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为什么我国冷连轧技术的突破是在“国产化”政策之外?
2021-11-12 悉恩悉机床网

  自改革开放始,中国领导层历来把重大工程当作是推动中国经济发展的重要条件和手段。在中国的政策语汇中,重大工程指的是由国家规划的、涉及面广的或具有战略意义的重点建设项目,通常发生在能源、基础材料、交通运输和国土改造等领域,如三峡工程、西气东输、北煤南运、高速铁路等,以及工业领域的宝钢、百万吨级乙烯生产装置、特高压输变电、核电站等。

  一般来讲,一个重大工程需要由众多的设备所组成,其中主要的或重要的设备在中国的政策语汇中被称为“重大技术装备”。

  1983年7月12日国务院颁布的《关于抓紧研制重大技术装备的决定》被认为是首提“重大技术装备国产化”的标志性文件,该文件确定对当时10个重大建设项目的成套设备进行以引进国外先进技术为前提的“国产化”。

  重大技术装备国产化是一个受到政府政策和社会舆论重视的话题。不过,这个话题之下仍存在很多模糊之处,例如什么是“国产化”,国产化和自主创新是什么关系,“重大技术装备”与“重大工程”又是什么关系。对此,北京大学路风教授有着深入的研究和思考,他密切关注中国工业领域发展多年,对相关企业展开长期走访调研,其调研文章接下来将陆续发表于瞭望智库“进击的中国工业”专栏中。

  本篇,让我们来系统回顾作为重大技术装备之一的冷连轧机组的重大突破过程,透过其中的艰难摸索,感悟几代人的奋斗精神。

  一、中国20年未突破的重大技术装备

  冷连轧机组属于“重大技术装备”。从上世纪80年代初开始,冷轧机组就一直是国家关注的重点领域,多次被列入以引进国外先进技术为前提的“国产化”项目之中。但是,经过20年的努力,始终没有突破。

  1983年7月12日国务院颁布的《关于抓紧研制重大技术装备的决定》被认为是首提“重大技术装备国产化”的标志性文件,该文件确定对当时10个重大建设项目的成套设备进行以引进国外先进技术为前提的“国产化”。这10个项目中的第6项是宝山钢铁总厂第二期工程成套设备,其中包括了大型冷、热连轧成套设备。

  1998年2月12日,国家经贸委、国家计委在关于下发《“九五”国家重大技术装备研制和国产化工作的规划方案》的通知中称,国家在“九五”期间选择了10项对国民经济建设有重大意义,市场需求量大、进口量大、技术难度大,且与国家重点建设工程和重点技改工程相结合,急需研制的重大成套设备和重大关键设备,经国务院批准确定为“九五”重大技术装备国产化研制项目。它们被列入“九五”国家重大技术装备研制和国产化规划,并纳入国家计委编制的“九五”国家科技攻关计划。

  这10项重大技术装备的第5项是薄板坯连铸连轧成套设备,文件规定要“结合珠钢、包钢、邯钢三套薄板坯连铸连轧生产线的引进和其它薄板坯连铸连轧项目建设需要,消化吸收引进技术,实现热连轧成套设备及薄板坯连铸连轧关键设备国产化”。

  直到2006年,国务院颁布的《关于加快振兴装备制造业的若干意见》又列出16个需要重点突破的领域,但以“能够尽快扩大自主装备市场占有率的重大技术装备和产品作为重点”的说法,替代了以前的“国产化”概念。在这16个重点领域中,第5个是“研制大型薄板冷热连轧成套设备及涂镀层加工成套设备,实现成套设备国产化,满足汽车工业和家电等行业发展需要”。

  回顾上述官方政策的文本,可以看出:第一,冷连轧机组(成套设备)曾经属于政策认定的“重大技术装备”;第二,它曾经被认定为需要由国家支持的重点领域;第三,做了好多年也没做成。

  一个需要澄清的关键问题是,被许多人认为是支持中国装备工业发展的“国产化”政策,其实是以“引进国外先进技术”为前提的。因此,从逻辑上讲,“国产化”政策是从属于引进政策的,但不是“自主创新”政策。“国产化”政策下的典型做法是引进国外成套技术,由外国公司总包和技术总负责,然后由中国企业通过“联合设计”、“联合制造”参与其中,其政策目的是通过这种“消化、吸收”过程掌握“核心技术”。

