创 造 单 位:宁夏中色金航钛业有限公司
成果主要创造人:李建锋,朱宝辉
成果参与创造人:杨永权,袁红军,袁会萍,刘彦昌,胡晓晨陈胜川,汤全乐,沈立华,胡革全,韩伟松
成果介绍 宁夏中色金航钛业有限公司针对全球供应链重构下高端材料“卡脖子 ”及国产替代需求,以创新生态构建为核心,打造“产学研用 ”深度融合的管理体系,实现高端材料研发应用全链条突破。
在创新生态构建上,企业构建“国家级平台引领 + 省级平台支撑 + 企业平台转化 ”的三级研发矩阵,与高校共建工程技术研究中心,形成“基础研究—中试熟化—工程转化 ”全链条机制,推动理论研究与产业需求精准对接。组建创新团队,建立“培训+ 实践+ 激励 ”立体化培育体系,集聚材料科学、冶金工程等领域专业人才,激发团队创新活力。
在高端材料研发中,企业聚焦低温超导、航空航天等战略领域,突破高纯度铌钛合金制备、高温高强韧钛合金成分控制等核心工艺,开发出国际先进的超导铌钛棒材,实现磁共振成像(MRI)关键材料国产化 ;研制的钛及钛合金棒材应用于型号航天任务,保障国家重大工程材料供给。
实践成效显著 :企业在低温超导用铌钛合金棒材细分领域已经成为全球主流供应商,钛及钛合金产品支撑航天、海洋工程等关键装备制造,打破国际垄断,成功入选专精特新“小巨人 ”企业。为有色金属行业破解技术壁垒、服务国家战略提供可复制方案,彰显专精特新企业在战略材料领域的核心支撑作用。
1 深化科技管理创新的背景
宁夏中色金航钛业有限公司(以下简称“金航钛业”)实施科技管理创新,是企业应对全球产业环境变化和国内产业转型升级需求的战略举措。当前,国家“十四五”规划明确提出,构建自主可控的产业体系,并强调新材料产业的重要性。钛作为关键稀有金属,广泛应用于航空航天、海洋工程、生物医用、3C 等高科技领域, 担负着推动战略性新兴产业发展的重任。
在国际层面,全球经济不稳定、地缘政治风险增加,使得企业面临原材料供应链的不确定性。通过科技管理创新,金航钛业能够强化技术自主化,减少对进口的依赖,保障产业链的安全与稳定。同时,国内市场竞争加剧,企业在原材料、生产成本和环保要求等方面面临巨大的压力。创新不仅是提升产品附加值和市场竞争力的途径,也是企业突破技术瓶颈,向高端化发展的关键。
此外,新材料产业的快速扩展,特别是在航空航天、海洋工程、生物医用等领域的应用,推动了对高性能钛合金材料的需求增长。金航钛业通过科技管理创新,致力于开发高端产品和新技术,以抢占技术制高点,满足市场需求并增强国际竞争力。
综合来看,科技管理创新不仅是金航钛业应对当前挑战的必要手段,更是企业提升核心竞争力,实现可持续发展的战略选择。这一举措高度契合国家战略方向和企业长远发展的需要,体现出其在新时代背景下的战略远见和前瞻性。
2 深化科技管理创新的主要做法
2.1 构建全链条创新研发体系
2.1.1 平台建设与资源整合
金航钛业积极搭建多层次研发平台,与中色(宁夏)东方集团有限公司共建国家级企业技术中心,依托其强大的资源整合能力与行业影响力,汇聚高端研发人才与前沿技术信息。同时,与哈尔滨工业大学材料科学与工程学院共建钛及钛合金材料工程技术研究中心,借助高校在基础研究领域的深厚积淀,为技术创新提供理论支撑。此外,还拥有宁夏高性能钛及钛合金材料工程研究中心以及自治区先进钛合金材料及制备技术创新中心,形成了从国家级到省级的全方位研发平台矩阵。
通过这些平台,有效整合高校、科研院所及企业内部资源,构建起“基础研究—中试熟化—工程转化”的全链条创新体系。在基础研究阶段,高校科研团队聚焦钛及钛合金材料的前沿理论问题开展研究 ;中试熟化环节,企业与科研院所合作,将实验室成果转化为可产业化的技术 ;工程转化阶段,凭借自身生产能力,实现技术成果的大规模应用,为技术研发和成果转化提供了坚实保障。
2.1.2 产学研深度合作机制
金航钛业与多所高校建立深度合作关系,通过联合开展科研项目、共建实验室、人才交流等方式,推动产学研协同创新。在参与国家自然科学基金区域创新发展联合基金《超高强韧钛合金的高通量实验与模拟及强韧化机制》项目中,与高校科研团队紧密协作,高校负责理论模型构建与模拟分析,自身提供实际生产中的数据支持与工艺验证,双方优势互补,加速了科研成果的转化进程。
