依靠技术与管理创新

吴铁明

据Modern Casting 2006年第12期介绍，2005年世界铸件生产总量达到8574万吨，而我国已达到2442万吨，同比增长8.9％，除了铝铸件在美国之后列第二外，灰铁、球铁、铸钢件产量均列世界第一。据2011年2月中国铸造协会统计，至2010年我国铸造企业已达3万家，铸件产量和铸造企业数量均居世界第一位，确立了我国铸造大国的地位。但是，在为数众多的铸造企业中，企业规模普遍偏小，在全国3万家铸造企业中，产能在1万吨以上的只有200～300家，平均每家企业年产不到800吨铸件，产量小于800吨的企业约占企业总数的80％以上。据部分地区调查发现，许多小型铸造企业的技术水平、装备能力和产品结构基本上还停留在20世纪七八十年代的水平，严重制约了我国铸造水平的提高。

“钢铁是强国之母”，而铸造是现代制造业、装备制造业的基础，在国民经济的发展中具有举足轻重的地位。尽管我国的铸件产量自2005年开始处于世界第一，但我们现在仅仅只是铸造大国，而不是铸造强国，具体经济环境及行业发展分析如下。

我国的铸造“强、弱”分明。“强”的是产量，“弱”的是技术和工艺。尤其在重大装备国产化项目中，国产件难以满足要求，已经成了制约我国发展重大装备制造业的瓶颈，特别是在国家重大工程项目发展上受到发达国家垄断技术的制约。譬如：重大电站先进装备制造业1000MW以上的核电、25MW以上的海上风电、300MW以上的重型燃机和联合循环汽轮机、700MW以上的水电；航空航天领域的先进战斗机、超大型的客机；军工领域的大型特种舰艇、石油机械先进装备制造业的海上特种装备；基础研究领域的电子加速器；先进机床制造业的特种数控设备及特殊刀具等。在这些方面，我国缺乏对新材料的基础应用与研究的投入，铸造业的发展只是停留在粗放型的大规模生产阶段。

从宏观经济环境的角度和党的十七大的报告精神来看，国家还是要发展的，并提倡科学发展观和企业自主技术创新。国务院于2007年出台了关于《振兴国家重大装备制造业的若干意见》的决定，而铸造业恰巧是振兴国家重大装备制造业的基础。

宏钢公司具有半个多世纪生产制造各类具有耐高温、耐高压、高强度铸锻件的悠久历史，尤其在电站装备和国家先进机械装备铸锻件生产方面积累了丰富的工艺技术和生产经验。几十年来，依靠精湛的工艺水平和雄厚的技术创新能力，我们不仅为中国汽轮机、核电、燃气—蒸汽联合循环机组从无到有，从小到大、由弱到强作出了卓著贡献，还为国家重大建设项目和国内外知名公司提供了大批“专、精、新、特、优”的铸钢件、铸铁件和锻造件。尽管宏钢公司有辉煌的历史业绩与技术工艺等优势，但进入新世纪也面临国家产业发展与节能减排政策的调整，特别是我们的主要铸锻件业务国家先进电站装备制造业向百万等级的超超临界、核电及燃气轮机与联合循环汽轮机新技术新产品发展，原来的低合金钢耐高温565℃铸锻件的热加工技术与高合金不锈钢新材料耐高温600℃以上的百万等级的超超临界、核电及燃气轮机与联合循环汽轮机铸锻件不相适应。

宏钢公司自2002年企业改制以来，面对如何生存与发展的挑战，首先解决了公司工艺手段的技术改造与作业环境的现场改造，率先为公司的技术自主创新创造了良好的外部条件，然后坚持走技术自主创新与技术进步之路，从而增强了企业核心竞争力。

“没有落后的领导，只有落后的观念。”观念突破了，思路就开阔，出路就明确。

在建立企业技术自主创新体系的过程中，我们将其贯穿到技术项目的制定，习惯工艺设计的突破、技术应用方案的新创意等，实行项目经理负责制，由过去的分散型创新管理转变成目前的集约型项目于分散型子项目相结合的绩效考核制，并将管理创新模式纳入公司的整个管理体系运行过程中，形成企业创新争优的企业文化，以管理程序文件与管理制度予以固化。

