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中国碳纤维的追梦人

 
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    ——记连云港鹰游纺机集团工程技术研究院院长、中复神鹰碳纤维有限公司总工程师  张国良

  

  个人简介:张国良,男,1956年出生,中共党员,教授级高级工程师、博士,连云港鹰游纺机集团有限责任公司工程技术研究院院长、中复神鹰碳纤维有限责任公司总工程师,第十届、十一届全国人大代表,第十届、十一届江苏省党代表,第十二届江苏省人大常委、全国工商联执委,兼任国家发改委产业司轻纺工业专家、中国化学纤维工业协会碳纤维分会会长。

  在我国纺织行业,提起张国良,以往人们不仅会从各大媒体上看到“两会”期间他的身影;同时,刚让人们称赞的是他在产品研发和技术创新方面做出的突出贡献。2015年他所承担的“干喷湿纺高性能碳纤维工程化关键技术及设备研发”项目已通过国家级鉴定,项目总体技术达到国内领先水平,产品达到了国际同类产品先进水平,极大地提升国产高性能碳纤维的竞争力和附加值,突破国外对中国高端碳纤维技术的封锁和产品出口的限制,促进碳纤维产业结构向高端产业链延伸,进一步壮大主导产业。他所领导的中复神鹰碳纤维公司拥有全套自主研发的国际主流工艺干喷湿纺T700级高性能碳纤维原丝生产线和碳化生产线,成为我国惟一、也是世界上第3个攻克干喷湿纺工艺难题的企业。

  张国良先后被授予全国五一劳动奖章、全国机械工业劳动模范、中国纺织行业年度创新人物、全国纺织思想政治文化建设功勋人物,全国纺织学术技术带头人、江苏省最美基层干部、江苏省优秀中国特色社会主义事业建设者、江苏省五一劳动奖章、江苏省“333”工程第二层次重点培养对象、等荣誉称号。

  多年来,他先后获得省级及省级以上科技奖项48项,其中神鹰碳纤维项目被中国纺织工业协会评为全国纺织科技进步一等奖;获得国家专利114项,其中发明专利12项。

  把国家责任扛在肩上,做中国自主品牌的碳纤维产业

  碳纤维只有头发丝的十分之一细,轻度是钢的43分之一,强度却可以达到钢的4至5倍,而且耐高温、抗腐蚀、导电好,被誉为新材料之王,广泛运用于航空、交通、医疗、纺织等领域,特别在国防领域,更是缺不了高精度的碳纤维。由于发达国家长期实行禁运、封锁,中国碳纤维仅局限于实验探索,一直没能实现产业化,成本居高不下。

  2005年,世界碳纤维短缺危机爆发,由于中国碳纤维生产不能自给自足,严重打击了国内军民用复合材料产业发展。恰巧张国良正在调研企业发展碳纤维的可能性,了解到这些情况后,张国良久久不能平静,他认为,作为一个企业家,不能只为追求利润,更要担当起国家责任。于是暗下决心:要造中国人自己的碳纤维!

  一开始连碳纤维分子式也不会写的张国良,把自己完全抛进了一个碳纤维的世界,他查遍有关碳纤维的信息,记下3000多个主要工艺数据;上东北、走山西、访北京、下上海……一周驱车上万公里,几乎找遍国内一切曾经研究过、试验过、接触过碳纤维的人。可他听到的全是专家们的反对声:这是烧钱,而且很可能半途而废、血本无归,国内一家企业上亿元砸下去连碳纤维原丝的影都没有看见。

  尽管如此,张国良仍然没有放弃,他坚信,这是国家的需要,人民的期盼,自己有这个责任和义务,也有这个能力和水平突破碳纤维产业化这一难关。2005年9月,张国良在一片长满芦苇的盐碱地上开始了产业化攻关。

  梦想之花的绽放,总是离不开汗水的浇灌。没有生产设备可参照,没有工艺流程可借鉴,张国良就带着人自己设计、制造、安装、调试;调试输送管堵塞了,他和工人昼夜不停歇地一点点抠通;纤维质量不理想,他带着技术人员在车间里硬是熬了一个多月才出来。有人曾做过简单测算,他们的试验花费一天就是20多万元,相当于每天烧掉一辆桑塔纳。在实验过程中,每按一次点火按钮,不仅要烧掉大笔资金,还会有爆炸的危险。有时专家都按到手软了,关键的时刻总是张国良亲自动手,担起了责任,挑起了大梁。

