1. Position und Rolle in der Ausrüstungsindustrie

Schweißen ist eine Fertigungstechnologie, die Materialien dauerhaft verbindet und zu einem Bauwerk mit gegebener Funktion wird. Nahezu alle Produkte, von Hunderttausenden Tonnen riesiger Räder bis hin zu mikroelektronischen Bauteilen unter 1 Gramm, werden in unterschiedlichem Maße schweißtechnisch hergestellt. Das Schweißen ist in alle Bereiche der Fertigungsindustrie vorgedrungen und hat direkten Einfluss auf die Qualität, Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Produkten sowie auf Produktionskosten, Effizienz und Marktreaktionsgeschwindigkeit.

Chinas Stahlproduktion im Jahr 2005 erreichte 349 Millionen Tonnen und wurde damit zum weltweit größten Stahlproduzenten und -verbraucher, und die in Schweißkonstruktionen verwendete Stahlmenge überstieg ebenfalls 130 Millionen Tonnen, was der Stahlproduktion der Vereinigten Staaten in einem Jahr entspricht es beispiellos in der Welt. Der größte Hersteller von geschweißten Stahlkonstruktionen.

Gemessen an einigen wegweisenden Projekten, die 2005 in China abgeschlossen wurden, hat die Schweißtechnik eine wichtige Rolle gespielt. Die Wasserkraftanlage des Drei-Schluchten-Projekts ist beispielsweise eine riesige Schweißanlage, darunter Wasserrohre, Spiralen, Läufer, große Welles, Generatorsockel usw. Der martensitische Edelstahlläufer ist mit einem Durchmesser von 10.7 m² und einer Höhe von 5 m² mit 4 Tonnen der größte gegossene Schweißkonstruktionsläufer der Welt. Der Läufer wird durch die obere Krone, den unteren Ring und 440 oder 13 Klingen verschweißt. Das Schweißen jedes Läufers erfordert 15 Tonnen Schweißdraht, was mehr als 12 Monate dauert. Der erfolgreiche Start und die Bergung der Raumsonde Shenzhou-4 markierten einen enormen Fortschritt in der chinesischen Luft- und Raumfahrtindustrie. Die Rückholkapsel und das Orbitalmodul, in dem sich zwei Astronauten bewegten, bestanden alle aus geschweißten Strukturen aus einer Aluminiumlegierung, und die Luftdichtheit und Verformungskontrolle der Schweißverbindungen waren wichtig Der Schlüssel zur Schweißfertigung. Ende 6 der erste Hydrierreaktor von Chinas erster direkter Kohleverflüssigungsanlage, hergestellt von der First Heavy Machinery Group für die Shenhua Company, mit einem Durchmesser von 2005 m, einer Länge von 5.5 m, einer Dicke von 62 mm und mit einem Gewicht von 337 Tonnen ist sie heute die größte der Welt. , Das schwerste Schmieden-Schweißstruktur-Hydrierungsreaktor, verwendet die vollautomatische Doppeldraht-Unterpulver-Schweißtechnologie mit schmalem Spalt und unabhängigen Rechten an geistigem Eigentum in China, und jede Schweißnaht muss 5 Tage lang kontinuierlich geschweißt werden. Die West-Ost-Gaspipeline ist 4,000 km lang. Es ist Chinas erste Fernleitung aus hochfestem Stahl (X70) mit großem Durchmesser. Bei den verwendeten Spiralstahlrohren und Längsnahtstahlrohren handelt es sich ausschließlich um geschweißte Rohre in Form von Blechschweißungen. Im Jahr 2005 erreichte die Gesamttonnage des Schiffbaus meines Landes 12.12 Millionen Tonnen, was 17% des gesamten Schiffbaus der Welt ausmacht. Es rangiert weltweit nach Japan und Südkorea an dritter Stelle und bewegt sich mit einer Jahresproduktion von 25 Millionen Tonnen auf das Weltniveau zu. Der im Inland hergestellte 300,000-Tonnen-Supertanker, das neue Containerschiff des Typs 5668 TEU, der 150,000-Tonnen-Massengutfrachter und das 170-Schiff namens "China's First Shield", die weltweit Aufmerksamkeit erregten, sind der Stolz der chinesischen Schiffbauindustrie. Es handelt sich um eine typische plattengeschweißte Struktur. Darüber hinaus ist die Shanghai-Zhonglupu-Brücke die längste vollverschweißte Stahlbogenbrücke der Welt; die ellipsoide Kuppel des National Center for the Performing Arts ist die schwerste Stahlkonstruktionskuppel der Welt; Die im Bau befindliche Vogelnest-Stahlkonstruktion des Olympia-Hauptstadions wiegt mehr als 40,000 Tonnen, ist auch die beste der Welt. Diese großformatigen Strukturen sind die größten, schwersten, längsten, höchsten, dicksten und neuesten repräsentativen und wichtigen Produkte, die in China hergestellt werden. Es ist ersichtlich, dass das Schweißen eine sehr wichtige Position und Rolle in der Entwicklung der Volkswirtschaft und beim Aufbau der Landesverteidigung spielt.

