【中國傳動網 行業(yè)動態(tài)】 冶金工程設計學科是將冶金工程技術基礎科學、技術科學和工程科學研究成果集成應用并將其實現工程化的學科。冶金工程設計主要涉及的業(yè)務領域包括：為鋼鐵和有色金屬加工工業(yè)提供金屬冶煉、軋制和鑄造等生產專用設備和技術，包括礦山、燒結、焦化、冶煉和壓力加工等，如礦山設備中的挖掘機、大型輪式裝載機、井下鏟運機、破碎與篩分設備及磁選設備等，冶煉設備中的高爐、轉爐和電爐，軋制設備中的大型薄板冷熱連軋成套設備、大型軋制板帶精整生產線設備，以及大型寬厚板坯連鑄成套設備等。

國外工程發(fā)展現狀與發(fā)展趨勢

國外冶金工程公司一般都擁有核心設計技術和核心制造技術能力，具備產品功能性設計能力。雖然在鋼鐵行業(yè)內的業(yè)務領域各有所長，但其均具有以下主要技術特點：

1）能夠滿足鋼鐵企業(yè)對設備可靠性和穩(wěn)定性的第一要求。

2）很多技術和工藝是固化在其出售的設備上的，如控制系統(tǒng)、輥系和輥型。

3）掌握操作技術，而且一般要求技術和產品同時引進。

4）設計人力資源。一是人員整體素質高、實際經驗豐富；二是人員結構合理，年齡上形成梯隊；三是人員組成具有國際化特征，不局限某個國家。四是工作敬業(yè)，責任心強，普遍具有良好的職業(yè)道德；五是注重創(chuàng)新，技術創(chuàng)新意識、能力較強；六是市場意識強，形成了技術開發(fā)的宗旨是滿足用戶需求的設計理念。

5）設計硬件資源。一是具備完備的計算機硬件平臺；二是具備完備的產品試驗和試制條件；三是具備完備的產品測試手段；四是具備完備的產品中試試驗條件；五是具備完備的產品工業(yè)化試驗條件；六是具有完備的企業(yè)研發(fā)中心。

6）設計軟件資源。一是具備完整的計算機輔助設計工作平臺；二是具有完備CAD/CAM/CAE計算機正版軟件，且需不斷升級；三是具備完備的科技情報檢索手段；四是設計相關的技術資料系統(tǒng)完備。

7）設計管理資源。一是具有明確的技術開發(fā)戰(zhàn)略；二是具有完備的科技管理制度；三是具有明確的知識產權發(fā)展戰(zhàn)略。

8）設計環(huán)境資源。一是國外政府相關管理部門和行業(yè)協會為工程公司發(fā)展創(chuàng)造了良好的軟環(huán)境；二是國外政府相關管理部門注重用市場方式，鼓勵企業(yè)技術開發(fā)投入；三是國外大學、研究機構和企業(yè)在研究開發(fā)方面各有分工，比較明確，講誠信，協作較好。

9）設計資源理論支撐。一是國外大學在設計資源理論研究方面深入，在理論上有力支撐了企業(yè)技術開發(fā)工作；二是國外設計資源理論研究與實際應用結合得較好，相互促進，推動企業(yè)不斷發(fā)展。

為提高在中國市場的競爭力，近年，世界知名冶金工程技術企業(yè)和設備制造商紛紛開始在華戰(zhàn)略拓展，如德國西馬克—德馬格股份公司1983—1984年就開始在北京和上海設立代表處，并相繼在武漢、上海、北京分別設立了合資公司和獨資公司。達涅利于2004年和2007年在中國設立了子公司達涅利冶金設備（北京）有限公司和常熟達涅利冶金設備有限公司。

國外冶金工程設計有向國內制造分包、本土化生產的發(fā)展趨勢。

國內冶金工程設計的現狀分析

“十五”以來，國民經濟穩(wěn)定高速發(fā)展推動了重型機械行業(yè)的發(fā)展以及大型冶金裝備國產化的進程，在國民經濟整體穩(wěn)定高速發(fā)展的環(huán)境下，我國原材料工業(yè)、能源、交通運輸和基礎建設等也得到了快速增長，特別是鋼鐵產量由“十五”前的1億噸增長到2006年的4.2億噸，這極大地帶動了重型機械的發(fā)展以及冶金裝備的國產化進程。

