——记我国第一个彩色显像管厂的成长

吴祖垲（院士）

    自改革开放以来，我国电信工业与彩电工业的发展是很惊人的，在我们日常生活精神领域中的改变，尤为显著。就通讯而言，在上世纪80年代，我与国外的亲朋通话，一定要到电信局去，等半到一个小时，才得以通话，而费用很贵，现在我在家中，随时可打国外电话，用IP卡，且费用更低了。用移动电话，随时随地可以与国内外亲朋通话。记得1972年美国尼克松总统来华访问时，传说他在汽车里可以向全世界各地通话，如今我国一个普通老百姓都持有手机，也能做到向全世界各地通话，在当初也真是一个让人难以想象的事。第二个变化是彩电的发展。1980年，我国彩电不很普及，记得当年在咸阳4400厂筹建初期，全厂有1500户职工住户，持有彩电的住户仅6户，如今不仅家家户户有彩电，而且有些家庭有二台以上，由于我对通讯是外行，难以详细叙说其发展的历程；而对彩电来说，我从事对彩电的核心部件彩色显像管的研究开发及技术引进先后，消化、吸收、创新，在近二十年中则有深刻的体会。现在我就我国彩管从零到全世界的彩电王国的过程介绍如下：
    一、我国的第一只彩管是在1970年试制成功及蜗牛事件的经过
    1958年，电子部从香港转口设法从美国买到5只21AXP22的彩管，锥体是金属的，我代表成都773厂取到一只，设法解剖后进行试制，当时773厂尚在筹建时期，遇到种种困难，经过多次上上下下的过程，直到1970年才试制成功19”的单枪三束的彩管，当时在全国掀起了彩电大战，成都、南京、上海、北京等地都试制出同样的19”SONY的样管，由于773厂有制造黑白显像管的经验和首先采用彩管凃屏、曝光用的校正透镜，屏面显示色彩国内最好，所以公认成都773厂在全国首创试制出我国第一只19”单枪三束的彩色管。773厂的彩管试制过程培养了成套的彩管制造技术队伍，对彩管本身及在多个主要部件如玻壳、荫罩、荧光粉在试制中存在的一些问题，都搞得清清楚楚。但是当时工厂的条件仅能少量生产，而且质量上还有些问题，要大量生产确有困难，所以中央决定引进一条完整的彩管生产线。
    在1973年电子部组织了一个赴美国的引进彩色管生产线的考察团，我任副团长，1973年12月6日，我们的考察团全体12人，先赴美国RCA在Lancaster彩管研究开发总部，然后考察了Marion及Scranton二个彩色管厂，在RCA考察后又考察了Corning玻璃公司的研究开发中心，及在Pittsburg城的State College市的玻璃工厂，在考察结束后，Corning又派了专机送我们回到华盛顿，在专机下落时。康宁公司的陪同人员，赠送考察团每人一只玻璃蜗牛及Corning公司的一本“1973年——1974年圣诞节礼品目录”，蜗牛（Snail）在目录中标价为U S $54 4元，排名倒数第二。归国后考察团成员电子部第十设计院李湘同志，把带回的礼品及资料向全院展示。当时第十设计院政治部的一位干事写信给“四人帮”的江青，江青认为考察团受美侮辱，还洋洋得意。她即到电子部兴师问罪，说美国康宁公司送我们蜗牛（Snail），寓意是说我们是爬行主义。这样引发了当时轰动全国的“蜗牛事件”，为此彩管引进就此停下来。一直到“四人帮”倒台后，华国峰总理又将彩色管引进的事提了出来，并将此项目作为重点项目抓，1977年得到中央、国务院的正式批准。1977年7月，一个编号为四四零零的国营工厂（位于陕西咸阳）肩负起了中国彩电工业崛起的使命。
    二、技术引进，我国第一个彩色显像管厂建设成功
