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关于纺织机械技术创新的思考

                                     人类文明的进步与发展,是一部不断创新不断发展的历史。人在认识利用  改造自然,认识改造社会完善自身的过程中为推进物质文明和精神文明的发展都进行了一系列创新的思维行为和活动。20世纪初,美籍奥地利经济学家约瑟夫•阿罗斯•熊彼特在其《经济发展理论》一书中,首先引入了”创新”(innovtion)一词,他认为:创新就是建立一种新的生产函数即把一种从未有过的生产要素和生产条件的新组合引入生产体系,新组合包括①引入新产品②引入新技术(生产方法)③开辟新市场④开拓  利用新的原材料供应来源⑤实现工业的新组合。
    对企业而言:创新就是①产品创新②工艺创新③市场创新④资源供给创新⑤组织管理创新。十六大报告高度评价:”创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”对企业而言,创新同样是“灵魂”是企业兴旺发达的不竭动力!现代企业要生存立足于科技日新月异  竞争残酷激烈的市场,必须在上述五个领域进行不断的创新。质量是企业的生命,创新是企业的灵魂已是越来越多成功企业的经典理念。
    建国以来,我国棉纺织装备大致经过三次更新换代;建国初期完全仿照国外机型生产了”1”字系列国产第1代成套棉纺设备,在“一五”“二五”期间装备了石家庄、邯郸、郑州、西安、北京等地五百万锭新厂,成为当时我国纺织工业的骨干企业。六十年代中期,测绘仿制生产了“A”字系列国产第2代棉纺新设备,在20多年时间内,先后装备了遍及全国的大批棉纺织企业,并有相当数量出口,第2代棉纺设备生产了1500万锭,目前大多数设备仍在服役。八十年代中后期,通过测绘样机
    结合我国纺织及军工行业的研制开发,生产了“FA”系列棉纺设备,其技术水平接近国际八十年代末水平,成为上世纪末与本世纪初新厂和老厂改造首选的棉纺设备。
    上世纪九十年代以来,国产棉纺设备在优质、高产、提高机电一体化、自动化水平方面取得了很大的进步与发展,缩小了与国际先进水平的差距。在我国举办的历届国际纺机展中展出的棉纺规模越来越大,但可以发现多数设备仍系测绘仿制,或有外国同类机型的影子,至于同一届展览会上多家展出同一机型者更屡见不鲜。我国加入wTO以来,纺织走测绘仿制的老路已“此路不通”。瑞士立达公司关于精梳机知识产权的诉讼正在进行;关于紧密纺已在我国申请了26项专利,其要求保护的范围包括对纤维须条的凝聚及导送的方式和结构;纤维须条凝聚及导送的元件;增加凝聚及导送效能的元件;完成凝聚及导送的传动元件;适于紧密纱加捻和卷绕的纲令钢丝圈装置;包括上述某项或多项特征的整机,这些专利对紧密纺纱技术的函盖面几乎涉及到凝聚及导送的每一个元件。2003届上海国际纺机展中展出的紧密纺细纱机多数涉及侵权问题。国外纺机厂商的技术垄断策略将使我国纺织业更感到创新的重要性与紧迫性。以下谈谈个人从事纺织设计四十多年来关于技术创新的几点体会和思考:
    1创新需要体制和法制的保证
    我国国家创新系统大致经历了三个阶段①改革开放以前是政府主导模式:创新动机源于政府认为经济发展或国家安全需要,创新决策由政府制定,资源由政府为主体投入②改革开放的初级阶段:由政府主导向政府导引模式转化③自1992年起以市场经济体制为基本制度,强化企业的创新功能,实施科教兴国战略和可持续发展战略,深化科技和教育体制改革,促进科技教育与经济的结合,充分发挥市场和社会需求对科技进步的影响和推动作用,实施了面向21世纪我国国家创新体系的“三大工程”即
