若干年后，梳理我國重大裝備的國產(chǎn)化史冊，2013年9月6日將成為重要一頁。這天，我國首臺(tái)大型強(qiáng)力旋壓設(shè)備“SY-100L大型立式CNC強(qiáng)力旋壓機(jī)”正式通過了用戶單位西安航天動(dòng)力機(jī)械廠的驗(yàn)收。經(jīng)過十年的技術(shù)儲(chǔ)備與研制，在“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)的支持下，百噸級(jí)數(shù)控旋壓設(shè)備終于不負(fù)眾望，通過了用戶試驗(yàn)并正式交付使用。
由“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)實(shí)施管理辦公室主辦、中航工業(yè)北京航空制造工程研究所、航天科技西安航天動(dòng)力機(jī)械廠、中航工業(yè)航空專用裝備研發(fā)工程中心、中航工業(yè)航空制造技術(shù)中心承辦的大型數(shù)控強(qiáng)力旋壓設(shè)備及技術(shù)應(yīng)用推介會(huì)2013年9月6日在西安舉辦。會(huì)上，工信部裝備司巡視員王富昌、中科院院士曹春曉等領(lǐng)導(dǎo)和專家對(duì)該設(shè)備給予高度評(píng)價(jià)。來自航空、航天、船舶等領(lǐng)域的應(yīng)用單位代表同樣給予認(rèn)可。
亞洲之最
2013年9月6日上午，在西安航天動(dòng)力機(jī)械廠這個(gè)原本是國家保密的單位，借著SY-100L大型立式CNC強(qiáng)力旋壓機(jī)設(shè)備驗(yàn)收之機(jī)，記者和與會(huì)者一起觀摩了大型薄壁零件旋壓成形的過程。
記者拿到的設(shè)備“鑒定書”顯示：設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡潔、布局合理、功能齊全、便于維護(hù)、強(qiáng)度高、剛性好、具有同步進(jìn)刀、錯(cuò)距旋壓、旋壓力動(dòng)態(tài)顯示、操作智能化、旋壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)等特點(diǎn)，特別是旋壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)功能目前屬國內(nèi)外同類產(chǎn)品首創(chuàng)，填補(bǔ)了旋壓工藝上的空白。
“地上14米，地下三米。”這臺(tái)大機(jī)器給記者的第一印象是威武。至于如何“旋”，作為外行，很難判定其“專業(yè)”所在。“技術(shù)聽起來很專業(yè)，設(shè)備看起來很大。”記者試圖把問題拋給一同參觀的中信重工集團(tuán)鑄鍛銷售公司的副總經(jīng)理黃國軍。作為該設(shè)備制造的主要參與方，他從專業(yè)的角度告訴記者，盡管這臺(tái)設(shè)備在體量上并不是很大（與該企業(yè)制造的其他大型裝備產(chǎn)品相比），但對(duì)技術(shù)參數(shù)要求非常高，多方參與、歷時(shí)十年研制成功，足見其分量和含金量。而且，作為百噸級(jí)旋壓裝備，在我國目前是獨(dú)一無二的，也堪稱亞洲之最。作為軍事愛好者，他告訴記者，目前該技術(shù)領(lǐng)域除了美國和俄羅斯，只有中國可以達(dá)到這個(gè)水平。
何為十年磨一劍？中航工業(yè)北京航空制造工程研究所所長張軍介紹，研制大型立式數(shù)控強(qiáng)力旋壓設(shè)備，主要滿足航空、航天、船舶、核工業(yè)、化工等行業(yè)大型薄壁回轉(zhuǎn)體零件的制造。為了解決國防急需的大推力運(yùn)載火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)等制造瓶頸，推動(dòng)旋壓結(jié)構(gòu)件在大飛機(jī)、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、導(dǎo)彈和大型壓力容器上的應(yīng)用，填補(bǔ)我國的戰(zhàn)略空白， 2001年，西安航天動(dòng)力機(jī)械廠啟動(dòng)了大型數(shù)控強(qiáng)力旋壓機(jī)床的研制項(xiàng)目。2004年初正式和中航工業(yè)北京航空制造工程研究所簽訂設(shè)備研制合同。該項(xiàng)目被工信部列為國家“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)（簡稱“04數(shù)控機(jī)床專項(xiàng)”）2011年度課題。在浙江大學(xué)、武漢重型機(jī)床有限公司、中信重工、濟(jì)南二機(jī)床等相關(guān)部件承制單位大力協(xié)助下，中航工業(yè)北京航空制造工程研究所與西安航天動(dòng)力機(jī)械廠克服種種困難，實(shí)現(xiàn)了2011年11月進(jìn)入用戶現(xiàn)場總裝，2012年11月完成設(shè)備靜態(tài)、動(dòng)態(tài)及功能調(diào)試開始試旋。