  虽然这样讲肯定会得罪许多人,但本文讲的故事恰恰证明,这种“国产化”政策阻碍了中国重大技术装备的技术进步。当然,本文更重要的目的不是纠结“国产化”政策的得失,而是通过中国一重突破冷连轧技术的故事指出,我们至今仍然在低估中国工业取得的成就。

  二、一重突破冷连轧技术的过程

  冷轧是钢铁工业的下游深加工工序。

  钢铁生产从铁矿石和煤炭(经过烧结和焦化)开始,经过高炉炼铁(铁水的一部分可以经过铸铁成为最终产品)、转炉或电炉炼钢,炼出的钢水通过连铸或铸钢形成各种钢坯,然后再经过轧制成为各种各样的板材、管材、线材和型钢。对一部分经过热轧的板材,经过酸洗(洗掉氧化物)再进行冷轧后就制成冷轧薄板(可以镀锌、镀锡和彩涂)。

  虽然只是钢铁工业产品中的一部分,但冷轧薄板是钢材的高端产品,而冷连轧机组也是轧钢机中技术含量最高的设备。冷轧薄板在生活中随处可见,汽车车身是冷轧薄板,洗衣机外壳也是冷轧薄板,上楼乘坐的电梯里面那银白色的壁板也是冷轧薄板。

  在自力更生年代,中国已经开始自主设计和制造冷轧机,但数量很少,经验也很少。改革开放后,国家技术政策改为以引进外国先进技术为主,中国企业以“合作制造”的方式参与了进口大型冷轧生产线的部分生产。但从改革开放之初直到2000年,中国工业从未自主设计、制造过整条冷连轧生产线。

  前身为第一重型机器厂的中国一重,建厂规划就是以制造冶金等重大成套产品为主。在自力更生年代,一重参与过冷轧机的自主开发,在改革开放后,一重也参与过进口冷轧生产线的“合作生产”,但在所有重大设备都以进口为主的条件下,一重没有机会自主开发冷连轧机组。尽管如此,一重一直在积累技术,不断地进行自主开发,而且一直怀有自主开发冷连轧机组的愿望。

  世纪之交,鞍钢要改造升级,其主要举措是扩大冷轧产品的品种和生产能力。随着中国汽车和家电制造业的迅猛发展,市场上对优质冷轧板材的需求量越来越大。当时在国内钢铁企业中,只有宝钢能够生产高级冷轧薄板,且拥有从国外引进的三套大型冷轧设备,但产能远远满足不了市场需求,国内急需的冷轧薄钢板需要大量进口。

  值得历史铭记一笔的是,当时鞍钢的领导决定在改扩建过程中采用国产设备。当时的鞍钢老总刘玠说冷轧机外国人可以做,为什么中国人不能做?彼时,市场化改革的进展也已经让企业可以自己选择设备了。就是鞍钢的这个决定,给了一重在冷连轧机组方面实现突破的机会。

  2000年5月,鞍钢与一重签约,由一重集团为鞍钢设计、制造一套1780mm冷连轧机组,它是制造汽车和家电用钢板的关键设备。当时在国际上,大型冷轧机组只有德国、日本等少数几个国家能够设计制造。从国外进口同类冷轧机组需14亿-17亿元人民币。

  一重在设计、制造这个机组的过程中,采用了多项世界前沿技术和创新技术及先进工艺,各台轧机同步装配,加工中反复研磨,使得机组的装机水平、设备结构、制造精度、综合性能控制指标、产品精度指标等完全达到了国际先进水平,其中轧制过程中正负弯辊无死区切换等关键技术领先于国际先进水平。

  2002年6月底,一重经过近18个月的奋力拼抢,制造完成由5台轧机组成、总重4146吨的1780mm冷连轧机组;设计轧制力为2500吨,最高轧制速度为每分钟1350米。


一重为鞍钢提供的1780mm冷连轧机组

  2003年6月中旬,该生产线在鞍钢一次试车成功,顺利轧出了厚度为0.3mm的高质量冷轧薄板。7月份,该轧机再创纪录,轧出厚度仅0.2mm的超薄板材。负责现场调试的专家指出,在高速轧制的情况下,能十分稳定地轧制出超薄的冷轧卷板,即使国外的一些知名企业生产的轧机也难以做到。这条线轧出的带钢宽1630mm(也就是1.63米),主要用于生产汽车板。