    知识创新工程技术创新工程和211工程。三大工程和国家其他重点科技计划结合,形成建设国家创新体系完整的总体战略布局,通过实施,力争到2010年前后,基本形成适应社会主、义市场经济体制和符合科学技术发展规律的国家创新体系及运行机制,基本具备能够支撑我国科技与经济持续发展的国家创新能力。国家创新系统的建立极大地激发广大专业技术人员和国家公务员的创新欲望,树立创新意识,肩负时代赋予的历史使命,为实现我国科学技术的发展、实现中华民族的伟大复兴而努力奋斗。
    企业作为技术创新的主体,必须具有拥有自主知识产权的主导产品  名牌产品和关键技术的开发能力,其产品才能在市场上占有一定的竞争优势,然而在计划经济体制下的国营企业在机制上存在很大弊端:
    ①由于铁饭碗、平均主义的根深蒂固,广大专业技术人员在“多干多错、少干少错、不干不错”的状态下缺乏创新的积极性,多数专业技术人员明知产品结构可以改进制造工艺可以革新但明哲保身,不敢创新。因为创新成功了领导说“是技术人员应当干的”,改进失败了领导要责怪,”谁让你改的”,结果导致因循守旧。一些用户反映的问题甚至数年无法得到改进。
    ②企业缺乏创新试验的平台,创新需要实践,创新存在风险,创新可能在失败多次才能从失败中吸取经验取得成功,但是许多领导往往急功近利,忽视创新的客观规律,要求创新一次成功,没有足够的试验条件和时间,使创新往往在过程中夭折。
    ③企业不能高瞻远瞩缺乏创新是企业的灵魂的观念,对创新技术缺乏人、财、物支持与投入。但是作为企业在技术创新方面也有许多苦衷:创新必然会导致企业投入大量人、财物资源,然而创新一旦成功,产品投放市场后,很快就“雨后春笋”,模仿者,造假者比比皆是,在这种情况下哪个企业愿意为他人作嫁衣呢。因此政府在保护知识产权方面法制必须健全,实施必须加大力度,才能使企业有积极性作创新投入。
    2创新需要强烈的事业感和责任感
    要取得创新成果必须具有各种基本的创新素质,创新素质是指支持人创新活动的各种生理与心理的,智力与非智力的内在要素的总和。其中最重要的是强烈的事业感和责任感,由此而产生的无私无畏的奉献精神、严格严密的科学态度、百折不挠的探索拼搏力量,是技术创新的力量和源泉。
    上世纪八十年代末,纺织部对“新型棉纺悬锭粗纱机的设计和制造”进行重点攻关、并选定了二种机型为参考样机,在调研中,我们发现上清洁器右侧第二根绒带往往不走,经仔细观察产生这种现象的原因是上清洁器打开后复位时,女工够不着,往往拉第二根绒带,久而久之该绒带发生了伸长,变成死绒带影响了清洁功能。女工还告诉我们:由于清洁器落下速度快,已有几位女工的手指给上清洁器砸伤。虽然参考样机尚未解决安全操作问题,但作为设计人员不能一抄了之。在考察青泽粗纱机时发现该机单独设立一个杆子,可以将上清洁器撑起或安全复位,但杆子要象佩剑一样挂在女工腰上巡回,很不方便,如果放在某个地方操作时拿来使用,仍会有女工图省事而不使用杆子,不安全的隐患仍未排除。为了女工的人身安全,为了上清洁器功能的正常发挥,设计人员有责任必须解决上清洁器可操作性差,不安全的问题。经过多次思考与试验,终于找到了一个简单、经济、又不影响操作的机构,现在国产悬锭粗纱机上清洁器前方一枝小小的活动手柄就是在对女工安全操作强烈的责任感的驱使下创新产生的。
    我们生产的纺织在纺织厂服役期达数十年甚至半个世纪以上,作为纺织设计和制造工作者必须深切地了解这点。你笔下的”一笔之差”可能会给用户造成几十年不方便,或数十年增加使用成本或产生数十次不安全隐患!建国以来我们讲了五十多年“为人民服务”,我认为纺织厂造出好机器为纺织厂服务就是为人民服务的具体体现,每一个纺织设计和制造工作者有了这个观念,就能在纺织技术创新道路上不断的取得动力、取得进步和成功。
    3创新需要扎实的基础理论知识、丰富的经验和技能
    我们常说:学历不等于能力,文凭不等于水平,但知识、经验和技能仍然是创新成功的基础。哲学家培根提出:“知识就是力量”,牛顿说他的成功是站在前人肩膀上的结果。一个十分重要的规律是所有创新都是孜孜不倦的学习和百折不挠实践的结果。要创新,必须学习知识和技能。进人信息时代以后,知识日新月异,信息空前膨胀。一个人的知识通过大学学习只能满足其需要知识的10—20%,其余的必须通过不断地继续学习才能满足社会发展的需求。
