機(jī)床系統(tǒng)化設(shè)計(jì)的概念并不是由中國(guó)學(xué)者首創(chuàng)的，其思想可以一直追溯到機(jī)床起源的年代，在那個(gè)時(shí)候，中國(guó)人甚至還沒有接觸過現(xiàn)代意義上的機(jī)床。

    什么叫系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，如何做系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，在過去200年中有著不少討論，但真正取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，卻是在過去的十幾年中。而在其中做出最大貢獻(xiàn)的，便是來自于中國(guó)的工程師和學(xué)者。

    自2000年開始，中國(guó)便成為全球最大的機(jī)床消費(fèi)國(guó)，隨后又成為全球最大的機(jī)床生產(chǎn)國(guó)。生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，從來都是與應(yīng)用息息相關(guān)的。豐富的應(yīng)用實(shí)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(guó)在機(jī)床系統(tǒng)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域里的飛速進(jìn)步。

    肖文珺從十幾年前便開始進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，憑借著她的天資以及臨機(jī)集團(tuán)、蒼龍研究院所提供的實(shí)踐機(jī)會(huì)，她很快就成為這個(gè)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(gè)人敢跳出來說自己是第一。

    肖文珺所研究的機(jī)床系統(tǒng)化問題，涉及到三個(gè)層次。

    第一個(gè)層次，是單臺(tái)機(jī)床的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。她所以會(huì)在這個(gè)方面做出成績(jī)，很大一部分原因是情勢(shì)所迫。中國(guó)機(jī)床與西方機(jī)床相比，在零部件的精度方面有很大差距，要想在短時(shí)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(bǔ)單個(gè)部件的精度差異，就成為一個(gè)很有價(jià)值也很有挑戰(zhàn)性的課題。

    在唐子風(fēng)的支持下，肖文珺和于曉惠聯(lián)手，一個(gè)做理論研究，一個(gè)做實(shí)踐驗(yàn)證，也不知道花費(fèi)了臨機(jī)集團(tuán)的多少研究經(jīng)費(fèi)，終于開發(fā)出了一套計(jì)算模型，并且成功地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。

    有了這套模型，臨機(jī)集團(tuán)便補(bǔ)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(jī)床，參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。由于降低了對(duì)零部件精度的要求，臨機(jī)集團(tuán)的機(jī)床還擁有了價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而獲得了更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，也改寫了機(jī)床市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)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(shí)也并非強(qiáng)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(dá)到一定水平之后，每提升一點(diǎn)，要付出的成本都會(huì)呈幾何級(jí)數(shù)上升。所謂工匠精神的背后，其實(shí)就是成本的無限堆積，而這些成本都是要由用戶來承擔(dān)的。

    借助于系統(tǒng)優(yōu)化的技術(shù)，臨機(jī)集團(tuán)可以用精度稍遜的零部件，組合出高精度的機(jī)床，這就大大地節(jié)約了成本。這樣一來，機(jī)床企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)就由不斷追求零部件的高精度，轉(zhuǎn)向了尋求機(jī)床設(shè)計(jì)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(zhǎng)，也沒法說誰更強(qiáng)一點(diǎn)。但在數(shù)據(jù)支撐這方面，中國(guó)機(jī)床企業(yè)所擁有的優(yōu)勢(shì)，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(shí)踐，中國(guó)有幾百萬臺(tái)機(jī)床，日復(fù)一日地運(yùn)轉(zhuǎn)，每時(shí)每刻都會(huì)產(chǎn)生出以為單位計(jì)算的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)就是機(jī)床優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。西方機(jī)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(jī)床系統(tǒng)化設(shè)計(jì)的第二個(gè)層次，則是工廠級(jí)別的機(jī)床組合優(yōu)化。生產(chǎn)一種產(chǎn)品要經(jīng)歷許多個(gè)工序，每個(gè)工序要使用不同的機(jī)床，所以一家工廠里的機(jī)床種類是很多的。

    傳統(tǒng)的工廠里，機(jī)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(dòng)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(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，就要求生產(chǎn)線上的機(jī)床要符合統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

