文 |路风

“传统”工业的求生欲

机床是动力驱动的用于金属切削和加工的机械设备,其英文名称(machine tools)直译过来就是“机器工具”,中国习惯称之为“工作母机”。从时间来看,机床工业是一个古老的工业。现代意义上的机床工业出现于英国工业革命时期,距今已有200多年的历史。

沈阳第一机床厂、中捷友谊厂和沈阳第三机床厂原直属机械工业部,都属于新中国成立以后国家重点部署的“十八罗汉厂”(当时全国的十八家机床厂)。这三家机床厂也曾是新中国和沈阳的骄傲,肩负着为中国工业化提供“工业母机”的重任。

进入1990年代后,沈阳这三个底蕴深厚的机床厂乃至中国机床工业都陷入了困境,究其原因还是技术落后了。1980年代,中国的数控技术与世界先进水平逐渐拉大差距。从技术条件上来讲,制约中国数控技术发展的一个重要原因是中国在计算机和集成电路领域远远落后于发达国家。但更重要的原因还是技术道路的问题。改革开放以后,中国机床工业和其他工业一样,放弃了自主开发,转而实行“引进外国先进技术→实现国产化→达到自主开发”的“三段式”道路。

在对三家工厂资产重组之后的沈阳机床集团(以下简称“沈机”)也以引进模式尝试过开发数控系统。1995年,沈机引进了美国桥堡公司的数控系统技术。但技术买来之后,开发人员立即意识到一个问题:只买到了一个含有原始代码的数据包,底层的技术根本买不到,这意味着沈机的开发人员根本不可能在买来的技术之上进行任何的修改和拓展。2002年,这个花费了近亿元的项目宣告失败。

中国的机床工业并没有通过引进技术而获得能够独立开发、设计和生产数控机床的技术能力。任何一个数控系统的实质都是知识、技能、经验和诀窍的积累,而积累这些有用的知识只能通过开发数控系统的实践。引进的技术其实是产品,其中凝聚的知识和经验对于引进者来说都是“黑箱”,不可能只是通过购买和使用就会自动掌握。因此,引进技术不能替代自主开发,只能作为自主开发的补充。

困境中的生存法则

从1993年到2002年,沈机经历了最困难的十年(企业内部人士称之为“黑暗十年”)。在这十年里,沈机的在岗职工从2.7万余人缩减到1.1万余人(下岗分流从1996年开始),同时却没有进过一个大学毕业生和新员工。沈机的领导为了脱贫脱困,在集团层次上什么赚钱干什么——卖过冬虫夏草、纯净水,拍过电视剧,搞过房地产。此时的沈机已经不再是一个令人羡慕的国有企业了,当年的风采也只能从厂门口摆放的“中华人民共和国第一台车床”上依稀看到。

▲沈阳第一机床厂制造的中华人民共和国第一台普通车床,其形象曾被用于2元人民币的图案。

在中国国有企业改革的历史上,企业最困难的阶段其实也是企业有可能从内部产生变革力量的阶段。沈机前任董事长关锡友的成长经历就反映了该企业内部变革力量的萌生和成长。

1988年,24岁的关锡友从上海同济大学机械专业毕业。其实,他本不喜欢机床,考大学时的第一志愿是建筑,却硬被分到了机械专业。大学时代的关锡友是一个穿着花衬衫、弹得一手好吉他的“时髦青年”。临近毕业时,母亲因为担心儿子在上海那个“花花世界”学坏,硬让他回到沈阳,经联系进了中捷友谊厂。没想到,关锡友第一天到厂干部处报到时,领导却说:“大学毕业有啥用?上车间实习去吧!”在当工人的5年时间里,他把车、钻、镗、铣的活都干了一遍。

关锡友在车间工作期间,中捷友谊厂也在开发数控机床,但困难重重。工程师们天天开会研究技术攻关。一次,关锡友就遇到的一个问题说了一句话:“这个玩意儿设计错了。”那时,他刚毕业不久,面对的是工厂研究所的老所长。言毕,总工程师就盯着他说:“你来告诉我怎么回事,哪儿设计错了?”于是,关锡友就解释了一番。他的车间主任在旁“敲边鼓”地告诉总工程师:“这小子是大学生。”晚上下班之前,总办来电话通知关锡友,说总工程师要见他。见面后,总工程师问他哪儿毕业的。关锡友说是同济,那位也是工人出身的总工程师对关锡友只说了一句话就把他打发了:“你小子将来一定有出息。”第二年(1993年),中捷友谊厂成立数控车间,厂长宣布任命关锡友为数控车间的首任车间主任,管理300多人。