    记得上世纪七十年代,化纤与棉混纺及纯纺大量出现,沈阳纺机生产出条速度为250米/分的并条机,出现斜管堵塞和筒底乱条的毛病,即使把速度降到100米/分以下,增加斜管的光洁度。斜管堵塞现象还频繁出现,并条工序成为棉纺工场的瓶颈,严重制约了纺部生产的正常进行。在生产告急、技术创新迫在眉睫的情况下,我们通过数学分析得知棉条从压辊输出到斜管出口的运动轨迹是一条圆锥螺旋线如按其运动轨迹将直线斜管改为曲线斜管可能会解决棉条堵塞和筒底乱条的问题。按此理论我们设计了螺旋形曲线斜管圈条盘并运用了动力学与微积分知识对其进行动平衡设计,当时没有电脑,只能用全厂唯一的一台手摇计算机摇了一个月才完成了圈条盘的动平衡设计。但是,试制又成一难题,工装设计组完成了一种平面曲线斜管的工装设计后,对这个空间螺旋曲线斜管就知难而止。眼看一种创新设计就要夭折,我们自己动脑又动手用土办法做成二个螺旋形曲线斜管圈条盘,并与另二个平面曲线斜管圈条盘一起拿到纺织厂试验,螺旋曲线斜管高速时纺化纤人条不堵出条不乱,效果非常明显。一个我们自己创新的圈条盘出现了,一直沿用至今。可惜那时没有专利制度,有关设计原理及计算的论文于一九七八年公开发表在《棉纺织技术》上,2000年北京国际纺机展上,我拿到一家世界著名纺机厂商的并条机专件样本,其中的“蛇形曲线斜管”几乎与我们的螺旋形曲线斜管如出一辙。通过此例,说明如果没有一定的数学,力学基础知识,我们就无法确定棉条运动的空间轨迹,无法进行动平衡设计,如果没有必要的动手能力,螺旋形曲线斜管圈条盘的创新就只能束之高阁。因此年轻的纺织设计工作者,应不断地刻苦学习,锲而不舍地提高自己创新的知识,经验和技能,否则”创新”喊得再响也不过是一句”口号”。
    4创新不能“闭门造车”。创新必须“不唯书  不唯上”,坚持实事求是的科学态度。
    “闭门造车”和“唯书唯上”是创新的大敌。创新必须坚持从实际出发,从生产需要出发,否则创新将成为无源之水,无本之木。“唯书、唯上”是我们国家科技人员常犯的毛病。因为我们从小起,受到的都是“要听话”的教育,在家听父母的,在学校听老师的,在单位听领导的,而认为写到书本上的东西都是对的。这些观念是对创新思维的极大束缚。
    上世纪六十年代,我从华东纺织工学院(现今的东华大学)毕业到沈阳纺织厂参加并条机设计工作,当时并条机是棉纺设备中最简单的机器,为寻求棉条筒最大容量,我按照上课时学过的教科书上的公式进行作图,发现公式有问题,在阅读许多参考资料后,我推导出新的最大容量计算公式,但当时自己仅是一名刚离开学校的学生,是自己理解错误还是教科书上有误,心想只能通过实验来证明。我向领导汇报了疑点并设计了实验求证的方法,取得领导支持,做了一堆实验用零件,通过数十次反复实验,确认了新公式的正确性,并大胆地按新公式设计了圈条部件。那时部属厂的新机设计从初步设计到技术设计都要经过纺织部有关专家的审查。我这个超常规设计尽管有实验辅证,还是遭到了怀疑。幸好过了半年,一本权威的英国纺机杂志“泼拉脱通报”发表的一篇论文中探求棉条筒最大容量的结果与我的公式和实验的结果相同,新公式才得以承认和在设计中应用。
    书本是前人知识和经验的积累,是前人留下的宝贵财富,但是对知识的学习有输人转化和输出(即知识的应用)三个阶段。如果只有输人没有输出,知识不会形成力量;若知识的输人和输出只是复印则知识并无增值。我们尊重前人的知识和经验,但要创造性地学  创造性地用,尊重书本又不迷信书本,那么我就能通过自己的劳动,大大增加知识的附加值,创新的意义正在于此。
    5激发创新思维、人人都有创新的能力与机会