    工廠級(jí)別的機(jī)床組合優(yōu)化，包括機(jī)床設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化，還有前后工序機(jī)床之間的協(xié)調(diào)配合，此外，還要考慮容錯(cuò)和冗余的因素。在一條生產(chǎn)線上，如果有一臺(tái)機(jī)床發(fā)生了故障，后面的工序就無法進(jìn)行。容錯(cuò)設(shè)計(jì)就是要在有機(jī)床出現(xiàn)故障的情況下，智能化地繞開故障點(diǎn)，避免生產(chǎn)中斷。

    在達(dá)到容錯(cuò)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(jī)床具有通用性，一臺(tái)機(jī)床壞了，另一臺(tái)機(jī)床馬上能夠改變功能，代替這臺(tái)機(jī)床的作用�，F(xiàn)代數(shù)控加工中心原本也是能夠同時(shí)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(jì)算，不是隨便就能夠設(shè)計(jì)出來的。

    前兩個(gè)層次的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，國(guó)外的機(jī)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(gè)層次的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，可就是一個(gè)具有鮮明中國(guó)特色的層次，那就是跨地區(qū)、跨行業(yè)的機(jī)床組合優(yōu)化，涉及到數(shù)十萬臺(tái)機(jī)床的協(xié)作。

    在一個(gè)工廠內(nèi)部，無論如何進(jìn)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(gòu)置超重型機(jī)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(jī)床在大多數(shù)時(shí)候都是閑置的。

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

    肖文珺所做的跨地區(qū)、跨行業(yè)機(jī)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(jī)床閑置時(shí)，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(gòu)置這類專用機(jī)床，從而節(jié)省下大量的設(shè)備投資。而擁有機(jī)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(jī)床之外，一般的通用機(jī)床其實(shí)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(gè)月旺季，又有幾個(gè)月淡季。進(jìn)入旺季的時(shí)候，企業(yè)會(huì)嫌設(shè)備不夠用，而進(jìn)入淡季時(shí)，企業(yè)的設(shè)備又會(huì)大量閑置。如果能夠建立一個(gè)跨企業(yè)的設(shè)備使用平臺(tái)，不同企業(yè)就可以在旺季和淡季時(shí)與其他企業(yè)調(diào)濟(jì)生產(chǎn)能力的余缺，這無疑也是很有價(jià)值的。

    要實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的設(shè)備共享，同樣存在設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)調(diào)設(shè)備的通用性，對(duì)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(gè)層次具有中國(guó)特色，是因?yàn)樵谖鞣絿?guó)家里，要實(shí)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(guó)，至少在國(guó)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(shí)候，向唐子風(fēng)說起了這樣一個(gè)思路。沒想到唐子風(fēng)當(dāng)了真，一邊吩咐她和于曉惠盡快拿出一個(gè)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(fēng)至今仍然擔(dān)任著機(jī)二零的秘書長(zhǎng)，而機(jī)二零則是國(guó)內(nèi)影響最大的機(jī)床企業(yè)的聯(lián)合體。國(guó)內(nèi)的制造業(yè)企業(yè)，使用的機(jī)床多數(shù)都是國(guó)產(chǎn)，而國(guó)產(chǎn)機(jī)床又多數(shù)來自于機(jī)二零企業(yè)。所以，機(jī)二零企業(yè)聯(lián)合推廣這套機(jī)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(duì)機(jī)床共享這件事并沒有太大的興趣，但礙于機(jī)二零的面子，也答應(yīng)先參與進(jìn)來試試。還有一些企業(yè)，就絕對(duì)是看在唐子風(fēng)的份上，不愿意為這么一點(diǎn)小事而拂了未來國(guó)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(fēng)推動(dòng)國(guó)資委牽頭建立了一個(gè)設(shè)備云平臺(tái)，在平臺(tái)上可以隨時(shí)查到每家企業(yè)的每臺(tái)設(shè)備的即時(shí)運(yùn)行情況，包括磨損情況、維修記錄等等。這項(xiàng)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(shí)間，肖文珺和于曉惠東奔西走，忙著處理各種差錯(cuò)，可謂是焦頭爛額。但每一項(xiàng)差錯(cuò)，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(yáng)聲越來越多。

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

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