的发展趋势。目前正在参与欧美多项自动化码头的竞标，也开始引起国内厦门港和上海港的积极关注和兴趣。

二、持续创新，逐步实现智能制造

1.以科技创新作为第一驱动力，助推公司由小变大

（1）敢为人先，每年一个世界第一目标

“每年至少创造一个世界第一”是公司科技创新的目标与动力，以此推出新产品、实现市场和产品的多元化。

公司始终践行并兑现这一承诺，不断涌现出新的“世界第一”，如：用于自动化码头的 双小车岸桥、用于常规码头的双小车岸桥、可吊双40英尺箱的岸桥、双40英尺箱双小车岸桥、大梁升降式岸桥、挖入式港池岸桥、RMG/RTG双向防摇系统、应用GPS 的集装箱机械(RTG) 、应用超级电容的绿色RTG、可实现功率合成和分解的差动减速器、无缆吊具、无电缆户外电梯、高速电缆输送小车、ZPMC品牌电控、二级安全制动器、产品研发分析平台、无人全自动化堆场、新型无滑环自动缠绕电缆卷筒、锂电池驱动的自动导航小车（即AGV）、锂电池驱动可取代集装箱卡车的跨箱搬运车、无液压的纯电动吊具、7500吨全回转浮吊、每小时12000吨生产率的散货装船机、每小时12000吨的散货堆料机、世界最大的折臂大梁岸桥、世界首创的800吨风电安装打桩船、美国旧金山海湾大桥钢结构。还有即将成为世界第一的12000吨全回转浮吊；即将成为世界第一的港珠澳隧桥特大工程配套海工装备等。

（2）以创新为支撑，引领“有品质的增长”

公司始终以科技创新作为支持，攻克一批重大科技难题，引领“有品质的增长”，提高了核心竞争力。

在港口机械市场，公司着力推出自动化技术与节能环保技术，推动港机产品“智能化”和“绿色升级”，研发出低碳环保高效集装箱全自动化码头装卸技术，并在公司长兴基地建成示范线；研发了锂电池节能轮胎吊、低能耗岸桥等多项节能新技术，引领着全球港机技术向低碳、环保发展；为迎接船舶大型化，早就预备了现有产品的升级改造技术和新产品的大型高效技术。这些都为公司抢占市场先机奠定了实力基础。

在海工市场，2010年，公司开工建造91米多（300英尺）自升式钻井平台“振海1号”，大胆投入，先研制、做样机、再优化，掌握自升式钻井平台及其核心配套装备的设计建造关键技术，形成具有自主知识产权的设计，以打造自主品牌的海洋石油平台产品，正式进入国际市场。

振华重工的发展反复验证一个规律：只有拥有强大的自主创新能力，才能在激烈的市场竞争中把握先机、赢得发展的主动权。

2.完善创新体系，实现公司由大变强

（1）构建和运行好“三个体系”

公司建立并运行了研发、改进和合作创新的三个体系，即：以博士后工作站、陆上重工设计研究院、海上重工设计研究院，以及相关部门和单位为主体的“一站二院七部九基”的科技研发体系；以项目实施和应用为依托、以技术工艺人员为主体的持续改进体系；以产学研用合作的“四位一体”创新体系。

（2）注重“两个结合”

第一，推进信息化与工业化“两化”深度融合。

公司开发的远程操作系统，实现了集装箱堆场轮胎吊和轨道吊的自动化运行以及室内对外场设备进行故障查询和监控，提升了信息化水平。目前，该系统已在上海外高桥码头自动化堆场成功应用。

2009年公司被批准为“上海市海洋重工装备工程研制推进信息化与工业化融合重点实验室”。2010年公司“海洋重工装备91米多（300英尺）水深自升式钻井平台工程研制和信息化”项目被批准为“上海市两化项目”。2011年公司获得上海市科委“海洋重工装备的数字化样机关键技术研发与应用”研发项目。公司构建了高性能网络平台与计算分析环境，作为一个船舶与海洋工程设计通用的信息化设计平台，已经历过800吨自升式起重平台、港珠澳大桥重要配套装备抛石整平船和管节沉放船等项目的实践。公司积极推进远程监控、智能维护等信息技术在码头装备的应用和海工重要装备的信息化研发，以信息化带动工业化。