    1977年7月由中国技术进出口公司邀日本、美国多家公司来北京进行彩色管线成套设备及技术的介绍。先后有日立公司、东芝公司、松下公司就年产22”彩管32万只、14”彩管64万只的技术介绍。大日本印刷公司、大日本网版公司、旭硝子公司、大日本涂料公司分别作了彩管配套的荫罩、玻璃屏、锥、荧光粉等方面的技术介绍。RCA公司因蜗牛事件仅作了简要的说明就退席了。总的技术介绍为时约三个月。然后由部组织赴日考察团，归国后又邀请日本各公司作合同谈判，到1978年6月正式与日立公司、旭硝子公司、大日本网版公司及大日本凃料公司签订了彩管合同、玻壳合同、荫罩合同、荧光粉制造合同，合同内容包括产品规格、生产产量及研究开发的设备和仪器、动力和三废处理的设备及空调设备。还有技术文件，其包括设计文件、工艺文件、产品测试文件、原材料购买规格及技术规格，经过五年双方的通力合作，1982年12月经国家顺利验收。1983年年产出96万只的优质产品，做到了当年投产，当年盈利，得到国家及陕西省的嘉奖。
    我国第一个彩管工厂建设成功，不仅填补了中国彩电工业高科技项目的空白，结束了中国不能生产彩管的历史，而且为北京、南京、上海、长沙等先后建设彩管厂铺平了成功的道路。
    在建厂过程中，不少国内的人士，认为这样复杂的、综合性的彩管厂的建设，失败的可能性很大；就是成功了，也将成为电子部的重大包袱。国外人士也顾虑重重，RCA在波兰建厂失败，日立公司在芬兰建厂也以失败告终。一位日立公司的专家对我说：“一个公司在海外建厂未知数太多，如芬兰就有严寒的问题，在新加坡建厂遇到湿度太大的问题，还有各地的情况与政策的问题。”咸阳4400厂建厂成功，日本的NHK为此向全世界广播：“中国咸阳综合性的彩管厂建厂成功了，这是中日双方合作的产物，像那样复杂的工程，按国际惯例，应由一个大公司来承包，现在由中国人自己总抓，而且成功地贯通并全面投产，那是很不容易的事。”美国RCA闻知这个消息，专门派了一个代表团到日本东京日立公司总部访问咸阳彩管厂建厂成功的原因，日立公司对RCA代表团成员说，最好到新加坡Heds公司找曾在4400厂建厂初期任总代表的横井昭夫先生了解详细的情况。不料横井昭夫先生深情地说：“因为我们的对手是内行、是专家。”当然这句话存在一定的片面性。
    1983年国务院副总理姚依林也来厂视察，经全面视察后对我说：“你们的工厂与日本多个公司合作终于成功了。你们不仅按合同全面达标，生产有序，井井有条，是很不容易的事，而且还在试制新产品。我从来没有见到一个新厂在投产不久就试制新产品的。”不久，我到北京向刘寅副部长汇报工厂生产情况后，他说：“在我未见马克思之前能看到电子部投资最大的4400厂建厂成功，我很高兴。”说实话，当时确实有的同志有些担心。现在看到建厂成功了，大家都很高兴！
    三、建厂成功的主要经验
    4400厂建厂成功主要有下列几个因素：
    1.党中央的重视
    党中央将这个项目作为重点来抓，要钱有钱，中央拨专款7 5亿人民币（含外汇1 5亿美元，当初的汇率1美元=1 8元人民币）；要地有地，在咸阳渭河之滨征地120万平方米；要人有人，由部向各厂抽调所需人员。为了工程的进度，还组织了以王宗金副部长为首的、省市有关领导参加的工程指挥部，保证了工程的进展。
    2.完整的彩管试制技术队伍
    1970年成都773厂在国内首先试制成功了19英寸的单枪三束彩色管，当时在全国掀起了彩电大战，在成都、南京、上海、北京等地都试制出同样的19”Sony的样管，全国彩管技术人员，在不断的试制和改革过程中摸索出了一整套彩管的技术和成功与失败的经验教训，他们中的精英由部统一调入咸阳4400厂，形成了一支完整的彩管技术队伍，对试制中遇到的困难，对彩色管、玻壳、荫罩和荧光粉存在的问题，非常清楚。也是这支完整的技术队伍对彩管技术的引进功不可没，他们从技术介绍、技术考察到合同谈判，都能顺利进行，避免了捉迷藏式的持久战。提出问题能打中要害，回答问题能对答如流，我们没有说外行话，我们尊重科学，在相互信任的基础上，四个合同顺利签订，并按期履行。
    3.硬件软件同样重要
