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“工業4.0”理念機床在上海誕生

發布時間:2017年7月14日上午11:23

?洛陽鴻元軸承科技有限公司自2009年以來,與沈陽機床廠配套YRT軸承,交叉滾子軸承等多種軸承,已與沈陽機床廠同步研發機床所需軸承。

近日,一家日本知名企業將兩種產品——機床數控系統和鉆攻中心的中國市場售價下調,降幅都在20%以上。其重要原因,是沈陽機床集團生產的數控鉆攻中心已大舉進入珠三角,用于手機外殼等電子產品零部件制造。此前,這一市場幾乎被日企壟斷。打破壟斷的原因,是沈機上海研究院用5年時間自主研發出了“i5”數控系統,并且創新性地植入互聯網基因,以至于西門子開會討論:為什么體現“工業4.0”理念的機床率先在中國誕生?

可以將這個問題進一步聚焦:i5智能系統為何誕生在上海?這給上??萍紕撔?,特別是國企技術創新帶來了哪些啟示?

國企研發決策要有長遠眼光

我國企業使用的中高端數控機床,其數控系統長期被西門子、發那科等外企壟斷。2006年7月,在中央領導的指示下,沈機集團開始研發數控系統。集團分別與日本安川電機株式會社、一家意大利數控機床企業、中科院沈陽計算技術研究所合作。集團總經理關錫友還找到大學師兄朱志浩,希望他能帶領沈機研發團隊,與日本、意大利企業合作。

那時在同濟大學當老師的朱志浩不是教授,更不是院士,但他長期鉆研數控機床。當得知沈機集團和當地政府每年會聯合投入1億元研發經費,朱志浩被說動了,決定“出山”協助師弟,不過他提出兩個要求:研發團隊必須在上海工作; 沈機管理層要確保研發團隊的自主性,在技術路線決策上不能過多干預。

“上海是國內科研人才的高地,團隊待在上海,能招到更多的優秀員工?!敝熘竞平忉屨f,“提出第二個要求,是因為國企的行政干預往往較多,研發團隊在技術路線選擇上容易受到影響。好在沈機管理層提供了很寬松的環境,上海與沈陽的距離也使我們處于‘散養’狀態?!?/span>

朱志浩組建的創始團隊有10人,大部分是“80后”碩士,來自同濟、上海交大等高校,學歷并不算高,而且此前都沒研究過數控機床,只是相關專業碩士。2007年11月,沈機(集團)設計研究院上海分公司成立,朱志浩帶領這些年輕人走上了“邊學邊干”的道路。

分公司成立之初,日本安川希望上海團隊采用他們的數字總線技術標準,朱志浩沒答應。誠然,采用這個企業協議后,研發進程可大幅加快,估計一兩年后就能做出數控系統,但產品的可擴展性會受到限制。沈機管理層當時有過“糾結”:是引進外企技術標準,盡快做出產品,還是自主研發,增加時間和不確定性?最終,他們選擇了后者。

對此,朱志浩深有感觸:“國企領導都是有任期的,如果兩三年投入做不出東西,壓力可想而知??墒菫榱碎L遠發展,國企領導做決策時應盡量避免受短期利益影響?!鄙驒C集團管理層則是用5年耐心等待、數億元持續投入,換來了上海團隊的突破性成果。

掌握核心技術要“自下而上”

同濟大學碩士黃云鷹是創始團隊成員,上海分公司成立后,他和小伙伴們一起前往意大利合作企業接受培訓。這家公司生產技術含量很高的五軸聯動數控機床,把這些年輕的“外行”領進了門。然而此后的合資辦企業過程,讓黃云鷹等人頗為失望:意大利企業給了中方人員處于“黑盒子”狀態的運動控制平臺,所有數據和代碼都不開放。中方人員要做的只是用戶界面漢化,沒有任何技術含量?!昂献靼肽旰?,我們發現肯定沒法學到核心技術,就下決心完全自主研發?!?/span>