宏钢公司的技术和管理创新，成为创新节能清洁型铸造企业的样板，并带动了全行业对传统铸锻业生产理念的根本转变。

图1　宏钢公司现场生产环境

具体是生产工艺流程再造与作业环境的现场改造，使铸造生产同传统的“苦、脏、累、差”代名词在思想与观念上彻底决裂，为公司走向现代化的绿色铸造企业迈出了坚实的一步。

公司建立了严密、规范、有效的环境/职业健康安全管理体系，积极贯彻“以人为本，预防为主”的方针和“绿色铸造”理念，于2005年获得上海质量体系审核中心（SAC）颁发的ISO14001：2004环境管理体系和GB/T28001-2001职业健康安全管理体系认证证书。

公司以“以人为本”为出发点，用“5S”的精益化生产与精细化管理的思路和方法规范和管理生产作业现场（见图2），营造一目了然的工作环境，推进清洁化生产和文明生产，培养员工良好的工作习惯，提升员工的基本素养。

图2　宏钢公司现场生产过程质量与工序精细化管理记录

公司拥有近万平方米的绿化面积，茵茵草坪中廊檐攀绿，喷泉涌雪，莺飞雀舞，百花争艳，体现出一切生产经营活动与自然生态环境的高度和谐。

通过生产工艺流程再造与作业环境的现场改造，使铸造生产同传统的“苦、脏、累、差”代名词在思想与观念上彻底决裂，为公司走向现代化的绿色铸造企业迈出了坚实的一步。中国铸造协会理事长贾炳成感慨地说：“宏钢是我看到的世界上最清洁的与管理有序的铸造工厂。”日本铸造协会理事80多岁的老专家参观宏钢后感叹：“我从事铸造60多年，没想到上海有这样绿色清洁的铸造厂；这是世界铸造界的希望，日本在这方面的理念落后了。”

宏钢公司的员工敢于与机械加工的员工一起在食堂共进午餐，也敢于在家里自豪地将自己重视的工作予以介绍。有一位员工的女儿从小由他带大，以前不敢将她带到车间的工作室去，现在陪同女儿参观，他女儿参加上海市高中作文比赛，以宏钢的所见所闻作为素材，获得2006年上海市高中作文比赛一等奖。更为突出的是铸造员工的大年龄员工的社会地位得以提升，解决了“翻砂”工人找不到女朋友的老大难问题。

近年来，随着国家对环境保护的高要求、新能源国家重大先进装备制造业市场对产品的高要求，以及客户群、供应链的变化，宏钢的传统管理也面临新的挑战。为应对新的变化，宏钢公司积极推行“以人为本、发展创新、诚信和谐”价值理念，从原来的控制型管理、渐进型管理逐步向“突破管理”转变。2005年开始，宏钢取得质量、环境和职业健康安全三个管理体系认证后，2006年又导入了《卓越绩效评价准则》，建立了“1+3”卓越绩效管理平台。在推进实施“1+3”卓越绩效管理过程中，宏钢探索应用了精细化管理、KPI绩效管理、“6S”现场管理等方法，取得了可观的成效。2010年公司结合我国机械行业推行GB/T23331能源管理体系的试点，我们创造性地将能源管理体系与公司原来的“1+3”管理体系结合公司的实际情况予以整合，2011年6月成为上海市第一批能源管理体系7家试点运行取证的企业，在我国3万多家铸造企业中是第一家实现能源管理体系运行管理的企业，为中国机械行业及铸造企业的节能减排并推行绿色制造提供样板。现在，公司的管理是“1+4”卓越绩效管理加能源/质量/环境/职业健康安全的整合型管理体系，有了一个全新的管理模式与平台。通过与国内外竞争对手比较优势，宏钢在管理上坚持追求卓越，在技术上坚持自主创新，进一步提高了综合绩效和持续经营的能力，宏钢在2006～2009年，连续4年荣获“上海市质量管理奖”；2009～2010年，连续两年被评为“全国实施卓越绩效模式先进企业”；2010年5月被中国铸造行业评为“百强”称号企业。2011年将继续申报并保持上述荣誉（见图3）。

图3　宏钢公司近年来获得的主要荣誉证书

领导职能贯穿于管理工作的各个方面。管理的各种职能从根本上是为了保证组织既定目标的实现，因此需要对组织的各种要素和资源开展计划、组织、控制等工作，其中人力资源的运用在很大程度上能够直接或间接地决定组织目标的实现及其实现的程度。所以，正确地领导组织成员，调动员工的积极性，有效地实现领导与组织成员之间的信息沟通就成为管理的核心问题。管理人员通过计划、组织、控制职能是可以取得一定成果的；但主管人员在实施各项管理职能时，如果能够更有效地确保领导工作的正确进行，则必定会获得更高质量的管理成果。