2024 年,联合湖南大学、中南大学、浙江万里学院等高校申报的两项国家重点研发计划项目《低成本医用钛合金超细粉的高效制备及精密注射成形技术》《基于液氢温度 Bo-Md 相稳定指数图研发极低温高强韧 β 钛合金》,已成功获批,目前已有序开展各项研制工作。同时,金航钛业还积极邀请高校专家参与企业内部技术研讨会,为企业技术难题提供创新性解决方案 ;选派企业技术骨干到高校进修学习,提升团队整体科研水平,形成了产学研深度融合的良性发展格局。
2.2 加强人才及团队建设
2.2.1 制定科学的人才培养规划
金航钛业根据自身的发展战略和业务需求,制定长期和短期的人才培养规划。明确人才培养的目标、方向和重点,确定培养的对象、内容和方式。例如,对于新兴产业的企业,应重点培养具备新兴技术知识和创新能力的人才 ;对于传统产业的企业,应注重培养数字化转型和管理创新方面的人才。通过科学的规划,确保人才培养工作有的放矢,与企业的发展战略相契合。
2.2.2 加强内部培训机制建设
内部培训是人才培养的重要途径之一。建立了完善的内部培训体系,包括新员工入职培训、岗位技能培训、职业素养培训、管理能力培训等。通过内部授课、外部专家讲座、在线学习平台等多种方式,为员工提供丰富的学习资源和多样化的学习方式。同时,注重培训效果的评估和反馈,及时调整培训内容和方式,提高培训的针对性和有效性。
2.2.3 搭建人才实践锻炼平台
实践是检验真理的唯一标准,也是人才成长的最佳途径。通过积极搭建人才实践锻炼平台,为员工提供参与项目研发、市场拓展、管理决策等实践机会。通过让员工在实际工作中锻炼和成长,提高他们解决实际问题的能力和综合素质。例如,推行“导师制”,让经验丰富的老员工带领新员工参与项目,通过言传身教,帮助新员工快速掌握工作技能和方法,积累实践经验。同时,鼓励员工参与跨部门、跨岗位的交流和合作,拓宽视野和思维方式,培养团队协作能力和创新能力。
2.2.4 创新团队培育
获批建设自治区级科技创新团队,以高端材料研发与产业化为目标,明确团队使命与发展方向。团队成员涵盖材料科学、冶金工程、机械制造等多个专业领域,通过合理的专业配置与分工协作,提升团队全链条创新能力。在《高品质口腔及骨科植入钛及钛合金产业化及应用》项目中,创新团队中的材料专家负责研发符合医用标准的钛合金材料,机械制造专家则专注于材料的加工工艺优化,共同攻克了医用钛合金材料产业化过程中的技术难题,为企业发展提供了核心动力。
2.3 持续投入研发资金,保障科研项目顺利实施
在科技创新方面,深刻认识研发投入对技术创新的重要性,近三年研发投入呈现稳定增长态势,研发投入强度始终保持在 4.5% 以上。充足的资金投入为核心技术攻关、科研项目实施和创新平台升级提供了有力保障。
在《航空紧固件钛合金棒线材成果转化应用》项目中,投入大量资金用于购置先进的线材加工设备,开展了多轮次稳定性试验,通过持续的研发投入,成功突破了航空紧固件用棒丝材制备的关键技术,实现了技术成果的产业化应用。同时,还将部分研发资金用于创新平台的升级改造,购置先进的检测设备、搭建智能化研发管理系统,提升了研发效率与创新能力。此外,积极拓展多元化的资金来源渠道,除了企业自有资金投入外,还争取到国家及省部级科研项目资金支持,为研发工作的顺利推进提供了稳定的资金保障。
2.4 推动技术研发,实施成果转化落地
2.4.1 聚焦关键技术研发
围绕高稳定性钛及钛合金材料领域的关键技术难题,开展集中攻关。针对低温超导用铌钛合金棒材的生产需求,研发团队突破了三大核心工艺,包括高纯度原材料制备工艺、精确的成分控制工艺以及先进的热处理工艺。通过利用精确的成分控制工艺,确保了合金成分的均匀性,提升了材料关键技术指标 ;采用先进的热处理工艺,改善了材料的微观组织结构,增强了材料的机械性能,实现了低温超导用铌钛合金棒材的工业化量产和国产替代,达到了国际先进水平。同时,还针对航空航天、医疗器械等不同领域的需求,研发出多种高性能钛及钛合金材料,满足了市场多样化的需求。