Aus den Forschungs- und Entwicklungsprojekten von 20 großen nationalen technischen Anlagen des "Elften Fünfjahresplans" ist ersichtlich, dass das Millionen-Kilowatt-Atomkraftwerk, ultra-überkritische Wärmekraftwerke, High-Head-Ultra-Großkapazitäts-Wasserkraft Großanlagen und Pumpspeicheranlagen, komplette technische Ausrüstungen für 30-600,000 Watt Kessel mit zirkulierender Wirbelschicht (CFB), Großanlagen für Ethylen der Megatonnen-Klasse, Megatonnen-Großanlagen für Terephthalsäure, Großanlagen maßstabsgetreue Kohle-zu-Gas-Anlagen und große Kohlebergwerke Unter den integrierten Bergbautechnologien und -ausrüstungen ist die Schweißfertigung einer der wichtigsten Herstellungsprozesse.

2. Analyse der unabhängigen Innovationsfähigkeit der Branche

2.1 Der Status Quo der Industrietechnik

Seit der Gründung von New China, insbesondere in den 25 Jahren der Reform und Öffnung, hat China unabhängig einige fortschrittliche Schweißgeräte, -technologien und -materialien erforscht, entwickelt und eingeführt. Gegenwärtig werden auch in China die ausgereiften Schweißverfahren und -ausrüstungen verwendet, die in der Produktion in der ganzen Welt verwendet werden, aber die Tiefe und Breite der Anwendung ist unterschiedlich. Chinesische Fertigungsunternehmen übernehmen bereits Technologien wie Elektronenstrahlschweißen, Laserschweißen, Laserlöten und Laser schneiden, Laser- und Lichtbogenschweißen mit kombinierter Wärmequelle, Eindraht- oder Doppeldraht-Unterpulverschweißen mit engem Spalt, 4-Draht-Hochgeschwindigkeits-Unterpulverschweißen und Zweidraht-Impulsschweißen. Schutzgasschweißen, Plasmalichtbogenschweißen, feines Plasmalichtbogenschneiden, Wasserstrahlschneiden, CNC-Schneidsystem, Roboterschweißsystem, flexible Produktionslinie (W-FMS), Schweißstromversorgung mit variabler Polarität, Schweißstromversorgung mit Oberflächenspannungsübergang (STT) und volldigitale Schweißstromversorgung usw. Auch die derzeit weltweit verbreitetere Rührreibschweißtechnologie wurde bei der Herstellung von Produkten angewendet. Das Niveau der Schweißproduktionstechnologie in China wurde stark verbessert, aber die Ernsthaftigkeit der bestehenden Probleme kann nicht ignoriert werden.

2.2 Status ausländischer technologischer Innovationen

Die entwickelten Länder der Welt legen großen Wert auf die Entwicklung und Innovation der Schweißtechnik. Amerikanische und deutsche Experten diskutieren die Rolle und Entwicklungsrichtung des Schweißens im 21. Jahrhundert. Es wurde vereinbart, dass:

1. Schweißen (bis 2020) bleibt eine wichtige Verfahrenstechnik in der verarbeitenden Industrie. Es ist eine präzise, ​​zuverlässige, kostengünstige und hochtechnologische Methode zum Verbinden von Materialien. Gegenwärtig gibt es kein anderes Verfahren, das breiter auf die Verbindung von Metallen angewendet werden kann als das Schweißen und den geschweißten Produkten einen größeren Mehrwert verleiht.

2. Die Schweißtechnik (einschließlich Fügen, Trennen, Beschichten) ist jetzt und in Zukunft das bevorzugte Verarbeitungsverfahren, das verschiedene Materialien am ehesten erfolgreich zu marktfähigen Produkten verarbeiten kann.

3. Schweißen ist kein „Call-to-Call“-Prozess mehr, sondern wird nach und nach in den gesamten Produktlebensprozess integriert, von der Konstruktion über die Entwicklung, Herstellung bis hin zu Wartung und Recycling.

4. Schweißen wird als wesentliches Mittel zur Verbesserung der Kosten, Qualität und Zuverlässigkeit der Produktlebensdauer angesehen und wird auch einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit des Produkts auf dem Markt leisten.

