何日請長纓 第五百六十五章 系統(tǒng)優(yōu)化

機床系統(tǒng)化設(shè)計的概念并不是由中國學(xué)者首創(chuàng)的，其思想可以一直追溯到機床起源的年代，在那個時候，中國人甚至還沒有接觸過現(xiàn)代意義上的機床。

什么叫系統(tǒng)化設(shè)計，如何做系統(tǒng)化設(shè)計，在過去200年中有著不少討論，但真正取得實質(zhì)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，便是來自于中國的工程師和學(xué)者。

自2000年開始，中國便成為全球最大的機床消費國，隨后又成為全球最大的機床生產(chǎn)國。生產(chǎn)技術(shù)的進步，從來都是與應(yīng)用息息相關(guān)的。豐富的應(yīng)用實踐，為工程師和學(xué)者們提供了海量的研究數(shù)據(jù)，這便促成了中國在機床系統(tǒng)化設(shè)計領(lǐng)域里的飛速進步。

肖文珺從十幾年前便開始進入這個領(lǐng)域，憑借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(lǐng)域里的佼佼者。到現(xiàn)在，在全球范圍內(nèi)，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。

肖文珺所研究的機床系統(tǒng)化問題，涉及到三個層次。

第一個層次，是單臺機床的最優(yōu)化設(shè)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。中國機床與西方機床相比，在零部件的精度方面有很大差距，要想在短時間內(nèi)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(zhàn)性的課題。

在唐子風的支持下，肖文珺和于曉惠聯(lián)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(jīng)費，終于開發(fā)出了一套計算模型，并且成功地應(yīng)用于生產(chǎn)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，能夠制造出精度、品質(zhì)不亞于西方同行的高端機床，參與市場競爭。由于降低了對零部件精度的要求，臨機集團的機床還擁有了價格上的優(yōu)勢，進而獲得了更強的競爭力，也改寫了機床市場的競爭規(guī)則。

于曉惠向楚占龍等人說起工匠精神和工程師精神的差異，其實也并非強詞奪理，而是有一定依據(jù)的。

零部件精度的提高是有極限的，精度達到一定水平之后，每提升一點，要付出的成本都會呈幾何級數(shù)上升。所謂工匠精神的背后，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。

借助于系統(tǒng)優(yōu)化的技術(shù)，臨機集團可以用精度稍遜的零部件，組合出高精度的機床，這就大大地節(jié)約了成本。這樣一來，機床企業(yè)的競爭就由不斷追求零部件的高精度，轉(zhuǎn)向了尋求機床設(shè)計的優(yōu)化，而后者拼的是理論水平以及數(shù)據(jù)支撐。

理論方面，中外各有所長，也沒法說誰更強一點。但在數(shù)據(jù)支撐這方面，中國機床企業(yè)所擁有的優(yōu)勢，就是西方同行所不具備的，而且也是它們無法超越的。

數(shù)據(jù)來自于生產(chǎn)實踐，中國有幾百萬臺機床，日復(fù)一日地運轉(zhuǎn)，每時每刻都會產(chǎn)生出以tb為單位計算的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)就是機床優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)。西方機床企業(yè)就算擁有再多的理論模型，沒有數(shù)據(jù)支撐也是枉然。

機床系統(tǒng)化設(shè)計的第二個層次，則是工廠級別的機床組合優(yōu)化。生產(chǎn)一種產(chǎn)品要經(jīng)歷許多個工序，每個工序要使用不同的機床，所以一家工廠里的機床種類是很多的。

傳統(tǒng)的工廠里，機床來自于不同的供應(yīng)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，后續(xù)的工序就只能眼睜睜看著，插不上手。

信息技術(shù)的發(fā)展，催生了智能制造的概念。一線操作工的數(shù)量不斷減少，有些企業(yè)甚至出現(xiàn)了所謂“無燈車間”，整條生產(chǎn)線上的所有設(shè)備都是通過自動化裝置聯(lián)接在一起的，一道生產(chǎn)指令就能夠完成所有工序的操作。而要實現(xiàn)這一點，就要求生產(chǎn)線上的機床要符合統(tǒng)一的標準。

工廠級別的機床組合優(yōu)化，包括機床設(shè)計的標準化，還有前后工序機床之間的協(xié)調(diào)配合，此外，還要考慮容錯和冗余的因素。在一條生產(chǎn)線上，如果有一臺機床發(fā)生了故障，后面的工序就無法進行。容錯設(shè)計就是要在有機床出現(xiàn)故障的情況下，智能化地繞開故障點，避免生產(chǎn)中斷。

