盧秉恒院士系我國機(jī)械制造與自動(dòng)化領(lǐng)域著名科學(xué)家，現(xiàn)為中國工程院院士，西安交通大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，任快速制造國家工程研究中心主任、國務(wù)院機(jī)械學(xué)科評(píng)議組召集人、中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、中國機(jī)械制造工藝協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)、全國高校金屬切削機(jī)床學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)，同時(shí)兼任寧波大紅鷹學(xué)院院長(zhǎng)。國家04專項(xiàng)整體組組長(zhǎng)。
楊青及沈部長(zhǎng)的回顧，各位專家都提出了目前機(jī)床工具行業(yè)發(fā)何走出困境的命題及見解，問題值得大家深思。對(duì)企業(yè)和行業(yè)，我遠(yuǎn)不如企業(yè)家和前輩那么熟悉和體會(huì)深刻。但前前后后，與此行業(yè)打交道，從事科研，亦有30余年的歷史了，在此談?wù)劀\見。
回顧與反思
上世紀(jì)80年代，行業(yè)在既沒有雄厚財(cái)力，又缺乏高端技術(shù)和人才的前提下，被從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)推入了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，經(jīng)歷了十幾年寒冬。政府有形之手也很少作為。機(jī)床行業(yè)隨工業(yè)尤其制造業(yè)的大環(huán)境而變化，幾個(gè)過山車式的發(fā)展，對(duì)行業(yè)的發(fā)展形成很不利的外部環(huán)境。豐年，蘿卜快了不洗泥，粗制濫造趕訂單，無暇研發(fā)；歉年，吃飯尚成問題，無力研發(fā)。
從“六五”計(jì)劃到“七五”、“八五”計(jì)劃，政府科研計(jì)劃推動(dòng)過數(shù)控、FMS（柔性制造系統(tǒng)）、機(jī)器人、CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）等等，但未與機(jī)床精密、高速、復(fù)合的技術(shù)結(jié)合，機(jī)床設(shè)計(jì)制造技術(shù)本身的研究，從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的組織模式，一下斷了奶。計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)過渡期，正值數(shù)控技術(shù)在中國的起步期。混亂造成了利用進(jìn)口審批權(quán)變現(xiàn)，將數(shù)控技術(shù)開發(fā)引向歧途，幫助了發(fā)那科公司的成長(zhǎng)，而自主開發(fā)走上了困難之路。 CIMS的實(shí)施，有些脫離企業(yè)實(shí)際的做法。但是，在機(jī)床企業(yè)有一句話：“不干CIMS，會(huì)死；干CIMS，會(huì)早死”。雖然這是一句戲言，但濟(jì)南一機(jī)床就是在此后倒下的。
行業(yè)隨之發(fā)生的是院所改制，一風(fēng)吹。院所改制后，一般逐漸活的很好，行業(yè)多了一個(gè)有競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)，技術(shù)源成了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，行業(yè)的共性技術(shù)研究嚴(yán)重缺位。而國家在機(jī)床方面的科研投入十多年幾乎為零，因此高校在學(xué)科建設(shè)的競(jìng)爭(zhēng)壓力下，這方面的研究力量紛紛轉(zhuǎn)向，80年代生氣勃勃的研究局面沒有了，有關(guān)的教學(xué)和人才培養(yǎng)均受到影響。在國外機(jī)床大發(fā)展階段，我們拉大了差距。
企業(yè)進(jìn)入市場(chǎng)環(huán)境，如何發(fā)展，仁者見仁、智者見智。即沈部長(zhǎng)所說，與一把手的決策能力、事業(yè)心息息相關(guān)。分析楊青及沈部長(zhǎng)提到的幾家案例，秦川機(jī)床一直堅(jiān)持其主導(dǎo)產(chǎn)品，堅(jiān)持不斷提升其技術(shù)、制造能力。寧江機(jī)床在其控股股東讓其轉(zhuǎn)向重型機(jī)床的情況下，經(jīng)營(yíng)班子一直堅(jiān)持其中小型精密機(jī)床方向不變，濟(jì)南二機(jī)床更是幾十年堅(jiān)持其主導(dǎo)產(chǎn)品不變，一直通過對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收再創(chuàng)新，吸收了小松等美、德、日企業(yè)的技術(shù)，博采眾長(zhǎng)，迎來了當(dāng)前的發(fā)展局面。一方面，有04專項(xiàng)的科技支持，另一方面，確實(shí)與企業(yè)負(fù)責(zé)人的決心、眼光密切相關(guān)。
我2012年考察過克林博格精密機(jī)床廠，詢問他們的創(chuàng)新及在2008年金融危機(jī)下，有無裁員？他們的回答是：30年來，他們機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)、制造工藝、雇員基本未變，這3個(gè)穩(wěn)定加上社會(huì)穩(wěn)定性，保證了其產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性和企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。而我們一些企業(yè)，因?yàn)槎唐诶?、領(lǐng)導(dǎo)變更等，產(chǎn)品方向、管理和技術(shù)骨干不斷變更，勢(shì)必給企業(yè)帶來困境。
機(jī)床是制造業(yè)、裝備工業(yè)的基礎(chǔ)。其基礎(chǔ)性決定了機(jī)床是國家戰(zhàn)略，對(duì)于中國，尤其如此。我們不能與美國相比。因此國家應(yīng)該多多支持，采用有形之手施加影響。尤其高端機(jī)床，是國家戰(zhàn)略性產(chǎn)品，國家更應(yīng)該有計(jì)劃扶植，乃至應(yīng)該主導(dǎo)其發(fā)展。高端產(chǎn)品只占市場(chǎng)的10%、甚至5%以下，但其研發(fā)需要高投入，我國機(jī)床企業(yè)在生計(jì)尚難維持時(shí)，如何期待其肯投資高端產(chǎn)品的研發(fā)，在高端產(chǎn)品上有所建樹和發(fā)展？
國外機(jī)床行業(yè)也經(jīng)歷過困難和經(jīng)濟(jì)危機(jī)，他們普遍采用并購的方式，渡過難關(guān)，謀求更大發(fā)展，如德馬吉就是在瀕臨破產(chǎn)時(shí)，3家并購而走向世界前列的。
我們機(jī)床企業(yè)普遍凈利潤(rùn)低于5%，而銀行貸款的利率是7%。機(jī)床企業(yè)很難通過貸款發(fā)展。而我國資本市場(chǎng)又普遍短視，很難期望他們投資于這種風(fēng)險(xiǎn)大、利潤(rùn)低的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。在企業(yè)利潤(rùn)低于銀行利率情況下，股東也不愿意投資。機(jī)床企業(yè)缺乏平穩(wěn)發(fā)展時(shí)的貸款，并購時(shí)所需要的大筆資金等等，面臨困境，如再?zèng)]有政府有形之手的救援，則只有破產(chǎn)、被民企并購和被外資并購幾條路可走。
專項(xiàng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展及市場(chǎng)占有率提升的問題
加強(qiáng)04專項(xiàng)攻關(guān)成果的產(chǎn)業(yè)化，提升市場(chǎng)占有率，當(dāng)然是專項(xiàng)的重要目標(biāo)和任務(wù)。04專項(xiàng)的成果基本上開展了產(chǎn)業(yè)化工作。估計(jì)主機(jī)課題的產(chǎn)業(yè)化率在半數(shù)以上。如精密臥加，部分五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床。十大標(biāo)志性裝備中的大部分均已在用戶成功應(yīng)用。
但市場(chǎng)占有率的問題較為復(fù)雜。我國機(jī)床數(shù)控化率大幅度提升，中檔數(shù)控機(jī)床有較大的市場(chǎng)占有率。但隨著我國制造業(yè)向高端發(fā)展，尤其根據(jù)國家的戰(zhàn)略需求，航空航天等高端裝備制造對(duì)高端機(jī)床的需求大增，我們的高檔數(shù)控機(jī)床尚未驗(yàn)證，不為這些領(lǐng)域認(rèn)同，因此進(jìn)口的高檔機(jī)床反而增加。
在完成專項(xiàng)攻關(guān)任務(wù)后，產(chǎn)品走向市場(chǎng)，必須有一段路要走，需要經(jīng)過驗(yàn)證和改進(jìn)的過程，需要用戶認(rèn)同的過程。用戶領(lǐng)域應(yīng)該給與一定的機(jī)會(huì)。沒有一定數(shù)量的市場(chǎng)，產(chǎn)品性能和可靠性就難以達(dá)到高水平?，F(xiàn)在，航空航天及國防領(lǐng)域出于數(shù)控安全考慮，愿意配合專項(xiàng)開展應(yīng)用驗(yàn)證，這是多年來行業(yè)遇到的難得機(jī)遇。我們應(yīng)該抓住這個(gè)機(jī)會(huì)，開展航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用驗(yàn)證，這等于在為機(jī)床行業(yè)開發(fā)市場(chǎng)。機(jī)床企業(yè)應(yīng)該抓住機(jī)遇，與航空航天企業(yè)真誠合作，使專項(xiàng)成果大批進(jìn)入航空航天等高端制造領(lǐng)域。在此，我建議，專項(xiàng)領(lǐng)導(dǎo)小組、工信部及國家領(lǐng)導(dǎo)，應(yīng)該協(xié)調(diào)行業(yè)間的協(xié)作。各制造領(lǐng)域應(yīng)該給機(jī)床企業(yè)進(jìn)入的機(jī)遇。尤其航空航天、軍工等國家采購或國有控股企業(yè)的技改項(xiàng)目，應(yīng)該明確只能采購專項(xiàng)攻關(guān)成果產(chǎn)品及國產(chǎn)裝備，這是不違背世貿(mào)原則的。
在汽車行業(yè)，國產(chǎn)裝備走向市場(chǎng)的最大障礙是國產(chǎn)裝備的可靠性。可靠性的問題，有技術(shù)因素，我們需要進(jìn)一步研究和實(shí)踐。但管理的問題往往更多。我國企業(yè)缺乏嚴(yán)格要求的工業(yè)文化，人工操作不嚴(yán)格遵守工藝，是產(chǎn)品品質(zhì)不一致性的最重要因素。如熱處理的工藝執(zhí)行的隨意性，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量及裝備的精度穩(wěn)定性，這些都是影響市場(chǎng)占有率的因素。一方面，應(yīng)該加強(qiáng)質(zhì)量工程，另一方面，應(yīng)該盡量采用自動(dòng)化技術(shù)，盡量排除人的干擾，提升制造的一致性，保證質(zhì)量。
企業(yè)創(chuàng)新能力
我國機(jī)床企業(yè) 創(chuàng)新能力較差，大部分企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)停留在仿制上，高端零部件依靠進(jìn)口。導(dǎo)致我國機(jī)床形似神不似，性能總有一些差距。競(jìng)爭(zhēng)依靠低價(jià)位，盈利能力差，無法提供研發(fā)資金，產(chǎn)品在低水平徘徊。日本NSK公司的實(shí)驗(yàn)室面積與生產(chǎn)面積1∶1。美國GE公司的實(shí)驗(yàn)室環(huán)繞巨大的裝配車間，數(shù)倍于生產(chǎn)面積，形成一個(gè)實(shí)驗(yàn)城。
我國機(jī)床企業(yè)在上世紀(jì)60、70年代，不少企業(yè)還都有一個(gè)工藝實(shí)驗(yàn)室，現(xiàn)在只有為數(shù)甚少的企業(yè)還有實(shí)驗(yàn)室，有的是試制車間。極少數(shù)的企業(yè)有較完整的機(jī)床振動(dòng)測(cè)試儀器。技術(shù)人員忙于應(yīng)付設(shè)計(jì)任務(wù)和交合同，專門研究開發(fā)技術(shù)和開展工藝研究的更是寥寥無幾。我1998年訪美時(shí)，吉利刀片企業(yè)，有20~30位博士作研發(fā)人員，僅清華大學(xué)摩擦學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的博士就有6人為其研究，包括在刮臉液存在時(shí)，刀片與面部皮膚的摩擦問題。
我國機(jī)床企業(yè)的所謂技術(shù)資料就是幾張圖紙。日本馬扎克公司的技術(shù)資料，從產(chǎn)品討論研發(fā)立項(xiàng)時(shí)的每一次會(huì)議，均有記錄，加上詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)記錄，浩瀚的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。成功與失誤均可追溯。我們除了圖紙，別的資料幾乎為空白。出圖靠測(cè)繪，設(shè)計(jì)靠類比或估計(jì)，整機(jī)實(shí)驗(yàn)在用戶，質(zhì)量和可靠性問題造成用戶對(duì)產(chǎn)品缺乏認(rèn)同。欲再改變既有印象，往往花數(shù)倍氣力也難以奏效。
在產(chǎn)品選擇上，往往選擇量大面廣的產(chǎn)品，現(xiàn)今紅火的已經(jīng)有人在大賺其錢的產(chǎn)品，造成一哄而上，低價(jià)位競(jìng)爭(zhēng)，無利可圖。市場(chǎng)一變臉，企業(yè)陷入窘境；往往追求的是產(chǎn)值，短期效益，甚至是政府的滿意與個(gè)人的仕途。國外企業(yè)基本上做沒有人做的產(chǎn)品，依靠研發(fā)投入，保證高品質(zhì)，形成競(jìng)爭(zhēng)高門坎，保持高價(jià)位、高利潤(rùn)。以“專精特”研發(fā)的產(chǎn)品占領(lǐng)世界市場(chǎng)形成批量和利潤(rùn)。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)選擇的起點(diǎn)上，我們就輸了一籌。
國外企業(yè)在開發(fā)產(chǎn)品的論證階段，就與用戶一起研究工藝，確定解決方案。在產(chǎn)品開發(fā)的始終，一直保持良好的關(guān)系。機(jī)床企業(yè)對(duì)工藝的研究了解，甚至超過用戶自己。我國機(jī)床企業(yè)由于只對(duì)市場(chǎng)大（往往是當(dāng)下、短暫的）的產(chǎn)品感興趣，對(duì)用戶的工藝不甚了解甚至不了解。使得專項(xiàng)開發(fā)主機(jī)，往往需要更多的驗(yàn)證。如沈陽機(jī)床為成飛開發(fā)的高速加工中心，第一臺(tái)問題很多，在成飛的幫助下，找出幾十處問題，再進(jìn)行第二臺(tái)開發(fā)，終獲成功。
由于企業(yè)的創(chuàng)新能力弱，專項(xiàng)課題執(zhí)行中，對(duì)技術(shù)指標(biāo)差距大的產(chǎn)品攻關(guān)，不得不采取小步快跑的策略，安排更多的課題。造成專項(xiàng)顯得課題多，分散的印象。
由于企業(yè)缺乏研發(fā)能力，缺少研發(fā)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，企業(yè)設(shè)計(jì)人員對(duì)核心技術(shù)的掌握也甚為有限，尤其數(shù)控機(jī)床耦合和機(jī)床動(dòng)力學(xué)方面。這也是我們對(duì)高速機(jī)床的高速主軸、高速進(jìn)給、高加速度等設(shè)計(jì)基本不掌握。如五軸頭的設(shè)計(jì)，不了解電機(jī)扭矩和功率的設(shè)計(jì)依據(jù)和計(jì)算，千篇一律地套用，使不是機(jī)床的切削性能不夠，就是擺頭過于笨大，加速度和進(jìn)給速度達(dá)不到要求。
建設(shè)創(chuàng)新平臺(tái)補(bǔ)充共性技術(shù)研究
在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代，行業(yè)建立了一些專業(yè)化的研究院所，為行業(yè)無償提供和解決關(guān)鍵共性技術(shù)?，F(xiàn)在行業(yè)的研究院所經(jīng)過改制，大多數(shù)已經(jīng)走向企業(yè)化，失去了提供共性技術(shù)的功能，有些院所甚至與行業(yè)內(nèi)的企業(yè)成為競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。不少老專家感到共性技術(shù)研究嚴(yán)重缺位。但改制院所也不可能走回頭路。面對(duì)此形勢(shì)，04專項(xiàng)實(shí)施方案提出建設(shè)創(chuàng)新能力平臺(tái)的措施。
專項(xiàng)在實(shí)施中，注意了按技術(shù)方向設(shè)立創(chuàng)新平臺(tái)，選擇有研發(fā)實(shí)力的單位執(zhí)行，希望能補(bǔ)充共性技術(shù)研究的缺位。創(chuàng)新平臺(tái)依托單位中，有高校院所，也有企業(yè)。出發(fā)點(diǎn)是，建立在高校院所的平臺(tái)，希望實(shí)現(xiàn)成果共享，以為企業(yè)提供共性技術(shù)。建設(shè)在企業(yè)的創(chuàng)新平臺(tái)，一般難以要求成果的共享，基本選擇了骨干企業(yè)，他們做好了，對(duì)行業(yè)就有較大貢獻(xiàn)，對(duì)成果共享可以放松要求。但創(chuàng)新平臺(tái)一期建設(shè)，主要是形成一定的實(shí)驗(yàn)和開發(fā)能力。現(xiàn)在基本已經(jīng)完成，需要抓緊驗(yàn)收，以進(jìn)入二期建設(shè)，發(fā)揮創(chuàng)新平臺(tái)在某個(gè)技術(shù)方向上發(fā)揮技術(shù)領(lǐng)軍作用。
專項(xiàng)中期評(píng)估關(guān)于加強(qiáng)創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)、發(fā)揮平臺(tái)作用的建議，包括建議的幾種建設(shè)運(yùn)行方法，是可以考慮的。可以由多家企業(yè)共同建設(shè)一個(gè)平臺(tái)，也可以依托高校建設(shè)，多家企業(yè)參加。德國弗朗和夫研究所的模式值得借鑒?？梢猿蔀楹?4專項(xiàng)創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)運(yùn)行的參考。
探索發(fā)展機(jī)制提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力
企業(yè)缺乏創(chuàng)新能力，缺少技術(shù)力量，某些核心技術(shù)尚未很好掌握。目前，機(jī)床行業(yè)面臨經(jīng)濟(jì)下行和結(jié)構(gòu)調(diào)整的壓力很大，訂單往往只有正常水平的一半。在此情況下，企業(yè)技術(shù)人員的工作更繁忙了。因?yàn)橛唵沃?，專用設(shè)備比例增多，開發(fā)設(shè)計(jì)任務(wù)更重了。而專項(xiàng)開發(fā)的許多樣機(jī)驗(yàn)證、完善及滿足航空航天等高端制造需求的任務(wù)繁重。而專項(xiàng)所剩的時(shí)間有限，任務(wù)更加緊迫，需要產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同創(chuàng)新，保證專項(xiàng)任務(wù)的完成和總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
企業(yè)缺乏有科研開發(fā)能力的人員，企業(yè)需要在掌握核心技術(shù)上與高校合作。但更重要和更根本的是，企業(yè)科技人員基本上來自高校。如高校師生得不到科研素質(zhì)的培養(yǎng)和工程實(shí)踐能力的鍛煉，以后的企業(yè)缺乏有工程能力和創(chuàng)新能力強(qiáng)的人才來源，企業(yè)創(chuàng)新的源泉就會(huì)萎縮，甚至枯竭。
高校在參加04專項(xiàng)中，發(fā)揮了一定的作用，出現(xiàn)了一些創(chuàng)新。如重慶大學(xué)幫助寧江機(jī)床提升可靠性的研究，加強(qiáng)加工過程質(zhì)量控制，使精密臥加可靠性顯著提高，上海拓普公司，為上海交大教授成果辦的公司，開發(fā)能力很強(qiáng)。采用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)和關(guān)鍵部件，自行設(shè)計(jì)制造的五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，在曲面高速加工等方面有較為突出的性能，已經(jīng)成功應(yīng)用于航天8院。北京理工大學(xué)開發(fā)的加工件內(nèi)部缺陷超聲波檢測(cè)儀，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，在航空航天件的檢測(cè)中得到較多的應(yīng)用。西安交大開發(fā)利用電機(jī)信息的機(jī)床智能控制，已經(jīng)在應(yīng)用于國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，提升了數(shù)控系統(tǒng)的性能。參加課題的博士生，開發(fā)故障診斷系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)了企業(yè)裝備的主軸問題，使批量產(chǎn)品性能得到保證。該生一畢業(yè)，就被企業(yè)聘為企業(yè)研究室主任?，F(xiàn)在需要產(chǎn)學(xué)研建立長(zhǎng)期有效的協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制，發(fā)揮高校的作用，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)將創(chuàng)新要素向企業(yè)聚集。■