截至目前，經(jīng)過半年多時(shí)間的旋壓工藝試驗(yàn)表明，該設(shè)備整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、剛性好、控制精度高，具有同步進(jìn)刀、錯(cuò)距旋壓、旋壓力智能調(diào)節(jié)等先進(jìn)功能，整體性能優(yōu)越，旋壓出的零件各項(xiàng)性能指標(biāo)符合用戶的使用要求，其旋輪推力和可旋壓零件尺寸堪稱亞洲之最。
機(jī)械科學(xué)研究總院副院長王德成對(duì)該設(shè)備的成功給予高度評(píng)價(jià)。他說，它是“04數(shù)控機(jī)床專項(xiàng)”繼3.6萬噸擠壓機(jī)、8萬噸鍛壓機(jī)之后在旋壓裝備方面從無到有的一個(gè)新突破。
王德成告訴記者，該項(xiàng)目的成功研制，實(shí)現(xiàn)了工藝和設(shè)備的兩大突破。首先是工藝的突破。如果說兩年前，“04數(shù)控機(jī)床專項(xiàng)”實(shí)現(xiàn)了擠壓工藝、鍛壓工藝的突破，今天則實(shí)現(xiàn)了旋壓工藝的新突破。這是“04數(shù)控機(jī)床專項(xiàng)”大型數(shù)控成形這個(gè)主題攻關(guān)目標(biāo)的一個(gè)重要實(shí)現(xiàn)。
設(shè)備的突破主要體現(xiàn)在：它將有力支撐專項(xiàng)在航空航天、船舶、發(fā)電和汽車四大領(lǐng)域中，大型薄壁回轉(zhuǎn)體零件成形的需求。“04數(shù)控機(jī)床專項(xiàng)”當(dāng)時(shí)就是瞄準(zhǔn)航空航天、船舶、發(fā)電和汽車四大領(lǐng)域。應(yīng)該說，該裝備突破，明顯打破了國外技術(shù)封鎖對(duì)上述四大領(lǐng)域發(fā)展瓶頸的制約，彌補(bǔ)了現(xiàn)有成形工藝和裝備的不足，提升了大型復(fù)雜精密成形裝備的覆蓋能力。
與會(huì)專家表示，強(qiáng)力旋壓技術(shù)和設(shè)備不僅在航空發(fā)動(dòng)機(jī)、航天運(yùn)載工具、船舶的殼體類零件的制造方面具有廣泛的應(yīng)用前景 ，在核反應(yīng)堆的回轉(zhuǎn)件、化工行業(yè)大型高壓容器、汽車行業(yè)鋁合金輪轂及其他民用領(lǐng)域壓力容器的制造方面具有很高的推廣價(jià)值。
用戶牽引
回顧十年的研制歷程，參與設(shè)備研制的專家無不感慨，大型立式數(shù)控強(qiáng)力旋壓設(shè)備具備數(shù)控機(jī)床的高精度、重型機(jī)床的強(qiáng)剛度和重載荷等特點(diǎn)，調(diào)研立項(xiàng)難度大、設(shè)計(jì)難度大，精度要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、關(guān)鍵零件采購困難，部件尺寸超大、制造難度大，各單位、各部門配合協(xié)調(diào)難度大，裝配難度大、檢驗(yàn)難度大、調(diào)試與旋壓難度大，經(jīng)費(fèi)難度大，周期更是不斷的被調(diào)整，在各個(gè)環(huán)節(jié)都面臨巨大挑戰(zhàn)。大型立式數(shù)控強(qiáng)力旋壓機(jī)的研制成功，標(biāo)志著我國在大型薄壁回轉(zhuǎn)體金屬結(jié)構(gòu)件制造技術(shù)領(lǐng)域的研制達(dá)到新的高度，是產(chǎn)、學(xué)、研、用協(xié)作的成果。
張軍表示，國家重大專項(xiàng)對(duì)高端裝備研制的支持就是為解決航空、航天、船舶等領(lǐng)域所需求迫切而又難以進(jìn)口的高端制造裝備，突破西方國家的技術(shù)封鎖，從點(diǎn)到面徹底擺脫高端制造裝備受制于人的局面；與此同時(shí)，探索高端專用裝備開發(fā)的全新模式，聯(lián)合多家裝備生產(chǎn)單位、大學(xué)，發(fā)揮技術(shù)與專業(yè)化優(yōu)勢，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)裝備的使用單位和制造單位成功合作和雙贏的局面。
