國家總理李克強說,“科技部和工信部要攜手聯(lián)動,把裝備制造確立為我國科技創(chuàng)新的主戰(zhàn)場。”石勇感到,這是裝備制造業(yè)第一次被提到如此高度,受到如此重視。
所謂裝備制造業(yè),即生產(chǎn)技術(shù)裝備的制造業(yè),是制造業(yè)的核心組成部分,可以理解為“生產(chǎn)機器的機器制造業(yè)”。
身為機械工業(yè)信息研究院副院長,石勇長年從事和研究裝備制造業(yè)。“當(dāng)初高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)看我們就是土包子,去科技部都沒有搭理。”他說。
事實上,自2006年之后,裝備制造業(yè)就開始越來越受關(guān)注,因為越來越多人發(fā)現(xiàn),制造業(yè)幾乎所有的創(chuàng)新都離不開裝備制造業(yè)。
石勇稱,中國裝備制造業(yè)產(chǎn)值規(guī)模雖是第一,但很多核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)仍然受制于人,許多領(lǐng)域仍處于跟隨地位。即使是一些知名的企業(yè),也不具備開展正向研發(fā)的能力。
不過,“中國制造2025”讓人們看到了中國升級制造業(yè)的決心,在這個計劃中,中國列出了10個重點領(lǐng)域,其中7個半屬于裝備制造(生物醫(yī)療及醫(yī)療器械算半個)。
通常認為,制造業(yè)包括裝備制造業(yè)和最終消費品制造業(yè)。裝備制造業(yè)作為制造業(yè)的核心不止對農(nóng)工機械生產(chǎn)等國之重器中,更對最終消費品制造業(yè)意義非凡。我們可以從日本等制造強國中看到太多消費品制造業(yè)裝備內(nèi)制的例子,也能越來越明顯地從國內(nèi)默默無聞的隱形冠軍中裝備自制中看到未來中國產(chǎn)業(yè)升級的方向。
“傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的制造業(yè)升級,就得靠裝備制造。”石勇說。而裝備自制才是中國制造企業(yè)打通最后一公里的關(guān)鍵。
實與虛
工信部原部長、中國工業(yè)經(jīng)濟量和會會長李毅中曾說,中國制造業(yè)亟待加快產(chǎn)業(yè)升級改造的智能化發(fā)展,同時還應(yīng)該警惕“脫實向虛”的傾向,防止產(chǎn)業(yè)空心化及制造業(yè)邊緣化。
所謂虛,即指信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù);所謂實,就是基礎(chǔ)制造工業(yè)。脫實向虛就是認為,信息技術(shù)是解決產(chǎn)品質(zhì)量和關(guān)鍵共性基礎(chǔ)技術(shù)的靈丹妙藥。
可事實并非如此,石勇認為,互聯(lián)網(wǎng)很重要,但在這場轉(zhuǎn)型升級中,僅僅靠互聯(lián)網(wǎng)是不夠的。“中國制造業(yè)欠缺的東西太多了,很少有企業(yè)懂得制造機制里面的原理、機理,所以很難把部件‘集成’起來。”“人家是集成,我們是組裝。”石勇在一篇文章中寫道,中國制造企業(yè)在上世紀(jì)中葉時,不少企業(yè)還有一個工藝實驗室。到今天還有這種實驗室的企業(yè)已經(jīng)很少,比如現(xiàn)在只有極少數(shù)的機床企業(yè)還留有完整的機床震動測試儀器。由于對被制造對象的工藝不了解,不明白相互零部件之間連接的原理,組裝產(chǎn)品質(zhì)量通常差強人意,更沒有能力進行正向研發(fā)。這就造成了大多數(shù)企業(yè)對制造技術(shù)知其然而不知其所以然。
和中國企業(yè)未被完整的工業(yè)化改造過不同,歐洲、日本、美國等國的裝備制造大企業(yè)大多遵循這樣的路徑:由采掘業(yè)延伸至冶煉業(yè),再慢慢進化到金屬產(chǎn)品制造,最后成為裝備的關(guān)鍵零部件制造商及整機制造商。
這種自然進化過程的好處在于,企業(yè)能擁有扎實的工業(yè)技術(shù)基礎(chǔ),讓它們能在長期積累的經(jīng)驗和技術(shù)中,找到制造出高端產(chǎn)品的法門。
