破咒 一場關(guān)于機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的突圍戰(zhàn)

時(shí)間:2014-05-23

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:中國九成以上高端機(jī)床裝載了國外公司的數(shù)控系統(tǒng),西門子、發(fā)那科等拿走了整機(jī)成本的40%,機(jī)床制造大國的頭顱只剩下“空殼”。

年過六旬的于德海留著簡單的平頭,臉龐瘦削,表情嚴(yán)肅,總一副心事重重的樣子,從事裝備工業(yè)30多年的他,心中一直隱藏一個(gè)痛苦的疑問:當(dāng)中國成為世界機(jī)床制造第一大國時(shí),為什么沒有變成榮耀?

從大連市中心出發(fā),沿著一道海灣往東30公里到達(dá)金州,這里是裝備制造業(yè)的“天堂”,為中國機(jī)床研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的大連光洋科技有限公司(下稱大連光洋)就在此處。

董事長于德海身穿灰白色運(yùn)動(dòng)服,有點(diǎn)發(fā)舊,快步走在嘈雜的地下機(jī)床生產(chǎn)車間里。如果不外出,他通常每天要在這里呆上10多個(gè)小時(shí),一線工作的員工已對(duì)這位公司高層的隨時(shí)出現(xiàn)習(xí)以為常。

“當(dāng)數(shù)控機(jī)床的水平和擁有量成為衡量國家制造業(yè)水平、工業(yè)現(xiàn)代化程度和國家綜合競爭力的重要標(biāo)志的時(shí)候,一個(gè)國家,尤其是中國這么大的制造業(yè)國家,不能沒有自己的數(shù)控系統(tǒng)。”于德海在吵雜的車間扯著嗓門對(duì)記者說。

被稱為機(jī)床“大腦”的數(shù)控系統(tǒng)過去一直被德國西門子、日本發(fā)那科等少數(shù)公司牢牢抓在手中,中國高端機(jī)床的制造成本中有40%是購買國外系統(tǒng)。為了給中國的高端數(shù)控機(jī)床裝上自主“大腦”,中國企業(yè)走過模仿路線,也曾試圖巨資引進(jìn)技術(shù),但成效甚微。

如今,于德海正在把夢想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

機(jī)床魔咒

“純進(jìn)口的機(jī)床很貴,像我們這種中小企業(yè),雖然購買國內(nèi)設(shè)備,但數(shù)控系統(tǒng)還是選用進(jìn)口的。”王富強(qiáng)是北京通州區(qū)南部工業(yè)園區(qū)內(nèi)一家柴油機(jī)零部件生產(chǎn)企業(yè)的負(fù)責(zé)人,常年給其他設(shè)備廠家提供配套零部件。為什么不用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)?他的答案簡單直接,用國外數(shù)控系統(tǒng)故障率低。

“中國高端數(shù)控機(jī)床高速發(fā)展,但改變不了一個(gè)事實(shí),即對(duì)國外技術(shù)的依賴。這一窘境,正是我國高端數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)實(shí),發(fā)展速度的確很快,但關(guān)鍵技術(shù)、核心技術(shù)高度依賴國外,95%以上的高檔數(shù)控系統(tǒng)采用了進(jìn)口系統(tǒng)。”中國機(jī)械工業(yè)信息研究院戰(zhàn)略與規(guī)劃研究所所長石勇說。

20多年前一次購買機(jī)床的經(jīng)歷,讓于德海至今難忘。他當(dāng)時(shí)需要購買一臺(tái)高端機(jī)床,而國內(nèi)企業(yè)沒法提供,不得不去日本一家知名機(jī)床企業(yè)采購。讓于德海頗為意外的是,對(duì)方開出的苛刻條件讓他幾乎感覺不到銷售的誠意。

經(jīng)歷多次談判后,機(jī)床購買協(xié)議最終簽訂,但協(xié)議文本中的一行字卻觸動(dòng)了于德海的心。“本產(chǎn)品將自動(dòng)檢測設(shè)備的移動(dòng),移機(jī)后,未經(jīng)本公司或其代理商的確認(rèn),將無法運(yùn)行,對(duì)于設(shè)備不能運(yùn)行造成的任何損失,本公司及其代理商概不負(fù)責(zé)”。

這意味著于德海雖然出錢購買了這臺(tái)機(jī)床,卻不能完全對(duì)機(jī)床做主。生產(chǎn)廠要對(duì)機(jī)床的安裝地點(diǎn)、使用人員、用途進(jìn)行嚴(yán)格的限制。更讓于德海不滿的是,廠方為了防止挪動(dòng)和變更用途,還加密上鎖,一旦設(shè)備挪動(dòng)將自動(dòng)鎖死,數(shù)百萬元的設(shè)備立刻變?yōu)橐欢褟U鐵,且對(duì)方不負(fù)任何責(zé)任。

于德海明白,賣方的目的就是限制中國將機(jī)床用以航天、航空、軍事、精密制造、科研等關(guān)鍵領(lǐng)域,讓中國無法掌握核心技術(shù),中國企業(yè)永久進(jìn)口機(jī)床。

最終,于德海還是購進(jìn)了那臺(tái)讓他感覺痛苦和羞辱的機(jī)床,這次經(jīng)歷也深深喚醒了他對(duì)中國高端數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的憂慮。

受到制約的遠(yuǎn)不止大連光洋等終端用戶。

濟(jì)南第二機(jī)床廠是業(yè)內(nèi)認(rèn)可的、具有世界領(lǐng)先水平的機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)。2011年,其生產(chǎn)的鍛壓機(jī)床被福特汽車美國本部采購使用,這一消息讓整個(gè)中國機(jī)床行業(yè)為之振奮。

而濟(jì)南第二機(jī)床廠生產(chǎn)的另一種高端數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品龍門鏜銑機(jī)床雖然制造技術(shù)達(dá)到了先進(jìn)水平,但需要搭配西門子等企業(yè)生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)使用。生產(chǎn)裝備采購并搭配系統(tǒng),這本是合理化分工的體現(xiàn),采購系統(tǒng)這樁本來尋常、合理的生意卻因?qū)Ψ降膲艛嗟匚欢萑氡粍?dòng)。

“并不是有錢就能買到系統(tǒng),購買系統(tǒng)需要出具報(bào)告,聲明系統(tǒng)使用在哪,最終用以生產(chǎn)什么,經(jīng)過一系列繁瑣的審批后才能得到。”濟(jì)南第二機(jī)床廠副總經(jīng)理任立偉說。申報(bào)審批還不算最糟糕的事,對(duì)于濟(jì)南第二機(jī)床廠來說,動(dòng)輒幾個(gè)月甚至半年的審批周期,讓企業(yè)無法面對(duì)焦急等待的客戶。作為大客戶的濟(jì)南第二機(jī)床廠如此待遇,也就不難理解當(dāng)年于德海為何那般遭遇了。

打破壟斷

1993年,不惑之年的于德海離開工作多年的國有企業(yè),開始創(chuàng)業(yè),依靠過去的技術(shù)積累很快得到市場的認(rèn)可,當(dāng)年就從一個(gè)人的“小作坊”發(fā)展為雇傭3個(gè)人,并創(chuàng)立大連光洋科技有限公司。

經(jīng)歷在控制系統(tǒng)上被“卡脖”后,于德海萌生了研制中國自主高檔數(shù)控系統(tǒng)的想法。

與其他行業(yè)不同,數(shù)控作為一個(gè)超級(jí)交叉學(xué)科,涉及控制、驅(qū)動(dòng)、電機(jī)執(zhí)行、檢測、軟件、通信、電子、機(jī)械、工藝等眾多學(xué)科,交叉面多,且有很深的縱深。

當(dāng)時(shí),國內(nèi)進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)的企業(yè)不在少數(shù),但是大多停留在中低端。國內(nèi)的高檔數(shù)控系統(tǒng)一直在走重復(fù)開發(fā)的老路和眾所周知的三步走,引進(jìn)、消化、吸收。通過進(jìn)口國外高端機(jī)床來分析研究。大連光洋剛?cè)胄?,也無可選擇地走上了這條路。

很快,于德海發(fā)現(xiàn)這條路走不通,仿造的數(shù)控系統(tǒng)精度和反應(yīng)速度和原系統(tǒng)差距很大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。模仿受阻的于德海在冷靜思考后意識(shí)到,這不過是在模仿進(jìn)口系統(tǒng)的功能,而并沒有真正掌握這些功能的本質(zhì)。

2004年于德海意識(shí)到了這一點(diǎn)時(shí),大連光洋正面臨成立以來最慘痛的一次衰敗,因決策方向失誤,承載厚望的幾個(gè)科研項(xiàng)目接連敗北,巨額投入血本無歸,大連光洋幾近崩潰。

“你們現(xiàn)在看到的是我們成功的一面,這背后是比成功多得多的失敗,再認(rèn)真周全的考慮也難保萬無一失,前幾年賺1000萬、2000萬、3000萬元,而一個(gè)跟頭栽下去就可能損失上億元。”于德海說。

從研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)開始,于德海幾乎把全部的精力都投入到技術(shù)攻關(guān)上。時(shí)至今日,他的辦公桌上依然堆滿了各種大大小小的部件。

于德海對(duì)技術(shù)的執(zhí)著吸引了一批技術(shù)人才來到大連光洋。公司總工程師陳虎是我國光纖總線式數(shù)控系統(tǒng)知名規(guī)劃師,清華大學(xué)機(jī)械制造自動(dòng)化專業(yè)博士畢業(yè),一直在數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域從事研發(fā)工作。2007年的寒冬,他和于德海一見如故,當(dāng)即謝絕美國加州大學(xué)的邀請,從北京孤身一人來到大連光洋。

為了讓整機(jī)驗(yàn)證數(shù)控系統(tǒng)的五軸聯(lián)動(dòng)功能和性能,于德海需要兩種關(guān)鍵功能部件,國內(nèi)的部件精度不夠,無法滿足需求,只能向國外購買。沒想到這一買卻買出了問題。于德海原計(jì)劃向美國一家企業(yè)購買部件,這家企業(yè)以不向中國企業(yè)銷售為借口,拒絕了購買意向。但是對(duì)方隨后又改口稱,可以銷售,但是需要提供產(chǎn)品用途并提供工藝圖紙。

 

于德海被深深刺激了,他放棄了幾經(jīng)努力才基本談妥的采購意向返回大連,在自己的廠區(qū)展開研究。幾年后,大連光洋成功開發(fā)出直驅(qū)式單軸轉(zhuǎn)臺(tái)等幾大關(guān)鍵零部件。這一轉(zhuǎn)折使得大連光洋由數(shù)控系統(tǒng)延伸到了機(jī)床關(guān)鍵零部件的研制和生產(chǎn)。

在立足自我的發(fā)展過程中,于德海帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從研發(fā)數(shù)控系統(tǒng),到制造雙軸轉(zhuǎn)臺(tái),后來又為了實(shí)現(xiàn)與數(shù)控系統(tǒng)的高性能匹配自主研發(fā)伺服驅(qū)動(dòng)、伺服電機(jī)等關(guān)鍵功能部件。同時(shí),大連光洋也加緊研發(fā)專有核心技術(shù),其多軸聯(lián)動(dòng)和高速、高精度的運(yùn)動(dòng)控制功能,讓該數(shù)控系統(tǒng)替代了很多“洋貨”。

“數(shù)控系統(tǒng)的目標(biāo)是滿足客戶的制造需求,而需求從哪里來,從工藝中來。”這是于德海不同于他人的思維路徑。此后的幾年里,于德海從用戶的角度倒推數(shù)控系統(tǒng)的功能需求,經(jīng)過反復(fù)的分析、優(yōu)化,2006年,大連光洋五軸數(shù)控系統(tǒng)誕生了。

往事并不如煙,于德海內(nèi)心沉積了太多的夢想、痛苦和羞辱。

“光洋模式”

高端數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)成功了,這個(gè)本該慶賀的時(shí)刻,卻變成新挑戰(zhàn)的開始。

高檔數(shù)控系統(tǒng)需要應(yīng)用到高檔機(jī)床中,而大連光洋本身并不生產(chǎn)機(jī)床。雖然大連光洋在工控領(lǐng)域已經(jīng)頗具影響力,但是在高端數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域還是個(gè)生面孔。

在系統(tǒng)成功研發(fā)當(dāng)年,于德海找到了同在一個(gè)城市的大連機(jī)床廠。他滿懷信心地希望這位行業(yè)的“老大哥”能夠使用其數(shù)控系統(tǒng)。對(duì)方對(duì)大連光洋在數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域取得的成績頗為肯定和贊賞,但是拒絕了立即配套的可能,只是表示,如果有客戶需要的話會(huì)進(jìn)行合作。

于德海理解機(jī)床企業(yè)的為難之處。機(jī)床企業(yè)要銷售給終端用戶,如果用戶不認(rèn)可,機(jī)床企業(yè)也沒有辦法,而對(duì)于高端機(jī)床動(dòng)輒幾百萬元上千萬元的投資,很少會(huì)有終端用戶敢于冒風(fēng)險(xiǎn)嘗試安裝國產(chǎn)新系統(tǒng)。

如何有效推廣系統(tǒng),成為擺在于德海面前的難題,而系統(tǒng)的進(jìn)一步完善和提高,也有賴于客戶實(shí)際應(yīng)用的驗(yàn)證和數(shù)據(jù)積累。

于德海孤身投入研發(fā)成功高端數(shù)控系統(tǒng)得到了業(yè)界專家學(xué)者的尊敬和支持。當(dāng)?shù)弥到y(tǒng)應(yīng)用受阻后,原機(jī)械工業(yè)部副部長陸燕蓀努力勸說國內(nèi)一家企業(yè)在向濟(jì)南第二機(jī)床廠采購的一臺(tái)龍門加工中心上使用大連光洋的系統(tǒng)。這臺(tái)原本已經(jīng)決定配套西門子數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床,最終安裝了大連光洋的數(shù)控系統(tǒng)。此后幾個(gè)月的運(yùn)行中,系統(tǒng)的表現(xiàn)讓于德海松了一口氣,裝載大連光洋數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床生產(chǎn)的產(chǎn)品與進(jìn)口系統(tǒng)沒有區(qū)別。

成功的實(shí)際應(yīng)用讓于德海對(duì)自己研發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)充滿信心,但他不得不面對(duì)殘酷的現(xiàn)實(shí)——配套應(yīng)用依然沒有太大進(jìn)展。眼看系統(tǒng)不能得到應(yīng)用,于德海十分焦急。最終他做了一個(gè)驚人的決定——生產(chǎn)機(jī)床。既然數(shù)控系統(tǒng)推廣不出去,配套自有數(shù)控系統(tǒng)的整機(jī),加工出符合要求的零件總能讓客戶滿意吧?

于德海一方面積極向機(jī)床主機(jī)廠推廣控制系統(tǒng),另一方面自己購入光機(jī)、配置自主數(shù)控系統(tǒng),組成數(shù)控機(jī)床,以實(shí)際加工能力向客戶演示和推介數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品。

在機(jī)床的生產(chǎn)車間,于德海指著整齊碼放的零部件對(duì)來訪者說,這都是我們自主研發(fā)生產(chǎn)的。系統(tǒng)和關(guān)鍵零部件研發(fā)取得成功后,生產(chǎn)機(jī)床整機(jī)只是進(jìn)一步的延伸。

基礎(chǔ)薄弱、配套落后、技術(shù)封鎖,在這一行業(yè)現(xiàn)狀下,縱使研發(fā)高端數(shù)控機(jī)床多年,我國的機(jī)床制造企業(yè)仍處于被動(dòng)狀態(tài),難以沖擊峰頂。但是于德海不再驚慌,他正在等待由大連光洋創(chuàng)造的在世界機(jī)床領(lǐng)域的突圍機(jī)會(huì)。

2007年,于德海提出數(shù)控產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)工程論,這種理論主張建設(shè)完整的數(shù)控技術(shù)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈,讓整機(jī)與系統(tǒng)相結(jié)合,并把加工工藝技術(shù)與控制技術(shù)結(jié)合在一起。通過一系列的擴(kuò)張運(yùn)作,大連光洋打造了一個(gè)從數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)、關(guān)鍵零部件制造到機(jī)床整機(jī)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的全產(chǎn)業(yè)鏈和全技術(shù)鏈模式,被業(yè)界稱為“光洋模式”。

次年,大連光洋創(chuàng)建了大連科德數(shù)控有限公司(下稱科德),專門從事高檔數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)。其中,占據(jù)數(shù)控機(jī)床大部分成本的數(shù)控系統(tǒng)、關(guān)鍵功能部件,完全使用光洋自主研發(fā)的產(chǎn)品。至此,大連光洋打造出一條完整的數(shù)控產(chǎn)業(yè)鏈。

時(shí)任國家發(fā)展和改革委員會(huì)副主任的張國寶告訴于德海,他對(duì)大連光洋寄予了厚望。“數(shù)控領(lǐng)域沒有幾個(gè)大企業(yè),光洋是其中之一,也幾乎是數(shù)控產(chǎn)業(yè)中技術(shù)最強(qiáng)的。”他希望國產(chǎn)品牌得到發(fā)展,增強(qiáng)機(jī)床行業(yè)的自主競爭力。

挑戰(zhàn)“老師”

于德海的數(shù)控機(jī)床也取得了成功。

當(dāng)一家從事航天研發(fā)的單位得知大連光洋可以生產(chǎn)裝備自主研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的五軸數(shù)控機(jī)床時(shí),相關(guān)負(fù)責(zé)人和技術(shù)人員很快就帶著需要加工的葉輪坯料趕到大連。這位負(fù)責(zé)人要親自看看大連光洋機(jī)床的加工效果。在雙方技術(shù)人員密切合作下,僅用2天就完成了以往使用進(jìn)口機(jī)床需要經(jīng)過一個(gè)月的調(diào)試工作。生產(chǎn)出的零件在專家評(píng)估后十分滿意,隨后該單位決定采購使用。

2013年7月底的一條消息再次讓整個(gè)機(jī)床行業(yè)沸騰。由科德制造的高精度五軸立式機(jī)床正式啟運(yùn)出口德國。

在去年4月的中國國際機(jī)床展上,大連光洋的五軸立式加工中心、五軸臥式加工中心一經(jīng)展出,吸引了一家嗅覺敏銳的德國機(jī)床經(jīng)銷商的注意。大連光洋這套五軸立式加工中心現(xiàn)場加工產(chǎn)品表現(xiàn)出的高精度不遜于國際大牌的高端數(shù)控機(jī)床,而售價(jià)僅為這些大牌的一半——這樣的價(jià)格通常只夠買一套西門子、發(fā)那科的數(shù)控系統(tǒng)。該公司的負(fù)責(zé)人當(dāng)場和于德海簽訂了一臺(tái)五軸立式加工中心的購買合同,要大連光洋在最短的時(shí)間內(nèi)把產(chǎn)品送抵德國。

這家有百余年歷史的全球性機(jī)床經(jīng)銷商當(dāng)年9月在德國漢諾威EMO2013機(jī)床展覽會(huì)中,把這臺(tái)中國產(chǎn)的機(jī)床帶到了德國市場。

從被禁運(yùn)、限制進(jìn)口到把機(jī)床賣到對(duì)方家門口,大連光洋這個(gè)“學(xué)生”向曾經(jīng)的“老師”發(fā)起了挑戰(zhàn)。

當(dāng)于德海的機(jī)床逐漸名聲在外時(shí),慕名而來的客戶開始多起來。

“不,絕對(duì)不行,不賣。”所有來訪的客人,甚至媒體記者在試探著問于德海一句,可否用科德生產(chǎn)的機(jī)床配進(jìn)口系統(tǒng)時(shí),他的回答總是堅(jiān)定而有力。

“如果科德的高檔數(shù)控機(jī)床用的是發(fā)那科、西門子的數(shù)控系統(tǒng),那我們的高檔數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)永遠(yuǎn)被國外知名品牌埋沒,就永遠(yuǎn)沒有民族品牌走向世界歷史舞臺(tái)的一天了。”于德海寧可損失短期利益,也要把企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)放在首位。雖然這樣可能給企業(yè)帶來一些困難,但這條路必須也只能如此走下去,唯此才能把中國的數(shù)控品牌樹立起來。

“大連光洋當(dāng)前最大的挑戰(zhàn),是產(chǎn)能不能滿足市場的需求。”于德海對(duì)自己的機(jī)床信心滿滿。

來自中國機(jī)床工具行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示,2013年機(jī)床出口95.3億美元,進(jìn)口160.9億美元,進(jìn)出口逆差65.6億美元。大連市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)機(jī)械裝備處辛立偉處長直言不諱地說:“長久穩(wěn)定可靠的運(yùn)行是數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的主要考核指標(biāo),國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)需要走的路還很長。”

無疑,于德海的夢想要徹底照進(jìn)現(xiàn)實(shí),還需時(shí)日。

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