山东省四方技术开发有限公司:构筑产学研用产业链条打造轧辊制造业“中国品牌”

◎ 本刊记者 冯翔慧

山东省四方技术开发有限公司（以下简称山东四方）于1999年注册成立，由原山东省冶金科学研究院副院长袁厚之率领部分骨干携带自己的科研成果与省商业集团、省商会两个法人单位及部分自然人股东共同出资60万元创建，旨在发挥科技人才和自主技术优势，重点研发新材料、新工艺、新产品，替代和升级传统落后产品，替代进口，增加出口，弥补我国在关键基础零部件和核心基础金属材料方面的短板。

山东四方主要从事冶金（轧钢）装备用耐磨、耐热金属新材料、新工艺、新产品的研发与推广应用，主营真正自主创新的钢管及冷弯型钢轧制各类高性能工模具，主要有：钢管矫直辊、焊管及冷弯型钢轧辊、定径辊、连轧辊、导盘、导板、UOE焊管模具等，属于高端冶金装备制造业核心的关键基础零部件和国家重点培育和发展的战略性新兴产业范畴。具备集研究、设计、试验、制造、检测为一体的产业化基地，是目前国内最大最专业的钢管及冷弯型钢用高性能新型轧辊生产基地，技术和规模处于行业领军地位。2012年4月，投资400余万元在济南市天桥区建立公司研发中心，占地50余亩，为加快技术创新步伐奠定了基础。2014年，山东四方自主创新“以铸代锻”焊管轧辊得到世界最高权威德国西马克公司的认定，开始大批量出口，标志着公司产品可以与以欧美为代表的高端锻造轧辊比肩在国际市场成功推广应用，为“中国创造”“中国品牌”产品进军国际市场打开大门，自主技术换国际市场终于梦想成真。2016年4月，山东四方实施“走出去”战略，在美国休斯敦注册成立山东四方（美国）有限公司，该分公司有利于产品进入美国及南美市场并提供及时有效地售后服务，推动“以技术换市场”的逆袭战略。

通过不断加强产学研合作和提升自主创新水平，山东四方形成了很强的研发能力和品牌实力，促进许多科研成果实现产业化。山东四方现有专利及专利申请16项，其中发明专利11项，实用新型专利3项，PCT德国专利1项，PCT美国专利申请1项。同时，山东四方作为行业领军企业，不仅承担了省部级以上的科技开发多项项目，更是主持起草了《焊接钢管轧辊》GB/T31936-2015国家标准和《冷弯型钢轧辊》YB/T4556-2016行业标准，创新技术填补了国内空白，成为业界标杆。这些专利已全部成功实施成果转化，累计产生效益数十亿元。山东四方研制的 “专精特新” 系列成果满足用户性能的个性化需求，解决用户产品升级中遇到的技术难题，广泛享誉业界并快速赢得国内外市场。如：“钢管矫直辊”应用涵盖国内全部钢管生产骨干企业，市场覆盖面达80%，成为天津钢管公司和上海宝钢的“独家无库存产品供应商”；“焊管和冷弯型钢轧辊”广泛应用于引进国际先进水平轧管机组，实现了高档轧辊的国产化，大量替代进口，并批量出口美国、德国、俄罗斯、印度、韩国、荷兰、以色列、印尼、墨西哥、泰国、南非、阿曼、乌克兰等20多国家，产品出口比例达到30%，成为世界顶级轧钢装备制造商德国西马克公司全球采购定点供应商。2014年，山东四方重点产品获得“山东名牌”称号；2016年8月，山东四方被中国模具工业协会授予“中国辊压模具重点骨干企业”；2016年11月，山东四方被评为“中国产学研合作创新示范企业”。

产学研合作的主要合作模式与运行机制

2010年，山东四方与北京科技大学高效轧制国家工程研究中心签订产学研合作协议，旨在搭建更加密切的产学研结合型信息交流平台和科技合作平台，推进企业与学校的全面技术合作，加速科技成果向生产力转化，提升企业核心竞争力。合作中，企方为校方技术研制和学生实践提供了帮助，校方为企方发展定位、科技体系建设和技术攻关给予了支持，特别是在企业技术创新在节能节材方面实现突破给予了大力引导推动，组织业界专家专门研讨和论证了该项科技成果，并向政府部门大力推荐。