一般来说，以往都以专制型及偏好以任务或工作为中心的领导方式为主，关心的是生产任务的完成，公司进入现代化企业管理体系后，我们的领导方式转变为以民主型与人际关系相结合的控制复合型，我们的体会是：领导管理的最高境界是：“无为管理”，充分挖掘每个人的潜能，使每个人在各自的工作工序岗位上成为“兵头将尾”，部门的管理就可以到达无为而治的最高境界。

具体应用方法：科研项目的专人负责制、工艺技术方案的专题讨论制、跨专业应用与研究培养制、项目带教导师制等。

利用有限资本打破原有的论资排辈的工资分配方式，调动人的积极性，实现目标与岗位绩效挂钩。我们的体会是：以现代化企业长期积累的文化管理制度与市场定位相匹配的分配形式进行员工的绩效管理是保障企业自主创新的有效途径之一。

凡事预则立。公司技术创新要围绕“发展核心产业，培育新兴产业”的战略方针，根据公司的技术特点和能力，编制3～5年的技术开发项目规划，确定自主创新技术项目，开发代表电站设备领先技术的百万等级超超临界汽轮机、重型燃气轮机等高新技术产品所需要的具有高技术含量、高附加值的新材料铸件，力争百万等级超超临界汽轮机、重型燃气轮机所需铸件（如汽轮机低压轴承座、中压汽缸、高压内缸、阀壳，重型燃气轮机静叶持环、压气机轴承座等）国产化率达到100％，同时进军石油机械（耐高压1500大气压的高端阀壳铸件）、工程机械（具有世界领先水平的超大厚端面球铁件）、医疗机械等行业（质子加速仪高端大型磁铁铸件）等，拓展技术创新领域，实现技术跨越。

技术创新的实现，关键在人，而制度创新是技术创新的保证。为了延揽人才、留住人才，同时激发技术人员的创新欲望，充分体现他们的自身价值，通过“课题奖”、“项目奖”等创新激励机制，对项目攻关课题完成者给予奖励，从而焕发激情，促进并加快技术创新的步伐。

企业发展，两手都要硬。一方面，加强硬件建设，如在原来为优化铸造工艺、提高产品质量，购买铸造凝固模拟软件；改造型砂系统，提高铸件表面质量及尺寸精度；增添真空直读光谱分析仪，提高材料化学成分分析的范围和精度等基础上，2007年增加了“N、H、O”气体分析仪、金属材料的组织金相分析设备、高倍率的进口原子分析电子镜等高端研究检测设施。随着高端铸锻件产品的不断开发成功与实现产业化批量生产，2009年至今，公司又增添了2万安直流整体磁粉大型无损检测仪两台，国内最先进的三维铸件尺寸划线检测仪一台，使得公司的产品制造过程质量控制在硬件上与国际同行接轨。另一方面，加强软件建设，企业的竞争根本上是人才的竞争，没有人才，就没有创新。铸造业前几年受大环境的影响，人才的培养、流失受到很大的冲击，宏钢公司也不例外。为扭转这种不利局面，笔者提出公司应采取广收人才、有计划地输送技术人才到清华大学等高等学府进行培训等措施，完善人才队伍的建设。此外，利用“年度项目课题总结评审”的平台，促进技术人员间的交流，提高技术人员的业务水平，充实技术资料信息库，以往送出去培养的技术人员已成为公司承接的上海市“十二五”重大课题开发超低温高强度风电铸件材料的技术骨干，该课题是由上海风电设备制造有限公司、上海电气中央研究院、上海机械制造工艺研究所有限公司、上海复旦大学材料学院、上海玻璃钢材料研究所有限公司共同开发，要求于2012年完成，2013年予以关键部件的产业化批量生产，为公司的热加工技术自主创新积累资源，并使公司进入高端的风电设备关键部件市场，获得公司发展新的经济增长点。

公司于2007年攻克了冶炼、造型、热处理等技术难关，成功完成了百万等级机组超大型中压外缸球铁材质：EN-GJS-400-18U-RT（GGG40.3）、GX12CrMoWVNbN10-1-1-5和GX12CrMoVNbN9-1的1000MW/660MW超超临界机组门类核心铸件10种、大型主门、主调门、再热调门阀壳6件及168高压汽缸、阀壳等铸件的国产化制造与应用研究，为公司实现1000MW/660MW超超临界和重型燃机铸锻件的国产化奠定了扎实的基础。