  就这样,张国良带领团队经历过一次又一次失败,同时也攻克了一个又一个难关。短短几年时间,他带领企业实现了中国碳纤维产业化发展:2007年5月3日,我国产业化生产的第一批碳纤维成功下线,消息传出,世界碳纤维行业股价应声下跌;2008年12月3日,千吨碳纤维生产线顺利投产,第二天国内外市场碳纤维价格一下子下降了30%;2010年,100吨T300级碳纤维规模化生产项目通过国家鉴定,标志着我国已经实现国产碳纤维的规模化生产,彻底打破了发达国家对国内碳纤维市场的长期垄断。2015年7月2日,中复神鹰“高性能干喷湿纺碳纤维关键技术及千吨级工程化”项目通过国家级验收,标志国产碳纤维迈向新的进程。

  做中国自主品牌的产业,这是张国良一直以来的坚定信念。中国乃至世界纺织史上有一个重要变革,就是“以涤纶代替腈纶”,掀起这场化纤革命的人就是张国良。2003年张国良参观一家韩国纺织厂时,敏锐的发现了涤纶相比腈纶的优越性。回国后,他迅速通过跟国内厂家合作在国内实现了这种涤纶丝的生产,并成功运用到了毛毯和毛绒等产品的生产领域中,让中国生产的涤纶制毛绒、毛毯和绒布等产品每年以几百万吨的出口量“称霸”世界。

  碳纤维技术还促成了传统纺机的革命。“浙江人又砸旧设备了!”张国良收到短信时说。国内大型纺织厂几乎年年把旧纺机砸掉,重新订购新纺机时都直接联系张国良。这种“砸旧换新”不仅体现的是企业的气魄,更多反映的是落后设备淘汰很快的现实。国产钢材做的宽幅极限是2.5米,只有鹰游能做出3.2米超宽幅设备,原因在于碳纤维复合材料的使用。只有纺机发展到一定水平,中国的纺织业才能达到一定水平。鹰游在纺机产品更新速度上始终保持领先一步,极大推动了中国纺织业的发展,更做出了属于自己的品牌。

  多年来,张国良始终牢记党和人民的嘱托,坚持把国家责任扛在肩上,通过不懈的努力,实现了中国碳纤维产业化的梦想,打破了发达国家垄断封锁,推动了中国纺织行业的变革,掀开了我国高性能复合材料开发生产的崭新篇章。

  用科技创新创造传奇,让企业始终走在世界同行最前沿

  创新是企业的立命之本,张国良坚持不懈地进行技术研发和成果转化,不断推动技术进步和产品创新,创造了一个传统企业通过科技创新不断转型升级实现凤凰涅槃的传奇。

  张国良是企业技术带头人,鹰游集团下的18家公司,涉及纺机、毛绒、新材料等多个领域,他对每个领域技术研究都很深,刻苦钻研的程度近乎痴迷。“9.29碳纤维项目”启动后,张国良带领主要技术人员和工人,74个日日夜夜都不曾离开工厂。有一次,他在控制室的长条凳上坐了3天3夜,为的就是攻克一个难关而冥思苦想。张国良还特别善于用“巧劲”创新。一次产品设计中,要做一个1.8米长的“悬臂”,这对钢材的要求极高,而当时这种钢材只有德国才有。张国良跳出了“悬臂”的思维,做出一种特殊的“双支撑”结构,产品达到了国际领先水准。张国良常说,企业身处连云港,周边的配套、市场并没有多少优势,靠的就是在技术上比同行先进那么一点点。

  2004年初,一家西班牙客户拿来一条轧花毛毯的样品,问张国良能不能做。那是在欧洲非常流行的款式,毛毯展开后,所有人都吃惊了。上面是一幅2米乘以2米4的整幅花型,而当时国内能做的最大面积,也不过是七八十厘米相乘——这些花型是怎么轧出来的?当时正赶上要过春节,职工都放假了,张国良就把毛毯整天挂在自家二楼阳台上,没事就坐在那里盯着毛毯琢磨。大年初五,他迫不及待地把厂里的技术人员都喊来,“纺织工艺的提升还得靠设备支撑,我们开发新的纺机设备!”思路一转,豁然开朗。批量生产之后,“轧花毛毯”成为集团增长最活跃的产品领域。“那火爆程度,真是难以想象!直到现在,我们这个毛毯一年也还要出四五百个货柜。”