由于長期以來過分依靠對國外技術裝備的引進，因此，雖然國內鋼鐵工業(yè)已經進入需要依靠技術進步提升核心競爭力的階段，但沒有讓國內冶金技術自主創(chuàng)新能力獲得較大提升。我國冶金重大裝備從二十世紀五十年代依靠蘇聯援助，到八十年代進口國外二手設備，再到九十年代高價引進國外較為先進的生產線，由于沒有注重對技術的消化吸收，一直難以形成自主創(chuàng)新能力。2005年，中國鋼鐵工業(yè)協會的一項統(tǒng)計顯示，“十五”前四年，我國重點大中型鋼鐵企業(yè)共支出175.07億元用于引進國外先進技術，但是消化吸收引進技術的支出只有8.6億元，只相當于引進費用的4.9%。近年來國家發(fā)改委等部門雖然規(guī)定一些生產線在引進時國產化率應當達到50%—70%，但是很多企業(yè)將這一比例的國產化裝備主要集中在中低端技術工藝上，在關鍵部位仍然形不成自已的創(chuàng)新能力。事實表明，越是國外對中國封鎖的技術，經過自主創(chuàng)新后，越是能掌握自主知識產權的核心技術；越是國外反復向中國推銷的技術工藝，我國熱衷于重復引進，越是形不成自主創(chuàng)新能力。近年來海外冶金企業(yè)對我國的技術封銷更加嚴格，也讓自主創(chuàng)新變得更加困難。

國內冶金工程技術引進與國產化的主要形式

國內冶金工程技術引進與國產化的主要形式如下：一是以國外先進鋼廠為樣板，全面引進成套先進設備和生產技術；二是按項目引進成套設備，基本上由國外廠家供應成套設備；三是按項目引進，由國外公司技術總負責，并提供設備設計，國內外分工合作制造；四是項目由國內單位技術總負責，按需引進，其他部分國內設計制造；五是項目由國內總承包供貨，只引進個別設備；六是引進國外技術，項目全部由國內設計制造；七是工藝及機械設備由國內技術總負責，電氣和儀控設備引進。

由此看出，中國改革開放后經歷了冶金設備從引進到國產化的發(fā)展過程，但關鍵技術和設備仍掌握在國外廠商手中。

國內冶金工程設計發(fā)展趨勢

國內冶金工程設計體系在二十世紀五十年代由原蘇聯引入，長期以來基本沿用原蘇聯的設計方法。八十年代以后，隨著寶鋼工程的設計建設，國內冶金工程設計又相繼引入了日本和歐洲的設計方法，但仍屬傳統(tǒng)的“靜態(tài)—分割”設計方法，即靜態(tài)的半經驗、半理論的設計方法。

國內冶金工程設計發(fā)展趨勢如下：

1）國內冶金工程技術企業(yè)正在調整生存策略，倡導國際化生存模式，實施“走出去”戰(zhàn)略，積極面對競爭，拓展生存空間。

2）國內冶金工程技術企業(yè)如中冶京誠工程技術有限公司、中冶賽迪技術有限公司和中冶南方技術有限公司等，紛紛成立技術中心、中試基地、控股制造廠，走擁有核心設計技術+核心制造技術的道路，實現產品功能性的轉變，努力成為國際型工程公司。

3）國內冶金工程設計取得的典型實例。近來，國內冶金設備自主研發(fā)取得了不少新的突破，如首鋼和二重合作研制成功3500mm中厚板軋機、寶鋼與西安重機研究所聯合研制成功鋼液RH真空精煉設備、北京鋼研總院和燕山大學聯合研制成功有關軋機板型控制技術和西安重機研究所與山東某民營企業(yè)合作研制成功冶金行業(yè)所需的萬噸油擠壓機等。

4）國內冶金工程設計主要發(fā)展情況。二十一世紀，國內冶金學家創(chuàng)立了冶金流程工程學，并結合新一代鋼鐵制造流程系統(tǒng)研究、首鋼京唐公司項目設計建設，提出了基于動態(tài)—精準設計體系的新一代冶金工程設計理論和方法。目前，冶金工程設計逐步形成以冶金流程工程學、冶金流程集成理論與方法、工程哲學和工程系統(tǒng)論等為基礎完整的工程學科理論體系。

國內冶金工程設計

存在的主要問題和制約因素

通過對國內外冶金工程設計現狀、發(fā)展趨勢進行對比分析可知，國內冶金工程設計存在的主要問題和制約因素有以下六個方面：

1）從運作模式來看，中國的情況是設計與制造分離，工藝與設備分離，成套設計能力較差，因此需要聯合研發(fā)。國外的情況是設計和制造一體化，但隨著制造業(yè)向低成本地區(qū)的轉移，也出現制造分包和本土化生產的趨勢。

