必须以世界眼光和战略思维高度重视工艺创新工作
坚持工艺创新大力提升国防科技工业制造能力
国防科工委科技与质量司司长 吴伟仁
国防科技工业是国家战略性产业,也是国家制造业的重要组成部分。工艺技术是产品研制生产的重要手段,是军工制造业的核心技术。大力推进工艺创新,对于提高国防科技工业核心竞争力,促进国防科技工业转型升级,实现又好又快发展,具有重大意义。党的十六大以来,党中央、国务院对增强自主创新能力,振兴装备制造业,提高武器装备研发与制造水平提出了新的更高要求。胡锦涛总书记关于国防科技工业要坚持强化基础,自主创新,努力提高科研和制造水平的重要指示,对国防科技工业发展具有重要而深远的指导意义,也为工艺创新工作指明了方向。国防科技工业的现代化,离不开工艺技术的发展与进步。我们必须以世界眼光和战略思维,高度重视工艺创新工作。发展现状工艺是将产品设计图样和技术要求物化为实际产品的方法和过程。工艺创新是采用现代科学知识,创造新的工艺原理、方法、手段和生产模式,提高制造能力和效益的创造性实践活动。国防科技工业一直十分重视工艺创新工作,经过几十年的发展,工艺技术取得了长足的进步,有力地支撑了武器装备的研制和生产。为进一步提升军工制造能力,2000年,国防科工委组织开展振兴军工制造业专题研究,完成了对航天、航空等六大行业近百家典型企业的工艺调研。在此基础上,制定并向全行业颁发了《关于加强企业信息化、工艺现代化、工人高技能化,促进军工制造业发展纲要》,统筹规划军工制造业的发展,有力推动了工艺创新工作。近年来,通过基础科研、技术改造和条件建设等计划的支持,国防科技工业工艺装备设施有了很大改善,工艺技术水平明显提高,为武器装备研制生产和军民结合高技术产业的发展作出了重要贡献。主要体现在:建立了比较完整的军工关键工艺技术体系
经过长期不懈的努力,国防科技工业已形成了门类比较齐全、军工特色突出、技术水平处于国内领先地位的关键工艺技术体系,覆盖了从传统工艺到以信息化为标志的现代化制造工艺的各个方面。按照行业和产品特点划分,军工关键工艺技术分为核关键工艺、航天关键工艺、航空关键工艺、船舶关键工艺、兵器关键工艺、军用电子关键工艺等6个大类;按照专业技术划分,军工关键工艺技术分为精密/超精密与微纳加工工艺、精密成型与热处理工艺、特种加工工艺、高效及自动化焊接工艺、绿色安全生产工艺、表面防护及改性工艺、电子元器件制造与电气互联工艺、含能材料制备与装填工艺、复合材料成形工艺、核燃料循环工艺、数字化工艺基础、装配工艺等14类。这一体系在我国各类武器装备的研制生产和军民结合高技术产业发展中起着关键支撑作用,提供了重要的工艺保障,是国防科技工业的核心基础能力。工艺装备数控化率和工艺信息化水平明显提高
“十五”期间,国家加大了技术改造的投入,重点军工企业不同程度地配置和增加了数控设备。目前各种国产和进口的加工中心、数控车、铣、钣金成型等数控设备类型百余种。大多数企业已经采用计算机辅助设计、计算机辅助工艺规划和计算机辅助制造技术(CAD、CAPP、CAM),工艺规程和工艺说明书通过CAPP系统编制,采用计算机辅助制造资源管理和物流管理系统,实现工装模具的数字化设计与制造,初步形成数字化工艺平台;自主研发了工艺参数优化模拟仿真、预测和计算的数字化软硬件系统,建立了优化工艺参数数据库,形成了优化型高速切削工艺参数手册,把经验提升为有理论依据并经试验验证的科学方法,从根本上实现了工艺参数确定由试切摸索到虚拟仿真计算的跨越,使设备加工效率成倍提高,提升了整个工艺制造系统的应变能力。关键工艺技术的突破有力保障了军工产品的研制生产