    在合同谈判中，我们特别注意两件事。一是硬件，即生产设备和科研试制设备及仪器。各分厂除有成套生产设备外还有完整的研发设备。如荧光粉有原材料分析、成品物理性能的测试仪器、涂屏有工艺试验设备、荫罩试生产线、玻璃物理性能测试的试验室等。总装分厂的试验室就更完善了，有产品设计室、工艺试验室、应用试验室和理化试验室等。总之，陕西彩色显像管总厂的总体设计的蓝图描绘得比较完善。
    二是软件。在谈判中，我们不仅对硬件了解很清楚，对软件(各分厂的技术资料、产品设计文件、工艺文件)也了解得非常清楚，对原材料的购买规格和技术规格、产品的检验文件和内控规格的分门别类都搞得很清楚。由于我们对国外工厂的技术文件的熟悉，所以对方也就毫无保留地如期把资料交给了我们。有了可靠的硬件和软件，就对陕西彩色显像管总厂顺利投产起了决定性作用。而外行的谈判往往只注重硬件，而不知软件的重要性。据我了解，有的单位在引进中就曾因此而吃过大亏。
    4.打破框框，搞好原材料的国产化
    我在基层工作，深深体会到要做好一件事必须打破框框，打破那些违反科学和不合理的框框。
    美国RCA公司创造彩色显像管的历程生动地说明了打破框框的重要性。1949年，RCA公司的领导人组织了6个有才能的工程师和科学家，对他们说：“你们要在6个月内拿出彩色显像管的工作样品，不管花多少钱，摒弃一切条条框框的约束，不要听各级权威的话。”这段话的原文是“Forget about money，forget about red tapes，and forget about line of authority ”结果他们如期拿出了全世界第一支彩色显像管的样品，到华盛顿去演示，获得了好评。
    1977年，我到日本去考察他们的荧光粉制造技术并进行谈判时，回忆到我在1970年试制彩色显像管时遇到的问题，即彩色显像管的亮度不如日本同类产品。我们采用了从日本购买的荧光粉，制成彩色显像管，亮度就提高了。那么，国产荧光粉亮度低的原因何在?我们分析影响因素不外乎两个：一是原材料问题；二是工艺问题。记得1973年我去美国RCA的马里恩工厂考察时，偶然看到一袋ZnO原材料，包装袋上写着Fluorescent Pure，Lead Free，Pb<2 0ppm。受此启发，我想到先从原材料着手。后来1977年冬我出访日本时带了3个小瓶子，各装有Y203、Eu203及ZnO，去利用国外技术加以检验。当时就有人告诫我说：“你在‘文革’中的教训还不够吗?你这样做是泄露国家机密，你不怕承担里通外国的罪名吗?”我想，我这样做完全是为了国家利益，丝毫不为个人，所以毅然决定这样做了。我到大日本涂料公司谈判时，在谈到荧光粉原材料的技术标准时，日方对我说：“吴先生，你下次来日本时最好带几瓶样品来。”我当即从公文包中取出了3小瓶样品，他们感到惊讶，当即同意协助检验。我们的Y203含钙(Ca)为210ppm，而他们的内控技术标准Ca<7 0ppm；我们的Y203没有杂质Tb(铽)，而按他们的内控技术标准规定，应有15-30ppm的Tb，这是有益的杂质，是增强剂（ENHANCER），有了它可使Y203∶Eu的亮度提高5％-10％。我们的Eu203中Zn含量达6000ppm，他们认为是冶炼过程中用锌作为还原剂的原因，也须改进。至于ZnO。我们带去的样品是工业纯度（99 0%），可以通过改进工序以提高纯度。我归国后就按照在日本检验的结果和大日本涂料公司技术标准请国内的原材料厂研制，经过几次反复，终于在1981年用国产原材料研制成功国产荧光粉，并于同年批量生产，按当时的产量，不仅每年节约外汇250万美元，而且又降低了成本。如果按现在的年产量计算，那么每年就节约了4 000万美元，按全国6 500万只产量计算，那就节约了1 5亿美元。