  此后,中国汽车工业进入高速增长阶段,于是这条线既让鞍钢赚钱又推动汽车工业升级。


鞍钢生产的镀锌汽车板

  随后,一重又为鞍钢做了4套冷轧机组,其中有2套值得单独一提:第一是在2004年交付的1500mm机组,它是用来轧制硅钢板的;第二是2006年3月29日在鞍钢一次负荷试车成功的2130mm酸洗、冷连轧联合机组,它具有世界领先水平,是冶金行业生产高等级家用电器板和汽车板材等产品的关键设备,具有广泛的实用价值。

  酸洗、冷轧联合机组的含义是这样:热轧后的钢板表面会有氧化物,不能直接用于冷轧,需要经过一道酸洗工序把氧化物洗掉;材质不一样,酸也不一样,洗掉氧化物之后的钢板就变成纯金属银白色的。过去,酸洗和冷轧机是分离的,中间通过天车倒腾过来,过程很复杂。一重的酸轧联合机组与日本、德国最先进的机组一样,热轧卷被酸洗之后,通过激光焊机焊接起来,直接送到冷轧机里,如果没有问题就24小时不停机,不断生产出来一卷连一卷的冷轧板。

  酸轧联合是目前冷连轧中的最高技术,自动化程度非常高。当时这种大型酸洗、冷连轧联合机组只有德国西马克公司、日本日立公司能够设计制造,中国进口一套该设备约需人民币24亿元。一重开发成功这种机组后,价格立减10亿元,为中国钢铁企业节约采购成本40%,缩短供货周期8-12个月。

  一重提供的这5条冷连轧线使鞍钢成为生产汽车板、家电板、冷轧硅钢(电工钢)等精品板材的主要企业。2006年,一重还为唐山建龙建成900mm四机架冷连轧机,并且实现了自主设计、技术总包的突破。



  2005年,“鞍钢1780mm大型宽带钢冷轧生产线工艺装备技术国内自主集成与创新”项目被中国钢铁工业协会、中国金属学会授予全国冶金科学技术特等奖。2007年1月17日,这个项目又获得国家科技进步一等奖。有关报道称,“此生产线建成投产表明我国已经掌握了冷轧成套设备制造技术和工艺生产控制两大核心技术,对我国冶金重大装备国产化做出了突出贡献”。

  迄今为止,冶金设备领域也就是这个轧钢机项目得过国家科技进步一等奖。1780mm大型宽带钢冷轧生产线项目之所以由鞍钢领衔受奖,是因为鞍钢扮演该项目的技术总负责。这说明了“系统集成者”对于重大成套装备创新的重要性。不过,当一重后来逐渐“羽翼丰满”后,它自己就成为冷连轧生产线的技术总负责方。

  获得协会大奖时,中国钢铁协会在西安西重所举行冶金行业国产化表彰大会,把鞍钢刘总表扬得很高兴。当时与会的宝钢就觉得有点不舒服,说这是怎么回事儿,应该是宝钢把这个先做了啊,怎么居然让鞍钢先做了?

  随后,宝钢集团一个副总经理带了12个工艺、设备等方面的专家来拜访一重设计院。宝钢的要求很“简单”,就是要建一个世界最高水平的冷连轧机组。

  最后确定的是一个1420mm高速超薄带钢冷轧机组,它轧制的超薄钢板在镀锡后用于食品及医疗器械等行业,速度要达到每分钟轧制1700米钢板,相当于每秒近30米。当时这种超薄带钢主要都是进口的,国内不能规模化生产。

  2006年2月,宝钢与一重签约,由一重开发这种轧机。因为难度大,这个项目的开发周期比较长,于2009年在宝钢梅钢安装投产。投产后的效果非常好,速度、产量、质量都不错,得到当时的宝钢董事长徐乐江的高度评价。宝钢以前的冷轧生产线都是进口日本和德国的,而一重这条线的产品质量和产量不比德国在宝钢的生产线差,个别指标甚至超过了国外水平。

  后来一重为武钢设计、制造的1550毫米冷连轧生产线,其稳定性和产品质量也达到或超越了国外同类轧机。这说明中国人做高速薄带冷轧机的技术达到了世界水平。


  三、中国发展冷连轧设备的历史回顾

  一重在冷连轧成套设备上的突破意义重大——到底有多“重大”则需要置于历史的视角才能看清。

  在改革开放之前奠定中国工业体系基础的30年(也是实行计划经济的时期),中国工业自主制造的冷连轧机组屈指可数,能查到的就三个:

【注:这指的是大型现代化的轧机机组。实际上中国从1950年代后期就生产了数量众多的各式各样的小型轧钢机,直到今天许多在农村地区发展起来的民营钢铁企业也在使用小轧机。】

  一个是1971年在太原钢铁厂正式投产的2300mm合金钢板冷轧机,第二个是1984年在重庆钢铁厂正式投产的700mm极薄带钢轧机,两者都属于自力更生年代中国机械工业开发的“九大设备”,其产品用于军工。

  第三个是1965年,机械部和冶金部安排开发本溪钢铁公司生产的1700mm热连轧机和冷连轧机,一重参与了这两套设备的开发。其中的冷轧线长1400米,由8个机组共440多台设备组成,由一重、沈重、太重和其他单位研制。由于时代因素等的干扰,这套冷轧机组到1977年才完成设计制造,后因国家压缩基建投资而没有投产。虽然这两条热轧、冷轧线都是1960年代的技术水平,但由于“大型冷、热连轧板机是世间稀少的成套设备”,所以开发这两套机组的成功之举“开创了我国研制冷、热连轧板机的历史”。

【注:关于本溪钢铁的设备,《中国机械工业技术发展史》(李健,黄开亮 主编,北京:机械工业出版社2001年出版)称这条冷轧生产线于1983年投产(第1271页),但我们的受访人说没有投产。查阅本溪钢铁公司的大事记,其记录中只提到,“1980年3月26日,我国第一套自行设计、制造和安装的大型轧机——1700mm热连轧机联动试车成功”,但没有提到与之相关的冷连轧生产线。本钢公司大事记关于冷轧线的记录是,“1987年9月24日,国家正式批准本钢利用外资建设冷轧项目”,而这条线是在“八五”(1991-1995年)期间建成投产的,其“主要设备技术从法国、德国、奥地利、美国、日本等引进,整体设备达到90年代国际水平,年产为70万吨。”可以相信,1970年代一重参与的中国第一个自主开发的大型冷连轧项目确实“夭折”了。】

  从上述介绍中也可见,计划经济时期开发大型成套设备的“系统集成者”是政府的工业部门。这个体制有双重结果:一方面在技术水平较低的条件下可以由政府动员企业参与大型项目的开发,另一方面也阻碍了企业发展出系统集成的能力。

  改革开放之后,中国放弃了自主开发大型成套设备的努力,改为以引进技术为前提的国产化方式(即在引进项目的内容中增加国产的比例)。那时,中国企业涉足冷轧设备制造最具代表性的事件是为宝钢提供成套设备。

  宝钢一期工程(1978-1985年)没有建冷轧设备;宝钢二期工程建成的2030mm冷连轧机组(1986年),由德国西马克与上海重机厂、东风机器厂等合作制造;宝钢三期工程建成的1420mm冷连轧机组(1997年)由德国西马克、日本新日铁与中国重型机械总公司、一重、上重、南京高速齿轮箱厂(南高齿)和上海电机厂等合作制造;1550mm冷轧机组(1999年)由日本日立、德国西马克与中国重型机械总公司、一重、二重、南高齿、上海电机厂合作制造。

  这里解释一下,所谓“合作制造”其实是在国产化政策下的进口,即由外国公司总承包和技术总负责,由中国企业参与制造(即中国企业扮演分包商角色)。实际上,即使政府没有要求国产化的引进项目,外国企业全部自己生产卖给中国的设备也不划算。因此,所谓“进口冷轧机”并非是整个机组百分之百地从国外运来,而是由外国公司总承包,把其中一些部件分包给中国企业生产。

  从改革开放之初到1990年代末,国内大概上了30多条冷轧线(大多是小线),基本上都属于以这种方式从日本和德国引进的。一套引进的机组,日本企业自己供货大约60%,而德国企业约40%。总体趋势是中国企业生产部分的比例越来越高,到1990年代末,外国企业供货30%,国内生产70%。

  不过,中国企业到那时还未自主开发过成套冷连轧设备。

  有关中国机械工业技术的权威著作《中国机械工业技术发展史》在谈到1990年代末中国设备与国外先进水平的差距时这样评价,“冶金设备方面,突出反映在现代设计水平的差距,如大型冷、热连轧板机长期依赖国外,由外商技术总负债、成套设计,国内仅参加联合设计、合作制造;高精技术装备国内研制较少……”

