10.17 于德海:破局數控機床“大腦”自主化

中國工業和信息化

于德海:破局數控機床“大腦”自主化


于德海決定不做一個跟隨者。

在大連市金州新區一個佔地面積達12000餘平方米的地下工廠裡,大連光洋科技工程有限公司董事長於德海快步來到正在運行的高檔數控機床邊,這裡有他最為驕傲也是付出多年心血辛苦研究的成果:“我們生產的高檔數控機床裝載了自主研發的數控系統,已經完全能夠替代進口產品。”

這家數控行業技術領先企業的掌門人表情稍顯嚴肅,言辭中帶著技術人員的嚴謹。如果不外出,他通常一天裡會有10多個小時“釘”在工廠。在這座亞洲最大的地下工廠裡,技術人員正在認真調試著數控機床的控制面板。這是大連光洋自主研發的、具有世界先進水平的數控系統。這一數控系統的研發成功,終結了中國高端機床數控系統無法自主製造的歷史。

數控機床,對於一個國家有超越經濟價值的戰略意義,對於高速發展中的中國意義重大。航空航天、海洋工程、大型發電機組等關鍵領域的裝備製造,無一能離開高端數控機床。而整個中國機床數控化率只有5%,而發達國家已經達到70%。在中國製造的轟轟馬達聲中,正在服役的機床絕大部分還只是普通機床,總數超過400多萬臺。

另一個嚴峻的現實是,一方面中國大部分高端數控機床還需要進口,另一方面作為數控機床“大腦”的高端數控系統,一直控制在兩家外國公司手中,即便是中國企業自主研發的數控機床也需要拿出40%的製造成本來配置國外的數控系統。

這成為中國製造的發展之痛。為中國機床裝上屬於自己的數控系統,讓它們擁有自主“大腦”,成為于德海不懈奮鬥十幾年的目標。如今,夢想照進了現實,迄今為止,于德海已先後為此投入了至少5億元。

于德海:破局數控機床“大腦”自主化

結緣數控

成功總是青睞為之做好了充分準備的人。

年輕時候于德海便偏愛思考、獨立解決技術難題,不跟隨。早在於德海剛從大連海運學院畢業時,創新、發明就一直伴隨其學習和成長。彼時,他為所在企業研發了漁船捕撈作業網位定位儀、油水分離器、控無觸點航標燈,解決了船體的腐蝕問題,並因此多次獲得省、市科技發明獎。1984年,于德海被破格評為高級工程師。

如果一切延續之前的路徑,也許于德海會是另一番境遇。然而,一場突如其來的疾病,讓于德海的人生軌跡就此改變。1993年,不惑之年的于德海離開工作多年的國有企業,創立大連光洋科技有限公司,從此走上創業道路。

創業之初,在既無產品又無有力的技術支撐背景下,于德海只能從最基本的維修服務做起,在夾縫中尋求商機。艱辛的創業歷程是絕大多數創業者的共同經歷,日本三洋無意中給予的一次提升機會,讓于德海開始明確方向。三洋需要為製冷設備配備液晶觸摸式控制電腦設備,安排于德海的企業和一家日本企業分別生產一臺設備備選,最終大連光洋提供的產品在這場PK中勝出。此後,大連光洋走上了為其他企業提供工控配套的道路。

不久後,隨著進一步接觸行業,于德海受到更大的觸動。英國600集團在大連投資設廠生產數控機床,希望在本地找一家企業提供電控系統配套。經過多方瞭解和考察,他們選擇了在工業控制系統技術和產品方面具有優勢的大連光洋。正是由於承接了這個項目,于德海瞭解到,高檔數控機床的數控系統全部被國外品牌壟斷,中國在機床核心技術上缺乏自主知識產權,處處受制於人。

