濰柴集團有十多名和張英一樣的中國工程師常駐歐洲,開發(fā)設(shè)計、詳細設(shè)計等過程都有中國人參與,甚至對實驗中用到的軟件、硬件工具、實驗手段和每一個環(huán)節(jié)都進行記錄。37歲的張英是發(fā)動機科研領(lǐng)域不多見的“女將”之一。這位
濰柴動力股份有限公司(下簡稱濰柴集團)發(fā)動機研究院的產(chǎn)品總師,主持的是“藍擎WP12/13”發(fā)動機。藍擎,英語單詞landking的音譯,意指陸地之王。
濰柴柴油機總師張英:推動中國重卡時代
它是中國汽車柴油發(fā)動機的一個集大成之作。如果把目光延伸到二三十年前中國重型卡車的襁褓年代,從那時起,耗盡無數(shù)中國柴油發(fā)動機工程師光陰的研發(fā)攻關(guān),終于在此處收獲了前所未有的成就感。
如果不是一些陰差陽錯,張英現(xiàn)在很可能站在黑龍江某個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的講臺上教書,“我從來沒想過會成為一個國產(chǎn)發(fā)動機項目的總師。”在那些流逝的時間里,甚至還在張英進入位于濰坊的這家發(fā)動機總成企業(yè)之前,中國人就開始為這個項目做扎實積累。漫長的引進、消化、吸收,其間伴隨著沉重的挫折,張英和她的“藍擎”正是最后沖刺的見證者和參與者。
有炮沒車
張英出生在黑龍江嫩江縣的一個小村莊,父輩籍貫山東濟寧,“闖關(guān)東”時北上黑龍江。用她的話說,“來濰坊,也算回到老家。”三歲那年失去母親,張英在只有父親和哥哥的世界里長大。雖然學(xué)習(xí)成績總是班里的第一名,但初中畢業(yè)那年為了減輕家庭負擔(dān),她要考不需學(xué)費的師專。報考師專名額有限,老師并沒有通知她。“對一個小姑娘來說,當(dāng)時太失望了。”張英回憶說,自己曾經(jīng)哭得暫時失明。一度打算退學(xué),最終在父親鼓勵下,張英讀完了高中。
就在張英糾結(jié)于人生選擇時,上世紀(jì)90年代末,位于山東濰坊的濰柴集團也陷入低谷。這家企業(yè)那時已經(jīng)掌握了國內(nèi)最先進的10升大排量發(fā)動機技術(shù)。然而,受公路狀況以及運輸能力等限制,國內(nèi)汽車柴油發(fā)動機的市場上限一般為8升排量——大約是荷載8噸以下的卡車,大排量技術(shù)并沒有得到市場認(rèn)可。
“那時中國的卡車還沒有進入重卡時代,但從歐美國家的發(fā)展可以看出趨勢,重卡已經(jīng)遍地都是了。”濰柴集團副總裁佟德輝告訴《瞭望東方周刊》,“到2003年我們開始做藍擎WP12時,在國內(nèi)10升發(fā)動機還是偏大。當(dāng)時同行都在花大價錢做7升的機器。”
配備大排量發(fā)動機的重型卡車,通常被視為“國家流動的血液”——正如人們往往稱高速公路是“國家的血管”。發(fā)動機則是汽車的核心零部件,毛利率在20%到30%之間,是整車其他部分利潤總和的兩倍以上。因此,國外先進企業(yè)在這個領(lǐng)域構(gòu)筑了很強的技術(shù)壁壘,國內(nèi)企業(yè)很難引進核心技術(shù)。
另一方面,由于重型卡車具有廣闊的軍用市場——除運輸車輛外,也在工程、通訊乃至導(dǎo)彈等武器部署方面普遍使用,因此其發(fā)動機往往成為一個國家汽車產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。這樣,雖然改革開放后的經(jīng)濟快速增長刺激了基礎(chǔ)建設(shè)、高速公路、物流運輸業(yè)的發(fā)展,從而帶動了對汽車、尤其對重型卡車的需求,但種種原因之下,中國人自己的大排量柴油發(fā)動機技術(shù)一直難以令人滿意。