    为了解决玻璃和金属零件的原材料，我又如法炮制。在1980年去日本时，我要带的样品共有21种，由于量大，必须要有主管部门的证明才能出海关，可是有关部门怕负责任，不同意出证明文件。最后还是我要本单位驻北京办事处出了个证明才带出国。我敢于这样做，除了我懂得要做成一件事，必须勇于承担责任，突破既定模式外，还受一件事例的启发。我国某钢铁厂在炼钢的废渣中发现有贵重金属，他们想从日本引进一条生产线，在废渣中提取贵重金属。日方索要铁矿石的样品，为了保密，中方不愿提供。日方不得已就请求给一个矿石化验的成分。中方为了保密，就虚拟了一个成分。后来引进的生产线提炼不出贵重金属来，查到最后才得知中方的矿石化验成分不真实，经改造工艺流程，增加设备后，才从废渣中提炼出了贵重金属。据说，这条生产线成了废铜烂铁。我到了日本，就将玻璃用原材料如PbO、SiO2、SrCO3、ZrO2及Na2CO3、K2CO3等交给旭硝子公司，将超低炭铝镇静钢带及不锈钢带等原材料交给日立公司。化验分析的结果是我们的玻璃原材料存在问题：一是含铁量高，高于0 1％(旭硝子公司内控技术标准为小于0 05％)，从而影响了玻璃的颜色；二是我们的原材料颗粒度分布不合格，从而影响了熔化。回国后我将化验的结果和要求告诉了国内各厂家，设法改进。到1981年彩色管玻壳厂投产时已全部用上国产的原材料，按当时产量，每年节约外汇550万美元，同时又降低了成本。如果按4400厂现有产量，那每年节约外汇8 000万美元，按全国6 500万产量计算，那就节约了外汇3 5亿美元。至于金属原料，日立公司化验后，给了我们一份完整的报告。就荫罩用的超低碳钢来说，有五个要求：一是化学成分；二是在真空中放气；三是金属结晶颗粒尺度；四是带料厚度公差及同卷公差和表面粗糙度；五是拉应力和压应力，我们带去的样品都不合格；这份报告给冶金工业部的同志看了。他们说:“老实说,我们目前的材料研究单位写不出这样完整而具体的报告,你把样品带到国外去检验是完全正确的。”可是由于种种原因，如今我们用的荫罩网带和电子枪用的无磁不锈钢带还是进口的。当然，这里要说明一点，对于涉及国家科研机密，如新产品新技术的关键技术成分，无可争议地要遵守国家保密制度。
    5.排除极左思潮，协调建厂中的技术协同工作
    加速合同的执行和建厂的速度，要协调中日双方和日方四个公司的技术问题及进度问题。我们规定每周末与四个公司的总代表分别开碰头会，会上能处理的就处理，不能处理的就及时向领导汇报。有时来不及请示的，就先处理，再向上级备案。当时我想：只要秉公办事，没有半点私心杂念，就什么都不怕。不少事就这样办了。下面举两个例子。
    1981年，我们自己设计的煤气站因有些技术问题未解决，未能按时供气，而这将影响建厂试车进度。日方多次提出要按时供气，以便按照日程计划进行试车。与此同时，日方提供的氮氧站亦发生了些问题，按合同规定氮氧站的氮气产量应为350m3/小时，而当时仅能产生300m3/小时，不过质量已完全达到要求。按计划，氮气需要在先，煤气供应略后。日方当时向我方提出要按时供应氮气，试车只需每小时70m3。而我方基建技术干部因煤气无法按计划供应，就向我提出因氮气产量未达合同指标拒绝供应氮气，其目的是想以氮氧产量指标来掩盖自己的煤气问题。我认为日方要求提供氮气是完全可以做到的事，是为了使试车能按计划进行。氮氧站的合同可以推迟验收，而氮气却可以及时供应，使彩管厂可以按时进行试车。可是当时的基建人员，尤其是负责煤气站设计和安装的干部对我有意见，但我就这样决定了。后来彩管厂试车得以顺利进行，也促进了煤气站技术问题的解决，而且不久氮气产量亦达到指标而通过了验收。这个结果两全其美，相互促进。