下這個決心,可不容易。機床數控系統的代碼多達幾百萬行,要把它們一行行寫出來,技術難度、人力和時間成本可想而知。關錫友問上海團隊:要不收購這家意大利公司?后者回答:即使收購,我們還是不知道代碼是怎么寫出來的。在許多領域掌握核心技術的方法,不是合資,不是收購,也不是在引進平臺上二次開發,而是靠自身力量“自下而上”把整個系統做出來。

黃云鷹回憶起當年開發系統時的情景:上海的冬天很陰冷,一群年輕人裹著羽絨服,在車間里敲代碼,敲得手腳冰涼。不知過了多久,抬頭一看,四周已是一片漆黑。由于不能耽誤客戶生產,市場部成員在客戶下班后才能調試系統,有時一干就是通宵,還有人在客戶車間里“跨年”。從2008年起,上海團隊從底層算法起步,邊寫代碼邊做機床實驗。據不完全統計,他們總共進行了1917個大小版本的數控系統更新,在數控核心部分編寫整體代碼20多萬行、核心算法50多個,在伺服驅動控制部分編寫核心代碼2萬多行、核心算法20多個。

其間,上海人才高地優勢進一步顯現:為了完成工程,研發團隊擴大到200人左右,本科、碩士各占40%,一批骨干來自上海知名高校。

研發組織模式要更利于創新

在上理工國家大學科技園的車間里,記者看到了沈陽機床上海研究院的“理工男”,他們有的在拆卸裝置,有的埋首于電線堆中。在他們身旁,擺放著五軸聯動機床、鉆攻中心、立式加工中心等多款能聯網的i5數控機床。

上海團隊怎么會在德國提出“工業4.0”之前,開發出體現這一理念的“樣板機床”?“很多人看了一眼德國工業軟件就嚇跑了,因為太專業。我們就想,能否把用戶界面做得接近手機軟件,讓人有興趣去點擊?”黃云鷹說。進而他們想到,能否設計一個傳輸協議,讓數控系統的所有數據都傳到互聯網上?在這種創新思維的指引下,他們開發出了i5智能系統,其中一個“i”代表的就是Internet。

如今,沈機集團依托i5數控系統,正在與神州數碼、光大金控合作,打造“智能云科”云制造平臺。已有2000多臺i5數控機床連在云平臺上,預計今年底將達到1萬臺。利用它們上傳的數據,智能云科在探索多種創新的商業模式,如“按件付費”機床租賃業務,為包括創客在內的客戶提供閑置機床;又如珠寶個性化定制,為消費者打造有特定要求的首飾。

上海市科學學所副研究員王迎春認為,上海團隊創新思維的迸發與先進的研發組織模式有關。沈陽機床上海研究院的制度和氛圍有點像谷歌,如實行彈性工作制,考慮到年輕人愛睡懶覺,不規定員工每天到單位時間;員工孩子出生后,每周有一天可在家辦公,邊帶孩子邊寫代碼?!拔覀兊墓ぷ髦饕擒浖_發,很多時候就像研究哥德巴赫猜想一樣,需要靈感,所以要營造一個寬松的工作環境?!敝熘竞普f。與谷歌實驗室一樣,這里也沒有權威,年輕人可以大膽設想、自由討論。在朱志浩看來,研究生的創新活力常常比教授強,因為他們不受固有思路束縛。

沈陽機床上海研究院的組織模式特色,還體現在其相對獨立的體制,幾乎不受干預和考核,而且連續多年得到經費支持。王迎春說,企業研發組織正在全球范圍內經歷一場變革,從中央研究院等傳統模式轉向眾創空間模式,即把創新團隊從企業原有體制內剝離出來,放到一個更開放、扁平化的環境中。沈機集團在這方面做了很好的探索,上海國企也應加快研發組織模式改革進程,更好地激發員工的創新活力。



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