山東省四方技術開發有限公司:構筑產學研用產業鏈條打造軋輥制造業“中國品牌”

◎ 本刊記者 馮翔慧

山東省四方技術開發有限公司（以下簡稱山東四方）于1999年注冊成立，由原山東省冶金科學研究院副院長袁厚之率領部分骨干攜帶自己的科研成果與省商業集團、省商會兩個法人單位及部分自然人股東共同出資60萬元創建，旨在發揮科技人才和自主技術優勢，重點研發新材料、新工藝、新產品，替代和升級傳統落后產品，替代進口，增加出口，彌補我國在關鍵基礎零部件和核心基礎金屬材料方面的短板。

山東四方主要從事冶金（軋鋼）裝備用耐磨、耐熱金屬新材料、新工藝、新產品的研發與推廣應用，主營真正自主創新的鋼管及冷彎型鋼軋制各類高性能工模具，主要有：鋼管矯直輥、焊管及冷彎型鋼軋輥、定徑輥、連軋輥、導盤、導板、UOE焊管模具等，屬于高端冶金裝備制造業核心的關鍵基礎零部件和國家重點培育和發展的戰略性新興產業范疇。具備集研究、設計、試驗、制造、檢測為一體的產業化基地，是目前國內最大最專業的鋼管及冷彎型鋼用高性能新型軋輥生產基地，技術和規模處于行業領軍地位。2012年4月，投資400余萬元在濟南市天橋區建立公司研發中心，占地50余畝，為加快技術創新步伐奠定了基礎。2014年，山東四方自主創新“以鑄代鍛”焊管軋輥得到世界最高權威德國西馬克公司的認定，開始大批量出口，標志著公司產品可以與以歐美為代表的高端鍛造軋輥比肩在國際市場成功推廣應用，為“中國創造”“中國品牌”產品進軍國際市場打開大門，自主技術換國際市場終于夢想成真。2016年4月，山東四方實施“走出去”戰略，在美國休斯敦注冊成立山東四方（美國）有限公司，該分公司有利于產品進入美國及南美市場并提供及時有效地售后服務，推動“以技術換市場”的逆襲戰略。

通過不斷加強產學研合作和提升自主創新水平，山東四方形成了很強的研發能力和品牌實力，促進許多科研成果實現產業化。山東四方現有專利及專利申請16項，其中發明專利11項，實用新型專利3項，PCT德國專利1項，PCT美國專利申請1項。同時，山東四方作為行業領軍企業，不僅承擔了省部級以上的科技開發多項項目，更是主持起草了《焊接鋼管軋輥》GB/T31936-2015國家標準和《冷彎型鋼軋輥》YB/T4556-2016行業標準，創新技術填補了國內空白，成為業界標桿。這些專利已全部成功實施成果轉化，累計產生效益數十億元。山東四方研制的 “專精特新” 系列成果滿足用戶性能的個性化需求，解決用戶產品升級中遇到的技術難題，廣泛享譽業界并快速贏得國內外市場。如：“鋼管矯直輥”應用涵蓋國內全部鋼管生產骨干企業，市場覆蓋面達80%，成為天津鋼管公司和上海寶鋼的“獨家無庫存產品供應商”；“焊管和冷彎型鋼軋輥”廣泛應用于引進國際先進水平軋管機組，實現了高檔軋輥的國產化，大量替代進口，并批量出口美國、德國、俄羅斯、印度、韓國、荷蘭、以色列、印尼、墨西哥、泰國、南非、阿曼、烏克蘭等20多國家，產品出口比例達到30%，成為世界頂級軋鋼裝備制造商德國西馬克公司全球采購定點供應商。2014年，山東四方重點產品獲得“山東名牌”稱號；2016年8月，山東四方被中國模具工業協會授予“中國輥壓模具重點骨干企業”；2016年11月，山東四方被評為“中國產學研合作創新示范企業”。

產學研合作的主要合作模式與運行機制

2010年，山東四方與北京科技大學高效軋制國家工程研究中心簽訂產學研合作協議，旨在搭建更加密切的產學研結合型信息交流平臺和科技合作平臺，推進企業與學校的全面技術合作，加速科技成果向生產力轉化，提升企業核心競爭力。合作中，企方為校方技術研制和學生實踐提供了幫助，校方為企方發展定位、科技體系建設和技術攻關給予了支持，特別是在企業技術創新在節能節材方面實現突破給予了大力引導推動，組織業界專家專門研討和論證了該項科技成果，并向政府部門大力推薦。