  四、一重的历史功勋

  这种局面随着一重冷连轧机的突破,在进入21世纪之后被彻底“翻盘”。

  从2000年到2017年,一重一共向国内用户交付了24套冷连轧机组(生产线)。中国在2000年之后的几年从外国企业“进口”的则不过十几套,而且其中有10套是外国企业与一重合作生产的。2000年以后的“进口货”也发生了较大的变化,一条冷轧线的90%甚至95%以上“内容”都是由中国企业供货的,外国企业提供的就是一点点核心技术。除了一重,中国二重和西重所后来也提供过冷连轧机组,但那是在一重突破之后,而且只有少数几条线。

  中国冶金设备工业一个伟大但今天却被遗忘的成就是,在一重为鞍钢研制成功2130mm酸洗、冷连轧联合机组(2006年)之后,中国钢铁工业就很少再进口冷连轧机组。从逻辑上看,很少进口的原因是在中国之外已经没有比中国设备先进太多的冷连轧机了,何况中国设备的价格更便宜、交货期更短、服务更好。宝钢最近在其湛江钢铁项目中上了两条冷连轧生产线,是由三菱日立技术负责的,不过,这已不是主流。

  不知道今天还有多少人记得,直到1992年,中国用于轿车和家用电器外覆盖件的冷轧薄板还全部依靠进口。

  那一年,宝钢在富于远见的黎明董事长的领导下,决定生产汽车板。经过6年的努力,宝钢的汽车板生产才达到盈利的水平。直到1990年代末,宝钢还是中国惟一能够生产汽车钢板和家电钢板的钢铁企业。

  宝钢最初用来轧制汽车板的2030mm冷轧机组是二期工程建成的,本不是按轧制汽车板设计的,所以宝钢对设备进行技术改造并添置了精整、剪切和清洗等设备(三期工程建的1420mm冷连轧机组轧制的钢板太窄,不能用于汽车)。当汽车板成为赢利项目后,宝钢又从日立制作所进口了一套1550mm冷轧机组,于2000年3月投产。因此,到世纪之交,全中国能够生产大型冷轧薄板的设备只有宝钢的三套进口冷轧机组。

  仅就这一个事实看,一重在2000年之后突破冷连轧机组技术是中国钢铁工业的一个重要事件,此后鞍钢、武钢、马钢等企业能够纷纷进入汽车板领域无不与这个突破有关。今天,一重的冷连轧机组甚至让河北省“村里”的企业都能生产高质量冷轧薄板——仅仅十几年已是“沧海桑田”。

  在亚洲金融危机导致的世界经济衰退中,德国施罗曼?西马克公司(SMS)与曼内斯曼?德马克公司(Demag)的冶金部门于1999年合并,新成立的公司命名为西马克?德马克公司(SMS Demag AG),西马克占股72%,德马克占28%。这两个企业都是有百年历史的老牌公司,其中西马克曾经于1904年向中国汉阳铁厂提供了首套轧制设备。2000年,日本三菱重工的制铁部门和日立制作所的制铁部门也合并成立三菱日立制铁机械株式会社。

  从那时至今,在全球范围内能够制造大型冷连轧机组的企业只有3个:德国的西马克?德马克、日本的三菱日立制铁机械,还有中国一重。

  目前,西马克?德马克和三菱日立在中国市场上已经失去了竞争力,但仍然主导着国际市场。一重只向非洲的尼日利亚出口过一套900mm五机架冷连轧机组,于2013年4月投产运行。2013年7月,尼日利亚董氏集团与一重又签订1450mm单机架可逆冷轧机组工程的总包合同。此外还有土耳其企业在与一重谈判,有购买一重冷连轧机组的意向。

  总之,一重冷连轧设备进入国际市场的道路还很长,但前景会越来越好——既然中国钢铁产量占全世界钢铁产量的一半以上,那么能够主导中国市场的企业离主导世界市场还会远吗?

  五、“国产化”政策哪里出问题了?

  这里有一个重要问题,为什么政府从1983年就提出重大技术装备国产化的政策,但一重却迟至2003年才突破冷连轧成套设备的技术?

  答案会令许多人感到意外——因为政府在20年的时间里从来没有允许中国企业开发冷连轧成套设备技术。

  我们问过一重集团大连工程技术有限公司的技术总监张总,一重一直想做冷连轧机组,但为什么直到2000年之后才做?他的回答是:那时都是进口成套机组,哪里有机会做?