一直到“十二五”初期,中國每年從國外進口的重型車仍超過5000輛,平均價格在50萬元人民幣以上,遠高于國產(chǎn)同類車輛20萬元的平均價格。有這樣一個故事:上世紀(jì)80年代李先念視察部隊,看到火炮是國產(chǎn)的,牽引車卻是進口的,說:“有炮沒車也白搭。”
美國高速晚間全是重卡
高考那年,張英又打算報考師范學(xué)院,陰差陽錯被第二志愿佳木斯大學(xué)汽車工程專業(yè)錄取。四年后,這個曾經(jīng)一心想當(dāng)教師的女孩與山東一家車企簽訂了三方就業(yè)協(xié)議。那個悶熱的夏天,張英一個人帶著行李第一次回到了祖籍所在地,對未來滿懷憧憬——終于可以賺錢養(yǎng)家了。
然而,由于一個意外,張英又被這家企業(yè)拒絕。“我不能沒有工作,我求他們說,讓我干什么都行,掃地倒水都行。”走出單位大門,張英甚至分不清這座城市的東南西北。她站在馬路中間,嚎啕大哭。
轉(zhuǎn)機來了。同學(xué)告訴她,濰柴集團也在招人。出乎意料地順利,她成為這家中國最著名發(fā)動機企業(yè)的一員。“那時身上只帶了來的路費。”張英說,自己只能借錢回黑龍江處理檔案問題,又坐了30多個小時火車回到佳木斯,“下車時,小腿已經(jīng)腫了,到一個同學(xué)家里,飯也沒吃,趴下就睡著了。”
這是2002年,濰柴集團招兵買馬,籌備研發(fā)藍擎發(fā)動機。這個項目最終于第二年啟動。“在這之前是十多年的努力。其實對發(fā)動機行業(yè)而言,沒有領(lǐng)先十年的技術(shù)儲備,是基本不可能做起來的。”佟德輝說,雖然當(dāng)時景況艱難,但到2000年他到美國考察,晚上趕路時發(fā)現(xiàn)高速公路上跑的全部是重卡,“所以我們判斷這個市場很大,也是國內(nèi)未來的方向。”
這樣,雖然之前的嘗試沒有得到足夠回報,在這個抉擇關(guān)口,濰柴集團還是決定繼續(xù)挺進大排量汽車發(fā)動機。“藍擎”由此上馬。
從3.5億元到10億元的引進技術(shù)
當(dāng)時業(yè)務(wù)重心在船用發(fā)動機和發(fā)電機的濰柴集團,也和十幾家整車、發(fā)動機企業(yè)一起參加了上世紀(jì)80年代的斯太爾技術(shù)引進。
由于無法消化,對斯太爾重卡技術(shù)的投資由開始計劃的3.5億元人民幣攀升到最后的超過10億元,項目驗收從原計劃的80年代中期延后至1995年。斯太爾的崩潰是在第一批進口零部件組裝的汽車銷售之后、轉(zhuǎn)為國產(chǎn)零部件生產(chǎn)時發(fā)生的。佟德輝說:“當(dāng)時歐洲已是細化的社會分工時代,有些配套技術(shù),斯太爾也是從其他企業(yè)購買或者進口。”雖然拿到了發(fā)動機技術(shù),但油泵、增壓器以及活塞等仍需從西方進口。
斯太爾公司自己只能生產(chǎn)不到50%的零部件,中國對斯太爾重卡國產(chǎn)率的要求則是70%。由于國產(chǎn)零部件企業(yè)無法達到歐洲的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),歐洲企業(yè)又因訂單太小不愿意生產(chǎn),斯太爾重卡的質(zhì)量就此一落千丈。
很快,大多數(shù)參與該項目的企業(yè)放棄跟進,為引進斯太爾技術(shù)而成立的重汽集團2000年破產(chǎn)重組。斯太爾公司自己則在90年代被德國公司收購。但是,對于濰柴集團而言,“現(xiàn)在回頭看,這是一次非常成功的引進。”佟德輝說,在斯太爾引進技術(shù)中稍顯“落后”的10升發(fā)動機性能并不差,而且能夠適應(yīng)當(dāng)時中國市場的需求,“不是說最先進的就是最好的,除了滿足市場需求外,還要考慮自己的基礎(chǔ)能力。”
此后,濰柴集團源源不斷地向奧地利派出技術(shù)人員,希望解決發(fā)動機的消化、吸收問題,“一定程度上,那里已經(jīng)逐漸變成我們的一個研發(fā)中心。”佟德輝說,除了學(xué)習(xí),大量技術(shù)人員的歐洲經(jīng)歷也成為濰柴集團觀察世界重卡技術(shù)和市場的一個窗口。
