随着社会的进步和技术应用的发展，包含时间概念的动态轧制理论建立，也就是连轧，这是目前轧钢中最重要的工艺
尽管我们国家引进了大量的先进装备和技术，但由于消化吸收不充分，始终没有实现轧制控制技术的国产化。要改变目前的状况，应该走一条新路
张进之
轧制生产是一种古老而先进的材料加工方式，15世纪的法国人最先开始使用。几百年来，其凭借生产方式简单、效率高、成本低、产品质量高等优势，不管是在古老的人工轧制方式时期还是如今的计算机系统控制阶段，都在生产、生活各个领域普遍应用。
轧制理论的建立是在19世纪初，最初的理论属于空间轧制理论，没有时间概念。随着社会的进步和技术应用的发展，包含时间概念的动态轧制理论建立，也就是连轧，这是目前轧钢中最重要的工艺。随着计算机科学的发展，现代控制论革新了传统轧制理论，轧制等传统工业的技术路线不断发生变革。
中国的轧制理论研究从20世纪50年代开始，钢铁研究总院教授级高级工程师张进之就是国内最早研究轧制理论的专家之一。
全家合影（爱人富凤芝、长子张宇、次子张翼）
“尽管我们国家引进了大量的先进装备和技术，但由于消化吸收不充分，始终没有实现轧制控制技术的国产化。要改变目前的状况，应该走一条新路。”50多年来，张进之始终致力于轧制理论的创新与技术开发应用，他在研究国外引进技术的基础上，以计算机为手段，将轧制工艺理论与控制论相结合，在反复的数据分析、计算推论和试验总结中，逐步建立了包含轧制过程中厚度控制、板型控制、张力控制技术等核心工艺在内的全新轧制工艺控制论，拥有自主知识产权，并已经在各大钢厂轧机中实际应用。
“厚控理论解决的是张力和厚度的强耦合，板型理论解决板形和厚度的强耦合。运用这一理论能够在比较差的条件下提高产品质量，进而实现最优控制。”张进之介绍说。
厚控理论——动态设定型AGC
1955年，张进之考入东北工学院（即现在的东北大学）钢铁工艺系轧钢专业。从那时起，他开始了在轧钢理论研究领域超过半个世纪的拼搏。
1959年，还在读书的张进之利用在鞍钢第二中板厂搞科研的机会，详细记录了100多块钢的压力、力矩等数据，并通过半年多的分析计算，收获了他第一项科研成果—综合等储备原理的图表法制定压下规程，其技术关键是发现了单位轧制压力可将限制压下量的各因素（压力、力矩、功率、电流、咬入角）进行统一分析。1978年，中科院梁国平研究员提出负荷函数概念，引用该方法将设计压下规程解析化，并推广应用到实际生产的计算机控制系统中。
1966年“香山会议”后，连轧数学模型研究班子成立，张进之参与其中，开始对连轧张力进行深入研究。张力是联系各机架参数的纽带，是连轧过程中最重要的参数。上世纪40年代，前苏联两位院士分别建立了不同的张力微分方程，引发整个50年代的争论，无果而终。
完成太钢MKW-14008辊可送式轧机过程控制项目后
与老专家彭天乾（中）、薛兴昌（右二）等合影
张进之在张力对钢带的厚度、压力、力矩、前滑等的影响方面做了大量实验，他发现，前苏联两位院士的张力微分方程都没有将张力自动反馈引入，他们建立的连轧理论并不完备。1967年，张进之根据守恒原理，通过数据分析推出了自己的精确连轧张力微分方程，并根据张力对厚度、力矩、前滑等的影响规律推出了多机架动态张力公式、稳态张力公式和秒流量相等条件，使秒流量相等条件由公理转变为定理。他证明“连轧张力系统是可测、可控、渐近稳定的动力学系统，认识到了连轧的自动稳定调节功能，可实现张力最优控制”。此外，他还引入当量速度差和连轧惯性常数等新概念，得出连轧张力与当量速度差成正比、与连轧常数成反比的连轧定律。
这一理论同传统的张力理论不同，是运用数学分析方法研究轧制过程建立的，这得益于张进之对数学的喜爱和他与科学院数学所的长期合作。理论一发表即刻引发了争论，初时并不被我国轧制界接受，甚至是现在，争议仍然存在。但是，这些并没有影响到张进之进一步的研究和推广工作，他也得到了机械部、一重、二重、天传所和冶金自动化院的支持和推广应用。
1978年，张进之发现“轧制过程中引起轧件厚度变化的扰动量具有可测性”的规律，由张力公式推导出张力间测厚方法，建立了动态设定型变刚度厚控方法（简称“动态设定型AGC”），使厚控理论更加完备。