2013年5月，在中国产学研合作促进会支持和推动下，山东四方作为理事长单位联合东北大学、北京科技大学、山东大学等高校，冶金工业规划研究院、北京钢铁研究总院、机械科学研究总院机械制造技术研究中心、宝钢设计院等科研单位，以及天津钢管公司、宝钢、鞍钢、包钢、湖北新冶钢、衡阳华菱等大型钢企共20多家单位，组建了“中国钢管和冷弯型钢工模具产业技术创新战略联盟”，并成立了以殷国茂院士、王国栋院士、陈蕴博院士等本领域国内40余位一流的专家、教授组成的联盟专家委员会，将山东四方的产学研合作推向一个新高度。

2016年8月，山东四方与中国工程院陈蕴博院士联合组建院士工作站，着力打造一个集重大科技项目研究、高端科技人才培育、科技合作交流和成果转化于一体的高端创新平台，重点攻克“以铸代锻”高性能节能型钢管及冷弯型钢轧辊等工模具的材料研究和高端制造方法重大关键技术难题，实现总体技术水平达到国内外先进。陈蕴博院士是我国著名的新材料专家，长期从事模具材料、耐磨材料、复合材料以及轻合金材料的研发工作，主持多项国家863计划、973计划和科技支撑计划，获国家奖十余项。

“中国钢管和冷弯型钢工模具产业技术创新战略联盟”的成立，是本领域产学研用合作的产物，是以企业为主体，以企业发展需求和各方利益为基础，以提升产业技术创新能力为目标，通过整合行业力量，共享社会资源，通力合作，优势互补，激励创新，自主研发，形成政产学研用完整产业链和利益共享、风险共担的技术创新合作组织。作为加强互利合作、优势互补、激励创新的平台和科技与经济结合的有效渠道，进一步引领和推进钢管和冷弯型钢高效工模具和关键零部件的技术进步、协同创新、行业融合和产业升级，特别是对我国钢铁产业控产能、调结构、创新驱动和升级发展的大背景下更具有重要意义，是我国轧钢领域工模具发展的一个里程碑。各个联盟成员单位在加入联盟前，均签订了《中国钢管和冷弯型钢工模具产业技术创新战略联盟协议书》，协议书中明确阐述了联盟各成员单位的合作机制、协调机制、利益分配机制、信息共享和人才培养机制，充分发挥了联盟合作的作用，实现了利益最大化。

山东四方与上海宝钢焊管厂联合攻关的“大型UOE焊管预弯边新型模具”项目，双方在服役条件、测绘分析、理论研究、材料配比、方法论证、模拟实验、上机测试等各环节分工协作，发挥公司在钢管工模具制造领域善于创新自成体系和宝钢在技术创新方面敢于突破大胆支持首台套模具应用的两个优势，制定了自主研发的制造创新方案。摈弃一味跟踪模仿国外技术的老路，用全新的设计理念和全新的材料成分及全新的制造方法，解决了宝钢长达五年委托科研机构和模具企业无法攻克的技术难题，摆脱了长期以来依靠进口的局面，产品使用性能达到或超过德国进口锻造模具钢X155CrVMo121材质，技术水平可达到国际先进。合作双方共同研究总结技术原理，在国内外发表了科技论文，并获授权发明专利一项，随后双方继续扩展成果，所开展的“ U”型和“O”型模具的研发也已经顺利完成。

山东四方与衡阳华菱钢管有限公司联合开展“穿孔机用高性能B530大型导板开发应用”的产学研合作，研发一种在轧制超级13Cr及P91等高合金无缝钢管时使用寿命和性能大幅提高的新型穿孔机导板，使用寿命显著超过高档次的美国Ni50基材质穿孔机导板，解决通用导板使用寿命低、耐磨性能差，无法满足高合金钢管穿孔，严重影响生产效率和产品质量的难题，并且节省了大量贵重金属使用量，实现国内最大导板（单件重量2吨）的国产化生产。

