高速纺机吐银丝 织就霓裳衣天下——“高速纺”项目产学研纪实
发布时间: 2011-12-28 浏览次数: 361

 

 “高速纺”,在老一辈东华人的脑海里,是个难以忘怀的名词,它代表着东华大学曾经走过的辉煌。在“高速纺”这个名字背后,拥有的是国家“六五”“七五”“八五”科技攻关项目、国家科技进步二等奖、上海市科技进步一等奖、上海市首届科技博览会金奖、纺织工业部科技攻关先进集体、上海市教育系统科技服务先进集体等诸多头衔和荣誉。

在外行人看来,“高速纺”顾名思义就是“高速纺织”,其实它是上世纪8090年代化纤长丝领域的一项最新科学技术。其确切的称呼,应是“高速纺丝”。从低速、中速到高速、超高速,犹如登山,越往高处越需要更多的气力和毅力。当时,“高速纺”的全体成员不仅勇于向“高速”“超高速”不断冲刺,不断攀登;而且敢于做高校科研成果市场化的“弄潮儿”,在成果产业化的浪尖上,掀起一波又一波浪潮。

一、“高速纺”项目的历史回顾

(一)攻关“试水”期,迎来市场化第一波浪潮(1978-1986

上世纪70年代中期,虽然我国棉花连年获得大丰收,但是10亿人的穿衣问题仅靠棉、麻、毛、丝等天然纤维是远远不能解决的,老百姓穿衣还要依靠布票供应,发展化纤工业迫在眉睫。当时世界上几个工业发达国家的化纤产量已有很高比重,其中涤纶纤维的增长最快,涤纶长丝已占涤纶纤维的四成,纺丝速度趋向高速化。而国内涤纶长丝产量所占的比例极小,纺丝速度又低,不到1000/分。

1972年,在得悉国外正在做3000/分以上高速纺丝试验时,学校纺织机械系魏大昌老师就开始探索纺丝设备高速化问题,并于1975年与上海合成纤维研究所合作,研制出国内第一个高速卷绕装置。1978年,“涤纶长丝高速纺丝工艺与设备”被纺织工业部列为重点科研项目,学校迅速调集力量,集中攻关,校内组织“三系一所一工厂”(纺织机械系、纺织化学系、自动化系、化学纤维研究所和校办工厂)80多位教师、科技人员和技术工人共同承担该项科研任务。校外和上海机床厂等十几家企业联合攻关,于19814月开始先后通过小试和中试的考核与鉴定。其中,中试样机纺丝速度达到了当时西德巴马格(Barmag)公司SW4SLD机型3200/分的水平,可以和东德特克斯蒂玛(Textima)公司2061机型相抗衡。

19834月,学校又正式接受国家经委、计委、科委、财政部和纺织部下达的“六五”国家重点科技攻关项目“涤纶长丝高速纺丝机及其纺丝工艺的研究”,这是一个机、电、气和工艺一体化的系统工程项目,需要攻克多方面的技术难点。另外,在配件供应上也是困难重重,计量泵、往复导丝器、纸质筒管、瓷件这些在今天看来很普通的东西,当时国内无处可觅。项目组人员满怀信心,不畏艰险,在校领导的统一部署下,跨系大合作的攻关帷幕拉开了。

在攻关遇到困难的时候,校领导亲临现场,大家群策群力,先后攻克了设备关、自控关、工艺关,19858月,机器开始高速纺丝试运转,同年1127日至29日接受纺织部考核组的72小时的连续运转考核。考核结果表明,预取向丝(POY)的纤维质量、技术经济指标符合考核标准,机器中采用的复线沟槽凸轮、弹性支承夹头、风箱式气压控制装置、高精度静变器等部件属国内首创,达到国外70年代末的水平。

1985122728日受国家经委、计委、科委和财政部的委托,由纺织部主持在学校通过了该科研项目的鉴定,纺织部科技司领导及与会专家一致认为该项目已达到“六五”国家科技攻关合同要求,项目的成功标志着我国自行研制“高速纺”的能力达到新的高度。在此之前,纺织工业部部长也参观了生产现场,并听取和察看了项目的发展情况和试验实物。