第二，推进产学研用结合。

2008年，公司与上海交通大学、同济大学、上海海事大学成功联合研制世界单机起重能力最大的7500吨全回转起重船，该项目被列入“十一五”国家科技支撑项目。此外，节能型轮胎吊，抗地震岸桥、低噪声岸桥，亚洲最大、世界第三的散货卸船机项目，亚洲第一的4000吨起重船，国家863科研计划的世界首创的“集装箱自动码头装备及示范”项目，动力定位推进器中的大型螺旋伞齿轮加工技术等，都是公司与国内知名高校共同钻研的成果。目前，公司正在深入进行 “深水动力定位系统”和“大型铺管船”项目的合作研制。

公司建立了以企业为主体，以市场为导向，产学研用合作创新的体制，成功攻关近百个科研课题，促进了科技成果的产业化，走出了一条求质图新、率先发展的新路子。与公司联合攻关的国内外高等院校，还包括上海大学、江苏科技大学、南京航空航天大学、重庆大学、浙江大学、北京交通大学、北京理工大学、太原科技大学、武汉理工大学等13所大学；与公司联合攻关研究单位包括上海船舶设计研究院、中船708所、第三航务工程设计研究院等。

（3）着力“三个市场”

一是以科技创新引领港机市场。

公司以科技创新引领全球港机发展。公司首创的一次可吊2个12米多（40英尺）集装箱的岸桥，可提高效率50%以上，结束了世界上起重机一次只能装卸1个12米多（40英尺）集装箱的历史，引发了世界集装箱码头的一场革命。

公司研发了20多项核心技术、30多种集装箱起重机单机机型，开发码头系统总承包技术，已成功完成太仓武港散货码头系统和河北曹妃甸二期散货码头系统总承包项目，实现了从单机创新向系统创新的转变，逐步实现人本型、节约型、高效型、现代型。

二是以科技创新带动大型海工和大型钢结构市场。

2007年打捞宋代沉船“南海一号”全球瞩目。公司设计制造的“华天龙”4000吨全回转浮吊为此一显身手，保证了沉船平稳起吊出水。它向全世界宣告，过去只能由发达国家设计制造的巨型设备，今天中国人也做出来了，而且做得更大、更好。

公司控股股东中交股份完成对美国著名海工设计公司F&G的收购，使公司在海工领域的发展如虎添翼，已完成91米多（300英尺）自升式海上石油钻井平台建设。

在大型钢结构市场，公司拥有高强度厚钢板和低温高韧性焊接技术，工艺和制造能力达到世界先进水平，拥有多项美国、德国、加拿大等世界权威的生产资质，有年产100万吨各种钢构的能力。

三是以科技创新开拓能源环保与海工配套件市场。

公司依靠科技创新在新领域中高端切入，迅速崛起，拥有多项自主知识产权，为公司的发展提供技术支撑和不竭动力。2010年，公司和龙源电力集团股份有限公司合资成立江苏龙源振华海洋工程有限公司，正式进军海上风电市场。2011年，公司交付了一艘海上风电800吨全回转起重船，是最大的从事潮间带海域风电起重、安装作业的海洋工程船舶。它首创了海上群桩改单桩打桩工艺，并独创液压抱桩器，打桩精度平均达千分之1.6，远高于千分之6的国际标准，为国内首个海上示范风电项目——龙源如东风电150兆瓦风电场15号机组启动立下了汗马功劳。

在关键海工配套件领域，公司加大海工核心装备的研发力度，包括大功率推进器、重型锚绞机等海工配套件，研发出一大批具有自主知识产权的高技术海洋平台配套新设备，并以技术优势和价格优势逐步得到国际海工市场的认可。

（4）坚持“三个投入到位”

第一，坚持资金投入到位。

公司科技经费投入超过营业额的4%，近年来保持在8亿多元的水平，在同规模的装备制造业企业中位居前列。主要用于：

——投入开发新技术、新产品，尤其投入产品的样机制造。有些创新产品可以先生产后销售。

——投入不断完善、持续改进上，产品要做到精品，需要一代一代改进和完善。

——投入国家、上海市和公司自己的工程中心和实验室等能力建设。

——投入科技奖励。公司坚持每年召开科技大会，对重大科技创新成果给予百万元级的奖励。

第二，坚持人才投入到位。

公司将科技人才队伍建设作为公司人才队伍整体建设的重要内容，创新人才引进、培养、使用、激励机制，营造“尊重知识、尊重人才、尊重劳动、尊重创造”的良好氛围。公司通过培养储备技术人才、合理布局人才专业结构、合理规划人才需求规模、引进高水平科技人才等，构建了科技人才保障体系，涌现出一批楷模，开创了活力迸发、人才辈出的新局面。目前，公司共有近2400名科技人员，其中大学本科及以上学历人员占近70%；40岁以下科技人员占90%；公司一人荣获交通部2010年“科技杰出成就奖”称号，一人荣获交通部2010年“优秀科技人员”称号，一人入选国家“百千万人才”库，三人获上海市“科技领军人才”称号，2010年公司荣获交通运输行业“优秀科技创新团队”称号。