山东四方与天津钢管公司联合开展了“粒子强化钢管定减径轧辊”的产学研合作，双方通过技术攻关，研发了一种复合粒子强化球墨铸铁基体材料，通过加入适量的Ni、Nb、WC等强化粒子，不仅不与球墨铸铁基体发生化学反应，还能促进尤其是厚大件和超厚大件轧辊的球化效果，从而保证了定/减径机轧辊的综合力学性能，使用寿命比普通材料轧辊提高2倍以上，获得一项发明专利。

院士工作站在重点攻克“以铸代锻”高性能节能型钢管及冷弯型钢轧辊等工模具的材料研究和高端制造方法重大关键技术难题的同时，将推进山东四方工程技术研究中心、企业技术中心等高水平研发机构建设，逐步形成以中国钢管和冷弯型钢工模具产业技术创新战略联盟为龙头，以院士工作站、工程技术研发中心等为支撑的科技创新体系。通过“联盟+院士+企业”强强联合模式，打造一支高水平的创新队伍，取得一批具有自主知识产权的核心技术，在科技创新上实现大踏步式发展，切实提高山东四方乃至整个行业的技术创新能力和市场竞争力。

产学研合作形成的主要成果

成果一：2012年，山东四方与北京科技大学联合开展的《异型轧辊高效节能节材铸造成型新工艺的研究》项目，全面论证分析了“以铸代锻”钢管及冷弯型钢轧辊的新工艺，可实现节能节能70%，材料利用率提高40%的节能效果，应用一吨本项目产品可节约15.1吨标准煤，全面推广年可节约100万吨以上标准煤。申请山东省经信委重大核心节能技术产业化奖励项目获得50万元资金奖励。

成果二：山东四方与东北大学开展了“高铬合金轧辊中非金属夹杂物的超细化控制技术”的项目合作。通过理论计算和研究方法，分析不同化学成分配比和合金添加料对高铬合金轧辊中非金属夹杂物形核、长大及弥散分布的影响规律，确定合理的添加剂种类和添加量。采用物理模拟方法，设计现场轧辊铸造样坯的尺寸规格和合适形状，通过现场实际冶炼试验，研究分析不同冶炼工艺对高铬合金轧辊中非金属夹杂物形核、长大及弥散分布的影响规律，从而设计更改冶炼工艺。从而确定高铬合金轧辊坯料冶炼过程中的合适添加剂种类和添加工艺以及添加量，使其非金属夹杂物的平均尺寸小于10μm的数量达到60%以上，解决了合金材料铸造性能差、易产生缺陷的世界性难题，保证复杂异型轧辊毛坯高质量成型，进一步成就了山东四方首创的“以铸代锻”技术。

成果三：山东四方与宝钢焊管厂联合攻关了“大型UOE焊管预弯边新型模具”， 通过对UOE直缝焊管轧机各道次轧制工模具的工作环境、服役条件、结构、材料、成型工艺、热处理及机加工工艺进行研究，研发出全新的高性能合金新材料和“以铸代锻”毛坯成型技术以及高性能大型模具热处理、机加工高难度工艺，诞生新一代UOE/JCOE焊管成型工模具，摆脱了长期以来依靠进口的局面，产品使用性能达到或超过德国进口锻造模具钢X155CrVMo121材质，技术水平可达到国际先进，授权一项发明专利，获得2014年中国产学研合作创新成果奖，列入山东省企业技术创新项目；2015年列入济南高新区自主创新计划，获得25万元资金支持；2016年列入济南市小巨人企业关键产品提升计划，获得50万元资金支持；2015年被中国钢协冷弯分会评为“中国冷弯型型钢行业优质产品创新奖”。