2）從機械制造來看，中國制造成本低，但加工精度尚有差距，軸承等關鍵部件仍靠進口；國外制造成本較高，出現轉移和分包到中國生產的趨勢。

3）在電氣方面，中國本土產的電氣元件質量較差，因國外電氣元件質量較好，測厚儀等關鍵部件仍依靠進口。

4）在液壓方面，因國外液壓部件質量好，如密封件等關鍵部件中國高度依賴進口。

5）在控制軟件方面，國內冶金工程公司雖然編程能力并不差但對操作工藝的理解不深，軟硬件易脫節(jié)；而國外對操作工藝的理解較深，軟硬件結合較緊密。

6）國內鋼鐵工業(yè)長期以粗放、簡單的方式發(fā)展，國內冶金工程設計一直延續(xù)著原蘇聯的設計理念和設計模式，即對不同工序裝備的能力進行靜態(tài)估算，加上工序之間的簡單聯接，形成一種堆砌起來的、粗放的生產流程。其特點是只從本工序的局部出發(fā)（即停留在本工序范圍內提出靜態(tài)要求，很少提出上、下游工序之間動態(tài)、有序、協調及集成運行方面的要求），分別預留出不同的富裕能力；各工序裝備能力的富裕系數隨著設計者（或不同工序用戶）的主觀需求而不同，而各工序之間的聯結方式又往往只是堆砌性的靜態(tài)聯結，缺乏動態(tài)運行的計算，用這種設計方法構建出來的鋼鐵廠生產流程和工藝裝備，在實際運行過程中往往出現前后工序的能力不匹配，功能不協調，信息難于順暢、可控。因此，鋼鐵廠的運行效率、產品質量、投資效率很難真正實現優(yōu)化，而且，往往是流程建成之時，即是技術改造之始。

國內冶金工程公司

提高工程設計能力的措施和方法

針對國內冶金工程設計存在的主要問題和制約因素，國內冶金工程公司提高工程設計能力應采取的主要措施和方法如下：

1）倡導國際化生存模式，從企業(yè)戰(zhàn)略到運營的全方位以國際化為標桿，不僅僅將眼光局限于國內，而是在經濟全球化的大背景下，以國際化的視野看待和分析企業(yè)經營中的問題，接軌國際化的商業(yè)模式，接軌國際化的工程技術，提升管理效率，建立適應工程項目要求的國際化項目管理模式，積極實現從區(qū)域市場向國際市場的拓展。

2）從理念上、管理上和技術上全方位順應國際化趨勢，以國際化的方式求得生存和發(fā)展。

3）從研究、設計、制造、電氣、自動化等多方面、全方位打造國際型工程技術公司，走擁有核心設計技術+核心制造技術的道路。

4）企業(yè)外部環(huán)境方面，必須建立以政府為主導、市場為導向、企業(yè)為主體及“產、學、研、用”有機結合的冶金工程設計技術創(chuàng)新體系，理順我國高校、科研院所和企業(yè)在冶金工程設計的地位及相互關系，發(fā)揮各自所長，形成我國冶金工程設計技術創(chuàng)新的整體優(yōu)勢。

5）以冶金流程工程學、動態(tài)—精準設計理論和方法為核心，構建我國冶金工程設計創(chuàng)新理念、理論及設計方法的完整體系；重視頂層設計和需求引導，結合國內新建或改建冶金工程建設項目，以實施冶金工程設計創(chuàng)新理念、理論及設計方法工程化技術集成創(chuàng)新為載體，結合冶金生產過程的動態(tài)運行，完善新一代鋼鐵制造流程，全面提升我國冶金工程設計創(chuàng)新能力，帶動我國鋼鐵制造流程實現全面轉型，轉變我國鋼鐵企業(yè)經濟發(fā)展增長方式，提高我國鋼鐵企業(yè)的市場競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。

綜上所述，得出以下結論：

1）國內冶金工程公司必須倡導國際化生存模式，從理念上、管理上、技術上全方位順應國際化趨勢，以國際化的方式求得生存和發(fā)展；

2）國內冶金工程公司必須積極實現產品功能性設計的轉型，走擁有核心設計技術和核心制造技術的道路，具備產品功能性實現的功能，才能真正與國外冶金工程公司進行競爭。

3）以冶金流程工程學、動態(tài)精準設計理論和方法為核心，構建我國冶金工程設計創(chuàng)新理念、理論及設計方法的完整體系，結合國內新建或改建冶金工程建設項目，以實施冶金工程設計創(chuàng)新理念、理論及設計方法工程化技術集成創(chuàng)新為載體，帶動我國鋼鐵制造流程實現全面轉型，轉變鋼鐵企業(yè)經濟發(fā)展增長方式，提高鋼鐵企業(yè)的市場競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。