  站在先行者肩膀上集成创新,是张国良攻克碳纤维产业化这一难题的关键钥匙。他通过调研发现,国内碳纤维各单元技术过于分散,且实验室工艺效率很低,“碳纤维生产决不能照搬过去经验,必须整合再创新!”说干就干,张国良通过整合全国各方面的科技优势,集成聚合、纺丝、碳化及装备制造等各环节技术,汇聚了化工、材料、纺织、制造等各专业人才,不仅有“863”计划碳纤维项目取得的单元技术、中试成果,而且有像刘宣东一样多年从事大腈纶生产的一批工程技术人员,像王国兴、王国成一样从事碳纤维研发试制的专家、工程师。张国良笑称:“我带的是一支碳纤维产业化的国家队。”在这支“国家队”的联合攻关下,2500吨原丝生产线、1000吨碳化生产线相继顺利投产,中复神鹰在短短6年间就成为国内首个拥有完整碳纤维产业链并实现规模化生产的企业。

  张国良大力倡导产学互动中的实践创新。实验室技术产业化不是一个简单放大的过程,需要再创新,这种创新就是生产中的小诀窍。中复神鹰经过3年的刻苦攻关,摸索出了一个又一个诀窍,成功攻下了干喷湿纺T700碳纤维工艺。2015年9月,又实现了T800批量生产,碳纤维总产能达5000吨,销售额1.5亿-2亿,占据国内70%以上份额。2016年6月,成功实现了百吨级T800原丝线向千吨线级T800原丝线跨越,填补了我国行业空白,成为国内首家实现T800原丝产业化的企业。

  在碳纤维生产步入正轨后,张国良持续加大碳纤维的后道制品研发力度,将碳纤维成功应用到碳纤维自行车、碳纤维乐器、碳纤维增强工程塑料、纺织机械零部件、LED显示屏支架、汽车仪表盘后支架、空轨列车车厢等民用产品中。他主持的碳纤维自行车项目在做好智能化的同时,还致力于降低成本,降低售价,实现了碳纤维自行车“亲民化”;此外,张国良还将碳纤维成功运用到电动车领域,新开发的碳纤维智能机器人电子驱动车已正式投放市场。正是以产促学,以学助产,敢于集成创新、敢于跳出书本创新、敢于从实践中创新,中复神鹰才能在碳纤维产业化的道路上不断取得关键性突破。

  企业技术的发展离不开良好的创新环境,在集团内部,张国良建起了一个的独特创新平台——技术讨论沙龙。每天这里都有很多场技术讨论会,无论是客户还是技术人员,都可以喝着咖啡,轻轻松松地进行技术交流。张国良每天要参加一两个讨论会,大概80%的时间都用在讨论会和生产线上。

  在张国良眼里,太阳每天都是新的。他总是一刻不停地在思考,敢想敢试。也正因如此,公司里的新产品总是层出不穷。有一次张国良从国外买回一台音响,体积不大,音效却出奇地好。他就拆了音响自己研究,结果发现音响的核心部件是用碳纤维做的,当即决定把碳纤维做到乐器上去,于是碳纤维小提琴项目应运而生。

  追求完美的张国良,对细节创新也非常重视。他在创新的过程中,更注重体验和感受,善于把很多微小的创新集合在一起,实现量变到质变。有一次,张国良在纺机车间看到工人弯腰去开烫光机的照明灯,立马组织人员对这个按钮进行重新设计,让工人第一时间就能碰到,极大地方便了工人操作。每年10月底,张国良都会组织企业年会,提出新一年的企业发展思路,不谈管理,只谈产品创新。员工都说,跟着张总干,压力是巨大的,无法停止,只有不停奔跑。

  现在,公司每年都有10余项新产品投放市场,先后申报国家专利150余项,发明专利20余项,获得各级科技进步奖100余项,国家级奖励25项,省部级奖励50余项。2010年,碳纤维自行车通过TUV欧盟标准认证,并成为江苏省自行车队指定用车,近年来,鹰游集团最新研制的双辊烫光机、单辊二次烫光机、YS系列精密碳纤维预浸设备、自动平网磁棒印花机等十多项新产品达到国际领先水平……

  正是张国良在创新路上的坚持和执着,使他带领的团队成功攻克了一个又一个技术难关,解决了一个又一个国内科研机构久攻不下的难题,填补了多项国内空白,2007年,鹰游纺机被列为国家认定企业技术中心培育企业,成为重点扶持对象,张国良的创新理念,让鹰游集团持续腾飞发展。