除了工藝和設(shè)備的突破，王德成告訴記者，項(xiàng)目的突破還體現(xiàn)在它將成為“04數(shù)控機(jī)床專項(xiàng)”堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研用合作模式的成功范例。在這臺(tái)設(shè)備里，有多個(gè)技術(shù)合作，包括大型鑄鍛件、液壓控制等，每一個(gè)作為單獨(dú)的技術(shù)存在，都滿足了一個(gè)“題目”的體量，都是挑戰(zhàn)，應(yīng)該說，都是技術(shù)上尖銳的極限制造的挑戰(zhàn)。在專項(xiàng)辦建議下，在牽頭單位的全力組織下，形成了產(chǎn)學(xué)研用最優(yōu)勢的力量的合作。
據(jù)透露，與其他課題相比，這個(gè)項(xiàng)目的答辯次數(shù)最多。王德成說：三年三次，每一次都實(shí)現(xiàn)了“團(tuán)隊(duì)”的優(yōu)化。而且，在答辯過程中，有多個(gè)院士聯(lián)合建議“一定要啟動(dòng)”。在建議下，代表行業(yè)優(yōu)勢力量的多家單位走在了一起。實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研的優(yōu)勢合作。
“需要強(qiáng)調(diào)的是，歷時(shí)10年，不離不棄，同樣體現(xiàn)了西安航天動(dòng)力機(jī)械廠、航天四院對(duì)國產(chǎn)裝備及重大專項(xiàng)的高度信任。”王德成認(rèn)為，用戶牽引對(duì)裝備國產(chǎn)化的重要意義不言而喻。
他同時(shí)認(rèn)為，技術(shù)歷時(shí)10年儲(chǔ)備，最終在“04數(shù)控機(jī)床專項(xiàng)”的支持下取得了突破，也再次證明了國家設(shè)立重大專項(xiàng)，特別是“04數(shù)控機(jī)床專項(xiàng)”，對(duì)國防、軍工等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要和核心作用。技術(shù)不是一日之功，要有長期準(zhǔn)備，但國家瓶頸需求、高端技術(shù)挑戰(zhàn)仍離不開國家支持。
王富昌對(duì)此表示贊同。他說，“04數(shù)控機(jī)床專項(xiàng)”在實(shí)施過程中，不斷地探索、改進(jìn)和調(diào)整，主要強(qiáng)調(diào)了四個(gè)方面。一是“需求牽引”，列入專項(xiàng)的課題一定是國民經(jīng)濟(jì)及國防建設(shè)亟需的，而不是為了完成某一項(xiàng)指標(biāo)。
二是產(chǎn)學(xué)研用密切結(jié)合，特別是制造和使用密切結(jié)合。因?yàn)橹圃炱髽I(yè)不熟悉用戶需求和工藝不行。現(xiàn)在安排的課題大都是“用戶牽頭”。
三是主機(jī)和數(shù)控系統(tǒng)、刀具等功能部件相結(jié)合。盡管國產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)、功能部件在實(shí)際應(yīng)用中還有一定的“差距”，特別是重大專項(xiàng)研究的一些設(shè)備都是比較高檔的，但我們一定強(qiáng)調(diào)要給他們機(jī)會(huì)，每個(gè)題目都要求把數(shù)控系統(tǒng)、功能部件參與進(jìn)去，只有這樣，才能把國產(chǎn)功能部件“帶”起來。
四是強(qiáng)調(diào)要“用”。現(xiàn)在的課題要求在用戶至少用半年。任何研制都不能保證百分之百成功，所以“使用”是非常重要的。
可以看出，“04數(shù)控機(jī)床專項(xiàng)”經(jīng)過幾年的實(shí)施，不斷改進(jìn)和調(diào)整，已經(jīng)有了更明確的思路。
王富昌表示，“04數(shù)控機(jī)床專項(xiàng)”已經(jīng)實(shí)施五年，目前正在做中期評(píng)估，明確下一步的工作重點(diǎn)。他希望，相關(guān)企業(yè)要積極參與其中，為專項(xiàng)的實(shí)施出謀劃策，特別是航空航天等領(lǐng)域的“幾大集團(tuán)”，應(yīng)該對(duì)航空、航天等國家亟需的相關(guān)裝備研制提出建議。他同時(shí)強(qiáng)調(diào)，希望用戶企業(yè)一如既往地采用國產(chǎn)設(shè)備。