第三，坚持感情投入到位。

公司的发展离不开高技术人才，高技术人才价值的实现离不开公司搭建的科技创新平台。公司为高技术人才提供了广阔的科技创新舞台，即“敢于使用新人”与“容错机制”。对于新人，在公司“传、帮、带”机制的培养下，可直接参与设计工作，甚至被委以重任，充分施展才华。面对工作中的过失，公司对技术人员采取宽容态度，但要求“不二过”，提供了人性化的创新平台。

3.永续创新，推动公司由强变精

（1）港口机械向自动化与绿色环保迈进，并迎接船舶大型化

在新一轮的科技革命中，公司率先在港口机械领域中掀起了节能环保的浪潮，前瞻性地进入港口机械自动化与绿色环保领域，推动产业结构升级。

2011年9月，公司隆重举行港口机械新技术交流会，来自全球20多个国家的近260名用户代表参加了交流会，会上展示了公司港机产品在环保、自动、智能化上的新技术。公司自主研发的环保、高效、智能化的全自动化码头，开发了水平运输采用AGV的自动化码头等四种装卸系统，具有节能、低排放、低噪音的优点，引起了世界同行的兴趣甚至震惊。

公司首创了市电轮胎吊，现在又研发出了锂电池节能轮胎吊。它将大功率电池作为轮胎吊的主要动力源，在相同工况轮胎吊上使用该系统可比传统柴油机组省油50%以上。2011年公司对上海外高桥码头的轮胎吊成功进行了锂电池动力系统的改造应用，取得了成功，引发了码头堆场装备节能减排的大革新。

船舶大型化的浪潮不会停止，马士基18000箱船已经诞生。公司早就谋划在先，着力应对，储备了现有产品的“加高加大”改造技术，制定了攻克新产品大型化技术难题的对策和计划，始终掌握着岸桥领先技术。

（2）海洋重工向高附加值迈进

“一带一路”、中国交建“五商中交”打造“海洋重型装备与港口机械制造及系统集成总承包商”等战略机遇，给公司带来了广阔的发展空间。公司海工发展围绕五大业务进行了定位。一是高端海工产品，要抓住机会，积蓄力量，实现钻井平台、钻井船、半潜船等产品的新飞跃；二是各种船舶产品，要对工程类、服务类、综合类船舶进行标准化和系列化分类管理；三是“大、重、特”型钢结构产品；四是海工的核心配套件产品，要打造成为中国交建技术含量、信息化水平最高的“名片”；五是海上能源类服务。

（3）生产制造向精益化、智能化迈进

公司积极优化生产组织体系，推行自动化焊接、标准化设计、质量“零缺陷”，推进生产制造向精益化、智能化迈进。公司已在多个生产基地推广使用自动化焊接设备，建立焊接自动化流水线。在常州等多个基地推行机器人焊接与调试，大大提高生产效率和制造精益化程度。大力加强设计流程管理，以标准化设计提升设计准确率和设计速度。全面推进质量“零缺陷活动”，提高质量控制水平。多措并举，全方位推动产品制造向精益化、智能方向迈进。

4.知识产权保护，提升竞争层次

公司高度重视知识产权保护，以此提升竞争层次，增加了在市场竞争中取胜的砝码。制定的专利申请奖励制度，调动了广大科技人员创新的积极性。截至目前，授权有效专利423件，其中国际授权21件， 国内专利402件。授权发明108件、实用新型285件、外观设计9件。

三、结束语

公司坚持创新强企，创新兴企，永葆企业活力，将继续不甘人后，抢抓机遇，掌握核心技术和关键，在保持集装箱装卸机械全球技术领先的同时，稳步推进港机产品的技术升级和换代，推动从海洋重工、大型钢结构等领域向高端智能制造业迈进。

公司用二十年时间，走过了世界同行40年的道路。公司深深感到，企业要由小变大、由弱变强、由强变精，进而持续发展，出路只有一个，那就是自主创新再创新，实现公司的目标：坚持自主创新，确保世界港机领先地位，带动公司转型升级，完成智能制造的完全转变。

（作者系上海振华重工（集团）股份有限公司总裁助理；本文根据作者在第21届亚太质量组织国际会议暨第十届上海国际质量研讨会上的演讲速记整理）