按照党的“经济建设必须依靠科学技术,科学技术必须面向经济建设”的科技发展方针和中共中央关于科技体制改革决定精神,为使科技成果尽快地转化为现实的生产力,产生经济社会效益,1984年中试鉴定后,学校就积极开展实地调查,选定无锡、张家港、江阴、绍兴为4个厂作为试点应用推广。经过一年多的日夜奋战,这些厂先后开车生产,年产涤纶长丝约为3600吨,年利润达3960万元。

1978年到1985年这漫长的8年攻关历程,项目组几乎没有什么周末和假期。为了及时解决技术难题,白天黑夜连轴转,加班加点是常事。考虑到化纤生产的特殊性,必须当场排除试车中出现的故障,机器旁必须有人轮流守护。人困了,躺在车间角落的废丝堆上闭闭眼;饿了,就买几个馒头充充饥。功夫不负有心人,风雨过后见彩虹,“涤纶长丝高速纺工艺与设备”项目于1985年获上海市纺织局科技成果特等奖,1986年获国家“六五”攻关表彰奖,19873月获上海市科技进步一等奖,19877月获国家科技进步二等奖。项目组也被评为上海市教育系统科技服务先进单位。

(二)“下海”深化期,喜迎产业化第二波浪潮(1986-1993

上世纪80年代,涤纶长丝纺丝生产出现了一种新的“超高速纺丝”技术,纺丝和拉伸一步到位,直接制成全拉伸丝(FDY)。80年代中期,该技术已进入工业化。为赶超世界先进水平,19871月,国家计委、纺织工业部向学校下达“6000/分涤纶超高速纺丝工艺与设备”“七五”科技攻关任务。

每分钟6000米的纺丝速度,不论在工艺还是在设备上,都代表着当时世界最先进的水平。在攻关中遇到的问题和困难之多也是完全可以想象的:如试验条件差、设备加工精度要求高、可参考的资料少、经费不足等。面对着这样的困难,学校吸取“六五”攻关项目经验,校内成立项目领导小组,组织协调各项工作的实施和定期的检查督促;组成工艺、机械、电气3个专题小组分别承担各项具体工;校外与兵器工业部9327厂、浙江象山气动元件厂、上海爱建电子技术有限公司等多个单位建立协作关系。

项目攻关中,领导小组提出“仿创结合,以创为主”的口号,在探索中走出一条符合中国国情的“超高速纺”研究之路。机械和电气方面的人员走访国内有关工厂,翻遍能见到的国外专利,吸取引进的日本东丽(Toray)公司卷绕装置的长处,在筒管夹头设计等关键部件上发扬“以创为主”的精神,自行设计、研制出集机电一体化的高速卷绕装置,技术上属国内首创,达到国外80年代末的水平。工艺方面,突破传统的纺丝工艺流程,直接制得可用于织造的全拉伸丝。

经历了无数个日日夜夜、越过了一个个艰难险阻,“6000/分涤纶长丝高速纺丝工艺及设备”项目于1991367日通过国家“七五”科技攻关项目鉴定,并于1991年获上海市首届科技博览会金奖,项目组也被纺织工业部评为科技攻关先进集体。

科技攻关的目的是为经济建设服务。在攻关项目不断取得进展之际,迎来了国内发展涤纶长丝生产的新高潮。学校及时总结第一波浪潮中的经验,思索如何更好地做大做强技术成果转化工作。鉴于高速纺丝技术比较先进,综合配套要求高,投资费用大,如果单以技术转让的方式推向市场,需求方一时难以完全消化。“高速纺”项目组决定走全套工程技术承包,即从工艺设计,公用工程设计,土建设计,纺丝成套设备的供应、安装、调试、维修,人员培训,试运转,直到最终产品考核合格为止,全部工程实行“一条龙”承包,这就是闻名校内外的“交钥匙工程”。

