王成就综述

2000年以来,王教授带领的团队贯彻落实科学发展观,通过在船舶和海洋结构物设计制造方面的教学和科研工作,将研究成果转化为生产力,推动了技术进步。在船舶钢材加工技术相对落后的领域,在国际上率先研制成功肋骨数控冷弯机。从2003年开始,我们完成了“机械手肋骨冷弯机”新系列产品的研发。为开拓肋骨冷弯机市场做出了创新性的贡献。

(1)对船舶肋骨冷弯加工技术的创新贡献

1.发明“基于纯弯曲原理的肋骨冷弯机”,1980获国家发明三等奖。经交通部鉴定,“生产使用表明,基于三点原理的冷弯筋方法成形质量更好,加工质量更高,使用性能更好,是国内的一项创新”,该机已形成产品并出口。

2.发明“数控肋骨冷弯弦测量方法及检测机构”,获1985国家发明三等奖。交通部鉴定认为,“串量法及其检测系统为国内外首创,是肋骨冷弯技术的创新。建议上级部门推广,以保持我国在该领域的国际先进水平。”

3.提出了“分步弯曲法”,对论文的评价是:“他通过大量实验总结分析了回弹的规律,设计了分步弯曲法,为型材自动弯曲工艺奠定了理论基础,提供了简单实用的方法。生产实践证明,作者建立的型材弯曲回弹理论和方法对于解决型材自动弯曲成形具有极其重要的实用价值和推广价值。”

4.与上海船厂合作,完成了船厂常用的三支点冷弯机的计算机控制,并于1988获得CSSC市科技进步二等奖。多年来,各大造船国家都非常重视对其自动控制的研究,但由于对控制模型的关键问题处理不当,一直没有取得成效。王教授的研究团队利用新的数学模型,成功地对1983上海造船厂从日本引进的大型400吨肋骨冷弯机进行了改造。CSSC总鉴定委员会认为:“三支点肋骨冷弯机数控系统为国内首创,采用该系统肋骨加工技术和质量达到国际先进水平。本研究在技术引进和转化方面有所创新。为推动造船加工技术进步做出了巨大贡献。”

5.与CSSC技术研究所合作完成的“智能微控肋骨冷弯机”的研制获CSSC科技进步二等奖1993。根据CSSC的总体评价,“该机采用自适应变步长弯曲控制方式,在控制上取得突破性进展,具有独创性,达到国际先进水平,为我国船舶工业的技术进步做出了重大贡献。”

6.2007年研制出“冷弯肋骨加工机器人”,集成了先进的加工技术、测量技术、现代信息技术和控制技术,在世界上率先实现了肋骨加工全过程的自动化和数字化。这是中国第一台具有自主知识产权的新型船舶加工设备。该项目技术先进、实用性好、成熟度高、优势突出,达到国际领先水平。“肋骨冷弯机器人”为我国船舶工业数字化技术的发展做出了新的贡献。

一系列的研究和发明,解决了肋骨冷弯的相关理论和关键技术,使数控冷弯机研制成功。这是肋骨加工向自动化发展的重大突破,对改变我国肋骨加工技术落后、劳动条件差,从机械化向自动化发展起到了关键作用。2007年,我国肋骨数控冷弯机已形成产品,已被多家船厂使用,肋骨加工精度比同时期德国IMG公司高精度数控冷弯机高出数倍,产生了巨大的社会效益和经济效益。说明中国在该技术领域处于国际领先水平。