成果四：山东四方与衡阳华菱钢管有限公司、烟台宝钢钢管有限公司联合开展了“超级13Cr/P91无缝钢管生产用高寿命穿孔机导板”的研制，摈弃了模仿复制国外技术的路子，自主创新研发出全新的合金新材料和特殊的热处理工艺，以及全新的毛坯成型、机加工等新技术，诞生了新一代满足于超级13Cr/P91等高合金钢生产用的穿孔机导板。与美国设计Cr30Ni50W5材质导板相比，本项目产品使用寿命可提高10倍以上，解决该种导板使用寿命低严重影响生产的难题，技术水平可达到国际先进，而且交货周期短、制造成本低，节约了大量贵重金属。本项目的先进技术可填补我国本领域的空白，对提升我国相关重大专用装备研发，转型升级具有重要的推动意义，为我国由“钢管大国”向“钢管强国”迈进做出了贡献。本项目获得2015年度中国产学研合作创新成果优秀奖。

产学研合作中遇到的制约因素和解决突破方式

产学研用合作要特别重视“用”，过去只提“产学研”，忽略了“用”这个环节，产业链条形不成闭环，科技转化经济效果大打折扣。新技术、新材料应用，总要有第一个吃螃蟹的人。只有应“用”才能体现新产品、好产品的价值，才能在应用中不断改进和完善，才能生存下来，才能发展，因此要积极推进产学研合作成果的转化，建议在“用”的环节给予更大的支持，建立起对第一个吃螃蟹的人保险保障机制。如果产学研用加上政府和金融就是“产、学、研、用、政、金”，“政”和“金”是产业链的助推器和润滑剂，那就可以使产业链转的更快更好。

中国钢管和冷弯型钢工模具产业技术创新战略联盟自成立之初就注重“应用”环节，以市场需求为导向，以成果推广应用为目的，联盟成员单位开展了多项卓有成效的产学研合作，成果丰硕，建成一个真正的“产学研用”四位一体联盟。

产学研合作的创新经验和体会

山东四方自成立以来，始终坚持产学研合作，特别是公司董事长兼总经理袁厚之研究员由山东省冶金研究院所负责科研副院长位置闯入商海，更深知产学研合作的重要意义，始终不遗余力的追求和实现真正意义上的产学研深度合作。

成立之初，山东四方大胆采用股权机制吸引了北京科技大学、山东大学等一批本领域资深专家学者形成了公司的顾问团队，在产品定位、产品创新、产权保护等方面发挥了显著作用。

山东四方还与山东大学、山东省商职院等高等院校长期保持合作，均取得“校企合作、产学共赢”的丰硕成果。

2013年5月，山东四方牵头联合多家行业内一流的高校、企业、科研单位共同组建了“中国钢管和冷弯型钢工模具产业技术创新战略联盟”。作为联盟的理事长单位，山东四方切实履行职责，以“搭建平台、共同发展”为宗旨，充分发挥好联盟的桥梁纽带作用、服务和协调作用，全面推进联盟建设的各项工作，切实增强联盟的社会影响力。创新就是走前人没有走过的路，是有风险的，成功和失败共存，项目可能一次成功，也可能多次成功，也可能不成功，相当于风险投资。山东四方作为联盟理事长单位，在联盟建设上投入大量的人力物力，每年的经费超过百万元，以保证联盟的运转和产学研活动的开展。

科技创新是产学研用合作的灵魂。山东四方创建联盟得到本领域诸多专家学者的认可和支持，聘请组成了高层次的联盟专家委员会，作为联盟的咨询和指导机构，是联盟的财富和无形资产。科技创新是提升联盟的最重要的支撑，联盟始终尊重专家的智慧，把创新摆在首要位置，加大科技投入，发挥团队优势，整合科技资源。今后联盟成员单位还会增加，专家委员会的专家也会增加。参加联盟和专家委员会的人员可能有的重叠也无妨，作为联盟成员的，代表的是单位；作为专家委员会成员的，以个人名义受聘。参照其他联盟的通常做法，联盟对有贡献的专家将给予一定形式的报酬。