2.4.2 加强知识产权管理与标准制定
高度重视知识产权管理,建立了完善的知识产权管理制度,从专利申请、维护到运用,形成了一套规范化的流程。拥有 23 项知识产权,其中核心发明专利 17 项,实用新型专利 6 项,相关知识产权均已成功转化为高新技术产品,推动了产品市场占有率的不断提升。
在《高端新型手机用高强 TA4 精密薄壁钛带制备技术的研究》项目中,将研发过程中形成的多项专利技术应用于产品生产,生产出的高强 TA4 精密薄壁钛带具有高强度、高韧性、高精度等特点,广泛应用于高端手机制造领域,受到客户的高度认可。此外,积极参与国家及行业标准制定,共参与制定 10 项标准,包括 4 项国家标准和 6 项行业标准。通过参与标准制定,不仅提升了在行业内的话语权,还将自身先进的技术和工艺转化为行业规范,推动了整个行业的技术进步与规范化发展。其中,《再生钛锭》《海绵钛和钛锭单位产品能源消耗限额》分别荣获全国有色金属技术标准优秀奖一等奖和二等奖,充分体现了在标准制定方面的卓越成果。
2.4.3 积极参与科研项目
积极参与国家级和省部级科研项目,在多个项目中承担重要任务。先后参与了国家自然科学基金区域创新发展联合基金、工业和信息化部“揭榜挂帅”项目、国家重点研发计划项目等 4 项国家级科研项目,承担了 18项省部级科研项目。
通过参与这些科研项目,不仅获得了更多的技术资源与政策支持,还与国内顶尖科研团队开展合作交流,提升了自身的技术水平和行业影响力。在国家重点研发计划项目《基于液氢温度 Bo-Md 相稳定指数图研发极低温高强韧 β 钛合金》中,与其他科研单位共同开展研究,突破了极低温环境下 β 钛合金的成分设计与制备工艺难题,为我国航空航天、深海探测等领域的发展提供了关键材料支持。同时,在项目实施过程中积累了丰富的科研经验,培养了一批高素质的科研人才,为持续创新发展奠定了坚实基础。
2.5 实施中长期激励机制
为响应党中央、国务院深化国有企业改革的要求,以中色东方发展战略为引领,紧密围绕三年扭亏脱困的生产经营目标,逐步扩大铌钛及高端市场占有率,最终形成以铌钛、高端装备用 TC4 棒材为主的生产结构,实现企业经营战略目标。通过实施股权激励,一是保留和吸引优秀技术人员和管理人才,提升核心竞争力,助力金航钛业公司战略目标达成。二是构建利益共同体、事业共同体,建立国有科技型企业自主创新和科技成果转化的激励分配机制,调动技术和管理人员的积极性和创造性,推动高新技术产业化和科技成果转化,实现从利益共同体到事业共同体的转变。三是优化公司治理结构、提升治理水平,进一步改进公司的内部管理模式,优化公司治理水平,提高管理层和核心业务骨干的凝聚力和公司竞争力。四是激发企业活力,完善员工、公司与股东的利益共享和风险共担机制,充分调动员工的主动性和积极性,建立有效的员工激励机制,确保公司经营战略的有效实施。
2.5.1 “两翼”协同发展,坚持战略导向
坚持面向高端装备与关键材料领域,做精做细钛及其合金产品,推进高品质钛合金锻件及高性能紧固件用棒丝材技术改造项目建设,大力推动钛产业由大众化向差异化、高端化转型,形成以高端钛合金、低温超导用铌钛合金为重点,航空航天紧固件用小规格棒丝材、高性能钛合金管材及增材制造用钛合金为特色的产品结构,发展战略明确。
2.5.2 激励政策落地,经营形势向好
在集团党委的坚强领导下,金航钛业上下同向发力、勇担使命,坚定推动“股权激励”落地实施,全力推进“军令状”技术攻关,持续开展提产增效、创新增效等活动,公司经营呈现了“量利齐增”的可喜变化,经营形势稳中加固、稳中向好,经营效益从亏损到连续 4 年实现正向增长,实现了产业从拟清理退出到集团利润重点贡献单位的巨大转变。
3 深化科技管理创新的效果
3.1 科技创新体系,坚实支撑发展战略