    还有一件事，是关于荫罩分厂的三氯化铁的再生问题的。1981年，荫罩分厂已能生产出品质优良而且成品率很高的荫罩来。可这种三氯化铁是从市场上采购的，而用了自己再生的三氯化铁就做不出合格的荫罩来，同时大日本网版公司也没有三氯化铁再生的经验。我仔细思量决定用市场上买来的三氯化铁，这本来就是一个“Know How”。我算了一笔账，从市场采购三氯化铁能够制造出合格的荫罩，每年要多花36万元，但可以生产出价值500万美金的荫罩，以36万元人民币换取500万美元，当然可取。然而，当时有的同志却坚持要按合同向对方索赔。即使能索赔，也只能索赔合同总价的5％-6％。为了从工厂利益出发，我还是决定用买来的三氯化铁先生产，再解决三氯化铁的再生工艺，即先验收产品，再进行合同验收，既节省了时间，还使合格的荫罩生产出来了。不久，我方的三氯化铁经过HCL稀释沉淀过滤后也完全可以使用了。我就向日方提出，要求他们无偿增加一个36吨的溶液储存槽罐。他们照办了。问题终于解决。这个办法没有致使双方“僵”下去，而是通过疏通得到解决，皆大欢喜。
    四、回顾与展望
    4400厂在1982年经国家验收投产迄今已26年了，在中央领导下，在全厂职工的共同努力下，彩管年产量由当年的年产96万只到现在的1 560万只，品种由原来的2种，现在已超过12个品种，自1982年建成投产至2007年底，彩虹共生产彩色显像管1 51亿只，彩色玻壳2 3亿套，发光材料8 710吨；累计实现利税103亿元，实现工业总产值1 066亿元，出口创汇15 7亿美元。就生产规模而言，4400厂居业界第三，国内第一。
    但是，现在平板显示迅速地发展对CRT的冲击很大，国外有些彩管厂已经倒闭，国内上海永新、深圳赛格日立厂也已倒闭，4400厂凭其零部件自主配套，原材料国产化及彩管技术竞争力加强，在与平板显示的激烈竞争中，2007年仍有0 86亿元的利润。现在4400厂由于向多种产业型企业发展，已改名为彩虹集团公司。
    在显示器件产业，彩虹集团以“做强第一代，推进第二代，研究第三代”为思路，充分发挥现有资源优势，做强显示器件产业。对于第一代显示技术，虽然彩管产品已进入衰退期，但预计到2010年，全球彩管电视市场仍有约7,000万台的需求。加之北京奥运会、中国农村税费改革及国家的家电下乡扶持政策等影响，都有利于增加彩管的市场需求，这将给具备很强竞争力的彩虹集团继续提供很大的发展空间。对于第二代显示技术，彩虹大力推进相关产品技术的产业化。目前，以液晶和等离子为代表的第二代显示技术，以其特有的优势取得了快速发展，应用领域不断扩展，市场需求不断增加。2007年，全球液晶电视出货量已经首度超过彩管电视，成为全球第一大显示器件。在此形势下，彩虹在第二代显示技术方面的相关资源，如STN（超扭曲）液晶面板、TFT-LCD玻璃基板、PDP生产线等，将会获得更好的发展和更多的收益。对于第三代显示技术，彩虹不仅密切关注其发展动态，而且不断加大科研投入，拥有和掌握了较为丰富的资源。目前，彩虹在有机发光二极管（OLED）、高分子发光二极管（PLED）、场发射显示器（FED）等新型显示产品技术方面，拥有了一定规模的研发力量，并掌握着一定数量的专利技术。随着OLED电视等产品技术的迅速崛起，彩虹必将获得新的机遇。
    还值得一提的是发光材料业务，在持续保持彩管用荧光粉规模“全球第一”的同时，节能灯粉、CCFL（冷阴极荧光灯）粉、PDP（等离子显示器）粉、LED（发光二极管）粉等新产品不断研发成功和产业化。特别是彩虹自主研发成功的节能灯粉的国内市场份额已经位居第二。中国作为全球最大的节能灯生产基地，节能灯粉不仅市场需求很大，而且增长速度很快，预计2008年至2010年，其年均增长速度将达到15%左右。目前，彩虹正在不断进行节能灯粉产能的扩产改造，力争成为国内最大的节能灯粉供应商。此外，彩虹作为国内唯一能够生产CCFL粉的企业，在全球CCFL背光源出货量保持年均13 6%增速的形势下，彩虹将抓住商机、扩大规模，成为国内CCFL粉的领军型企业。
    我们还必须清醒地看到，不论做强第一代的CRT彩管还是推进第二代的TFT-LCD或是研究第三代的OLED、PLED及FED的开发与研究还会遇到重重的困难，我们必须加强科技投入，艰苦奋斗，才能立足于不败之地。