1991年底,学校首先承接了无锡马山化纤厂、无锡县化纤厂、绍兴县第二绸厂和上虞合纤总厂等4个高速纺工程项目,厂方均要求在两年之内全部竣工。为了如期完成工程建设任务,在校领导的直接指挥下,学校增调了相关专业的技术力量,组建了一个30余人的强有力的团队“高速纺工程组”,下设工艺、机械、自动化和土建等工作小组,专门负责此项成果转化工作。

任务如此紧迫,工程组采用特殊的交叉同步施工的方法,到1992年底,4个工程项目全部提前竣工,交付使用。高速度、快节奏带来了高效益。1993年,又承接了5个工程项目。从1991年起,高速纺工程组共承揽江、浙、沪、粤等地9个工程项目,涤纶长丝年生产能力总计达到24000吨,产值3.36亿元,利润5040万元,纳税近500万元。

学校在这一连串的科技成果推广活动中受益匪浅,校财务到位资金7000多万元,创收收入达1 000万元。仅1992年,“高速纺”工程组的创收金额就占了全校科技创收总额的三分之一,为改善学校办学条件和教职工待遇作出了贡献。在推广工作中,不仅没有花学校一分钱,而且在实战中培养锻炼了一批技术骨干。所属的华新纺科技发展公司被评为上海市高新技术先进企业。《文汇报》《解放日报》《中国纺织报》等媒体都进行了报道。期间,学校紧跟发展形势,把这个工程组作为科技体制改革的试点,面向市场,独立核算,经济自给,实行与效益挂钩的分配制度,在校内引起强烈的震撼和巨大的反响。

该项目不仅产生了显著的经济效益,更重要的是产生了巨大的社会效益。它不仅扶持和救活了一批企业,更推广了我国自主建立的一套化纤长丝生产的硬件和软件,大长了科研人员的志气,克服了依赖国外技术和装置来发展我国化纤工业的思想。“高速纺”项目的推广对我国化纤工业大发展起到了一定的推动作用。

(三)持续拓展期,化纤工程中心成立(1993-

上世纪80年代后期,在涤纶长丝朝着“超高速”方向发展的同时,一场新的技术研发转向悄然兴起。当纤维细到一定程度,可发挥出许多新的特性,细旦纤维成为纤维的“明日之星”。

在这一背景下,1993年,为进一步发展高速纺丝的科学研究,做好技术成果转化工作,学校在高速纺工程组的基础上,成立化纤工程研究中心,承接国家“八五”科技攻关项目“紧凑型涤纶细旦纺丝工艺与设备”,研发了年产1 000吨涤纶细旦纺丝设备。19958月,由学校设计及工程承包,全部采用国产设备配套的紧凑型涤纶细旦纺丝工程项目在江西涤纶厂试车成功,其试纺出的各种规格的涤纶细旦丝达到同类进口设备生产的纤维质量指标。该设备的投产,标志着我国自行研制的细旦丝设备已可工业化生产。

化纤工程研究中心成立后,在从事新产品、新材料、新技术、新工艺研究开发的同时,重视科技成果转化工作。不仅先后完成了“八五”攻关项目、产学研项目等纵向科研项目10余项,差别化、功能化纤维产品开发30多种,还在高速纺丝科研成果的基础上,进行了纵向和横向的深化,拓展了诸多推广应用项目:包括高速纺丝电气和气动技术自动控制;结合当时市场需求,推行了VC406型低速纺丝生产线升速的技术改造项目,还进行了工业用丝的高速卷绕机的研制。细旦功能化涤纶列入科技部创新基金项目,功能纤维、超高收缩涤纶、花色纤维和转光纤维等列入中国石化总公司重点攻关项目;而且开发了抗紫外纤维、远红外纤维、磁性纤维和电子立波屏蔽特种功能纤维。1999年,“中心”的研究开发基金近300万元,项目经费达1800余万元,逐步成为学校科研、产品开发及产业化基地之一。200211月,为加强材料科学与工程学院化纤工程方面的工作及材料工程学科建设,发挥化纤工程研究中心的特色,学校将化纤工程研究中心并入材料学院。化纤工程研究中心自此也迈上了新的发展征程。