通过这些自主技术创新及西门子技术的重型燃气机与联合循环汽轮机高压汽缸、阀壳等铸件的国产化制造与应用研究的成功，不仅提升了公司的热加工技术的等级水平，而且对公司的质量技术管理在新材料方面形成了一套严密的系统管理流程，为以后产业化创造了良好的条件。

公司先后成功开发了新材料GX12CrMoWVNbN10-1-1、GX12CrMoVN9-1、NiCr20TiAl、X10CrMoVNb9-1、GGG40.3等的铸锻件国产化的应用与研究，使上海汽轮机有限公司1000MW超超临界汽轮机的球铁件于2008年开始实现100％国产化生产制造（见图4），新材料1000MW超超临界汽轮机的核心锻件、铸钢件阀壳等将摆脱长期依赖西门子公司采购的垄断，一台机组将降低采购成本超千万元人民币，而一台1000MW超超临界汽轮机同样每小时发电SO₂和废气的排放量是目前国内投运的300MW汽轮机的25％，每度电的煤耗只有278克以下，国产化改进机组的综合性能仍处于国际先进水平，也是国务院以后制定能源减排电厂改造和新建主力产品，其经济效益和社会责任的贡献意义深远。而此超超临界汽轮的系列产品的生命周期至少10年以上，为宏钢的持续经营发展提供了重新创业的平台。

图4　1000MW超超临界汽轮机关键部件自主国产化获奖与荣誉证书

2005～2010年，公司坚持对世界上新能源装备制造IGCC、重型燃机和联合循环汽轮机技术及关键部件材料和铸造热加工自主生产技术的开发，而燃机关键部件的制造被言为皇冠的明珠，核心制造技术被彻底垄断，我们先后投入3000多万元的资金，经历上百次的材料与生产工艺的试验与试生产，公司以“屡试屡败不言败”的锲而不舍的精神，经过五年多的努力，终于在2010年新能源装备制造IGCC、重型燃机和联合循环汽轮机技术及关键部件材料和铸造热加工自主生产技术获得突破（见图5），彻底打破了关键部件只有欧洲少数发达国家制造商垄断的局面，并在国内首先取得能够产业化批量生产。随着日本核电事故的发生，国内外对核电的发展将放缓，尽管我们的核电技术已经进入第三代，但大量生产已是不可能。然而，国家西气东送第二管线工程的竣工于2011年7月1日正式投入使用，为新能源装备制造IGCC、重型燃机和联合循环汽轮机市场带来机遇和挑战，IGCC、重型燃机和联合循环汽轮机迎来井喷，目前上海2012年有12套，2013年将增加到18套，在手的订单已经超过300亿，上海电气集团公司要求在“十二五”期间末燃机与联合循环机组产能达到每年50套，以后每年的产值要求达到和超过250亿元以上，形成上海先进装备制造业领域发展新的重型燃机与联合循环汽轮机超百亿新型主导产业，而能够生产这方面高端铸锻件的供应商除了德国、奥地利与上海等国家与地区之外很少，宏钢公司将进入新的发展时期，我们正在向上海市相关主管部门申报此方面的产业化项目，并于2011年至今确保了每月一台套的关键铸锻件制造生产的配套任务。

图5　266MW重型燃机关键部件与材料成功自主生产和获得的荣誉证书

其他超低温耐低温-65℃材料20Mn5V-1、ZG25CrNiMo等的开发成功和超低“P、S”的新材料应用为公司开拓石油机械、超大电子和质子加速器、军工领域的核心铸件的市场提供了基础。2008年以来，由于与沈阳黎明发动机集团责任有限公司在某863项目上成功合作，使该项目的关键部件铸锻件全部自主技术产业化生产（见图6），宏钢公司将重新进入高端的军事装备制造领域市场，为我国的国防现代化建设增添新的力量。