2013年5月，在中國產學研合作促進會支持和推動下，山東四方作為理事長單位聯合東北大學、北京科技大學、山東大學等高校，冶金工業規劃研究院、北京鋼鐵研究總院、機械科學研究總院機械制造技術研究中心、寶鋼設計院等科研單位，以及天津鋼管公司、寶鋼、鞍鋼、包鋼、湖北新冶鋼、衡陽華菱等大型鋼企共20多家單位，組建了“中國鋼管和冷彎型鋼工模具產業技術創新戰略聯盟”，并成立了以殷國茂院士、王國棟院士、陳蘊博院士等本領域國內40余位一流的專家、教授組成的聯盟專家委員會，將山東四方的產學研合作推向一個新高度。

2016年8月，山東四方與中國工程院陳蘊博院士聯合組建院士工作站，著力打造一個集重大科技項目研究、高端科技人才培育、科技合作交流和成果轉化于一體的高端創新平臺，重點攻克“以鑄代鍛”高性能節能型鋼管及冷彎型鋼軋輥等工模具的材料研究和高端制造方法重大關鍵技術難題，實現總體技術水平達到國內外先進。陳蘊博院士是我國著名的新材料專家，長期從事模具材料、耐磨材料、復合材料以及輕合金材料的研發工作，主持多項國家863計劃、973計劃和科技支撐計劃，獲國家獎十余項。

“中國鋼管和冷彎型鋼工模具產業技術創新戰略聯盟”的成立，是本領域產學研用合作的產物，是以企業為主體，以企業發展需求和各方利益為基礎，以提升產業技術創新能力為目標，通過整合行業力量，共享社會資源，通力合作，優勢互補，激勵創新，自主研發，形成政產學研用完整產業鏈和利益共享、風險共擔的技術創新合作組織。作為加強互利合作、優勢互補、激勵創新的平臺和科技與經濟結合的有效渠道，進一步引領和推進鋼管和冷彎型鋼高效工模具和關鍵零部件的技術進步、協同創新、行業融合和產業升級，特別是對我國鋼鐵產業控產能、調結構、創新驅動和升級發展的大背景下更具有重要意義，是我國軋鋼領域工模具發展的一個里程碑。各個聯盟成員單位在加入聯盟前，均簽訂了《中國鋼管和冷彎型鋼工模具產業技術創新戰略聯盟協議書》，協議書中明確闡述了聯盟各成員單位的合作機制、協調機制、利益分配機制、信息共享和人才培養機制，充分發揮了聯盟合作的作用，實現了利益最大化。

山東四方與上海寶鋼焊管廠聯合攻關的“大型UOE焊管預彎邊新型模具”項目，雙方在服役條件、測繪分析、理論研究、材料配比、方法論證、模擬實驗、上機測試等各環節分工協作，發揮公司在鋼管工模具制造領域善于創新自成體系和寶鋼在技術創新方面敢于突破大膽支持首臺套模具應用的兩個優勢，制定了自主研發的制造創新方案。擯棄一味跟蹤模仿國外技術的老路，用全新的設計理念和全新的材料成分及全新的制造方法，解決了寶鋼長達五年委托科研機構和模具企業無法攻克的技術難題，擺脫了長期以來依靠進口的局面，產品使用性能達到或超過德國進口鍛造模具鋼X155CrVMo121材質，技術水平可達到國際先進。合作雙方共同研究總結技術原理，在國內外發表了科技論文，并獲授權發明專利一項，隨后雙方繼續擴展成果，所開展的“ U”型和“O”型模具的研發也已經順利完成。

山東四方與衡陽華菱鋼管有限公司聯合開展“穿孔機用高性能B530大型導板開發應用”的產學研合作，研發一種在軋制超級13Cr及P91等高合金無縫鋼管時使用壽命和性能大幅提高的新型穿孔機導板，使用壽命顯著超過高檔次的美國Ni50基材質穿孔機導板，解決通用導板使用壽命低、耐磨性能差，無法滿足高合金鋼管穿孔，嚴重影響生產效率和產品質量的難題，并且節省了大量貴重金屬使用量，實現國內最大導板（單件重量2噸）的國產化生產。