“动态设定型AGC的特点是响应速度快，消除扰动的辊缝调节可以一步到位，将厚度自动控制从随机问题转化为确定性问题。”张进之介绍，这一厚控方法于1986年在一重实验连轧机实验成功，并通过机械委和冶金部组织的专家鉴定。鉴定意见认为“动态设定型变刚度厚度的理论和方法，在国际上是首创的，具有国际先进水平。鉴于动态设定型变刚度厚度方法对板带材厚度自动控制系统的设计、调试，以及提高板带材的精度有重要的技术经济价值，推荐申请国家科技发明奖。”
之后，动态设定型AGC先后在哈尔滨101厂 1700，西南铝加工厂 1400、2800铝带轧机，济钢2500，鞍钢2350，韶关2500，美国citisteel4064等多套中厚板轧机上推广应用。
1996年，动态设定型AGC代替西门子厚控数学模型，在宝钢2050热连轧机上成功应用，使2050热连轧机的厚控精度提高一倍。同年，动态设定型AGC获得国家发明奖三等奖。
在宝钢2050成功应用的经验基础上，2003年，攀钢1450热连轧机控制系统采用动态设定型AGC替代了原引进的GE厚控数学模型，改造应用成功。这一项目获得2005年四川省科技进步一等奖和2006年国家科技进步奖二等奖。
实验证明流量AGC可以自动消除（或减少）轧辊偏心的影响，使1450热连轧机的厚控精度向冷连轧靠近，宽度精度大幅提高，并能够简化活套控制系统。宝钢和攀钢应用的极大成功，使之后动态设定型AGC在川威950、泰钢950、港陆1250等多套热连轧机上的应用更加顺利。
张进之介绍，动态设定型AGC 更倾向于在落后设备上应用，因为“先进设备的产品精度本来就很高，有点扰动也体现不出来。在不更换硬件的前提下，在落后轧机上通过简单的计算机控制系统操作应用我们的理论软件，最终提高产品质量，从目前国内的情形来看更具实际意义”。
“现在，动态设定型AGC在热连轧机上的应用已基本定型，各个应用项目现在仍在工作。我现在的推广重点是在冷连轧机上，已经同宜昌三峡全通涂镀板股份有限公司在谈，争取在冷连轧机第一机架上使用动态设定型AGC。如果能够做好，切实提高产品精度，那就是突破，下一步就好做了。”提到这套厚控理论未来的应用，张进之自信满满。
板形理论——解析板形刚度理论
厚度控制是压力的正反馈，成熟厚控理论的广泛应用，使板形控制问题突出。板形理论的研究远早于厚控理论，但一直没有取得重大突破，发展得也不如厚控理论完备。轧制理论中，板形和板厚的控制一度是矛盾的，日本人提出采用最佳当量刚度分配，即适当降低厚控精度以提高板形精度。
1992年，张进之开始进行板形测量和控制理论研究。轧钢是轧机、轧件和轧辊相互作用的系统，必须有轧机的参数和轧件的参数。但张进之在研究中发现，板形理论只有轧机的参数，没有轧件的参数。这一突然发现使他已持续研究4年的板形理论研究有了突破性进展。
1989年完成上钢三厂2300中厚板轧机计算机过程控制项目后有关人员合影
1996年，张进之提出轧机板形刚度和轧件板形刚度新概念，发展了原有的新日铁轧件遗传变形理论，建立了板形测控数学模型。他与经典梁挠度理论相联系，应用微分法推导出了轧件参数计算公式，包括板形刚度方程和轧件感度系数等，最终建立了自己的解析板形刚度理论。
张进之在论文中详细介绍了这一理论建立的不同阶段：“第一阶段，从美国的轧件刚度及数学表达式、日本的板形遗传数学模型，推出了轧机板形刚度的表达式；第二阶段，得益于陈先霖院士‘美国轧件刚度表达式不适合作为轧件的板形刚度’的启发，将轧机的板形刚度定义为轧机的横向刚度除以轧件宽度，推出了轧件板形刚度的数学表达式；第三阶段，进一步简化解析板形刚度理论，运用数学变换消掉了轧机和轧件板形刚度参数，将板形和板厚统一起来。”
解析板形刚度理论微分表达式能够以动态负荷分配方式同时提高板形和板厚的精度。2004年，这一理论方法在新余中板轧机上应用，取得了良好的效果，获得了江西省和钢铁协会的奖励。
2010年，突破层层波折和困难，在“试验成功才给钱，差旅费都没有”的“不平等条约”下，张进之终于将自己的板形理论推广到攀钢最新的1450轧机上应用。2010年各项试验已基本成功，今年评估鉴定通过即可投产使用。
