追求卓越 一对科海伉俪的研发史

吉孟兰朴实开朗，她说，改革开放40年，我们夫妻俩在科研一线工作30多年，亲身经历了中国太重大型矿用挖掘机的科研设计发展。一台台挖掘机的故事，在整个国家工业崛起的大背景中，就是一个从“中国制造”走向“中国创造”的精彩缩影。

吉孟兰接受山西晚报记者采访

讲述人：吉孟兰

职业：太原重工技术中心高工

“我们设计制造的挖掘机可以在西藏作业，海拔5500米，填补了挖掘机世界高海拔作业的空白；我们自主设计了中国首台WK-20（斗容20立方米）挖掘机，完成从合作制造至自主创新的飞跃；我们设计生产的WK-75型（斗容75立方米）挖掘机世界最大，领航装备世界……”站在太重车间里一台高21.72米的WK-55型（斗容55立方米）挖掘机前，抚摸着这个重达1560吨的“铁疙瘩”，吉孟兰连珠炮似的诉说着挖掘机成长的辉煌，一脸自豪。

吉孟兰，太原重工技术中心成绩优异高工。上世纪80年代从太原重型机械学院自动化专业毕业后，至今33年的时间里，吉孟兰一直奋斗在科研一线，参与了中国大型矿用挖掘机的设计、制造，见证了挖掘机从小到大，从模仿走向卓越的历程。

而在太重，吉孟兰和丈夫刘焕江被大家美誉为“科海伉俪”。刘焕江是起重机电气设计领域的科技专家，成绩优异高工，太重功勋专家。

吉孟兰展示她参加设计的最新大型挖掘机模型

2018年12月17日，山西晚报记者在太重见到吉孟兰的时候，她刚刚从内蒙古霍林河的一家煤矿技术交流归来不久。遗憾的是，刘焕江刚刚出差离开，没有见到他。

吉孟兰朴实开朗，她说，改革开放40年，我们夫妻俩在科研一线工作30多年，亲身经历了中国太重大型矿用挖掘机的科研设计发展。一台台挖掘机的故事，在整个国家工业崛起的大背景中，就是一个从“中国制造”走向“中国创造”的精彩缩影。

我1985年大学毕业分配到太重的时候，当时只有WK-4型（斗容4立方米）和WK-10型（斗容10立方米），两种型号的挖掘机，均采用直流发电机带直流电动机的技术。随着科技的发展，经过反复试验，我们挖掘机的设计不断升级迭代。记得2004年，我们在首钢水厂铁矿针对直流机组型的WK-10B挖掘机进行升级换代，首台次将在起重机上运用成功的交流变频技术植入挖掘机的电气系统。由于挖掘机和起重机的工作环境不同，大多在露天煤矿和有色金属矿等地，多灰尘、大震动、气温、海拔对交流变频系统的影响就比较大，而变频装置又比较娇气，因此在设计中需要考虑诸多因素，必须要做好防尘、抗震以及散热的设计，还要考虑挖掘机工作地的温度、湿度、以及高海拔等因素的影响。

试验中，就出现了变频柜和变压器壳体散架等情况。经过反复试验，终于成功，完成了从直流机组到交流变频系统的飞跃升级。

由此，太重的挖掘机设计进入交流变频控制系统的设计制造阶段。从2005年7月开始，太重不再与外方进行技术合作，自主研制WK-20（斗容20立方米）大型矿用变频挖掘机。2005年底，中国首台20立方米挖掘机问世。此后，太重一年一个台阶，开发出WK系列变流变频控制系统的挖掘机，我全部参与其中。

挖掘机从传统的直流机组系统跨越到现在使用交流变频控制系统，生产出WK系列变频挖掘机，大大提高了工作效率。这是一次核心技术的突破。2006年3月，首台WK-20变频挖掘机在神华准格尔能源黑岱沟露天煤矿投入使用。这台大型矿用挖掘机拥有自主技术产权、达到国际先进水平，是中国挖掘机从“合作制造”到“自主创新”的质变。作为参与其中的科技工作者，我见证了它的艰辛，也感受到了它的美。

此后，太重仅仅用了10个月的时间，就设计制造出了WK-27（斗容27立方米）变频挖掘机，又仅仅只用了9个月时间，就完成了WK-35(斗容35立方米)变频挖掘机全部设计工作。太重挖掘机的发展步伐越来越快，在2008年，自主研制了当时世界上最大的WK-55(斗容55立方米)变频挖掘机。

直至今天，太重已经累计销售20立方米以上的大型挖掘机百余台，为国家节省了30%以上的设备购置费，为露天矿山用户平均缩短设备购置周期6个月，节约了50%的成本。国人自研自制大型挖掘机的梦想，被太重人实现了。

作为一名科技工作者，跟随世界的脚步，不断实现自主创造，才是最让人开心的事。如果说交流变频挖掘机使得挖掘机的生产产生了飞跃性的变化，那如今，人工智能在挖掘机上的应用就是一次“装备世界”的革命。