山東四方與天津鋼管公司聯合開展了“粒子強化鋼管定減徑軋輥”的產學研合作，雙方通過技術攻關，研發了一種復合粒子強化球墨鑄鐵基體材料，通過加入適量的Ni、Nb、WC等強化粒子，不僅不與球墨鑄鐵基體發生化學反應，還能促進尤其是厚大件和超厚大件軋輥的球化效果，從而保證了定/減徑機軋輥的綜合力學性能，使用壽命比普通材料軋輥提高2倍以上，獲得一項發明專利。

院士工作站在重點攻克“以鑄代鍛”高性能節能型鋼管及冷彎型鋼軋輥等工模具的材料研究和高端制造方法重大關鍵技術難題的同時，將推進山東四方工程技術研究中心、企業技術中心等高水平研發機構建設，逐步形成以中國鋼管和冷彎型鋼工模具產業技術創新戰略聯盟為龍頭，以院士工作站、工程技術研發中心等為支撐的科技創新體系。通過“聯盟+院士+企業”強強聯合模式，打造一支高水平的創新隊伍，取得一批具有自主知識產權的核心技術，在科技創新上實現大踏步式發展，切實提高山東四方乃至整個行業的技術創新能力和市場競爭力。

產學研合作形成的主要成果

成果一：2012年，山東四方與北京科技大學聯合開展的《異型軋輥高效節能節材鑄造成型新工藝的研究》項目，全面論證分析了“以鑄代鍛”鋼管及冷彎型鋼軋輥的新工藝，可實現節能節能70%，材料利用率提高40%的節能效果，應用一噸本項目產品可節約15.1噸標準煤，全面推廣年可節約100萬噸以上標準煤。申請山東省經信委重大核心節能技術產業化獎勵項目獲得50萬元資金獎勵。

成果二：山東四方與東北大學開展了“高鉻合金軋輥中非金屬夾雜物的超細化控制技術”的項目合作。通過理論計算和研究方法，分析不同化學成分配比和合金添加料對高鉻合金軋輥中非金屬夾雜物形核、長大及彌散分布的影響規律，確定合理的添加劑種類和添加量。采用物理模擬方法，設計現場軋輥鑄造樣坯的尺寸規格和合適形狀，通過現場實際冶煉試驗，研究分析不同冶煉工藝對高鉻合金軋輥中非金屬夾雜物形核、長大及彌散分布的影響規律，從而設計更改冶煉工藝。從而確定高鉻合金軋輥坯料冶煉過程中的合適添加劑種類和添加工藝以及添加量，使其非金屬夾雜物的平均尺寸小于10μm的數量達到60%以上，解決了合金材料鑄造性能差、易產生缺陷的世界性難題，保證復雜異型軋輥毛坯高質量成型，進一步成就了山東四方首創的“以鑄代鍛”技術。

成果三：山東四方與寶鋼焊管廠聯合攻關了“大型UOE焊管預彎邊新型模具”， 通過對UOE直縫焊管軋機各道次軋制工模具的工作環境、服役條件、結構、材料、成型工藝、熱處理及機加工工藝進行研究，研發出全新的高性能合金新材料和“以鑄代鍛”毛坯成型技術以及高性能大型模具熱處理、機加工高難度工藝，誕生新一代UOE/JCOE焊管成型工模具，擺脫了長期以來依靠進口的局面，產品使用性能達到或超過德國進口鍛造模具鋼X155CrVMo121材質，技術水平可達到國際先進，授權一項發明專利，獲得2014年中國產學研合作創新成果獎，列入山東省企業技術創新項目；2015年列入濟南高新區自主創新計劃，獲得25萬元資金支持；2016年列入濟南市小巨人企業關鍵產品提升計劃，獲得50萬元資金支持；2015年被中國鋼協冷彎分會評為“中國冷彎型型鋼行業優質產品創新獎”。