“科研就是到处跑，哪个点成功了算哪个。”现在，“贪心”的张进之已经开始在宝钢调研，寻求合作的机会。就在采访前一天，他刚从宝钢回来，“这次去主要是同作业长们交流，这个要慢慢来。”老人说话有些谨慎，但了解他的人都清楚，这么多年，他都是通过严谨和执着感动别人，获得认可。相信这一次，也不会例外。
创新共赢 期冀明天
回首50多年的研究之路，张进之说自己取得成功的关键是合作。“我主要是同数学和控制合作，和数学合作发展理论，和控制合作推进理论转化为应用。多年的工作中我建立了庞大的合作网络，与钢厂企业建立了最大程度的信任。”
“另一个就是机遇。国营企业的几次引进我都参与其中，做了一些工作，掌握了一些数据，打下了很好的基础。我能做到创新是因为机遇好。”张进之说。但现在他的理论仍不算大范围的应用，国内的轧制工业总体还是在“跟着国外的路子走”。
“现在的引进都是成批量的，大中小企业一窝蜂地引进，引进以后却不能很好地消化吸收。各家都不太懂，还互相保密。主要还是因为钢铁产业发展太快，利润很高。”提到设备和技术的盲目引进，老人充满无奈。“现在大家都说，要看好设备到中国。但是中国生产的钢板质量比日本和德国要差一些，设备不如我们，质量却赶不上人家。以前都认为是管理不行，实际上最关键的在于技术。”
“按国外的路子走，始终是跟在别人后边。从目前的情况来看，要赶上国外，必须走一条新路，这就是我70多岁还老是往钢厂跑的原因。”张进之说，我们要建立新的路径和平台，“中国不能老引进”。但是，要突破目前局面还需要一个很长的过程，用先进理论方法改造旧设备进而提高产品质量，不失为一条可行之路。
2006年在海南中国工程院化工、
冶金与材料工程学部会议与校友干勇（左）、姬秀琴（右）合影
张进之希望国有企业不要一味追求高精度技术和设备的引进，切实掌握才是最根本的。他还希望国家能够对传统工业给予一定的重视，国家政策的支持和鼓励对于传统工业的改造至关重要。
“国外是靠装备创新和复杂控制系统提高产品质量的，属外因论方法；中国应当通过找到轧制工艺控制过程内部规律，并利用其规律控制生产过程而提高产品质量的，属内因论方法。总之，用工艺控制对象的工作机理和本质，仍然是最根本的发展策略，在此基础上的理论结合，将会形成一套完整的工艺控制理论。”张进之在一篇论文中为自己的理论研究和技术创新做了精准总结。
由于贡献卓著，张进之教授得到了国内外轧制、自动化界的高度评价。他先后荣获国家“六五”、“七五”科技攻关奖，国家发明奖，省部级科技进步奖等各项奖励十余次，并被授予“国家特殊贡献专家”等荣誉称号。
张进之倾心轧制工业，将轧制理论从描述静态平衡关系发展到动态解析理论的新阶段，在降低生产成本、简化机电装备的情况下，仍保证提高板带材质量。他的轧制工艺控制论确实达到国际先进水平，并有各型号轧机应用成效佐证。
张进之还有另外一个推广自己理论的平台，那就是学校与学生。他从1983年就开始带研究生，现在也是太原科技大学、西安建筑科技大学等校的特聘教授，最近又与昆明理工大学建立了联系。他把自己的理论传授给学生，把学生引荐到钢厂的生产第一线，给学生提供工作机会的同时，又给钢厂提供新鲜血液，时时不忘合作愉快、双赢互利。
多年来，张进之在《中国科学》、《中国工程科学》、《金属学报》、《钢铁》等刊物上发表学术论文200多篇，主要代表作有《连轧张力公式》、《压力AGC参数方程及变刚度轧机分析》、《连轧理论与实践》、《解析板形刚度理论》、《动态设定型板形板厚自动控制系统》等，其理论和观点被多部教科书、专著加以引用。
就是这位老人，他不囿传统，大胆采用数学方法分析控制问题，执着推进；他执着半生，硬是靠着执着和严谨打动了无数合作者；他不为私利，抱着服务国家、双赢互利的心态同钢厂、科研院所合作；他自信满满，身处争议漩涡中仍淡定自处，潜心科研；他“野心勃勃”，努力开辟学校作为自己理论的推行基地，渴望花开遍地、桃李满山。
“我以前写了很多文章，为的是能够被后人研究应用。而现在，在有生之年能看到自己的理论方法实际应用并被越来越多的人接受，我已经很高兴、很满足……”一席话从这位已过古稀之年的老人口中缓缓流出，轻松的语气中饱含着对过往的肯定和满足。但他随后的一句“我是19世纪的人，因为那是传统工业最辉煌的时期”，又暴露了他对轧制理论创新应用、对传统工业现代化发展以及对于未来的无限期许。