金航钛业大力推进产业升级和产品结构调整,制定《“十四五”科技发展规划》《2 ~ 5 年科技发展滚动规划》布局产业科技发展方向和新产品研发方向。以国企深化改革行动和“创建世界一流专业领军示范企业”为契机,制修订《科技项目管理制度》《科研物料管理办法》等科技相关管理制度 12 项,规范企业科技工作管理,营造科技创新良好环境 ;制修订《高技能人才聘任管理办法》 《专业管理人员聘任管理办法》,打通纵横双向晋升通道,提升技术津贴,让职工技能水平与职工待遇有效结合,充分调动员工的积极性,使之适应企业高质量发展需要和人才工作实际要求。
3.2 践行技术创新,成果荣誉纷至沓来
通过深化科技管理创新,在技术创新方面取得了丰硕成果。突破了高导热强直冷 VAR 熔炼、特殊锻造成型技术、高强增塑热处理等一系列关键核心技术,这些技术的突破极大地提升了产品的性能与质量。在低温超导用铌钛合金棒材制备技术方面,达到了国际先进水平,客户用此制备的铌钛复合多芯线具有较高的临界电流密度,填补了国内相关领域的技术空白,提升了在国际市场的竞争力。
首次实现超导铌钛环、铌钛带材和 TC4 冷轧管的自主化制备,产品技术水平达到国内领先,为我国相关产业的发展提供了重要的技术支撑。积极参与国家及行业标准制定,共参与制定 20 余项标准,通过将自身先进技术转化为行业标准,进一步巩固了在行业内的技术领先地位,提升了在行业内的话语权。公司还荣获多项科技奖项,《高品质超导铌材料及铌射频超导腔的开发应用》获中国有色金属工业科学技术奖一等奖,《低温超导铌钛合金制备关键技术研究及应用》获宁夏回族自治区科学技术进步奖二等奖,这些荣誉的获得是对公司技术创新能力的高度认可。
3.3 实施中长期激励,科技创新成效显著
金航钛业在实施中长期激励期间,分别获批省级工程技术研究中心、省级先进钛合金材料及制备技术创新中心、高性能钛及钛合金材料工程研究中心和省级“稀有金属钛及钛合金高端材料研发”创新团队,充分依托
科研平台及团队作用,先后开发了含高熔点和易挥发合金元素铸锭熔炼工艺、航天和 MRI 用大规格棒材制备工艺等一系列核心技术。
截至当前,累计完成科技项目 60 余项,成果转化30 余项,参与国家及行业标准制修订 10 余项,申请专利 60 余项、授权发明专利 29 项,技术奖励 8 项(其中自治区科技进步奖二等奖 1 项、自治区科技进步奖三等奖 1 项、全国技术标准一等奖 1 项)、创新创业奖 3 项,发表核心期刊论文 41 篇,其中 SCI/EI 收录论文 13 篇。省级稀有金属钛及钛合金高端材料研发创新团队荣获“优秀”等级评价。同时,2023 年入选为全国钛及钛合金学术交流会组委会委员单位。
已获批国家高新技术企业,国家级专精特新“小巨人”企业、国家级绿色工厂、省级专精特新中小企业、 “瞪羚”企业、创新型示范企业、行业领先企业,成功入选“科创中国”新锐企业榜单。低温超导用 Nb47Ti 棒材被评为省级制造业行业领先示范产品 ;航空航天用 TC4 钛合金棒材获有色金属产品实物质量金杯奖,3 次收到型号办公室感谢信 ;两次被中国船舶集团七二五研究所评为优秀供应商 ;并先后通过了 ISO 9001、GJB 9001C、AS 9100D、PED、ISO 14001、ISO 45001、 NORSOK M650、NADCAP 等认证,取得了省级二级安全生产标准化企业等资质。
3.4 成果不断落地,经济效益显著提升
多项创新产品实现大规模生产与销售,带来了可观的销售收入。2024 年底,金航钛业净资产收益率达10.62%,利润实现显著增长。以低温超导用 Nb47Ti 棒材为例,该产品技术指标达到国际先进水平,应用于核磁共振成像仪磁体超导线材,成为继美国华昌之后的世界第二大超导铌钛棒材生产企业,实现国产化替代,市场需求旺盛,创造了巨大的经济效益。
大规格 TC4 钛合金棒材技术指标达到国内先进水平,荣获有色金属产品实物质量“金杯奖”,凭借其优异的性能和可靠的质量,在航空航天领域获得广泛应用,推动了业务的快速发展,增强了盈利能力。随着创新产品市场份额的不断扩大,经济效益将持续提升,为企业的可持续发展提供坚实的经济基础。