针对军工产品科研生产的急需,国防科技工业开展技术攻关,突破了一批工艺技术瓶颈,对型号研制和批产发挥了至关重要的作用,其中部分技术打破了国外在该领域的封锁和限制。具有自主知识产权的精密铸造技术保证了军工产品关键部件生产的质量;精密光学加工技术成功应用于激光陀螺制造;代表国际飞行器焊接技术最新水平的搅拌摩擦焊已用于重要产品的焊接加工;飞机六大关键件制造整体工艺取得了重要的进展;兵器大口径弹体毛坯精化、弹带焊接和自动化装药三大关键工艺技术的研究取得了突破。大型双曲母线强力旋压突破了国内现有设备的限制和国外的技术封锁;粘性介质压力成形技术的研究与应用达到国际先进水平。全行业攻克多项工艺技术难关,促进了军工产品的研制生产。先进适用技术改造传统工艺提升了整体工艺水平
为全面提升全行业工艺水平,各单位积极采用先进适用工艺技术,改造传统工艺和装备。船舶总段建造技术的研究改变了传统的船台串行工作模式,首次实现了以纵向构架为主结构的大型水面舰船总段建造,大大减少了占用船台时间和舾装时交叉作业的影响,使壳、舾、涂相互干扰率减少90%%,设备、管系、电缆预舾装率达80%%,船台周期缩短50%%;兵器行业三年研制出具有自主知识产权的10种经济型、普及型和高端数控系统,带动了全行业万台数控机床改造;为全行业改造普通机床3000余台,比引进国外同类机床节省资金60%以上;船舶行业研究推广应用先进MAG焊接工艺技术,实现了22mm厚度平板焊缝一次焊接双面成形,取代传统的气保焊和埋弧焊,效率提高7倍,焊丝消耗降低35%%。工艺管理工作得到重视
结合军工产品研制和批生产的实际需要,军工各行业进一步加强了工艺管理工作。工艺管理机构进一步完善,工艺规章制度进一步健全,工艺顶层策化和计划管理工作得到加强。兵器工业集团公司、航天科工集团公司和航天科技集团公司先后召开了工艺工作会议,制定工艺工作发展规划,采取加强工艺工作的政策措施。航天科工集团公司制定了《加强当前型号批生产工艺工作的若干要求》、《准工艺定型工作规范(暂行)》等文件,在型号批生产中发挥了工艺的技术主导作用;兵器工业集团公司将工艺技术列为集团公司重点发展的五大基础技术之一,制定并实施了工艺攻关、推广应用、改造淘汰等四项工艺计划,规定企业年销售收入的0.3%%以上用于工艺研发与推广,设备折旧费的30%%用于对落后工艺及设备的淘汰改造,同时建立工艺工作的责任体系,将工艺工作纳入对企业一把手的考核指标,有力地推动了集团公司工艺工作的开展。工艺人才队伍建设得到加强
近年来,工艺队伍人员增加较快,青年工艺人员所占比例大幅提高,高学历、高职称工艺人员明显增多。为推动工人高技能化,国防科工委和社会劳动保障部从2003年起,每两年一次联合组织开展“国防科技工业技术能手”的选拔表彰工作。2003年12月首批百名工业技术能手代表受到中央领导同志的亲切接见。2007年开始“国防科技工业工艺创新先进集体”的选拔和表彰工作。目前已有两批共200名军工企业人员获得技术能手称号,15个单位获得工艺创新先进集体称号,对军工制造业一线工人和工艺技术人员产生了巨大鼓舞。各行业进一步重视工艺人才队伍建设,加强工艺培训并取得初步成效。航天科工集团公司制定并实施了《工艺师系统领导干部管理规定》,在集团、院(基地)设置总工艺师,在厂(所)建立工艺师系统,充分发挥工艺人员在产品研制生产中的作用,并且明确规定工艺师系统的待遇参照设计师系统待遇实行,调动了广大工艺人员的积极性。虽然“十五”期间国防科技工业工艺工作取得了很大成绩,但也必须清醒地认识到存在的问题和差距。工艺技术创新能力滞后,仍然是制约国防科技工业基础能力发展的突出问题:工艺技术水平制约批生产能力的提升;高端工艺人才缺失明显,尤其是领军人才缺乏;工艺数据库建设和工艺标准规范等基础性研究落后;军工产品整体生产效率还不高;部分企业环境污染严重;工艺总体水平还不能完全适应高新技术武器装备和军民结合高技术产业发展的需求,产品工艺质量问题依然是影响型号研制生产的关键所在。究其原因:部分单位对工艺创新重要性和紧迫性的认识不到位,“重设计、轻工艺”的观念仍然制约着工艺创新的发展;工艺创新平台建设与设计创新平台建设不协调,工艺科研投入与技术改造投入不协调;对军工关键工艺技术创新缺乏体系性思考和规划,尚未形成着眼长远发展的工艺关键技术体系及其评价体系;由于体制机制性障碍,先进的工艺技术难以在全行业推广。形势需求“十一五”国防科技工业工艺创新工作机遇和挑战并存,形势严峻,任务艰巨。一是高新技术武器装备研制生产迫切需要工艺创新