  从技术上讲,虽然中国企业在2000年之前就参与了“进口”冷轧机组的制造,而且贡献的比例逐渐加大,但是,由于成套设备与单个设备之间存在着质的不同,所以中国企业最终能够自主开发出冷连轧机组不可能仅依靠渐进的分包方式,而必须经历一个一举掌握“核心技术”的突破——也就是从一开始就自主开发成套机组。

  什么是冷连轧的“核心技术”?张总解释说,早就能生产单个轧机的一重之所以一直没有突破连轧机组,关键的障碍是不知道怎么确定整个生产线的工艺参数,如变形抗力实验曲线、速度、张力等等。虽然国内好多专家教授出过书,讲冷连轧怎么控制和计算,但那只是理论上的。例如,他们曾经把机组的张力定为80吨,但经不起考问为什么是80吨。请钢铁企业有经验的首席专家看,回答说差不多,要不就定为85吨吧,但一重的技术人员还是需要理解为什么是85吨。

  张总说,一重有个领导曾经说他们的设计没有“根”——它其实就是做出一个成套设备并投入实际运行的经验。自己没“根”就总觉得领先者的技术高深莫测。因此,当一重在2000年开始设计第一条冷连轧生产线时,最艰难的地方就是工艺参数的确定。为解决这个问题,他们去鞍钢和宝钢学习考察,从实地的生产线设备上获取一些数据,然后反复修正、调整参数和摸索,开发出计算模型。

  由此可见,用户采用“首台首套”设备确实是有风险的。因此,鞍钢对于一重冷连轧机组的突破确实功不可没。但更重要的是,这个证据恰恰说明以引进技术为前提的国产化方式并不能让中国企业掌握冷连扎机组的“核心技术”,因为这种方式永远不会让中国企业去自主确定整个生产线的工艺参数。由此,这个“国产化”政策反而使中国在冷连轧技术上的突破被耽误了20年。

  一旦突破第一条冷连轧机组,一重在这个领域的技术就有了“根”。用更理论的话说,就是拥有了产品开发平台,使一重的技术团队可以从理论到实践、再从实践到理论地修正、调整和改进设计,逐渐把基础打牢。不过,突破仍然是在深厚积累的基础上完成的。

  张总是1987年大学毕业后进一重工作的,那时他的前辈已经研究冷连轧很多年了。他开玩笑说,“一重是三代人花60年时间研究了六根辊子,到我们这代才敢在国际上说我们能够做好六辊轧机。”

  今天,一重已经掌握了全系列冷连轧机的技术,可以设计制造从750mm到2130mm的冷连轧机,包括750、950、1050、1250、1420、1450、1500、1550、1780、2130mm等规格。

  一重不仅能够根据规格,还能够根据产品的性质来设计、制造冷连轧机组。冷轧工序最难生产的产品是汽车板和取向硅钢片。生产不同的产品需要不同的设备、采用不同的设备和技术(如生产碳钢产品和硅钢产品的设备和工艺就不完全相同)。一重的优势就在于知道什么样的生产线要用什么设备和工艺。

  就设计制造能力来讲,张总认为一重已经不比德国和日本企业差。冷连轧机组的国际招标,有能力与西马克?德马克和三菱日立竞标的国内只有一重一家。由于突破冷连轧技术以后也仅仅花了十几年的时间就能与德国、日本并肩,所以张总心里也在“打鼓”,不得不呼唤“谦虚”二字。他说他也经常反思自己的缺点,认为中国在产品质量一贯制方面还有差距。不过,他说的“一贯制”指的是从炼铁炼钢到冷轧以及精整的全部冶金生产流程,而不是一重的冷连轧机组(这一点令我们怀疑他的谦虚,他确实不认为一重的冷连轧机与德国日本的产品还有什么差距)。

  就制造能力来讲,一重其实比西马克?德马克还强——“我们去西马克看过,厂房、设备都不如一重”。到访一重的日本人也说一重的机床特别好。由于过去十几年对设备的投资较大,一重的硬件条件已经超过德国和日本企业。因此,德国或者日本企业拿到订单还是会找一重进行合作制造。一重已经是世界上最大轧钢设备企业的说法,已经无可置疑(一重也生产热轧设备,而且量还很大)。

  六、中国产业升级的另一条道路

  一重最初生产的冷连轧机组主要是供应规模较大的国有钢铁企业,但随着国企的设备饱和,一重在2007年之后的供应对象逐渐转变为以民营钢铁企业为主。这个转变反映出一些在高增长阶段积累起实力的民营企业开始更换设备,以先进的设备替代掉原来便宜但差的设备。