二、“高速纺”项目的主要经验

“高速纺”项目作为学校进行多学科攻关、产学研实践的一次可贵尝试,为我们留下了诸多成功的经验。

1、瞄准国家重大需求,勇当“国家登山队”

从上世纪70年代到90年代,“高速纺”项目的攻关历程始终与我国化纤工业的起步、大发展紧密相连。有关科研人员充分发挥学校在纺织领域的领先优势和历史积淀,瞄准当时产业发展对化纤机械设备更新、技术改造和产品升级换代的重大需求,积极争取并勇敢承接国家下达的系列科技攻关任务,一次次担负起攀登科技高峰的“国家登山队”角色。正是基与此,“高速纺”项目不仅实现了科技上的重大突破,也取得了显著的经济和社会效益,打破了化纤设备高度依赖进口的局面,走出了一条不断探索行业重大装备国产化的路程,为行业的发展和进步发挥了高等学校应有的地位和作用。

 2、发挥高校学科人才优势,多学科协同攻关

该项目是学校多学科集体智慧的结晶。研发过程中,从个别装置的研制发展到成套设备及纺丝工艺的研究,从样机试验到整条生产线的工业化生产;从注重纺丝速度的“雪中送炭”到注重产品差别化的“锦上添花”,从致力出实验室成果到进入经济建设主战场,凝聚了许多许多相关学科科技人员的智慧和才能。多年的攻关经验说明,学科齐全、人才集聚是高等学校的优势。在科技创新的进程中,通过精心组织多学科协同攻关,某些领域可能率先取得突破,提前赶上或达到国际水平,学校可以为科技的创新和产业的技术发展作出更大的贡献。在多学科合作中,参与者也切身体会到跨学科合作的重要性和必要性,锻炼了队伍承接大项目的意志和能力。

3、发扬团队奉献精神,执著钻研,刻苦攻关

在多学科联合攻关的过程中,围绕“高速纺”项目形成和锻炼了一支队伍。这支队伍中,既有校长、教授、副教授、高级工程师,也有技术工人和行政人员。虽然职称有高低,工作有分工,但大家平等相处,融为一体,共同攻克前进道路上的“拦路虎”。特别是“高速纺”项目正值我国改革开放时期,在“高速纺”党小组每周的政治学习中,围绕“以经济建设为中心”“发展是硬道理”“科学技术是第一生产力”“姓资还是姓社”等各种思想的交流和交锋,也为团队奉献精神提供了力量源泉。参与人员始终抱着让我国纺织行业尽快赶上国际水平和为国争光的愿望,凭着对科研的执著探索精神,不分寒暑,夜以继日地奋斗在试验现场,以百折不挠、艰苦奋斗的精神,经受无数次失败和挫折,顶住各方面风险和压力,终于取得了可喜的成果,创造了高速度、快节奏的新记录。

4、科技攻关与生产实际紧密结合,校企合作迅速转化生产力

“高速纺”项目最初是从产业、市场中萌发,研制的第一个高速卷绕装置也是校企合作的成果。当时科技攻关的一个突出思想是既考虑技术先进性,也考虑生产实用性。学校正是抓住了当时产业发展的关键问题和共性问题,直接面向产业,面向生产第一线,在研发和推广过程中,得到了众多协作单位和用户企业的大力支持,协同作战,建立起了广泛和密切的联系网络。在将高新技术推向市场时,又创造性地采取技术转让和承包工程相结合,形成一条龙的“交钥匙工程”,科技成果得以第一时间转化为现实生产力,探索出了一条当时历史条件下高新技术开发转化的新途径。