(2)对弯管技术的贡献。

1.首次提出了弯管机冷弯管回弹伸长规律,获交通部科技进步二等奖1998。数控弯管机在国内外船厂已使用多年,但管材加工的回弹和伸长问题长期得不到解决,严重影响了弯管的精度和技术的进步。通过多年对弯管的现场研究,获得了大量的回弹和伸长数据。通过分析和计算,总结了弯管回弹和伸长的规律,并从理论上进一步论证了实验规律的正确性。湖北省鉴定学会认为:“将管材本身的回弹规律描述为θ=K1θ0+C1,比以往的研究更具创新性;管道伸长规律的描述是δL = k2θ0+C2,这是以往文献中没有的。研究成果具有重要的学术价值和应用前景,可为冷弯管加工技术进步提供新的理论依据和科学指导。拟建弯管机弯头的管材伸长规律为世界首创,研究项目达到国际领先水平。”

2.发明了“智能弯管回弹及伸长测量仪”,并于1997获得中国发明专利权。该仪器是为测量弯管机冷弯管的回弹和伸长规律而专门设计和发明的。由于该仪器可以在弯管机现场测量给定条件下管材回弹和伸长的规律,因此方便简单。回弹规律可供给弯管机作为回弹补偿,伸长规律可供给无余量弯曲工艺,先焊法兰后弯曲,控制弯管机进给作为计算依据。多套已推广应用。2000年获教育部科技进步二等奖。2001获湖北省科技进步三等奖。

上述研究和创造使弯头加工不再依赖手工经验,解决了长期存在的弯头回弹和伸长的技术难题,为数控弯管机提供了准确的加工数据,有效地保证了数控弯管机弯头的质量和精度,为弯头技术发展到弯头无余量、法兰先焊后弯加工等新工艺提供了理论依据和科学指导,促进了管道流水线生产的技术进步。有助于实现管道流水线生产的技术进步。

(3)出版专著《船舶钢材料加工原理》

《1993》一书于4月由大连海事学院出版社出版。点评意见是:“他在船舶钢材加工方面有很深的研究和造诣。《船舶钢加工原理》一书是作者根据多年的教学和科研实践编写的。本书在《船舶与海洋工程文献目录》中是第一次编纂出版。本书以金属塑性变形原理为基础,结合生产实践,详细论述了船舶和海洋结构件钢材加工主要工序中材料成形性的理论分析、计算方法和实验方法。严谨全面,紧扣造船专业特点,渗透作者多年教学科研经验,通俗易懂。作为造船技术与设备、船舶工程的教材和从事船舶和海洋结构物设计制造的工程技术人员的参考书,当然会受到欢迎。但是,过去没有一本适合于船舶和海洋结构用钢材加工的专业书籍,给相关专业的学生和技术人员的学习和工作带来了诸多不便。因此,《船舶钢材料加工原理》一书的出版是及时的,也是必要的。”出版《造船机械与设备》教材;发表学术论文40余篇,丰富了塑性加工理论,推动了船舶钢加工技术的进步。

(D)长江矿石直接运输技术的创新。

过去进口矿石的双向运输方式:矿石从北仑用海轮运到长江下游,转载到长江驳船,再运到武汉钢铁工业港。

提出进口矿石“江海直达驳船队”运输新模式是:利用成熟的海洋顶推船队技术和先进的大型顶推船队技术在河段进行有效、科学的组合,组成江海直达驳船队,完成进口矿石的江海直达运输。

WISCO和马钢实施后,矿石双向运输改为单向运输,减少了中转环节,节省运费10.8元/吨,减少货物损耗和环境污染0.5%。随着进口矿石需求的增加,如果WISCO新增运量为654.38+0.5万吨,每年可节约运费高达654.38+0.6万元,其社会效益和经济效益十分显著。实践表明,江海直达驳船运输方式有利于我国T型航道的江海直达运输,其潜在效益尤为巨大。

“长江矿石入河运输系统方案研究”,1999获交通部科技进步三等奖。

“武钢铁矿石直驳船队及船舶改造试验”项目通过湖北省科技厅鉴定:“成功地将现有的矿石入河双向运输改为单向运输,是一项技术创新,研究成果整体技术达到国际先进水平。”2001获得湖北省科技进步二等奖,为我国江海直达运输矿石做出了贡献。