  2017年,一重为河北霸州胜芳镇的一家民营企业提供了一套1420mm酸洗、冷连轧联合机组,已经投产。据说胜芳镇有几百家与钢铁关联的企业,不过大多都是专业化厂,不是纵向一体化的钢铁企业。这里的民营企业以前用的基本全是小连轧(据说那里有一百多条老式的小连轧生产线,大概都是无锡一带的小企业做的),轧出来的产品不好用,能耗又高,成材率也低,人员成本也大。很好的热轧钢卷买过来了,但经过它们的后续加工,其产品基本上只能民用,工业用不了——“只能做个水桶、炉子、洗衣盆等什么的”。

  在目前的经营环境压力下,民营企业普遍想升级,其中有些企业选择对原来的生产线做些小改造,把能耗降一降,产量和质量提一提;但有些实力较强的企业则选择把老连轧线扒掉,新建生产线,生产批量大的产品。升级对于民营企业当然不容易,需要比较大的投资,但只有升级冷轧设备才能生产品种钢。

  不过,地方政府对产业升级有自己的想法。根据当时的媒体报道,在政府的主导下,在霸州“全市经济中举足轻重的钢铁业,将全部退出历史舞台”。关闭的是两家有几百万吨炼铁和炼钢产能的纵向一体化钢铁企业(霸州市新利钢铁有限公司和河北前进钢铁集团有限公司),下一步是“霸州将利用3至5年时间,对胜芳区域800家涉钢企业进行转型升级。”该报道称,作为“腾笼换鸟,释放发展新动能”的举措,霸州将建成国内规模最大的云谷第六代AMOLED模组生产线,同时称“胜威包装、三强家具、福兴彩印、争荣食品等一批传统企业通过转型实现华丽转身,AMOLED、加州原野、稻香村、中公高科产业基地等一批新兴项目加快建设……”

  我们对冷连轧设备的研究指出另一条“结构调整”的道路,即通过技术进步实现产业升级——如果一批原来生产大路货的民营企业通过设备升级而转向生产品种钢,不仅会使自己的产品升级,还会为中国冶金设备工业的技术进步提供市场。这种升级会在钢铁生产商与设备供应商之间产生一个双方螺旋技术进步的过程,使中国冶金工业越来越强,而且在不伤害经济发展的条件下大幅度改善能耗和环保的状况。

  为了验证这种想法,我们抓住张总去胜芳镇的机会,于2017年8月31日去现场看了一重提供的1420mm酸洗、冷连轧联合机组。使用这套机组的企业是专门做冷轧板的,从其他企业购买热轧卷。据说上这个项目时,地方领导来看过并说了三点:第一,冷轧项目不涉及产能,可以上;第二,产品要升级;第三,项目必须“进园”(当地政府建的工业园)。

  这条在工业园新厂区建的冷连轧生产线目测有1.5公里长,整个流程大致包括:以打开热轧卷为起点(主设备是开卷机),被送上输送线的一段一段的热轧钢板(每卷一段)经过激光焊接(主设备是激光焊机,由武汉凯奇提供)连接起来,这条连续不断的带钢再被输送到酸洗过程,然后经过拉抻进入冷连轧机组;冷连轧机组由5台轧机组成(所谓“五机架”就标志着五台轧机),带钢每经过一台轧机都会变得更薄,经五道轧制成为合格钢板;轧出来的带钢在一个叫做“卡鲁赛尔卷取机”的装置上被卷起来;该装置有两个对称的轴,当第一根轴卷起来的钢卷达到要求的长度后被切断,而继续从冷轧机组出来的带钢立刻被卷在另一个轴上,随后卷取机转动180度,卸下前面的钢卷(成品冷轧卷),同时把正在卷取带钢的轴抬高到原来的位置,如此往复不已。

  说明一下下图:5台冷轧机被置于封闭的机房里,只有在更换轧辊时才会把机房的门打开。因此,当时我们无法看到冷轧机的机构。机房上面标明了三个合作者的名字:业主,轧机供应商中国一重,控制系统供应商宝信软件(宝钢集团的上市子公司)。

  一重设计了整条生产线,但只提供了其中最关键的冷连轧机组(卡鲁赛尔卷取机是机组的一部分,也由一重制造,张总说它很难做),其他的设备如开卷机、输送线、激光焊接设备、酸洗设备等等都是从其他企业采购的。除冷连轧机组之外的其他设备见下页组图。整条生产线的自动化程度很高,所以现场的工作人员很少。我们估算操作这条线的人员(连开天车的和辅助人员)不过百八十号。