图6　我国自主设计的某型号重型燃机铸件组装示意图

综上所述，公司在技术自主创新方面取得突破性的进展，特别是在积极开发新产品、新工艺、新材料工作中，努力做到“人无我有，人有我优，人优我新”，近年来，目前已累计开发新产品2000多项，宏钢自主开发生产的GX12系列铸钢件，该新产品目前世界上只有少数几个国家能够生产，我们研制成功后，不仅打破了国外的技术垄断，填补了国内空白，还率先实现了百万千瓦超超临界汽轮机、F级重型燃气轮机关键铸锻件的国产化，使百万千瓦汽轮机每台降低制造成本近2000万元，其中由笔者组织与参与的自主研制开发的耐高温抗蠕变铸钢件制造方法、厚断面球墨铸铁快速冷却方法及汽轮机用推力轴瓦铬青铜锻件热处理工艺等，先后获得了国家原创性发明专利四项。另外，《超大型∮1000×5600厚断面球墨铸铁工程打桩锤金属模型制造方法》于2011年5月在上海市第二十三届发明奖评比中获得发明金奖，“耐高温抗蠕变铸钢件的制造方法”突破了百万千瓦超超临界汽轮机的生产“瓶颈”。在国内开创了“不用真空冶炼”也能生产新型抗蠕变铸钢件的一条新路子，填补了此类材料在国内生产的空白。利用本技术可以生产制造高压主气门阀壳、再热主气门和再热调门阀壳超超临界1000MW汽轮机关键部件。其中1000MW超超临界汽轮机高压主气门阀壳获得了中国国际铸件展览会金奖。该方法也荣获了2012年5月上海市第二十四届优秀发明选拔赛优秀发明金奖，这些发明创新正在为公司实现产业化最大的社会、经济和市场竞争力的提升，起着无法替代的价值作用。

2008年以来开发的新技术、新产品，累计产值达到10.2多亿元，有的产品还获得上海市科技进步奖、上海市优秀发明金奖。在2008、2010年两届“中国国际铸件博览会”上，宏钢参展的4项产品获得了优质铸件金奖。2010年9月宏钢公司荣获“上海市高新技术企业”称号（见图7），使公司的产品结构铸铁由原来的灰铸铁转变成现在100％的高端需100％无损检测的球墨铸铁件产品；铸钢件由原来的以低合金钢为主转变成现在的100％高合金铁素体不锈钢铸件产品；锻件由原来的低合金钢为主转变现在的以耐高温600℃以上高温镍基合金国产化锻件产品为主，企业的经营增长模式也由原来的生产与经营模式发展转型为现在的研发与虚拟生产为主（高新技术与管理输出）经营模式企业。

图7　宏钢公司技术自主创新所获得的荣誉与专利证书

创新“只是起点，没有终点”。只要奠定了公司扎实的自主技术创新争优管理模式，并形成企业发展固有的文化，相信企业的发展与持续经营将是永恒的。特别是2011年至今，我们成功使E、F级重型燃机机组关键铸锻件的产业化自主批量生产，百万等级超超临界及高效超超临界汽轮机耐高温620℃新材料高合金铁素体不锈钢ZG13Cr9MoCo2NiVNbNB和耐高温500℃新材料球墨铸铁QTSi3Mo的自主开发成功，使上海汽轮机厂的火电装备汽轮机将进入每度电耗煤250克时代，领先国际先进火电装备汽轮机五至八代的制造技术，其意义不亚于新能源的发展，重型燃机中压静叶叶片的铸造开发成功，打破国际上只有极少数供应商和其采购标准只能用精密铸造制造的垄断，成为世界上第一家用砂型铸造替代精铸的生产商，并得到西门子公司的认可，使产品出口欧洲，生产成本是进口的十分之一，受到上海汽轮机厂技术创新方面赋予无可替代的供应商美誉等等，也为我国发达城市是否要发展铸造行业提供了与发达国家发展高端铸锻件产业相媲美的经验与发展创新模式，上海就是要走发展与先进装备制造业相配套的高端高附加值铸锻件配套产业与服务之路。

展望未来，我国铸造行业的“十二五”发展规划设想是，重点优先发展国内100家行业内高端“精、特、优”百强标杆企业，扶助300家行业内的特色高新技术铸造企业，扶植1000家创新型绿色铸造企业，到2020年由我国目前的3万家铸造企业，整合转型关闭成2万家企业的目标之内。

根据我公司发展的实践体会，我国中小铸造企业要在以后的产业调整过程中生存与发展，并能永续经营，除了要进行技术工艺实施方法的基础设施与符合国家环保政策的法律法规的技术工艺改造与以人为本的绿色作业环境投入完善之外，一定要走有自己特色产品的自主技术创新与服务技术自主创新及现场追求绿色铸造生产之路。

（作者系上海宏钢电站设备铸锻有限公司总工程师兼管理者代表、上海卓越管理中心第12期高级职业经理人培训班学员）