不过,这时工厂已经开始陷入困境,关锡友的车间刚成立就面临着死亡的危机——当进口的数控机床涌入中国市场时,传统的机床卖不动,又不可能在短时间内开发出有竞争力的数控机床,厂里还要求各个车间独立核算,自己养活自己。关锡友是搞技术出身的,要靠技术吃饭是他最简单朴素的想法,既然卖不出去机床,那就帮别人修机床。这样折腾了一两年,数控车间从全厂最穷的车间变成了最富有的车间。厂领导看关锡友干得不错,就把另外一个车间并到数控车间,成立数控分厂。在这个过程中,关锡友深刻感受到了进口数控机床对国内机床工业的冲击,也意识到没有核心技术,企业将面临什么样的灾难。

1997年,关锡友被提拔为中捷厂厂长。1996-1997年是厂里最困难的一段时间,连续半年发不出工资。关锡友上任的第一件事是问财务有多少钱,财务说:“哪有钱啊?22个账号加起来不到5000块钱。”当时为了解决生存问题,前任领导搞“全民销售”,由工人们自己找亲戚朋友卖机床,然后自己给自己发工资。关锡友接任厂长后,第一件事就是告诉工人:“不用你们卖机床,机床卖不出去是我的责任,做不好是你们的责任。

上海磁悬浮高速列车的轨道梁加工建设工程让厂里迎来了转机,经过严格的筛选,最后中捷友谊厂以最高价竞标成功,6000万元的项目金额相当于当时中捷友谊厂两年的销售收入。被激发起干劲的工人们为了赶工期,吃住全在车间现场。最后,项目在规定时间内顺利完成,不仅加工精度达到了招标要求,还创造了工程设备制造上的奇迹。整个项目的控制部分由关锡友在同济大学时的师兄朱志浩负责,这也为他们后来的合作埋下伏笔。

沈机集团原董事长关锡友

2002年,年仅38岁的关锡友被任命为沈机总经理。他上任后做的第一件事情就是把非机床类的外围业务全部砍掉,回归机床主业。在今天看来,回归主业的决策是沈机的一个重要转折点:一个经历了重重苦难的老国企,终于鼓起了勇气拾起最初的使命。不过,当时国企又迎来了新一轮的改革,在“抓大放小”之后,地方留下的较大规模国有企业要么被并入央企,要么被引入外资进行“改造”,沈机也被列入了向外资开放的名单内。

不过,此时的沈机也正式提出“打造世界知名品牌,创建世界知名公司”的未来发展目标,逐渐走上了快速发展的轨道。2002年,沈机按销售额(13亿元)在世界排名第36位;9年后的2011年,沈机销售额达到180亿元,名列世界第一。

经济规模的扩大的确有助于产品和工艺的改进。围绕车、钻、镗、铣四大切削工艺形成六大类产品系列,沈机的产品类型也逐渐丰富起来。数控产品已经成为沈阳机床主导产业,形成10大类、65个系列、350余种规格。

但是,用在沈机数控机床上的数控系统到2014年仍然只能依靠进口,不仅如此,国外对中国实行严格的技术封锁,一些高端数控系统根本不卖。因此,沈机的领导预见到,在销售额上成为世界第一意味着增长必将放缓,沈机也就迎来薄利阶段。

事实上,到2010年,沈机领导层就开始酝酿转型。关锡友在规划未来几年的经营时,不禁担忧这样下去市场必然饱和。在做了两年的市场调研后,沈机准备向服务转型,打造一个以客户为中心,为其提供集产品销售、金融服务、生产力租赁、二手机床回购、再制造等于一体的产品全生命的服务链,从卖机床到卖生产解决方案等,实现产品销售模式的创新。