现场拍摄的1420mm五机架冷连轧机组

  在这家轧钢厂的办公室休息时,我们遇到该公司的两位副总——王总和于总,都是技术和管理人员。有点令人“惊喜”的是,王总和于总不仅来自梅钢(当然是被这家民营企业“挖”来的),而且全程参与了由一重提供设备的梅钢1420mm高速薄带冷连轧项目,所以张、王、于三个人从那时就认识了。张总说大家都是共事多年的“兄弟”。

  王总回忆说,梅钢在那个项目之前没有冷轧,他们为了这个项目曾经到宝钢接受了一年的冷轧培训。他在建设那条线的过程中,心里一直在担心“真能轧出来吗?”当他在现场眼见第一卷冷轧带钢轧出来并且合格时,“眼泪刷的就下来了”。

  据王总说,当年宝钢的1420mm冷连轧项目(1997年建成)花了90亿元;梅钢的1420mm冷连轧项目(2009年建成)花了30多亿元。我们估计这个民企的1420mm冷连轧项目花了10亿元左右。宝钢的冷轧线之所以那么贵是因为使用了外国设备,当年来现场调试机器的外国工程师每天的报酬是800-1000欧元,而且他们在工作时还用挡板围起来不让中国人看。好在中国人的那种经历已经成为历史。

  王总负责的这条1420mm冷连轧线用18个月建成投产,张总说这个建线速度是全球第一。更让王总自豪的是,这条线投产后的第三个月(2017年8月)就实现超产(一般要6个月)。王总是一个身材高大的南京人,他不会让我们误认为是山东大汉的原因是他那口南京味道的普通话,讲起冷轧技术时一口一句“老外算个屁”。

  这家民企的冷连轧生产线是一重设计、制造的第23个机组;一重的第24个机组是胜芳镇另一家民营企业正在建设的750mm冷连轧生产线;胜芳镇还有一家民营企业正在与一重洽谈建设冷连轧生产线(如果谈成就是第25个)。另外,那位土耳其商人已经邀请一重派人去土耳其现场考察,如果谈成就是第26个。

  谈话间,王总力主再上一条950mm的冷连轧线,专门生产用于家用电器的薄板。不用怀疑,当这几条生产线的产品显示出竞争力和经济效益后,胜芳镇会有更多的企业购买冷连轧机组。只要有市场就会保持技术进步,如果再上10条线就足够让一重忙活好几年了。这种生产企业和设备企业之间的互动过程,会使中国钢铁工业成为不可战胜的力量。


河北民企冷轧车间

  七、尾声

  一重在冷连轧机组上的突破是中国重大装备工业的一项重要成就。奇怪的是,这项成就仅仅在10多年后的今天就已被遗忘。

  但我们不应忘记:直到1990年代后半期,钢材还是中国市场上的短缺商品,冷轧薄钢板还几乎全部依靠进口。一重为河北民企提供的这个机组可是一条年产120万吨冷轧钢板的生产线——30年前要是上这么一条线,需要经过中共中央政治局常委会讨论批准并“惊动”国家预算;20年前上的话至少要经国家计委批准,还得花重金从国外“引进技术”;如果10年前上,尽管已经有了国产设备,但那也得花至少30亿元和至少3年的时间;而今天,一个河北“村里”的民营企业花几亿从中国一重买来一套冷连轧机组(当然还得另花点钱盖厂房),从老国企挖来几个骨干、培训出百十来号技术工人,再参考一下地方精神,就能哗啦哗啦地生产出中华人民共和国直到1990年代后半期还几乎全部依靠进口的冷轧薄板……

  正是中国工业在21世纪最初十几年迸发的一轮高增长及其背后的一系列技术突破,为中国赢得了今天的大国地位。但技术突破不是凭空而来的:通过我们对一个又一个工业以及一个又一个骨干企业的历史追溯,我们才理解,中国工业在21世纪的高增长植根于中华人民共和国的全部历史,就像一重最近十几年在冷连轧设备上的突破是植根于“三代人花60年时间研究了六根辊子”一样——中间包括了三代人的奋斗和牺牲。

  一定要珍惜中国工业取得的成就,若要令其更加辉煌,经济政策就应该把重点放在推动产业升级上。(作者 北京大学政府管理学院教授路风)

来源:瞭望智库微信公众号

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