促使于德海最終決定進入數控系統領域的是其後發生的一件讓他至今仍難以釋懷的事。因為業務需要,于德海決定從日本購進一臺高端機床。讓于德海頗為意外甚至憋屈的是,銷售方不但給出了高額的報價,還限制機床的使用地點和用途。銷售協議文本中特別註明:“本產品將自動檢測設備的移動,移機後,未經本公司或其代理商的確認,將無法運行,對於設備不能運行造成的任何損失,本公司及其代理商概不負責”。

“買了東西還被限制在哪裡用,這就是受制於人。”于德海說。

日本企業能,德國企業能,為什麼中國企業不能?于德海萌生了自主研發高檔數控系統的想法。

于德海:破局數控機床“大腦”自主化

打破壟斷

從2000年開始,于德海走上了數控系統的研發之路。

當時國內進行數控系統開發的企業不在少數,但卻一直在走重複開發的老路,按眾所周知的三步走——“引進、消化、吸收”,不少產品通常停留在中低端。剛入行的于德海也做出了類似的選擇。

一段時間後,于德海發現這條路走不通,仿造的數控系統在精度、反應速度上與原系統差距明顯,遠不能滿足要求。

模仿受阻的于德海在冷靜思考後意識到,不能再繼續走仿造的路。“我們閉門造車開發的產品,可能已經是人家更新換代過幾代的淘汰產品。”于德海不得不接受這個現實。

2004年,在於德海意識到上述問題時,大連光洋正面臨成立以來最困難的局面,因決策方向失誤,承載厚望的幾個科研項目接連敗北,鉅額投入血本無歸,企業瀕臨崩潰。

此後,于德海將傳統的三部曲改為“引進、消化、創新”,避免重複開發與技術起點低之短,搭建全新的數控研發創新平臺。他花費巨資引進了德國部分中檔數控技術,一邊消化吸收原有技術,一邊應用最先進的IC技術和芯片集成技術,實現數控系統的重新規劃和設計。同期,攜手清華大學、哈爾濱工業大學、大連理工大學等組建了針對數控系統不同專業的聯合實驗室。依託產學研的創新平臺,經過數年的聯合攻關,大連光洋研製出具有更高性價比、更高集成度的新一代高檔數控系統產品。

在此基礎上,于德海及其團隊在國內率先在數控領域定義了全數字總線協議通信標準,研製開發出基於以太網物理層的全數字總線開放式高檔數控系統,其多軸聯動和高速、高精度的運動控制功能,實現了只有進口系統才有的功能。

此後的幾年裡,于德海從用戶的角度倒推數控系統的功能需求,經過反覆的分析、優化,2006年,大連光洋五軸數控系統誕生了。2006年4月,光洋完成了應用自產五軸聯動高檔數控系統立式加工中心的整機驗證工作。其中,光洋科技自主研發的GTP8000E系列高檔開放式數控系統,甚至可實現32軸6通道5座標聯動。當年,于德海作為兩名遼寧省企業代表之一參加了全國科技大會;在大連市科技大會上,于德海被大連市人民政府授予“大連市企業家創新獎”。

大連光洋實現了國際上首家將千兆光纖現場總線技術應用於高檔數控系統控制,推動我國數控系統產業進入總線時代;建立了我國系列化直驅式關鍵執行部件的知識產權壁壘,開闢了國內高精度直驅技術在大型機床應用的先河。

2008年初,在國家發改委的組織下,大連光洋牽頭國內五家單位聯合成立“數控系統現場總線技術聯盟”,大連光洋以組長單位身份,制定數控系統總線通信的國家標準。

“你們現在看到的是我們成功的一面,這背後是比成功多得多的失敗,再認真周全的考慮也難保萬無一失,前幾年賺1000萬元、2000萬元、3000萬元,而一個跟頭栽下去就可能損失上億元。”于德海說。

于德海:破局數控機床“大腦”自主化

拆除信任藩籬

于德海的成功得到了肯定,但新的挑戰開始出現。

2013年7月底的一條消息震動了整個機床行業。由大連光洋生產、裝有自主研發數控系統的高精度五軸立式機床啟運出口德國克努特公司。這讓很多業內人士難以置信,並直接導致中國機械工業領域為此展開了一場激烈爭辯。