工信部副部長蘇波在一篇文章中提到,世界上的制造業(yè)強國,無一不是裝備制造業(yè)強國。大量的基礎(chǔ)能力植根于裝備制造業(yè)等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。裝備制造業(yè)更是位于制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的樞紐位置,最觸手可及的例子就是日本。
中國已經(jīng)成為世界制造業(yè)中心,但進一步考究制造力版圖可以發(fā)現(xiàn),中國依靠廉價的要素成本在造船、IT、汽車、家電等成品組裝型產(chǎn)業(yè)中,具有一定的優(yōu)勢,但日本卻在一些尖端高技術(shù)、尖端高附加值領(lǐng)域中占據(jù)競爭優(yōu)勢,比如一些精密零部件、關(guān)鍵原材料以及大量的高端裝備(汽車發(fā)動機、變速箱、數(shù)控系統(tǒng)、機器人(300024,咨詢)RV減速機、挖掘機液壓件等)。
在制造業(yè)領(lǐng)域,日本的厲害之處絕不僅限于被熱炒的“電飯鍋”和“馬桶蓋”,而是這些消費品背后的控制部件和原材料產(chǎn)業(yè)尖端技術(shù)實力。以工業(yè)機器人為例,機器人關(guān)節(jié)用RV減速機,90%以上的市場被日本帝人精機公司占據(jù)。有人曾講,“日本人說跪,全球機器人沒幾個能站著”。
日本機器人技術(shù)之所以能夠稱霸全球,主要是因為相關(guān)主體付出了巨大努力。制造商投入了大量精力來改進機器人技術(shù),以提高其適用性;用戶企業(yè)也在不斷調(diào)整和簡化產(chǎn)品設(shè)計,滿足新機器人技術(shù)的使用要求。美國研究人員發(fā)現(xiàn),日本機器人制造商用在機床和制造設(shè)備的時間是美國人的五倍。
而目前中國的工業(yè)制造能力只能做本體外殼,伺服電機和二維減速機都只能進口。石勇解釋說,機器人要求急加速、急停,而且要非常準(zhǔn)確,在流水線上工作一定要有效率。國產(chǎn)的伺服電機和RV減速機都達不到要求。
“國家現(xiàn)在也在攻RV減速機這塊。”他說,“實驗室里做了十幾套都沒問題,拿到日本實驗室測試結(jié)果很好,但結(jié)果一到生產(chǎn)線規(guī)模化生產(chǎn)就不行了。”
裝備內(nèi)制
石勇把技術(shù)的自主化和裝備的內(nèi)制化稱做制造業(yè)的“最后一公里”。打通這一公里,制造鏈條才有可能連成一體。總部位于日本名古屋的林內(nèi)公司并不如索尼、豐田那樣規(guī)模,年均銷售額約為2950億日幣(約150億元人民幣),但卻長期占據(jù)日本國內(nèi)熱水供應(yīng)、廚電、空調(diào)、燃氣具市場第一名的位置。這家電器制造公司既在制造最終消費品,也在車間里扮演自己的裝備制造商。它的制造要訣在于,從1996年到現(xiàn)在,重要零部件和技術(shù)也都維持著極高的自制度。在位于名古屋市郊的大口工廠,林內(nèi)甚至自己制造生產(chǎn)了鉚釘流水線上的機器人。由于外面購買大型機器人體積比較大,功能比較多,而這條生產(chǎn)線只需要最低線功能的機器,所以林內(nèi)自己研發(fā)制造這套能夠完成單一動作的小號機器人。由此減少了整個生產(chǎn)線的成本和體積,工作效率提高了超過30%。
日本林內(nèi)株式會社常務(wù)董事、管理本部長小杉將夫(相當(dāng)于首席運營官)告訴記者,“林內(nèi)不是從組裝零部件開始,而是從購買材料開始,進行重壓機床鈑金、涂裝,一直到最后,是一條龍地自己控制。”小杉進入林內(nèi)后在制造一線工作了14年,在林內(nèi)絕大多數(shù)中高層管理人員都是技術(shù)出身,且有多年制造實操經(jīng)驗。
1993年,上海燃氣公司與日本林內(nèi)在中國合資成立上海林內(nèi)。在上海林內(nèi)工廠,電磁閥、燃燒器、感應(yīng)探頭、電子基板等重要的零部件全由林內(nèi)研發(fā)生產(chǎn)。
上海林內(nèi)公司營銷部長王延紅說,“即使成本高一些,重要零部件和設(shè)備也要原廠自制,熱能核心技術(shù)原廠研發(fā)。”