2.3 Probleme und Lücken in der inländischen unabhängigen Innovationsfähigkeit

2.3.1 Probleme

Im Vergleich zum Ausland ist der Mechanisierungs- und Automatisierungsgrad der inländischen Schweißproduktion insgesamt gering, und das Niveau der Schweißtechnologie, der Schweißausrüstung und der Schweißmaterialien, die viele Unternehmen benötigen, sind Chinas eigene und "groß und weit verbreitet". gebraucht" Gegenüber modernster Schweißtechnik hinkt es dem Ausland hinterher. Für Schlüsselunternehmen oberhalb der mittleren Ebene in den Branchen Automobile, Schiffbau, Schienenfahrzeuge, Kraftwerkskessel, Stromerzeugungsgeräte, Schwermaschinen, Baumaschinen, Container usw. haben sie jedoch in vielen technologischen Bereichen einige ausländische fortschrittliche Schweißgeräte eingeführt Veränderungen seit der Reform und Öffnung. , Materialien und Prozesse, und das technologische Niveau der Schweißproduktion wurde stark verbessert. Sie kann grundsätzlich das Niveau ähnlicher ausländischer Unternehmen erreichen. Es kann Ausrüstung und Produkte herstellen, die von der Volkswirtschaft und dem Bau der Landesverteidigung benötigt werden. Es ist nur die Anwendung und Nutzung fortschrittlicher Technologie. Die Anzahl und der technologische Fortschritt unterscheiden sich von denen ausländischer Unternehmen. Allerdings muss beachtet werden, dass es in China noch immer an fortschrittlicheren Schweißgeräten, High-End-Schweißmaterialien und effizienter Schweißtechnik mit eigenständigen Marken mangelt. Derzeit sind die meisten dieser fortschrittlichen Schweißgeräte und -materialien, die von Unternehmen verwendet werden, auf ausländische Importe angewiesen. Die glorreiche Oberflächen- und Hohltechnologie der heimischen Schweißproduktion ist eine gravierende strategische Schwäche.

Es gibt viele Gründe, warum die heimische Innovationsfähigkeit beim Schweißen nicht hoch ist:

(1) Auf nationaler Ebene fehlt den zuständigen Regierungsstellen ein umfassendes und genaues Verständnis der Stellung und Bedeutung der Schweißtechnik für die Entwicklung der Volkswirtschaft und des Landesverteidigungsbaus; fehlende strategische Weiterentwicklung der Schweißtechnologie als Reaktion auf die wirtschaftliche Entwicklung und die Erfordernisse des Marktwettbewerbs Orientierungsplanung; übermäßiges Streben nach Hightech und Anspruchsvollem, während die Innovation der grundlegenden Schweißtechnologie ignoriert wird.

(2) Aus der Sicht der Hochschulen hatten vor 1998 mehr als 50 Hochschulen in China Schweißfachrichtungen etabliert und jedes Jahr bildeten sie Tausende von Schweißabsolventen für das Land aus. Nach der Einführung der Allgemeinbildung genehmigte das Bildungsministerium nur einem Harbin Institute of Technology, ein unabhängiges Schweißfach beizubehalten und 70 bis 80 Schweiß-Bachelor-Abschlüsse sowie etwa 70 Schweißmeister und -Ärzte pro Jahr zu pflegen. Die schweißtechnischen Lehr- und Forschungsbereiche anderer Hochschulen werden meist in Schweißforschungsinstitute umbenannt. Unter der Prämisse der Allgemeinbildung bevorzugen einige Studierende der Werkstoff- oder Maschinenbauabteilungen Schweißfächer, aber die schweißtechnischen Berufsausbildungen wurden um mehr als die Hälfte der ursprünglichen Studienstunden reduziert. Aufgrund fehlender Weiterbildungs- und Berufsbildungssysteme in China benötigen diese Hochschulabsolventen eine relativ lange Einarbeitungszeit am Arbeitsplatz, um sich mit Innovationen und Entwicklungen in der Schweißtechnik zu beschäftigen.

Derzeit verfügen inländische Hochschulen und Universitäten, insbesondere namhafte Universitäten, über eine relativ starke Innovationsfähigkeit. Sie sind in Forschungsfeldern der Schweißtechnik tätig und neigen eher zu automatischer Steuerung, Robotik, numerischer Simulation, Schweißen (Verbindung) neuer Materialien und Elektronik. Hightech-Aspekte wie Strahlschweißen und Laserschweißen. Es ist notwendig, diese hochtechnologischen und hochentwickelten Technologien zu studieren, die den Anforderungen von Spezialgebieten gerecht werden und relativ leicht von staatlichen Stellen finanziert werden können. Allerdings ist der Anwendungsbereich dieser Technologien relativ eng und der Einfluss auf die volkswirtschaftliche Entwicklung relativ gering. Allerdings gibt es nur eine Handvoll Universitäten, die auf der Erforschung „konventioneller“ Schweißwerkstoffe, Schweißtechnik und Schweißstrominnovationen bestehen. Die Jahresproduktion von Chinas Handschweißelektrode beträgt beispielsweise mehr als 1.5 Millionen Tonnen, dem weltweit größten Hersteller von Schweißelektroden. Dies sollte Chinas Stärke sein. Aufgrund des langjährigen Mangels an fundierter theoretischer Grundlagenforschung hinkt Chinas Schweißelektrode in Qualität und Technologie jedoch lange Zeit hinter dem Ausland zurück. , Und der Fortschritt ist langsam. Die Forschung zu Elektroschweißmaschinen und Lichtbogenphysik ist fast erschöpft.