發生爭論並不令人意外。雖然此前大連光洋在工控領域已有一定影響力,但是在高端數控系統領域還是個生面孔。當然,這種激烈爭論的背後,是業界對於中國企業研發的高端數控系統沒有信心。

在出口德國後,大連光洋與日本小林機械株式會社簽訂了三臺數控機床的合同。這成為大連光洋對各方激烈爭論的直接回答。

然而,這仍不足以徹底改變當前中國高端數控機床的產業現狀。就在大連光洋成功研發數控系統當年,于德海找到在機床行業頗具影響力的大連機床。因為同在大連,過去也多有來往,于德海認為,大連機床會最先認可大連光洋生產的數控系統並進行配套。當於德海表明來意之後,大連機床方面對數控系統進行肯定卻沒有立刻配套合作的意向。

這讓于德海進一步認識到推廣的難度,機床要銷售給終端用戶,而對於動輒幾百萬、上千萬元的機床,幾乎沒有用戶願意冒險安裝國產系統,在這一慣性選擇上,即便是機床生產企業也沒有話語權。

如何有效推廣數控系統成為擺在于德海面前的難題,而系統的進一步完善和提高,又有賴於實際應用的驗證和數據積累。

就在於德海左右為難之際,他孤身投入研發成功高端數控系統得到了業界專家學者的認可和支持。2014年上海電氣無錫透平葉片廠向濟南第二機床廠採購一臺龍門加工中心,在原機械工業部副部長陸燕蓀極力推薦下,這臺原本打算配套西門子數控系統的機床,最終安裝了大連光洋的數控系統。此後數月的運行,數控機床的表現讓于德海鬆了一口氣——裝載大連光洋數控系統的機床生產的產品與安裝了進口系統的機床沒有差別。

成功的實際應用讓于德海對自己研發的數控系統充滿信心,但這還是無法徹底改變多數用戶的選擇。經過再三思考,生產機床搭載自主研發的系統,成為于德海推廣數控系統的權宜之計。他的想法是,既然數控系統不易推廣,通過配套自有數控系統機床加工出符合要求的零件,能更直觀地讓客戶滿意。

“通過使用我們生產的機床,讓用戶對我們的數控系統有一個認識,讓數控系統更快推向市場。”于德海如此打算。

這一策略很快見效。中國航天科工集團某研究所得知大連光洋可以生產裝備自主研發數控系統的五軸數控機床時,相關負責人馬上帶著坯料前往大連光洋進行葉輪加工,以測試效果。在雙方技術人員密切合作下,僅用2天就完成了使用進口機床需要一個月的調試工作,最終經嚴格檢驗,確定產品符合要求。該負責人親眼目睹了國內高端機床可以完全替代國外機床,決定和大連光洋簽訂合同,購進26臺高端數控機床。

但是,如這家研究所般敢於嘗試的單位依然是少數,多年來形成的外資品牌口碑以及市場的深度依賴還需要時間改變。讓高端機床“自主大腦”獲得更多認可,成為于德海下一步繼續前行的方向。

記者:你堅持做數控系統開發並取得成功的動力是什麼?

于德海:當數控機床的水平和擁有量成為衡量國家制造業水平、工業現代化程度和國家綜合競爭力的重要標誌的時候,一個國家,尤其是中國這麼大的製造業國家,不能沒有自己的數控系統。說什麼是動力,這就是動力。

我們做這些工作最大動力是來自於振興國家裝備製造業的民族責任感。我們公司所有研發人員,包括員工,大家都清楚裝備製造業在國家經濟結構中的重要性,尤其是高端數控機床,它是國家裝備製造業的基礎,一般的機床行業、紡織行業、半導體行業等,都離不開高端數控機床作為母機。如果沒有它,中國整個裝備製造業會處於癱瘓狀態,而對於高端數控機床和數控系統,國外企業對中國仍然實行歧視性銷售或者是限制出口。為了解決這個難題,強烈的民族自尊心激勵了光洋科技員工從事這個事業。

記者:在做研發數控系統後,你又帶領大連光洋涉足數控機床產業鏈,這是為什麼?