自 2021 年以来,金航钛业持续推进产品结构优化,铌钛及高端钛及钛合金产品实现逐年增长,2024 年铌钛产品出货量跃上 100 吨台阶,出口收入突破亿元大关,实现历史性新突破,铌钛业务与钛合金业务齐头并进,整体业绩稳步提升,为公司后续发展奠定坚实基础。连续三年均超额完成年度经营业绩考核指标,2021—2023年,责任制考核得分分别为 118.7 分、126.9 分和 119.2分,经营质效显著提升。
3.5 社会效益凸显,带动区域经济发展
科技管理创新成果为国家项目提供了关键材料保障,对我国航天、海洋工程等领域的发展起到了重要的推动作用。
在航天领域,生产的大规格 TC4钛合金棒材应用于运载火箭,助力型号发射任务提供了可靠的材料支持,助力我国航天事业取得重大突破,提升了我国在航天领域的国际地位。
在海洋领域,研发的高性能钛及钛合金材料可应用于深海探测设备、海洋工程结构件等,提高了我国海洋装备的性能与可靠性,为我国海洋资源开发与海洋权益维护提供了有力支撑。创新成果还带动了相关产业链的发展,为上下游企业创造了更多的发展机遇,促进了区域经济的繁荣。通过参与国家及行业标准制定,推动了行业的规范化发展,提高了整个行业的技术水平与产品质量,对行业的可持续发展产生了积极影响。
3.6 市场竞争力增强,形成新的经济增长点
通过深化科技管理创新,显著提升了市场竞争力。
产品处于产业链中游的重要位置,与上游的钛及钛合金原材料供应商建立了稳定的合作关系,确保了原材料的质量与供应稳定性 ;在产业链下游,与国内外知名大企业建立了长期战略合作关系,凭借其先进的技术、可靠的产品质量和优质的服务,赢得了客户的高度信任与认可。金航钛业研制的低温超导用 Nb47Ti 棒材荣获自治区制造业行业领先示范产品,成为世界第二大超导铌钛棒材生产企业,实现国产化替代,打破了国外企业在该领域的垄断地位,提升了我国在低温超导材料领域的国际竞争力。大规格 TC4钛合金棒材在航空航天领域的成功应用,进一步巩固了在高端钛合金材料市场的领先地位。随着技术创新能力的不断提升和产品质量的持续优化,在国内外市场的份额将不断扩大,市场竞争力将进一步增强,为长远发展奠定坚实的市场基础。
3.7 人才培养体系,企业再生源动力
重视人才培养,建立了完善的培训体系,包括内部技术培训、外部学术交流、项目实践锻炼等多种形式。针对新入职员工,开展基础技能培训与企业文化教育,帮助其快速融入团队 ;对于资深技术人员,鼓励其参加国际学术会议、行业技术论坛,拓宽视野,掌握行业前沿技术。
在激励机制方面,制定了多元化的奖励政策,对在技术创新、项目攻关中表现突出的个人和团队给予物质奖励与荣誉表彰 ;设立技术创新专项奖金,对取得重大技术突破的团队给予高额奖励 ;同时,为员工提供广阔的职业发展空间,通过岗位晋升、项目负责人选拔等方式,激发员工的创新积极性,吸引和留住了大量优秀人才。
目前,拥有自治区科技领军人才 1 人、自治区“塞上卓越工程师” 1 人、行业技术能手 1 人、青年拔尖人才和青年科技托举人才各 3 人,人才队伍不断壮大。
【企业介绍】
宁夏中色金航钛业有限公司是中色(宁夏)东方集团(中色东方,原冶金部 905 厂)控股子公司、中国有色矿业集团成员单位,是国家高新技术企业、国家级专精特新“小巨人 ”企业、国家级绿色工厂企业、科创中国“新锐企业”、省级创新型示范企业、行业领先企业、“瞪羚 ”企业,是宁夏最大的钛及钛合金研发生产基地。公司通过 ISO 9001 、GJB9001B 、AS9100D、欧盟 PED 、NORSOK M650 等质量体系认证,并成为中国运载火箭技术研究院、中船重工 725 所及欧美知名企业的合格供应商。
金航钛业专注于钛及钛合金材料的研发与生产,产品涵盖铸锭、棒材、锻件、丝材、管材等,具备年产 6000吨铸锭、4000 吨加工材的生产能力。金航钛业依托中色东方国家级创新平台和省级创新平台及创新团队,与哈工大、北航、中国科学院金属所等高校院所建立产学研深度融合体系。主要产品中,低温超导用铌钛合金棒材技术国际先进,钛及钛合金棒材等助力火箭等发射,TC4 棒材获有色金属“金杯奖”。近年来,获中国有色金属工业科学技术进步奖一、二等奖、宁夏科学技术进步奖二、三等奖各 1 项,是我国高端钛合金材料自主可控的重要践行者。