    思维是人脑对于客观事物间接的、概括的反映,创新思维则是产生新颖性思维结果的思维。它是人在头脑中发现事物之间的新关系新联系或新答案,用以组织某种活动或解决某种问题的思维过程,人类就凭借创新思维不断地认识和改造世界。可以说人类所创造的一切成果都是创新思维的外观或物化。创新思维与人在认识过程中借助概念、判断、推理、反映现实的逻辑思维,既有共性又有区别。其共性是二者都属于思维的范畴,是按不同标准对思维进行分类的产物,二者有并不互相排斥的交叉关系。其区别则在于思维形式、方法、方向和思维基础方面不同,创新思维是从猜测、想象出发,没有固定的思维方式,创新思维虽然需要一定的知识为基础,但并不完全依赖于知识。
    创新思维的基本要素是:敏锐的观察力,丰富的想象力,广博的知识结构以及锲而不舍的追求达到目标的注意力。观察是认识活动的起点,是思维材料的来源,因此观察是创新思维的前提。丰富的想象力是创新思维的源泉,可以说:没有想象就没有创新。知识则是创新思维的基础,一个人知识的深广就反映其创新能力的大小,并能直接决定创新成果的质量和价值。锲而不舍是一切事业成功所不可缺少的要素,创新不能知难而退,需要一种不到黄河心不死,不登长城非好汉的精神,才能取得创新成功。
    创新思维需要激发,首先要坚信自己有创新潜能,有了强烈的信念指导,头脑经常处于活动阶段就会激发出自己的创新欲望。我们应经常地问自己一些问题“机器还存在什么问题?”“我能创新什么?”“怎样去创新解决问题?”久而久之,就会抓住机会步向成功。强烈的创新欲望是创新的强大驱动力。其次要经常向自己提“假如”问题进行思考,可以海阔天空,可以逆向思维,可以超越常规,不受书本或权威、“老同志”等等约束,充分发挥自己的想象力,引发创新思维去解决问题。再次:创新者应独立思考、少模仿、不盲从,即使自己是少数派,在未证实自己的想法行不通或错误之前,仍应坚持自己的想法,盲从群体思维常常会扼杀好的创新思维。
    以上所述创新思维的基本要素和激发,我认为不论是否受过多少教育、不论新老专业技术人员,应当人人有创新的能力和机会。下面我举个悬锭粗纱机机后棉条筒排列方式创新解决生产问题的例子,悬锭粗纱机采用高架牵引棉条喂人的方式,国内外都推荐四行直列方式,即主机与一二排条筒,一二排条筒与三四排条筒问留操作走廊的方式。有家纺织厂发现粗纱定量差异大,经周密观察他们发现一二排条筒中棉条纺完时,三四排条筒尚剩数层棉条,显然,后二排条筒中棉条的喂人意外伸长大于前二排条筒中的棉条(做粗纱伸长试验发现不了),这种现象在纺精梳条时更加突出,为了减少意外伸长差异,他们将四排条筒的中间走廊取消,使前二排条筒棉条与后二排条筒棉条喂入路线长度差异减小,从而解决了定量差异大的问题。又如棉条接头往往影响粗纱质量,有个厂棉条分段换筒接头安排在粗纱满管时,在落纱后将外层有棉条接头的粗纱拉掉,保证了粗纱质量,这些创新的操作方法就是由车间的维修工人和操作女工完成的。此例证明,通过挖掘自己的创新潜能,激发自己的创新欲望,发现生产问题,以丰富的想象力为先导,不怕试验,不怕失败,则人人都有取得创新成功的机会。
    我们的时代是充满希望与机遇的时代。21世纪的希望在亚洲,亚洲的希望在中国。我国纺织特别是棉纺在经过数十年发展后已比较成熟,与国外先进水平的差距日渐缩小,但还存在不少问题,以前纺设备为例,据了解我国的自调匀整并条机即使使用乌斯特的USG配套,输出速度超过400米份时,开关车时纺出的棉条匀整效果就很不理想;又如悬锭粗纱机几乎都存在lCM波、在细纱上产生25—30CM波,这些问题已存在多年未解决,亟待我们以创新思维去探索和解决。纺织生产要更上一层楼,必须重视吸纳和培养具有创新思维能力的科技人员,企业才能拥有并不断推出有自主知识产权的新产品,才能立足于世界纺织市场,才能保持企业长盛不衰。我们年轻的纺机科技工作者任重而道远。以上所述,仅作抛砖引玉,不妥之处,敬请指正。

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