5、教研结合,科学研究和人才培养相促进

“高速纺”项目的进行过程中,实现了教学和科学研究相结合,师生的生产实践能力都得到极大锻炼。研究生真刀实枪地结合实际进行研究,研究成果直接应用到攻关项目中。仅“六五”攻关期间,课题组就先后培养研究生29名,开出新课6门,并充实了“新型化纤设备”“自动控制系统”等7个课程的教学内容,丰富了《化纤机械设计原理》《合成纤维工艺学》《交流调速系统及其应用》等教材的相关内容。从课题组走出了一批以朱介民、魏大昌、李荣康、徐银泉、陈彦模、胡学超、张瑜、龚绍堂、王华平等人为代表的专教授,其中既有国家级有突出贡献的专家、高校十大科技进展获得者,也有相关学科的带头人。

6、领导重视,组织有力

“高速纺”项目时间跨度长达20年,涉及校内外众多单位和人员。对于学校而言,集中如此多的科技攻关力量,进行如此大规模的成果推广工作,是建校以来从未有过的。没有强有力的组织领导是不可能实现的。校党政领导十分重视,成立专门领导小组,下设各专题小组分头攻关,集中协作。校领导经常召开攻关协调会议,遇到困难既做思想工作,又帮助解决实际问题。像党委书记夏明芳关心项目进展并协助联系协作单位,蒋永椿校长经常深入工程组及时掌握项目情况,沈焕明副校长和朱介民副校长先后直接领衔攻关等。在组建工程组时,校领导更是直接介入人员调动和机构的组建,实行统一管理。这些都为“高速纺”项目的顺利进行提供了有效的组织保障。

三、“高速纺”项目的几点启示:

回顾“高速纺”项目的发展历程,因当时历史条件所限,也存在一些遗憾,给我们以一定的启示。

1、必须紧密对接产业需求,开展科技前沿研究

“高速纺”项目产生较大经济和社会效益的根本原因是前十几年的高水平科技成果的积累。但后期因体制、人员、市场等各方面的原因,影响了科技攻关的持续优势。这提示我们必须抓住产业发展的关键问题,积极开展高水平的、原创性重大科技前沿研究。其中要注意积极构建校、院、学科团队三级科研创新体系,使科学研究从小型分散向系统性、系列性、成套性方向发展,保持科技创新的持续性和攻关力度。

2、必须加强组织,重点培育,形成一批跨学科创新团队

因种种原因,高速纺工程组曾在80年代中期与国家高速纺丝重大实验基地建设失之交臂,很大程度上影响了发展后劲和跨学科团队的延续,进而影响了高层次平台的构建和重大项目的培育。现今学科交叉融合和技术集成的趋势,要求我们必须加强组织,采取有力的政策措施,积极探索以创新平台、重点科研基地、重点学科为依托,以学科带头人为核心,以重大项目牵引、凝聚学术队伍的人才组织模式,努力形成一批跨学科优秀创新团队。

3、必须坚持产学研合作,加大服务经济社会发展力度

“高速纺”项目起初由于技术优势明显,又正逢市场热点,成果转化效益显著。后期由于偏重单一的成果企业化运作造成新技术的开发与储备不足,影响了市场的进一步拓展。当代科研成果转化为现实生产力的周期越来越短,技术更新速度日益加快。这要求我们加强产学研合作,充分发挥高等学校的优势和长处,积极参与以企业为核心、产学研结合的技术创新体系。同时,依托学校的国家大学科技园区平台,加快学校科研成果的产业化,通过市场需求导向形成具有学校特色的富有竞争力的产品和企业,进一步扩大社会影响。

 作为新中国第一所纺织高等学府,从华东纺织工学院到中国纺织大学再到东华大学,一路走来,见证并积极参与了中国成为纺织大国的奋斗史。进入新世纪,面对中国要从纺织大国发展为纺织强国的时代呼唤,东华人将备加珍惜半个世纪以来形成的产学研结合和现代纺织特色,努力走出一条有特色的高水平发展之路,为国家经济社会发展做出更大的贡献。

(作者:张燕 崔敏华 谷德仁 朱方亮)