(3) Aus Sicht der Schweißforschungsinstitute hat China in den 1950er Jahren vom Ministerium für Maschinenindustrie spezielle Schweißforschungsinstitute – das Harbin Welding Research Institute und das Chengdu Electric Welding Machine Research Institute – gegründet. Auch andere Industrieabteilungen haben entsprechende schweißtechnische Forschungseinrichtungen eingerichtet, die meisten sind jedoch in Form von Abteilungen und Büros in den Forschungsinstituten angesiedelt, wie z Hüttenbau und das Institut für Schiffstechnik. Schweißraum, Schweißraum des Forschungsinstituts für Fertigungstechnik in der Luftfahrt usw. Das Harbin Welding Research Institute ist das einzige umfassende Forschungsinstitut für Schweißtechnologie in China. Zu den Forschungsfeldern gehören Schweißwerkstoffe, Werkstoffschweißbarkeit, Schweißtechnik, Schweißgeräte, zerstörungsfreie Prüfung etc.; Zu den Dienstleistungsbereichen der Industrie gehören das Sekretariat der National Welding Society und das Sekretariat der National Welding Association, das Sekretariat des National Welding Standardization Technical Committee, das National Welding Material Quality Supervision and Inspection Center, das Welding Magazine usw. In den letzten 50 Jahren haben diese Forschungsinstitute wichtige Beiträge zur wirtschaftlichen Entwicklung Chinas und zum Aufbau der nationalen Verteidigung geleistet. Gleichzeitig haben sie auch experimentelle Forschungsbasen mit relativ fortschrittlichen Forschungs- und Testinstrumenten und -geräten aufgebaut und ein Team aus verschiedenen Disziplinen und reicher Erfahrung kultiviert. , Das mit der Produktion vertraute wissenschaftliche und technologische Team hat eine gute wissenschaftliche Forschungsatmosphäre geschaffen. Im Zuge der Reformen wurden einige Industrieministerien abgeschafft und mehr als 200 Forschungsinstitute in technologiebasierte Unternehmen umgewandelt. Doch wie positioniert das Land diese Forschungsinstitute strategisch und welche Rolle sollten sie in der wissenschaftlichen Forschung und Innovation dieser transformierten Forschungsinstitute spielen? , Es ist vage.

(4) Auf Unternehmensebene hat die Nationale Wissenschafts- und Technologiekonferenz 2006 deutlich darauf hingewiesen, dass Unternehmen eine wichtige Rolle bei der technologischen Innovation spielen sollten. "Betreff" bedeutet nicht, es allein zu tun oder bei Null anzufangen. Die Regierung sollte die Unternehmen ermutigen, aktiv die Führung zu übernehmen, die zu erforschenden und zu lösenden Themen vorzuschlagen und auf der organischen Verbindung von Produktion, Bildung und Forschung zu bestehen, um Vorforschung zu leisten; Der Staat schlägt vor, dass Unternehmen eine dominierende Rolle spielen, ist eine relativ langfristige Zielvorgabe, und nicht jedes Unternehmen kann dies sofort tun. Gegenwärtig sind die meisten FuE-Kapazitäten der Unternehmen relativ schwach, und dies ist unmöglich und sollte nicht umfassend sein. Ausrüstungshersteller beschäftigen sich hauptsächlich mit Produktinnovation und Managementinnovation, und die Entwicklung gemeinsamer Verfahrenstechnologien sollte sich stärker auf gesellschaftliche Forschungs- und Entwicklungskräfte stützen – Universitäten, Forschungsinstitute und verwandte professionelle Unternehmen. Im Zeitraum von 2002 bis 2003 hat ein Beratungsprojekt der Akademie für Ingenieurwissenschaften 115 mittlere bis sehr große Unternehmen befragt. Von den 2,012 Schweißtechnikern verfügt nur einer über einen Doktortitel, weniger als 2 % über einen Masterabschluss. Die Techniker in anderen Prozessen im Unternehmen sind möglicherweise nicht viel besser. Dieses Ergebnis spiegelt wirklich den Mangel an Prozessinnovationskapazitäten in aktuellen Fertigungsunternehmen wider.

Link zu diesem Artikel: Entwicklungsstand und eigenständige Innovationsstrategie der Schweißindustrie

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