有專家曾說過,裝備制造業(yè)真正的主戰(zhàn)場就是關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)和關(guān)鍵零部件。近年來,雖然日本作為全球制造基地的地位和影響力不斷降低,在制造戰(zhàn)線上似乎也有所退縮,但在關(guān)鍵零部件和技術(shù)領(lǐng)域,這個國家嚴(yán)防死守居高不下,大批的中小型企業(yè)把握了全球制造業(yè)的命門,原因就在于制造業(yè)上下對關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)和零部件制造的高速自主。
歐陽月燕是上海林內(nèi)生產(chǎn)一部第二制造課課長(相當(dāng)于車間主任),他說如果要模仿林內(nèi)的產(chǎn)品,就必須要有相同的機器和工藝,但是這個車間最大的特點就是所有設(shè)備都不是標(biāo)準(zhǔn)機,市場上買不到。
萬一車間里的機密技術(shù)為人竊取,歐陽也不擔(dān)心,因為“你可以看懂我們的加工方法,但你不知道怎么去實現(xiàn)它。哪怕實現(xiàn)了,也達不到這個精度。”
裝備內(nèi)制不僅讓林內(nèi)這樣的制造企業(yè)同時具備正反向研發(fā)能力,更讓他們可以準(zhǔn)確把控產(chǎn)品質(zhì)量。
在名古屋市郊的林內(nèi)技術(shù)中心,林內(nèi)的每一款產(chǎn)品都要在這里經(jīng)受長時間高強度的噴淋實驗,接著被放在風(fēng)洞實驗室里被10級大風(fēng)360度連續(xù)吹近一天時間,繁復(fù)的耐久測試讓林內(nèi)產(chǎn)品開發(fā)周期相比同行業(yè)要長,產(chǎn)品使用壽命也相對較長。
創(chuàng)新的來源
2014年,哈佛商學(xué)院教授加里·皮薩諾和威利·史合作出版了一本名為《制造繁榮:美國為什么需要制造業(yè)復(fù)興》的書,全書回答了這樣一個問題,為什么美國制造要繁榮?因為制造和創(chuàng)新有密切關(guān)系。他們發(fā)現(xiàn),過去美國制造業(yè)的外包,導(dǎo)致了美國創(chuàng)新能力的削弱。相反,在過去幾十年,大量來自全球各國的制造部門轉(zhuǎn)移到了中國,這對中國來說就像一片希望的田野。
太多顛覆人類生產(chǎn)生活方式的產(chǎn)品背后,其實是對復(fù)雜精密制造工業(yè)的開發(fā)。制造與創(chuàng)新有著天然而微妙的關(guān)聯(lián),大量影響至深的創(chuàng)新從這里徐徐流出。
在上海林內(nèi)的車間里,創(chuàng)新很少來自干凈整潔的辦公室,而基本都誕生在人手與機器的碰撞打磨之間。
在日本中部長野縣諏訪市,幾十年來聚集了大量的光學(xué)、微電子、模具等精機公司,這些小公司在當(dāng)?shù)匦纬闪藦姶蟮墓?yīng)商網(wǎng)絡(luò),各類供應(yīng)商之間的協(xié)同合作,讓這個小城獨具開發(fā)新產(chǎn)品的優(yōu)勢能力。《制造繁榮》把這種產(chǎn)業(yè)集聚地叫做“產(chǎn)業(yè)公地”,它們產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,扎實的技術(shù)基礎(chǔ)能為更大范圍的工業(yè)提供配套。在日本,存在很多個產(chǎn)業(yè)公地,除了主攻消費電子和光學(xué)儀器的諏訪市,在東京大田區(qū)、名古屋、京都等地周圍都存在大量不同種類的精機企業(yè)。
上海人高鵬兩年前創(chuàng)辦了中日產(chǎn)業(yè)基金,這家基金的目標(biāo)是幫助中國企業(yè)去日本并購這些“日子并不好過”的小企業(yè),拿來以實現(xiàn)技術(shù)升級和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。那些小企業(yè)們短小精悍,技術(shù)資產(chǎn)相當(dāng)誘人。
兩年前,他曾撮合一位日本特種閥門企業(yè)的老板,與國內(nèi)一家做閥門的上市公司談過投資收購。期間,日本老板對技術(shù)的態(tài)度與要求讓他印象深刻。