于德海:將數控產業由數控系統延伸到數控轉檯和雙擺銑頭這些關鍵功能部件的研製和生產,進而形成完整的數控產品產業鏈。這一方面是源於數控系統驗證的需要,另一方面也是被迫無奈的選擇。

一臺高端五軸數控機床由三部分構成,控制系統、執行部件、機械部件,把機床做好首先要把機床的“大腦”控制系統做好,但是一臺高端機床,每部分都很重要,特別是關鍵功能部件,只有自己研發,才能做到可靠、可控。另外,自主研發能夠滿足企業個性化的需求。當然,現在對於部分性能取決於材料的零部件,我們依然沒有涉及。

記者:當前大連光洋與國內外其他企業相比,優勢在哪裡?

于德海:我們機床關鍵部件是完全自主的,因此在技術進步、在性能提高、在可靠性保證上,沒有任何障礙,不受他人限制,這也使得大連光洋有可能把航天發動機的工藝定量化的需求摸清楚,為用戶提供更好、更優的設備。

此外在市場響應速度上、產品提供週期上,由於我們是全產業鏈生產模式,這些都會比同行快,同樣在成本控制上也能做到最好。

記者:你在這個領域奮鬥多年,當前發展面臨的最大挑戰是什麼?

于德海:當前最大的挑戰是大連光洋的產能不能滿足市場的需求。當然,國內機械加工企業長期使用進口品牌,對國產數控系統缺乏信任,這也是問題。

記者:未來你打算如何推動大連光洋進一步發展壯大?

于德海:一是搶佔科技研發的制高點,提高自主創新能力。提高科技自主創新能力,把自主創新作為實現科學發展的戰略基點,大力實施知識產權戰略,強化企業在自主創新中的主體地位,切實加大科技投入力度,不斷提高科技資源配置能力和科技成果轉化能力,大膽啟用全球科技資源,進一步加強產學研合作,構築技術戰略聯盟,引導創新要素集聚。

要努力實現四個轉變:從生產經濟型數控機床向發展高檔數控機床轉變;從以主機生產為主,向主機和功能部件協調發展轉變;從單機供應市場,向提供完全的解決方案轉變;從以滿足國內需要為主,向跨入國際市場轉變。

不斷提升企業整體素質和管理水平。通過努力挖掘內部潛力,提高勞動生產效率、原材料利用率,減少產品報廢率,大幅度提高經濟效益。進而闖出一條科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境汙染少、人力資源優勢得到充分發揮的新型工業化強企之路。

記者:從你和企業發展角度看,還需要哪些對數控機床產業發展的扶持?

于德海:國家要切實加大對高端數控機床產業化的投入, 進一步實施產業扶持政策;要儘快實施數控機床產業化發展專項,設立數控機床發展專項基金,並通過專項實施,帶動整個機床行業的快速發展。

建立支持高端數控機床行業發展的多渠道、多元化投融資機制。鼓勵金融機構創新金融信貸方式, 在技術改造和流動資金貸款方面給予政策傾斜,支持高端數控機床企業融資、規模化發展。 同時,應充分利用國防軍工行業與數控機床行業的合作平臺。率先在軍工行業推廣使用自主研製的高檔數控系統。積極引導國內軍工、航天、造船等重點行業購買國產高檔數控裝備,有效降低國防軍工企業對進口設備的依賴,確保國家戰略安全。

鼓勵企業使用國產高檔數控機床,如在技改投入中對購置國產設備的,可降低企業自籌資金的比例、減免稅金等,引導企業採購國產高檔數控機床。同時,還可以採取適當增加國內能夠替代的進口產品關稅等措施,擴大政府採購規模,鼓勵訂購和使用國產首臺首套數控機床。


分享到:


相關文章: