第五百六十五章 系統優化

  工具機系統化設計的概念並不是由中國學者首創的，其思想可以一直追溯到工具機起源的年代，在那個時候，中國人甚至還沒有接觸過現代意義上的工具機。

  什麼叫系統化設計，如何做系統化設計，在過去200年中有著不少討論，但真正取得實質性的進展，卻是在過去的十幾年中。而在其中做出最大貢獻的，便是來自於中國的工程師和學者。

  自2000年開始，中國便成為全球最大的工具機消費國，隨後又成為全球最大的工具機生產國。生產技術的進步，從來都是與應用息息相關的。豐富的應用實踐，為工程師和學者們提供了海量的研究數據，這便促成了中國在工具機系統化設計領域裡的飛速進步。

  肖文珺從十幾年前便開始進入這個領域，憑藉著她的天資以及臨機集團、蒼龍研究院所提供的實踐機會，她很快就成為這個領域裡的佼佼者。到現在，在全球範圍內，如果肖文珺自謙說自己的水平只能排第二，還真沒有哪個人敢跳出來說自己是第一。

  肖文珺所研究的工具機系統化問題，涉及到三個層次。

  第一個層次，是單台工具機的最優化設計。她所以會在這個方面做出成績，很大一部分原因是情勢所迫。中國工具機與西方工具機相比，在零部件的精度方面有很大差距，要想在短時間內趕上基本沒有可能。在這種情況下，如何通過零部件的配合來彌補單個部件的精度差異，就成為一個很有價值也很有挑戰性的課題。

  在唐子風的支持下，肖文珺和於曉惠聯手，一個做理論研究，一個做實踐驗證，也不知道花費了臨機集團的多少研究經費，終於開發出了一套計算模型，並且成功地應用於生產實踐。

  有了這套模型，臨機集團便補上了零部件精度不足的短板，能夠製造出精度、品質不亞於西方同行的高端工具機，參與市場競爭。由於降低了對零部件精度的要求，臨機集團的工具機還擁有了價格上的優勢，進而獲得了更強的競爭力，也改寫了工具機市場的競爭規則。

  於曉惠向楚占龍等人說起工匠精神和工程師精神的差異，其實也並非強詞奪理，而是有一定依據的。

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  零部件精度的提高是有極限的，精度達到一定水平之後，每提升一點，要付出的成本都會呈幾何級數上升。所謂工匠精神的背後，其實就是成本的無限堆積，而這些成本都是要由用戶來承擔的。

  藉助於系統優化的技術，臨機集團可以用精度稍遜的零部件，組合出高精度的工具機，這就大大地節約了成本。這樣一來，工具機企業的競爭就由不斷追求零部件的高精度，轉向了尋求工具機設計的優化，而後者拼的是理論水平以及數據支撐。

  理論方面，中外各有所長，也沒法說誰更強一點。但在數據支撐這方面，中國工具機企業所擁有的優勢，就是西方同行所不具備的，而且也是它們無法超越的。

  數據來自於生產實踐，中國有幾百萬台工具機，日復一日地運轉，每時每刻都會產生出以TB為單位計算的數據，這些數據就是工具機優化設計的基礎。西方工具機企業就算擁有再多的理論模型，沒有數據支撐也是枉然。

  工具機系統化設計的第二個層次，則是工廠級別的工具機組合優化。生產一種產品要經歷許多個工序，每個工序要使用不同的工具機，所以一家工廠里的工具機種類是很多的。

  傳統的工廠里，工具機來自於不同的供應商，工人也有涇渭分明的工種劃分，開車床的是車工，開銑床的是銑工，各干各的活，哪道工序出了問題，後續的工序就只能眼睜睜看著，插不上手。

  信息技術的發展，催生了智能製造的概念。一線操作工的數量不斷減少，有些企業甚至出現了所謂「無燈車間」，整條生產線上的所有設備都是通過自動化裝置聯接在一起的，一道生產指令就能夠完成所有工序的操作。而要實現這一點，就要求生產線上的工具機要符合統一的標準。

  工廠級別的工具機組合優化，包括工具機設計的標準化，還有前後工序工具機之間的協調配合，此外，還要考慮容錯和冗餘的因素。在一條生產線上，如果有一台工具機發生了故障，後面的工序就無法進行。容錯設計就是要在有工具機出現故障的情況下，智能化地繞開故障點，避免生產中斷。

  在達到容錯的效果，就需要生產線上有一定的冗餘。其中一種方法，就是讓工具機具有通用性，一台工具機壞了，另一台工具機馬上能夠改變功能，代替這台工具機的作用。現代數控加工中心原本也是能夠同時完成多種加工作業的，功能上存在著一定的冗餘。不過，要保留多大的冗餘量，就涉及到很複雜的計算，不是隨便就能夠設計出來的。

  前兩個層次的系統化設計，國外的工具機同行也同樣在做，大家只是水平上有些差異。肖文珺所做的第三個層次的系統化設計，可就是一個具有鮮明中國特色的層次，那就是跨地區、跨行業的工具機組合優化，涉及到數十萬台工具機的協作。

  在一個工廠內部，無論如何進行生產組織，設備的閒置都是難以避免的，尤其是高端且具有專業性的加工設備。

  例如，有些工廠在生產中涉及到超重型部件的切削加工，為此就需要購置超重型工具機。但這種超重型部件的加工，卻不是每天都有的，也許一年也只有那麼幾次。這樣一來，企業擁有的超重型工具機在大多數時候都是閒置的。

  這一類高端的專業工具機，往往價格都非常高。一旦閒置，造成的資金浪費就是極其可觀的。

  肖文珺所做的跨地區、跨行業工具機組合優化，就是通過網絡技術把各企業擁有的專業設備聯繫起來，某一家企業的工具機閒置時，可以承接其他企業的同類加工任務。這樣一來，另一家企業就可以不用購置這類專用工具機，從而節省下大量的設備投資。而擁有工具機的那家企業，又可以通過為其他企業代工來獲得收入，縮短設備投資的回收期。

  除了這類高端專業工具機之外，一般的通用工具機其實也存在跨企業借用的可能性與必要性。許多企業的生產不是連續的，往往是有幾個月旺季，又有幾個月淡季。進入旺季的時候，企業會嫌設備不夠用，而進入淡季時，企業的設備又會大量閒置。如果能夠建立一個跨企業的設備使用平台，不同企業就可以在旺季和淡季時與其他企業調濟生產能力的餘缺，這無疑也是很有價值的。

  要實現企業間的設備共享，同樣存在設備標準化和通用化的問題。越是專業性的設備，越不容易與其他企業共享。但如果一味強調設備的通用性，對於專業生產來說，又未免影響效率。如何在專業性和通用性之間取得平衡，也是一門高深的學問。

  說這個層次具有中國特色，是因為在西方國家裡，要實現設備的跨企業共享，涉及到的利益牽扯太多，這不是工程師們能夠解決的問題。而在中國，至少在國有企業範圍內，要推行這套體系是有一定基礎的。

  肖文珺最初也沒想到這件事能夠辦成，她只是在閒聊的時候，向唐子風說起了這樣一個思路。沒想到唐子風當了真，一邊吩咐她和於曉惠儘快拿出一個可行方案來，一邊利用自己的行業影響力開始了推廣。

  唐子風至今仍然擔任著機二零的秘書長，而機二零則是國內影響最大的工具機企業的聯合體。國內的製造業企業，使用的工具機多數都是國產，而國產工具機又多數來自於機二零企業。所以，機二零企業聯合推廣這套工具機共享系統，響應的企業還是非常多的。

  有些企業本身對工具機共享這件事並沒有太大的興趣，但礙於機二零的面子，也答應先參與進來試試。還有一些企業，就絕對是看在唐子風的份上，不願意為這麼一點小事而拂了未來國資委領導的面子。

  為了能夠最好的匹配不同企業的生產要求和閒置設備，唐子風推動國資委牽頭建立了一個設備雲平台，在平台上可以隨時查到每家企業的每台設備的即時運行情況，包括磨損情況、維修記錄等等。這項工程之繁瑣，也是難以描述的。

  系統推廣之初，出了不少岔子。有一段時間，肖文珺和於曉惠東奔西走，忙著處理各種差錯，可謂是焦頭爛額。但每一項差錯，都為研究者們提供了新的材料和啟發。幾經磨合，這套系統逐漸成熟，參與系統的企業也漸漸地嘗到了甜頭，抱怨聲越來越少，讚揚聲越來越多。

  一些原來持觀望態度的企業，也開始主動申請加入了。系統所覆蓋的範圍，也從主要以國有企業為主，逐漸擴展到包含了大批民營企業和外資企業。