這家日本企業(yè)位于東京大田區(qū)。在這個位于東京南部的區(qū)域內(nèi),存在著5000多家擁有高度工業(yè)技術(shù)的中小企業(yè),員工9人以下的企業(yè)占所有中小企業(yè)的82%。機械金屬加工業(yè)工廠數(shù)占區(qū)內(nèi)所有工廠數(shù)的八成以上。
這是一家典型的日本精工制造的小企業(yè),上下全員僅33人,廠房面積不足兩千平米,營業(yè)收入?yún)s可以達到2億多元;而中國的這家閥門公司營業(yè)收入3億多,但卻有600多名員工,廠房面積近10萬平方米。
就是這樣的小企業(yè)占據(jù)了日本制造業(yè)的絕大多數(shù),它們專為大型企業(yè)配套,解決某個特定的技術(shù)問題。高鵬稱,日本制造業(yè)的真正實力,表面上看是三菱、豐田等這樣的大企業(yè),實際上來自于數(shù)千家這樣在單項技術(shù)上默默鉆研的小企業(yè)。
中國制造業(yè)在大型企業(yè)上正在逐漸超越日本企業(yè),一流企業(yè)和日本一流企業(yè)的差距不斷拉近,但是,中國的中小企業(yè)競爭力和日本仍有較大差距,這就造成了中國在系統(tǒng)層面競爭力的薄弱。
讓石勇看到中國制造業(yè)希望的是,很多中小民營企業(yè)在“夾縫”中生存發(fā)展得各有天地。它們的規(guī)模不大,一年產(chǎn)值不過兩三千萬元,特點在于專注某一個細小的技術(shù)專業(yè)和制造領(lǐng)域。現(xiàn)在,在廣東東莞、順德、深圳一帶也逐漸開始形成一些小型精加工廠聚集地,這里機械工業(yè)分布細致,“毛細血管非常發(fā)達”。
“裝備制造業(yè)打通“最后一公里”,真的就只有靠民營企業(yè)。”石勇曾花大量時間調(diào)研中國制造業(yè),他對這些企業(yè)的印象是,“非常勤奮,把外國競爭者一個個都擠了出去。”
著名管理學(xué)家赫爾曼·西蒙在《隱形冠軍》一書里提到,德國有幾千個這樣的隱形冠軍,它們可能不像西門子、大眾那樣顯赫,但在一些專門領(lǐng)域都做到了獨占的地位,比如全球60%的奧迪汽車安全帶扣都是由一家小公司來生產(chǎn)供應(yīng)。
精造的要訣
有人認為產(chǎn)業(yè)升級的方向是,從中國制造轉(zhuǎn)向中國創(chuàng)造。復(fù)旦大學(xué)新政治經(jīng)濟學(xué)研究中心主任史正富并不認同,他在《超常增長:1979-2049年的中國經(jīng)濟》中寫道,若是把創(chuàng)造定義為“從無到有”的突破,那么這種創(chuàng)造在相當(dāng)長時間內(nèi)不可能在中國的產(chǎn)業(yè)升級中扮演主戰(zhàn)場角色。
究其原因,在多數(shù)產(chǎn)業(yè)里,中國所面臨的不是創(chuàng)造新的產(chǎn)品,而是提升現(xiàn)有制造水準(zhǔn),實現(xiàn)現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)升級、品牌升級乃至價值升級。在制造與創(chuàng)造之間,還有一個精密制造的范疇。史正富認為,在未來數(shù)十年,從“中國制造”轉(zhuǎn)向“中國精造”,應(yīng)該成為中國產(chǎn)業(yè)升級的主題。
為了確保研發(fā)技術(shù)的自主,受匠人精神的影響,日本制造業(yè)在一些領(lǐng)域進行了長期深耕,地位不可動搖。比如日本超過200年以上歷史的長壽企業(yè)就有3000家,在全球市場中具有競爭力的中小企業(yè)多達1500-2000家。這些企業(yè)牢牢掌握著高端零部件、原材料以及高端裝備領(lǐng)域的競爭優(yōu)勢。
制造業(yè)領(lǐng)域有一條母性定律,也就是擁有好的機床,才能造出好的裝備,擁有好的裝備才能造出好的產(chǎn)品。而機床和設(shè)備則是和工匠的素質(zhì)密不可分。
在林內(nèi)大口工廠的模具加工車間,共有2100多種模具在這里進行修改。總數(shù)不過五六個的工人是林內(nèi)手工技藝了得的匠人,經(jīng)常會有來自林內(nèi)海外公司的員工來自研修制造