随着武器装备向高性能、小型化、低成本、多功能以及精确打击的方向发展,对工艺技术提出了新的更高要求。工艺是实现军工产品高性能、高可靠、高质量和低成本的重要保障。产品质量首先是设计出来的,然后是制造出来的,如果制造工艺上不去,不可能生产出好的产品。“十一五”期间,高新技术武器装备研制生产任务依然繁重,因此,必须大力加强工艺技术创新,特别要重视产品研制生产过程中重大关键工艺技术的创新与进步,提高制造工艺水平,确保军工产品质量,提高军工产品性能。二是军民结合高技术产业快速发展迫切需要工艺创新
军民结合,寓军于民,是国防科技工业发展必须坚持的基本方针。国防科技工业坚持“军品为本,民品兴业”的发展思路,既要提高武器装备研发和制造水平、确保武器装备供给,还要大力发展民用产业。“十一五”期间,国家将实施探月工程、大型先进压水堆及高温气冷堆核电站、大飞机等重大科技专项。这就要求我们不仅需要具备先进的研究开发能力,还要拥有强大的生产制造能力。与此同时,随着世界经济全球化进程的加快,军工制造业也面临空前激烈的外部竞争环境。在军工制造业生产中占有很大比重的民用产品,也同样面临国内外知名厂商的严峻挑战。工艺技术上不去,我们就不可能在市场竞争中取得优势,因此军工制造业一定要跟上时代发展的步伐,通过工艺创新提高企业的管理水平、劳动生产率和市场竞争能力。三是建设和谐军工迫切需要工艺创新
党的十六届六中全会指出:社会和谐是中国特色社会主义的本质属性。在构建社会主义和谐社会进程中,国防科技工业的和谐发展是一个重要的组成部分。建设以人为本、充满创新活力的和谐军工,必须实现人与自然和谐发展。这是一项庞大的系统工程,在许多方面都与工艺创新有密切关系,甚至工艺创新和工艺技术水平成为决定性因素。军工行业要解决一些产品资源消耗大、环境污染重等突出问题,使能耗、物耗、人力资源消耗等大幅降低,达到国内同行业先进水平,离不开工艺创新;采用高新技术和先进适用技术改造传统工艺,实现安全生产和绿色生产,也离不开工艺创新。这既是国防科技工业落实党中央要求的一项重要任务,也是军工制造业实现可持续发展的必然要求。四是先进制造技术的快速发展迫切需要工艺创新
先进制造技术正在向信息化、极限化和绿色化的方向发展,先进工艺技术成为未来制造业赖以生存的基础和可持续发展的关键。极端制造、绿色制造、智能制造等将是先进制造技术的发展重点。纵观世界制造业的发展史,先进工艺技术往往最先产生并应用于军工领域,推动着军事技术和武器装备制造的跨越式发展。世界各工业发达国家对军工制造业工艺技术的发展都十分重视,设立国家计划给予重点支持,坚持高投入,形成雄厚的工艺技术基础和很高的制造工艺水平,支撑军工制造业的优势。如美国“2010年及其以后的美国国防制造工业”的国防制造技术规划目标为“在国防武器系统整个生命周期内,实现能作出快速反应的、世界一流水平的制造能力,并在经济可承受的条件下,满足战争的各种需求”。与发达国家相比,我国军工制造业工艺技术相对薄弱,我们更要高度重视工艺创新。发展展望面临新形势、新任务,国防科技工业全面落实科学发展观,以观念创新为先导,以技术创新为重点,以管理创新为保障,以高新技术和先进适用技术改造传统工艺为着力点,立足现实、着眼长远,突出重点、整体推进工艺创新工作,于2006年底颁发了关于加强国防科技工业工艺创新工作的决定,统筹规划和指导工艺创新工作的开展。决定充分体现了国防科技工业在新的历史发展时期,对加强工艺自主创新、促进工艺技术进步、推进工艺现代化的高度重视。决定从七个方面提出了加强国防科技工业工艺创新工作的主要措施和要求。一、以观念创新为先导,加强对工艺创新工作的领导工艺是军工产品研制生产的重要手段,对于保证产品质量、缩短研制生产周期、提高产品性能、降低制造成本具有重要意义。随着以信息化为核心的新军事变革加速推进和科学技术的快速发展,传统的工艺技术、工艺管理和制造模式已不能满足高新技术武器装备研制生产和军民结合高技术产业发展的需求,必须大力推进工艺创新,采用现代科学技术知识,创造新的工艺原理、方法、手段、生产模式与管理方法,提高制造能力、产品质量和生产效益。要从国防科技工业发展的全局和战略高度重视工艺创新,更新观念。在重视产品设计创新的同时重视工艺创新。在科技创新中高度重视和做好工艺创新工作,把工艺创新作为科技创新的重中之重。充分认识到工艺创新是提升武器装备研制水平的重要途径,是振兴国防科技装备制造业的关键,是建设创新型国防科技工业的重要组成部分,是实现国防科技工业转型升级和走新型工业化道路的必然选择。二、以技术创新为重点,支撑军工产品研制生产在武器装备研制生产的关键工艺领域,真正的核心技术必须依靠自主创新。在“十一五”期间,要集中突破一批影响产品研制生产的关键和瓶颈工艺技术,特别是超精密加工、精密成形及毛坯精化、自动化焊接、复合材料构件制造、电气互联以及绿色安全生产等工艺技术,保障军工产品研制生产;先期研究一批如极端制造、智能制造等对未来发展有重要影响的前沿性工艺技术,以支持未来微小型武器、生物炸药等新型武器装备和军民结合高技术产业的跨越式发展。争取到“十一五”末,基本解决型号研制和批产的瓶颈工艺技术,掌握一批前沿核心工艺技术。高度重视工艺技术的原始创新,尤其是军工特色工艺技术的研究与应用,不断形成新的工艺技术储备,取得一批有自主知识产权的工艺技术成果;大力加强先进工艺技术的集成创新,系统解决研制和批生产中的关键工艺问题,形成一代装备,一代工艺平台的发展格局;加强对引进消化吸收再创新工作的指导。在进口工艺装备的同时,把消化吸收并形成自主创新能力,作为引进项目验收和评估的重要内容。加强工艺信息化的规划和实施。重视产品数据管理(PDM),加快工艺数据库和网络平台建设,实现工艺信息资源共享;扩大计算机辅助工艺设计(CAPP)的应用,保证工艺设计的一致性、规范性,提高工艺设计的效率和质量;加强工艺与设计的协同工作,以CAD/CAM/CAPP集成为手段,按照数字化、网络化、智能化总体趋势,打造数字化工艺,促进精益、高效生产。三、以军工企业为主体,构建工艺创新体系结合科研生产任务及工艺技术专业特色,逐步建立以需求为导向、企业为主体、产学研相结合的国防科技工业工艺技术创新体系,形成结构优化、布局合理、资源共享、运行有效的工艺研发体系。加强工艺专业的国防科技重点实验室建设,积极开展工艺领域的基础研究和应用基础研究;加强国防科技工业工艺技术研究应用中心的建设,对全行业工艺发展中的重大、关键和共性问题进行工程化研究开发;特别要加强保军企业工艺技术中心的建设。从去年开始,国防科技工业启动了先进技术研究应用中心的试点工作,今后还将加大中心的建设力度,确立一批跨行业的技术中心,同时认定一批企业级的技术中心。目前已经完成30家企业中心的认定评审。国防科技工业将不断强化企业在工艺自主创新中的主体地位,使企业真正成为工艺研究开发投入的主体、工艺技术创新活动的主体和工艺创新成果应用的主体。同时鼓励企业与大学和科研院所合作,充分利用院校对前沿技术的跟踪优势和人才优势,实现企业工艺创新工作的高起点,产学研结合,提高工艺创新能力。四、以传统工艺创新为着力点,实现节能减排近年来,党中央国务院对节能减排工作非常重视,国务院领导为此召开专门会议部署节能减排工作,国家有关部门发布了《节能减排综合性工作方案》,提出具体要求。我们将认真贯彻落实国家关于节能、环保、安全生产的要求,制定切实可行的措施和计划,分解落实关于降低能耗和减少排污量的两项约束性指标要求,系统引导企业改造淘汰一批高能耗、高污染、高材耗、低效益的落后工艺和设备,推广应用一批高效节能降耗、绿色环保的先进适用工艺,如高效数控加工、大型复杂薄壁精密铸造等工艺技术,提升整体工艺水平。对军工专用的火炸药、推进剂等高危险产品的生产,积极采用新型工艺技术,努力实行机械化、自动化和远距离操作,实现安全生产和清洁生产。“十一五”期间,将把节能降耗、绿色环保、安全生产工艺作为工艺创新的重要内容整体推进。目前已经在科研计划中启动了安全生产科技专项,重点加强军工危险品生产、节能减排和绿色环保新工艺的研究应用。通过技术创新提高军工生产的本质安全、生产效率和资源利用率,加快用先进适用技术改造传统工艺的步伐,提升整体军工制造能力。五、以专项创新工程为牵引,带动整体制造水平跃升为贯彻落实节能降耗、建立资源节约型社会和用信息化带动工业化的要求,按照国务院领导关于做好国防科技工业数控机床增效工作的重要批示精神,国防科技工业启动了千台数控机床增效工程,这也是作为贯彻工艺创新决定而开展的一个大的行动计划。整个工程实施分成两阶段实施。第一阶段为试点阶段。用一年半时间,选择40家重点企业200台数控机床,重点推广切削加工参数优化等技术和工具软件,使材料去除速率、主轴功率利用率等效率指标提高将近一倍;第二阶段为全面实施阶段,也是用一年半的时间,推广应用数字化生产准备和集成制造等技术,实现70家左右军工企业共800台数控机床的增效。完成300名数控技术骨干的培训;构建铝合金、钛合金、高温合金等7个工艺数据库平台,采取以点带面的形式,带动全行业数控机床使用效率的普遍提高,搭建先进制造技术的发展平台。六、以管理创新为保障,提高工艺创新工作整体水平在大力推进工艺技术创新的同时,大力推进工艺管理创新。不断探索新形势下工艺管理的新思路,统筹抓好工艺综合管理、工艺科研管理和工艺信息化管理,在思想观念、工作制度、管理体制、运行机制及管理手段等方面不断创新。加强工艺过程的质量控制,严格工艺纪律,充分发挥工艺的重要保证作用,使定型工艺适应型号批生产的需要,保证批量产品制造的一致性和质量稳定性。在注重工艺技术发展的同时,重视推进制造模式创新。使军工企业的制造模式向集成化、敏捷化、柔性化方向发展,实现从经验设计向现代设计转变,从传统制造向集成制造的转变。通过敏捷制造、柔性生产等先进制造模式工程化应用,建立系统的数字化制造平台,提升科研生产管理水平,增强军工制造业的快速响应能力和平战转换能力。重视和加强工艺标准化工作和工艺资源数据库建设,提高行业和企业工艺标准化水平;构建技术交流及成果推广服务平台,加强集团公司内部和不同行业间工艺工作的技术交流,实现科技成果资源共享,促进工艺技术的快速发展。重视对工艺知识产权的创造和保护,依法保障工艺知识产权权益。七、以创新人才为根本,加强工艺创新队伍建设工艺技术进步与创新,关键在人才。重视工艺队伍建设。一是要充实一批事业心强、富有创新和实干精神、理论和实践经验丰富的人才到工艺创新队伍当中来;二是要确保工艺人才的待遇。调动广大工艺技术人员的积极性和创造性;三是要制定和完善工艺创新工作的评价、考核和奖惩办法,建立激励机制。国防科技工业将继续对在科研生产中积极开展工艺创新、突破关键技术,安全节能环保,保证产品质量、提高生产效率等方面做出突出贡献的工艺人员,给予表彰和奖励;在科学技术奖和技术职称的评定工作中,也充分重视和体现工艺创新成果的价值。要在全行业创造尊重工艺知识、尊重工艺人才的环境,培养和造就一批“工艺大师”和高技能工人,凝聚工艺队伍,提高整体素质,为建设创新、和谐的国防科技工业服务,促进全面、协调和可持续发展。结束语“十一五”期间,国防科技工业任务十分繁重。站在新的历史起点,工艺创新工作任重道远,我们一定要按照胡锦涛总书记关于“四个坚持”的根本方针,充分发挥科技的引导、支撑和基础作用,自主创新,重点跨越,支撑发展,引领未来,扎实推进国防科技工业工艺创新工作,为建设创新型国防科技工业做出新的更大贡献!
来源:科技日报