在達到容錯的效果，就需要生產(chǎn)線上有一定的冗余。其中一種方法，就是讓機床具有通用性，一臺機床壞了，另一臺機床馬上能夠改變功能，代替這臺機床的作用。現(xiàn)代數(shù)控加工中心原本也是能夠同時完成多種加工作業(yè)的，功能上存在著一定的冗余。不過，要保留多大的冗余量，就涉及到很復(fù)雜的計算，不是隨便就能夠設(shè)計出來的。

前兩個層次的系統(tǒng)化設(shè)計，國外的機床同行也同樣在做，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(tǒng)化設(shè)計，可就是一個具有鮮明中國特色的層次，那就是跨地區(qū)、跨行業(yè)的機床組合優(yōu)化，涉及到數(shù)十萬臺機床的協(xié)作。

在一個工廠內(nèi)部，無論如何進行生產(chǎn)組織，設(shè)備的閑置都是難以避免的，尤其是高端且具有專業(yè)性的加工設(shè)備。

例如，有些工廠在生產(chǎn)中涉及到超重型部件的切削加工，為此就需要購置超重型機床。但這種超重型部件的加工，卻不是每天都有的，也許一年也只有那么幾次。這樣一來，企業(yè)擁有的超重型機床在大多數(shù)時候都是閑置的。

這一類高端的專業(yè)機床，往往價格都非常高。一旦閑置，造成的資金浪費就是極其可觀的。

肖文珺所做的跨地區(qū)、跨行業(yè)機床組合優(yōu)化，就是通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把各企業(yè)擁有的專業(yè)設(shè)備聯(lián)系起來，某一家企業(yè)的機床閑置時，可以承接其他企業(yè)的同類加工任務(wù)。這樣一來，另一家企業(yè)就可以不用購置這類專用機床，從而節(jié)省下大量的設(shè)備投資。而擁有機床的那家企業(yè)，又可以通過為其他企業(yè)代工來獲得收入，縮短設(shè)備投資的回收期。

除了這類高端專業(yè)機床之外，一般的通用機床其實也存在跨企業(yè)借用的可能性與必要性。許多企業(yè)的生產(chǎn)不是連續(xù)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(yè)會嫌設(shè)備不夠用，而進入淡季時，企業(yè)的設(shè)備又會大量閑置。如果能夠建立一個跨企業(yè)的設(shè)備使用平臺，不同企業(yè)就可以在旺季和淡季時與其他企業(yè)調(diào)濟生產(chǎn)能力的余缺，這無疑也是很有價值的。

要實現(xiàn)企業(yè)間的設(shè)備共享，同樣存在設(shè)備標準化和通用化的問題。越是專業(yè)性的設(shè)備，越不容易與其他企業(yè)共享。但如果一味強調(diào)設(shè)備的通用性，對于專業(yè)生產(chǎn)來說，又未免影響效率。如何在專業(yè)性和通用性之間取得平衡，也是一門高深的學(xué)問。

說這個層次具有中國特色，是因為在西方國家里，要實現(xiàn)設(shè)備的跨企業(yè)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(yè)范圍內(nèi)，要推行這套體系是有一定基礎(chǔ)的。

肖文珺最初也沒想到這件事能夠辦成，她只是在閑聊的時候，向唐子風說起了這樣一個思路。沒想到唐子風當了真，一邊吩咐她和于曉惠盡快拿出一個可行方案來，一邊利用自己的行業(yè)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(nèi)影響最大的機床企業(yè)的聯(lián)合體。國內(nèi)的制造業(yè)企業(yè)，使用的機床多數(shù)都是國產(chǎn)，而國產(chǎn)機床又多數(shù)來自于機二零企業(yè)。所以，機二零企業(yè)聯(lián)合推廣這套機床共享系統(tǒng)，響應(yīng)的企業(yè)還是非常多的。

有些企業(yè)本身對機床共享這件事并沒有太大的興趣，但礙于機二零的面子，也答應(yīng)先參與進來試試。還有一些企業(yè)，就絕對是看在唐子風的份上，不愿意為這么一點小事而拂了未來國資委領(lǐng)導(dǎo)的面子。

為了能夠最好的匹配不同企業(yè)的生產(chǎn)要求和閑置設(shè)備，唐子風推動國資委牽頭建立了一個設(shè)備云平臺，在平臺上可以隨時查到每家企業(yè)的每臺設(shè)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(tǒng)推廣之初，出了不少岔子。有一段時間，肖文珺和于曉惠東奔西走，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(fā)。幾經(jīng)磨合，這套系統(tǒng)逐漸成熟，參與系統(tǒng)的企業(yè)也漸漸地嘗到了甜頭，抱怨聲越來越少，贊揚聲越來越多。

一些原來持觀望態(tài)度的企業(yè)，也開始主動申請加入了。系統(tǒng)所覆蓋的范圍，也從主要以國有企業(yè)為主，逐漸擴展到包含了大批民營企業(yè)和外資企業(yè)。