2004年,濰柴集團選派了近十名技術(shù)人員到奧地利學(xué)習(xí)、合作,熟練掌握三維設(shè)計的張英也在其中。“原來的設(shè)計都是在二維層面進行。”張英說,到藍擎項目因為技術(shù)和要求提高,必須進行三維設(shè)計。利用這個自學(xué)的優(yōu)勢,她成為出國團隊中年齡最小的成員。“那時候覺得很開心,學(xué)很多東西,抱著圖紙的時候,覺得自己也很厲害。”她回憶。
中國工程師的筆記
第二年,他們造出第一臺自主研發(fā)、符合“國三”排放標(biāo)準(zhǔn)的藍擎WP12柴油發(fā)動機——也就是12升發(fā)動機。關(guān)鍵性的轉(zhuǎn)折就是這個12升發(fā)動機項目。“實際上,斯太爾也有這個需求,他們原來的技術(shù)也局限在10升的水平。”佟德輝說,從過去10升項目的斯太爾主導(dǎo),經(jīng)過十幾年消化,到12升項目時,中國人已經(jīng)可以和奧地利人平分秋色。佟德輝說,這關(guān)鍵的十幾年,濰柴集團為了堅持大排量發(fā)動機研發(fā)吃盡了苦頭。
每年派往奧地利的科研人員的差旅費,成了企業(yè)一筆不小的負擔(dān)。雖然也有人提出異議,但終于堅持了下來。同是在2003年,濰柴集團在斯太爾這座小城與奧地利AVL公司建立了聯(lián)合研發(fā)中心。后者是世界最大的內(nèi)燃機開發(fā)企業(yè)之一。此前,濰柴集團也曾與沃爾沃等接觸,結(jié)果對方同意輸出到中國的技術(shù)平臺勉強能夠滿足“歐Ⅲ”標(biāo)準(zhǔn),在“歐Ⅳ”即將在歐洲全面應(yīng)用的情況下卻沒有多少升級空間。
經(jīng)過艱苦談判,中奧雙方聯(lián)合出資研發(fā),由濰柴集團提出項目并承擔(dān)主要開支。在聯(lián)合研發(fā)中心,AVL的工程師由濰柴集團發(fā)放薪水,由此大大加速了項目的進展,使其大約提前兩年完成。在奧地利的6個月學(xué)習(xí)結(jié)束后,張英成為藍擎項目核心團隊的一員。“首先是機會好,那時候每年進廠的人不多,不像現(xiàn)在一年就數(shù)百上千。”佟德輝說。
另一個重要條件,就是老工程師普遍不熟悉三維設(shè)計,而張英的三維圖畫得很好,加上脾氣性格好,就被選中赴歐洲學(xué)習(xí)。在整個WP12項目中,有十多名和張英一樣的中國工程師常駐歐洲,開發(fā)設(shè)計、詳細設(shè)計等過程都有中國人參與,甚至對實驗中用到的軟件、硬件工具、實驗手段和每一個環(huán)節(jié)都進行記錄。濰柴集團和張英們的努力,在新世紀(jì)開始后得到了市場的印證。
一方面是全國高速公路網(wǎng)絡(luò)快速完善。2004年開始的10年里,全國高速公路里程年增長率在10%到20%左右。佟德輝介紹說,目前中國高速公路最高允許載重55噸,這個數(shù)字在歐洲是40噸,而在美國只有36噸。“與之對應(yīng)的是,歐洲主要是排量13升的發(fā)動機,美國是15升的,所以,中國現(xiàn)在用十二三升的發(fā)動機并不大。”佟德輝說,大排量發(fā)動機低轉(zhuǎn)速運行,可以減少出問題的幾率,或者說提高機器的可靠性;而小排量發(fā)動機高轉(zhuǎn)速運行,出問題的可能性就要大得多。
2009年,濰柴集團決定研發(fā)13升柴油發(fā)動機。這時,張英他們已經(jīng)可以獨立推進項目進展。張英解釋,與WP12相比,WP13實現(xiàn)了高可靠性、高動力提高性、低油耗。另外,新技術(shù)實現(xiàn)了重卡爬坡能力的提升,2%的坡度不用換擋就能跑過去。如今,張英還會想起自己曾經(jīng)的教師夢。不過,她更喜歡一邊開車、一邊向6歲的兒子解釋,發(fā)動機是如何運行、從而拉著他們倆不斷前進的。