2012年6月，国外公司从来没有实现过的75立方米挖掘机在太重问世。它总重量近2000吨，相当于8层楼那么高，面积比一个篮球场还要大，无论是挖掘能力还是生产效率，都是世界最大。《人民日报》报道它时说：“它采用了世界先进的智能化控制技术，一个月的煤炭开采量就可以达到500万吨，相当于一座大型煤矿一年的开采量”。至此，太重人走到了世界大型矿用挖掘机发展的最前列，太重的挖掘机，彻底实现了从“跟随”到“引领”、从“仰望”到“领航”的历史跨越。

我们的挖掘机可以实现运行状态的实时监控，无论是在国内，还是国外。如果出现问题，还可以进行远程诊断，并且利用智能传感系统自动识别、参与控制，进行预判……我为目前挖掘机上应用的智能科技感到自豪。

我在太重工作33年，亲身参与了一个个挖掘机新机型的设计、研发、安装、调试，也亲眼看到太重挖掘机走向世界的华丽转身。太重已经逐渐成为世界上最大的挖掘机研发生产制造基地。自1980年代至今，已累计生产各类挖掘机总计达1400余台，太重的挖掘设备遍及世界六大洲，出口到俄罗斯、巴基斯坦、秘鲁、哈萨克斯坦、印度、缅甸、蒙古、智利、南非、伊朗、利比里亚等全球近40个国家和地区。太重与国际最著名的两家挖掘设备公司，并立在世界矿用挖掘机行业的最前列。

吉孟兰给山西晚报记者介绍发展历史图片

趟入改革开放的浪潮中，太重的挖掘机生产从单纯的模仿制造，成长为不依不靠的自主创造，伴随着中国矿业的发展而壮大，在中国融入世界分工的格局中享誉海外。而太重的核心制造技术，采众家之所长，又独具特色，已经成为了引领行业技术进步的重要力量，领航世界装备革命。

很庆幸，改革开放40年，我和丈夫一起经历科技变革，一起感受科技的力量。每一代挖掘机，我觉得都像是我的孩子一样，无论再苦再累，当看见机器正常运转，生产效率提高，服务社会的时候，我就会无比开心自豪。

我今年53岁，还有两年就要退休了，但我的精力还不错，还要多做些科研，多搞些研究，为太重和中国的自主创造贡献自己的一份力量。

1978年3月，党中央国务院召开了建国以来第一次全国科学大会，神州大地迎来了科学的春天。改革开放40年来，山西省各级党委政府始终把科技创新摆在发展全局的核心位置。

40年来，我省制定科技政策注重顶层设计，持续深化科技体制机制，从80年代中后期，省委、省政府颁布《关于科技体制改革的实施方案》和《关于科技体制改革的补充规定》。90年代，提出“科教兴晋”战略。到目前，出台了《山西省关于贯彻落实<国家创新驱动发展战略纲要>的实施方案》，系统谋划和全面部署全省实施创新驱动战略；实施《山西科技重大专项管理办法》，将省级科技研发重点由煤基领域扩展至战略性新兴产业和能源革命领域，引导产业主动调整、深度转型；省财政厅等部门出台《建立加大研究与试验发展（R&D）经费投入奖励机制实施办法（试行）》，进一步激发全省创新活力。

40年来，我省注重依法行政，科技立法成绩显著。先后出台了《山西省高新技术产业发展条例》、《山西省促进科技成果转化条例》、《山西省促进民营科技企业发展条例》、《山西省科学技术奖励办法》、《山西科学技术进步条例》《山西省专利管理办法》和《山西省科技创新促进条例》等，将具有山西特色的政策上升到法律层面，科技创新政策体系、科技法规体系逐渐形成、日趋完善，推动全省科技事业不断向前发展。

企业作为技术创新的主体地位进一步巩固。2017年全省开展R&D活动的企业为517家，是2000年的2.3倍。企业R&D（研发）经费投入为124.3亿元，是2000年的18.9倍，年均增长18.9%；占全省R&D经费投入的比重达83.9%，比2000年提高17.6个百分点。依托企业布局，一批国家级和省级技术中心逐步建立起来，到2017年底，全省累计认定国家企业（集团）技术中心达25家，涵盖了传统支柱行业和战略新兴产业。其R&D经费投入为64.7亿元，占全省企业研发经费投入的比重达到52%。国家级企业技术中心作为研发活动的主力军，对全省研发投入的拉动作用进一步凸显。

专利是科技创新最直接最主要的产出成果。2017年，全省专利申请为20697件，是2000年的14.0倍。其中，发明专利申请7379件，是2000年的21.8倍；发明专利申请所占比重达35.7%，比2000年提高12.8个百分点。全省平均每亿元研发经费产生发明专利申请达到49.8件，比2000年增加15.6件。全省专利授权数为11311件，是2000年的11.7倍。其中，发明专利授权2382件，是2000年的13.8倍；发明专利授权所占比重为21.1%，比2000年提高3.2个百分点。

科研机构和高等院校是知识创新的主体，其地位和不可替代的作用得到不断强化。2017年，全省科研院所与高等学校的R&D经费投入分别为13.1亿元、10.1亿元，分别是2000年的5.5倍和16.5倍，年均增长分别达10.5%、17.9%；对全社会基础研究经费的贡献达到99.9%，极大地提高了全省原始创新能力。