工藝的核心技術(shù)。林內(nèi)也保留了數(shù)量龐大的模具數(shù)據(jù)庫——怎樣去修理的;某個沖壓機床的模具打了多少下再進行更換、以及曾經(jīng)出現(xiàn)過什么錯誤等數(shù)據(jù)都有保存。這些東西可以說是這個部門甚至整個車間的要害部位,牽一發(fā)而動全身,一個模具不精確到位,整個生產(chǎn)線都可能是不良品。
人工技藝也正在批量化地出現(xiàn)在機器上。在大口工廠僅鈑金部門一個生產(chǎn)線就有25個機器人(機械手),它們在像人手一樣靈活地進行組裝調(diào)配。石川廠長告訴記者,工廠把老工人做工的方式錄下來,編程后輸入到機器人,再在實際操作中進行最終調(diào)節(jié),最終讓這些機器人能完全模仿熟練工人的動作,并達到人工的精細程度。
現(xiàn)在大口工廠的鈑金生產(chǎn)線上,零部件比較多的部分都由機器人順序完成,零部件比較少的程序會由老員工來做,而這部分也在漸漸地機械化。
裝備技術(shù)很多是訣竅性技術(shù),是一種緘默型的知識,是不可編碼的知識。它需要經(jīng)驗,更依附于工匠的技藝。
與德國、日本的工人具備工業(yè)精神和紀(jì)律性相差,中國很多工人專業(yè)性較低,缺乏連續(xù)性。“很多人今天還在田里收麥子,明天就跑到工廠里去了。”石勇說,“比較受農(nóng)耕文化的影響,缺少工業(yè)文明的培養(yǎng),對產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。”
海林內(nèi)剛成立的時候,設(shè)備基本全由日本運來,由日方人員負責(zé)檢修和維護。這本身無可厚非,但問題在于,一旦某臺機器出現(xiàn)了問題,日方人員在最短兩天最長有時一周才能趕來修理。
當(dāng)年還是新員工的歐陽有一次等不及了,他決定自己修理。日本的一位管理人員看到后沒有做聲,而是找來了中方管理層一起圍著他轉(zhuǎn),“眼中是冷峻的目光”。
最終,憑借多年的實操經(jīng)驗和技術(shù),歐陽在兩人的注視下修好了機器。從那之后,上海林內(nèi)的機器出現(xiàn)故障都由中方工作人員修理,歐陽和他的團隊也在屢次修理中找到更多不一樣的“玩法”。
國外有一位經(jīng)濟學(xué)家最近描述了這樣一個現(xiàn)象,大部分的新興國家都達不到美國、日本、德國這樣老牌工業(yè)國家的工業(yè)化水平,因為它們沒有足夠長的時間來解決“成長的煩惱”,包括中國在內(nèi)的國家,它們營造的是一條“更低更矮”的拋物線。
例如,機床行業(yè)是工業(yè)的母機行業(yè),機床行業(yè)質(zhì)變的最終檢驗是“技術(shù)上快制造業(yè)半步”,從而滿足下游絕大多數(shù)行業(yè)的加工需求。日本機床大約用了15年完成這一過程,一旦完成,日本的裝備制造業(yè)就相當(dāng)于在整個制造業(yè)行列中有了一個機車頭。
不過日本也在面對自己的危機。過分重視產(chǎn)品制造環(huán)節(jié),缺乏系統(tǒng)競爭力和戰(zhàn)略競爭力;對新興技術(shù)重視不足等讓日本制造已不復(fù)當(dāng)年風(fēng)光。2015年6月9日,日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省發(fā)布了《2015年版制造業(yè)白皮書》,面對全球不斷加速的制造業(yè)巨變,尤其是德國的工業(yè)4.0和美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),日本顯示出了強烈的危機感。
小杉將夫坦承在日本有很多企業(yè)在信息技術(shù)方面的進展不是很好。但他同時認為,類似林內(nèi)這樣的公司具備長久的技術(shù)積累,“關(guān)于熱能方面的核心技術(shù)我們已經(jīng)保有很多技術(shù)資料,”這讓它能夠更有準(zhǔn)備地面對新技術(shù)和新潮流。
新一輪技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革為中國制造業(yè)提供了前所未有的機遇期,但這一技術(shù)窗口往往轉(zhuǎn)瞬即逝,就像水里的魚,抓住了才算你的。站在滿是游魚的河流中,中國制造業(yè)需要一桿鋒利的魚。