04.27 江蘇永瀚“極端製造”之路的啟示

“最江蘇”導讀

成立僅4年,已基本掌握葉片製造核心技術,並具備批量生產能力,成為江蘇製造業轉型升級的代表性企業,其經驗值得借鑑。我們認為,江蘇永瀚的創新發展實踐可以總結為“極端製造型”。

隨著我國製造業轉型升級的深入,在極端條件或環境下製造極端尺度或極高功能器件的“極端製造”已成為現實所需。航空發動機和燃氣輪機的核心部件——高溫合金冷卻葉片,製造難度極大。全世界僅有少數國家掌握核心技術,且長期封鎖核心技術。

2011年10月成立的江蘇永瀚特種合金技術有限公司,自成立之初就將高溫合金冷卻葉片鎖定為主攻方向,矢志實現葉片國產化,為我國裝備製造業轉型突破提供支撐。

江蘇永瀚特種合金技術有限公司圍繞高溫合金冷卻葉片傾力投入,發揮民營企業靈活的機制優勢集聚資源,以人才整建制引進破解技術難題,以精細核算提升資源利用效率。

成立僅4年,已基本掌握葉片製造核心技術,並具備批量生產能力,成為江蘇製造業轉型升級的代表性企業,其經驗值得借鑑。我們認為,江蘇永瀚的創新發展實踐可以總結為“極端製造型”。

擔綱國產化重任

航空發動機和燃氣輪機被譽為裝備製造業“皇冠上的明珠”,製造難度極高,是一個國家綜合國力的重要體現。

江蘇永瀚“極端製造”之路的啟示

“‘兩機’製造的難度,集中體現在核心部件——高溫合金冷卻葉片的製造上。高溫合金冷卻葉片需要長期處在溫度極高、轉速極快、應力極複雜的極端作業環境中,對結構設計、材料質量、製造工藝等有極其嚴苛的要求。”江蘇永瀚特種合金技術有限公司總經理錢原吉說。

從技術角度來看,高溫合金冷卻葉片鑄造技術涵蓋流體力學、熱力學、固體力學、材料成型諸多領域,涉及溫度、壓力、強度、收縮膨脹率、材料化學反應等多類參數控制。其關鍵技術,目前僅掌握在國外少數企業手中,沒有公開的技術資料可查,進入門檻極高。

從製造工藝角度看,高溫合金冷卻葉片在製造時要求採取“無餘量加工”法(要求精鑄件一次成型,不經再次加工即達到設計好的尺寸精度),其中最核心的部分更是一個單晶體(樣品中所含分子、原子或離子在三維空間中呈規則、週期排列的一種固體狀態),在形成過程中對溫度、拉伸速率等參數變化十分敏感,製造要求極為嚴苛。

此外,葉片從設計定型到量產需要經過2-3年的工藝開發和部件試驗,資金投入大,回報週期長。這就意味著企業要承擔極高的經營風險,確保資金長期有效供給。

“高溫合金冷卻葉片是極端製造的重要代表。目前,全世界具備高溫熱部件製造能力的僅有歐美、日本和俄羅斯。歐美共享一條產業鏈,水平最高;日本引進歐美成果,並通過自主材料體系建成獨立自主的一條產業鏈,水平其次;俄羅斯原本有體系,發展較慢,水平已落後於歐美和日本。但對其中的核心技術,它們均長期嚴密封鎖。”錢原吉說。多年來,我國有不少企業涉足該領域,投入巨量資金,但始終未能真正突破,導致我國“兩機”嚴重依賴進口,不僅大量資金外流,更威脅到國家安全。加快推動高溫合金冷卻葉片國產化,任務緊迫。

江蘇永瀚特種合金技術有限公司是永大科技集團控股的混合所有制企業,註冊資金1億元,專門從事特種合金的精密鑄造及加工製造,自成立之初就將“兩機”葉片生產鎖定為主攻方向。

錢原吉說,高溫合金冷卻葉片是一種高值易耗品。如飛機發動機,一般運行幾千小時就要更換葉片,而它的費用佔整個發動機的35%-40%。我國每年採購葉片一項就要花費上千億元。因此,高溫合金冷卻葉片製造的市場空間非常大。永瀚的使命就是要實現高溫合金冷卻葉片的國產化,為我國裝備製造業轉型突破提供支撐。

“人才引進+精細核算”

走進永瀚的生產車間,整潔的環境、有序的區域劃分和現代化的機械設備令人眼前一亮。其中,制蠟和制殼車間為恆溫恆溼車間,室內環境溫度和溼度都控制在一定範圍,以確保葉片在成型過程中整體結構不受影響。

江蘇永瀚“極端製造”之路的啟示

而這僅僅是高溫合金葉片製造最基本的必要條件,要實現產業化的目標,還必須具備技術、設備、資金等眾多充分條件。

整建制引進國際研發團隊,攻克葉片製造核心難題。

核心技術的突破關鍵在於人。然而,目前我國葉片研發領域專業人才急缺,從國際大公司招攬人才就成為重要突破口。

建廠之初,永瀚就將目光鎖定在一位國外退休專家身上。這位外籍專家曾在歐洲某知名精密鑄造廠擔任技術總監一職,具有近40年從業經驗,有一支涵蓋葉片精密鑄造各環節的成熟團隊。更為重要的是,他願意以技術轉讓與技術合作的方式與中國民營企業進行合作。經過多輪談判,永瀚最終與這位外籍專家及其團隊達成協議,整建制引進研發團隊。

根據協議,這支由16人組成的外籍專家團隊,在簽約5年內具體負責設備選型、產品研發、本土團隊建設等一系列工作。5年合作期滿,生產的產品成功通過OEM(整機制造商)認證後,這些外籍專家方可獲得協議約定的全部技術轉讓費。

“我們認為,在全球化背景下,自主研發的關鍵在於技術歸屬,本土企業應以更宏觀的視野在全球進行資源配置。國際頂尖科研專家和科研團隊的引入,為我們實現技術的快速突破提供了可能。”錢原吉說。

獲取製造技術僅是起步,為了保證製造工藝達到“極端製造”的要求,真正生產出符合市場需求的產品,還必須有一流的製造設備,以保障產品品質。

“我國兩機產業起步較晚,產業鏈不夠完善,如果在原材料、製造設備等方面全部親力親為,不僅耗時長久,而且成本極其高昂。這就要求我們,要積極借力國外已有成果,發揮後發優勢。”錢原吉說。

目前,國際上對兩機的封鎖主要集中在技術領域,對原材料和相關設備的引進限制則相對寬鬆。永瀚是一家民資為主的混合所有制企業,充分利用這一優勢,用更加靈活多樣的方式開展國際合作。

在設備引進過程中,永瀚大膽讓外籍專家提要求,選擇高標準的設備,公司只負責設備價格談判。最終,在外籍專家的協助下,永瀚實現了多項高端設備和敏感技術的順利進關。先後採購來自美國、英國、德國、意大利等國際頂尖工藝生產設備142臺/套、檢驗測試設備40臺/套,初步建起一條涵蓋產品設計、製造、檢測的完整生產線。

成立不到兩年時間,永瀚就完成了從立項、註冊、開工建設、設備訂貨安裝調試等全部建設內容,並在邊建設邊科研試製中,開展了多種形式等軸、定向和單晶葉片試製的實質性工作。目前,永瀚已完成高溫葉片精密鑄造用工藝技術研究,制定了部分高溫葉片熔模鑄造工藝規範,建立了高溫鑄造葉片的檢驗驗收標準,具備了小批量生產能力。

江蘇永瀚“極端製造”之路的啟示

“以副養主”、精細核算,夯實葉片製造的資金保障。

高溫合金冷卻葉片研發製造投入極大,僅引進人才、設備、搭建廠房,永瀚已經投入近9億元,全部來源於自籌和銀行貸款。這對於一家才成立不久的民營企業來說殊為不易。

永瀚的母公司——永大科技集團,自上世紀九十年代成立以來,一直在工業製造領域耕耘,先後從事PVC管壓鑄設備、移動供電共軌系統、天然氣城市運營系統等生產製造。永瀚成立後,永大科技集團就將高溫合金冷卻葉片作為“未來主業”進行經營,並將集團現有主營業務如飯店、旅遊、房地產置業等作為“副業”,所獲利潤,大部分投入到永瀚的研發建設中。這種“以副業養未來主業”的模式,為永瀚提供了堅實的資金保障。

截至今年11月底,永瀚的銷售收入達到3000萬元,總體仍處於資本和研發沉澱階段,未來的資金需求量仍然巨大。在這種情況下,如何將資金、資源的效用發揮到極致,讓每一分錢都能產出效果,成為永瀚需要破解的又一命題。

“在永瀚內部,我們倡導‘人發揮作用,錢用的明白’的宗旨,建立起一套以人為本,量財使用的管理制度,將成本核算精細到每個環節,實現投入與產出的有效掛鉤,讓每個人都對自己的工作內容與個人所得清清楚楚。”錢原吉說。

向項目管理要節約。永瀚成立4個項目組,每個項目組由專門的負責人帶頭,在接到工作任務後先自行規劃實施方案。項目一旦啟動,永瀚的財務人員就將根據實施方案,從成本、時間兩個維度進行跟進。如果項目能夠提前完成且所消耗的成本在規劃範圍內,剩餘部分將根據一定的算法作為獎金分發給項目組成員。反之,則從獎金中扣除。每年,各個負責人都要接受總經理的考核,對於那些未完成指標的負責人,永瀚將根據其不足提供專門的培訓。如果培訓之後仍無法達到預期效果,該負責人將被辭退。

向個人技能要產出。永瀚以精細核算讓每個人對自己的勞動所得清清楚楚,激勵個人提高生產效率、多勞多得。同時,積極鼓勵員工加強專業技能學習。例如在檢測環節,相關員工如能獲取國防科工局頒發的無損檢測二級認證,則工資可以增至7000元,三級則能增至10000元。雖然增加了投入,但是個人技能的提升,最終將會轉化為產出績效。

憑藉精細核算,永瀚建立起一套科學高效的管理體系,這不僅使資源投入更有據可循,也為激勵員工內生動能,激發企業創新活力提供了保障。目前,永瀚已擁有一支200人的專業團隊。永瀚的16名外籍專家除在工作中具體把關制蠟、制殼、澆鑄、特種工藝、後處理、無損檢測、實驗室等關鍵環節外,還會定期為本土員工開展行業發展分析、專業技能講解等專業培訓。永瀚的本土員工正在快速成長,很多已開始擔負企業生產指揮的重任。

經過近四年的發展,永瀚試製的350mm空心單晶葉片,600mm等軸葉片和30mw級艦船/工業燃氣輪機1至4級導向葉片及動葉片均達到設計指標,精度達到0.3-0.4毫米,粗糙度在1.6-3.2微米,企業的產能可以滿足12億元的市場規模。

零基礎上速生長的啟示

“現階段所取得的成績,基本符合永瀚第一個‘五年計劃’的相關預期。但受制於我國相關產業鏈不夠完善,相關推進也遇到困難。我國整機制造廠商對整機運行數據以及生產製造的數據積累不夠,還無法提出明確的設計要求,而國際客戶對熱部件的要求十分清晰,對製造工藝也很瞭解,溝通起來比較方便,這使永瀚不得不把更多的目光先放到國際市場。”錢原吉說。

江蘇永瀚“極端製造”之路的啟示

目前,永瀚的國際客戶主要是法國阿爾斯通、美國GE公司、意大利安薩爾多燃氣輪機公司等。已通過阿爾斯通公司OEM認證,成為中國唯一一家熱部件領域通過國際供應商認證的公司,並收到阿爾斯通公司採購訂單。

“未來,永瀚將以‘成為真正解決中國熱部件需求的企業’為目標,始終鎖定高溫合金冷卻葉片,上游發展合金材料製造、下游對接國內整機制造廠,使中國製造的葉片真正應用於中國製造的‘兩機’之中”,錢原吉說。

我們認為,永瀚圍繞“兩機”製造的核心難題,以高溫合金冷卻葉片產業化為目標,以人才引進突破技術壟斷,以精細核算合理配置資源,憑一己之力在“極端製造”領域初步站住腳跟,為我國儘早實現“兩機”國產化帶來了曙光。

隨著我國製造業轉型升級的不斷深入,製造產品正從外圍“淺水區”不斷向核心“深水區”挺進,江蘇作為製造業大省,需要更多像永瀚這種直面高難度研發、直面大項目製造的企業。永瀚的實踐具有啟發價值。

其一,“極端製造”並非遙不可及、高不可攀,江蘇製造企業要有信心。永瀚在國內無產業鏈基礎、企業無研發基礎的情況下,勇敢涉足高溫合金冷卻葉片製造,並取得初步發展成果,為江蘇製造企業樹立了標杆。在建設製造強省的過程中,將有大量基礎性、高難度的工業製造項目,亟待江蘇製造企業去突破、去攻克,一定要摒棄“技不如人”的自卑心理,堅定發展信心。同時,政府也要研究方案,對這類關乎國民經濟和工業製造全局的基礎性項目和企業給予扶持引導,推動更多江蘇製造企業在“極端製造”領域搶佔制高點。

其二,“極端製造”需要投入巨量資源,企業的精細化管理能力至關重要。永瀚的經驗表明,推進“極端製造”需要科學化、精細化的管理運營作為配套。長期以來,我們的粗放式發展不僅體現為資源投入、產出品質方面的粗放,而且體現在內部管理運營等方面。這就要求企業轉型升級的落腳點,不僅要放在產業鏈攀升、產業項目高端等方面,也要放在資源的整合配置、運營管理方面,用更到位的管理,實現更高效的產出。

其三,在國內產業鏈不完整的情況下,要放眼全球尋找市場機會。面對我國“兩機”產業鏈不完整的情況,永瀚以“中國製造”裝配國際產品為目標,鎖定行業巨頭,建構國際化研發團隊,打入國際市場。長期以來,我國巨大的市場空間為國內企業起步發展提供了必要條件。新時期,在國內市場飽和或者市場需求不大的領域,企業轉型發展應有國際化視野和全球化配置資源的思維,積極嵌入國際產業鏈,獲取優勢位置。


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