成果四：山東四方與衡陽華菱鋼管有限公司、煙臺寶鋼鋼管有限公司聯合開展了“超級13Cr/P91無縫鋼管生產用高壽命穿孔機導板”的研制，擯棄了模仿復制國外技術的路子，自主創新研發出全新的合金新材料和特殊的熱處理工藝，以及全新的毛坯成型、機加工等新技術，誕生了新一代滿足于超級13Cr/P91等高合金鋼生產用的穿孔機導板。與美國設計Cr30Ni50W5材質導板相比，本項目產品使用壽命可提高10倍以上，解決該種導板使用壽命低嚴重影響生產的難題，技術水平可達到國際先進，而且交貨周期短、制造成本低，節約了大量貴重金屬。本項目的先進技術可填補我國本領域的空白，對提升我國相關重大專用裝備研發，轉型升級具有重要的推動意義，為我國由“鋼管大國”向“鋼管強國”邁進做出了貢獻。本項目獲得2015年度中國產學研合作創新成果優秀獎。

產學研合作中遇到的制約因素和解決突破方式

產學研用合作要特別重視“用”，過去只提“產學研”，忽略了“用”這個環節，產業鏈條形不成閉環，科技轉化經濟效果大打折扣。新技術、新材料應用，總要有第一個吃螃蟹的人。只有應“用”才能體現新產品、好產品的價值，才能在應用中不斷改進和完善，才能生存下來，才能發展，因此要積極推進產學研合作成果的轉化，建議在“用”的環節給予更大的支持，建立起對第一個吃螃蟹的人保險保障機制。如果產學研用加上政府和金融就是“產、學、研、用、政、金”，“政”和“金”是產業鏈的助推器和潤滑劑，那就可以使產業鏈轉的更快更好。

中國鋼管和冷彎型鋼工模具產業技術創新戰略聯盟自成立之初就注重“應用”環節，以市場需求為導向，以成果推廣應用為目的，聯盟成員單位開展了多項卓有成效的產學研合作，成果豐碩，建成一個真正的“產學研用”四位一體聯盟。

產學研合作的創新經驗和體會

山東四方自成立以來，始終堅持產學研合作，特別是公司董事長兼總經理袁厚之研究員由山東省冶金研究院所負責科研副院長位置闖入商海，更深知產學研合作的重要意義，始終不遺余力的追求和實現真正意義上的產學研深度合作。

成立之初，山東四方大膽采用股權機制吸引了北京科技大學、山東大學等一批本領域資深專家學者形成了公司的顧問團隊，在產品定位、產品創新、產權保護等方面發揮了顯著作用。

山東四方還與山東大學、山東省商職院等高等院校長期保持合作，均取得“校企合作、產學共贏”的豐碩成果。

2013年5月，山東四方牽頭聯合多家行業內一流的高校、企業、科研單位共同組建了“中國鋼管和冷彎型鋼工模具產業技術創新戰略聯盟”。作為聯盟的理事長單位，山東四方切實履行職責，以“搭建平臺、共同發展”為宗旨，充分發揮好聯盟的橋梁紐帶作用、服務和協調作用，全面推進聯盟建設的各項工作，切實增強聯盟的社會影響力。創新就是走前人沒有走過的路，是有風險的，成功和失敗共存，項目可能一次成功，也可能多次成功，也可能不成功，相當于風險投資。山東四方作為聯盟理事長單位，在聯盟建設上投入大量的人力物力，每年的經費超過百萬元，以保證聯盟的運轉和產學研活動的開展。

科技創新是產學研用合作的靈魂。山東四方創建聯盟得到本領域諸多專家學者的認可和支持，聘請組成了高層次的聯盟專家委員會，作為聯盟的咨詢和指導機構，是聯盟的財富和無形資產。科技創新是提升聯盟的最重要的支撐，聯盟始終尊重專家的智慧，把創新擺在首要位置，加大科技投入，發揮團隊優勢，整合科技資源。今后聯盟成員單位還會增加，專家委員會的專家也會增加。參加聯盟和專家委員會的人員可能有的重疊也無妨，作為聯盟成員的，代表的是單位；作為專家委員會成員的，以個人名義受聘。參照其他聯盟的通常做法，聯盟對有貢獻的專家將給予一定形式的報酬。