经历了两年的探索,关锡友意识到转型升级要有三个条件,缺一不可:第一是必须拥有核心技术,就是那种别人不可复制、不可模仿的独特的技术。第二是要有金融意识,因为用户有时想买机床但缺钱。关锡友想到租赁方式,但这需要有融资能力。第三是构建网络服务体系。

“i5”的诞生

关锡友清楚记得,2006年7月,一位国家领导人到沈机视察。在现场看到沈机所有的数控系统都依赖进口后,对关锡友说:“我经过全面的调研和思考,这件事如果沈阳机床不做,数控系统在中国就做不成。”

这次视察有着重要的历史背景。2006年1月,中央提出自主创新和建设创新型国家的方针。这是改革开放以后,中国领导层第一次在中国的技术进步上提倡自主创新,从而引起巨大的社会反响。

随后,省市的“一把手”轮番到沈机调研,还专门为此召开了全国专家座谈会,目的就是想弄明白一件事:如果开发数控系统,到底还缺什么?但实际情况不是沈机还缺什么,而是什么都没有——没核心技术、没开发经验、没研发团队、没研发资金来源……

在政府决策上起到关键作用的是时任沈阳市市长的李英杰。他数次到沈机开现场办公会,听取汇报。虽然李市长自己并不懂数控技术,但他坚持“要干就干最先进的技术”,所以否定了其他方案,决定开发采用数字总线技术的数控系统。

在关锡友向李英杰市长汇报开发计划时,李市长问关锡友需要多少钱。关锡友回答说怎么也要一年一个亿。李市长说行,每年给沈机1亿元,连续给4年,用于开发数控系统。

不过,到第二年要给钱时,李市长变卦了,对关锡友说:“不行,钱不能都由我出,我出一半,你出一半。你要是自己不出钱,你就不心疼。”关锡友没多说就同意了。随后,市政府开办公会,会后立即拨给沈机5000万元。关锡友拿钱时的心情一点也不轻松:“当时我就跟市长说,这钱花完了可能啥也看不着,而且最后还要审计的。”在沈机原董事长陈惠仁被调走后,市里下令由关锡友接任并负责数控系统的开发工作。2008年,沈阳市委放开对沈机的人事任免权,决定市里只管关锡友一个人,副手由关锡友任命。李英杰市长给关锡友下达了三项任务——打基础、建队伍、五年后产业化。

从事后看,政府对沈机研发数控系统起到重要作用——促使研发项目上马,对项目予以资助,而同样重要的是政府没有干预项目执行的过程。

就在关锡友接受开发任务的过程中,他便开始寻找能够领军开发数控系统的人选。当时从沈机内部找不到这样的技术人才。经历过10年困难时期,企业的技术队伍出现了年龄断层,本应成为技术骨干的“60后”“70后”大学毕业生基本没有,而后来大量进入企业的“80后”则缺乏技术和经验的积累。别说领军人物,就是普通的技术人员也难以从企业内找到。关锡友最后想到的人选是朱志浩,即在上海磁悬浮项目上助了他一臂之力(完成项目的控制总体设计)的同济师兄,并组建了上海团队。

▲研发人员在沈机集团车间。

上海团队从组建开始就形成了一种“老师带学生”或“师傅带徒弟”的工作模式。这里没有什么规章制度,没有单一的分工标准,可能连公司的岗位设置都是因人而异的。用朱志浩的话说,这是一个“无为而治”的地方。唯一的组织原则就是团队的目标:把数控系统做出来。

朱志浩在最初几年里不愿意招收女生,但后来两位小女生改变了他的看法。一位是浙江大学数学专业毕业的硕士,居然能在试验车间的机床旁边趴上一天去观察,后来被美国一所好大学录取也没去。另一位是同济大学机械学院博士毕业的小女生,学的是工业服务,2011年加入上海团队后(2010年曾在此实习)因工作需要就去做插补算法。公司买了一台美国的激光检测仪器,让她去做测试。这位小女生在使用这台仪器的过程中经过琢磨发现了点儿什么,就告诉朱志浩说,那台仪器的算法好像能够倒推出来。朱志浩让她试试看,结果她真的把仪器的算法给倒推出来了。受这种算法启发,当时正在解决机床加工精度问题的几个“孩子”就开发出来一种双向补偿算法。他们没有想到,就是这种算法让大吃一惊的关锡友最终相信数控系统做成了。

2013年8月末,一位国家领导人要到沈机视察。沈机为迎接这次视察决定展示采用自己的数控系统的机床,关锡友亲自在现场做测试。关锡友回忆说:当机床开始加工后,“我一看那机床我自己就傻了,我说俺这机床有这么好的精度吗?”当时加工精度达到正负3个μ之间。

精度问题曾令关锡友非常头疼,与国外竞争也吃亏在这里,日本机床的加工精度是正负5个μ之间,但中国机床就是不行。要知道,精度达到正负6个μ之内的机床已经属于西方对中国严密封锁的范围。

面对关锡友的质疑,现场操作工人有点“炫耀”地告诉他,这个系统的运动补偿是自动的(其实就是双向补偿)。关锡友不相信:“我说这不可能,这个怎么可能是自动的呢?!然后,我就给老朱打电话,我问这个误差补偿算法谁做的,他说是4个小孩儿做的。”于是,关锡友立刻让“4个小孩儿”从上海坐飞机到沈阳来见他,第二天晚上请他们吃饭。席间,关锡友深入地问他们:这套技术是不是意味着我们机床的导轨丝杠可以是不规矩的,仍然可以达到这么高的加工精度?“孩子们”回答说是。关锡友差点没跳起来,“我说你们说啥?!后来,我就开玩笑说:你们做了一个伟大的发明,你们知道吗?”

当时也许是被关锡友的强烈反应吓着了,“4个小孩儿”中的头儿安慰他说:“董事长,我们还有好东西呢,我们还发明了空间补偿算法……”而空间补偿算法就是那位倒推出进口测试仪算法的小女生发明的,主要用于五轴联动机床。就是那一次,关锡友终于相信他5年前上马的数控系统项目做成了——“这个时候我们就掉过头来重新定义它,改了个名字叫‘i5’。”

▲沈机集团官网展示的i5系列产品

落后不是技术性的,而是内心的“胆怯”

近几年,沈阳机床集团遇到极大的财务困难。2019年12月,中国通用技术集团在与沈阳市政府签署协议后开始重组沈机集团和沈机股份。沈机陷入困境的原因很多,这里无法讨论。但是,从工业的意义考虑,就中国机床工业而言,其市场从1992年就彻底开放,而且在“引进国外先进技术→实现国产化→达到自主开发”的“三段式”政策下,也放弃了自主开发的努力。

作为理解这个过程的一个标志,中国机床工业最重要的研究机构——原机械工业部直属的北京机床研究所也变成日本数控系统企业的销售代理商。面对这样的工业语境,沈机开发数控系统的行动是一次难得的奋斗,这样做在短期内会比什么都不做要冒更大的风险。对于“i5”的技术,作为曾经努力理解而且最终也理解了其逻辑的研究者,我们始终充满信心。企业经历重组是必要的,以什么形式来重组也是可以讨论的,但已经出世的技术有其自身的生命,必将顽强地发展起来。

“i5”数控系统是中国机床工业自改革开放以来的一项重大技术创新成果。它的意义不仅是为中国机床工业提供了一个可用的数控系统,更重要的是以其改变工业模式和制造方式的潜力,为中国向新工业革命的迈进开辟了一条路径。

“i5”革命展现并证明的是,中国工业能够通过自主创新实现升级,并在升级的基础上继续成为支撑未来中国经济增长的主力。“i5”革命还告诉我们,在今天中国的条件下,技术落后的首要原因不是技术性的,而是内心的“胆怯”:目光只盯住自己与主导技术轨道的性能差距,不敢走自己的道路,不敢有产生新“范式”的独立思考和行动……

《新火》

路风 著

中国人民大学出版社

2020年3月


本文摘编自《新火》,该书收录了关于中国高铁、核电、液晶面板、数控机床的4篇调研报告和1篇关于产品开发平台的理论文章。这些研究表明,自主创新不仅在中国工业具有深厚的历史根源,而且是中国企业和工业获得竞争优势和实现技术突破的途径。

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