机床行业创新势在必行

我国计划经济体制下的机床行业科研体系已经“转企改制”，但取而代之的适合市场经济体制的科研创新体系却未建立起来。美国是市场经济发达的国家，他们的做法似乎可以作为建立我国机床行业科研创新体系的参考。 　　建立制造技术行业科研创新体系美国把科研项目(课题)分为两大类型： 　　(1) 竞争性的项目 　　指面向企业某个具体产品的科研项目。这些项目只能由本企业自己进行，成果最终成为本企业的“专有技术”、“专利”，拥有绝对的知识产权。例如为用户提供“全面解决方案”过程中遇到的难题，就属于竞争性的项目，这些难题一般通过小规模、短时期的科研可以解决。 　　(2)竞争前项目(Pre-competitive R&D) 　　即不是面向某个企业的具体产品，而是对众多企业共有的难题所进行的研究项目。一般为基础性、前瞻性(下一代技术)、战略性或是面向工艺过程的课题。这些课题一般需要较大投资和较长时间才能完成。对此，国外一些科研机构采用企业集资、国家资助的“合作科研”collaborative R&D)的方法进行研究。 　　现以“美国制造科学中心”(National center for manufacturing sciences,简称NCMS，网站为www.ncms.org)为例来说明其具体做法。NCMS是由自愿参加的220家企业(会员)组成的非盈利(Not-for-profit)“科研开发联合体”(R&D consortium)，遵照美国1984年合作研究法(National Cooperation Research Act of 1984)建立和运作,专门从事竞争前项目的研发。该联合体由会员大会选出理事会作为最高决策机构，课题由会员提出，由理事会作最终决定，所有课题均以合同形式承包给高校或其它研究单位进行。理事会只聘用一个精干的工作班子(即该“中心”)管理课题和处理日常工作(包括举办技术研讨会，讲习班等)。 　　联合体还附属一个制造信息资源中心(Manufacturing information resource center)，供会员查询。NCMS经费来自会员和国家资助。来自会员的有两部分，一为年费，额度由企业规模决定，二为分摊的课题经费，企业与该课题关联的程度以及企业的规模决定着经费的高低。由于关系到行业竞争力以及国家竞争力，所以国家也对此进行资助。 　　NCMS 得到联邦约全部费用35%的资助(另一科研开发联合体，如“国家科学基金会可重构制造系统研究中心”(The NSF engineering research center for reconfigurable manufacturing system)得到国家科学基金会大于50%的资助)。由于这类合作科研联合体机制上为企业主导(由企业提出课题、决策管理并承担部分费用)，不易存在成果转化难的问题，企业反而从成果中收益颇丰。 　　据NCMS称，他们会员中的大企业以一美元投资于NCMS，可获得5~25美元价值的科研效益；而较小的企业，一美元投资可获得15~50美元价值的科研回报。我国长期以来科研成果转化难，似乎与没有实施“企业为主导”的机制有关。 　　美国制造科学行业的科研创新体系可归纳为：竞争性即面向某个具体产品的科研课题，由企业承担。每个企业不论规模大小，都从销售收入中提出一定(国际惯例一般为2%~5%)的资金，配备必要的专业或兼职人员或与某个高校联合进行这类课题的试验研究，形成行业基层创新组织，其成果直接转化在为用户提供的“全面解决方案”上。 　　而多个企业共同的前瞻性、战略性和基础性科研课题，由于一般需要较多资金和人力的投入和较长的时间才能出成果，为单个企业所难以承担，特别是以中、小企业为主的行业(如机床行业)的企业，其财力、人力均极为微薄，则由企业自愿合作集资，并得到国家资助的“中心”承担，由“中心”与企业基层的创新组织构成行业的创新体系。据2005年1月8日的《参考消息》报道，日本企业也进行过类似的战略性关键技术的合作研究，一旦取得一定的阶段性成果以后，各企业再分开进行独立的研究。 　　美国制造科学研究中心的会员，既包括制造技术的载体(装备)的供应商，如机床企业；也包括制造技术的应用商，如汽车、航天航空、造船等企业。这种供应方与应用方的联合，可使课题更加切合应用，成果转化更加迅速，且可整合多方面的资源，有利于早日攻克难关。 　　这一点很值得我们借鉴，我们不宜搞仅是单个机床行业的创新体系，而应联合我们的用户共同建立制造技术行业的科研创新体系。此外，我们不需要建立实体的研究机构，而是应将课题以合同的形式外包。其原因是：制造科学涉及的学科甚广，建设一个包罗万象的实体研究单位，不仅投入很大、且科研设施的利用率也难以提高。合同形式的外包，则可以根据课题性质在全国范围内选择最强者承担。如果合同承担单位为高校，不仅可以调动众多硕士生、博士生(廉价高智力)参与以充实人力，而且可以培养人才，使得后继有人。 　　因此建立制造技术行业科研创新体系已是当务之急。建议有关的政府部门，行业组织(包括用户行业组织)和代表性企业组成专门的工作组，进行调研和论证，提出一个切合国情的可行方案。 　　对国外样机、样品进行全面性能试验对国外样机、样品进行全面性能试验。以科学试验的手段消化、吸收引进的技术，在消化国外技术的基础上进行自主技术的创新。 　　这是上世纪50年代日本机床工业赶超欧美的一种做法。他们从西欧和北美买进各种世界名牌机床，然后应用先进的测试手段，对这些名牌产品进行全面的性能试验，获得了大量的数据，为每台机床的试验写出了详尽的报告，在行业内部共享。日本机床继承试验发现的优点，并在改进所发现的缺点或不足之处的基础上进行创新，为他们迅速赶上和超过欧美打下基础。 　　在上世纪60年代初期，我国曾经学习日本这种做法。北京机床研究所曾经对瑞士精密机床进行了全面性能试验，不仅写出了实验报告，还制定了普遍可用的试验规范和性能测试方法，并在此基础上先后举办了两期“样机试验研究班”，以培养各机床厂的试验人员。可惜这项举措还未及推广，就被文化大革命冲掉了。 　　国外样机的样品试验，还包括国外样机(品)与我国自己产品的对比性试验。例如我国机床的可靠性和精度保持性不如国外。又例如同样是通过预紧消除间隙的滚珠丝杠副，高速运行几个月后，国产品出现间隙而国外名牌则仍旧没有间隙。这些均可用采用国内外产品进行对比性试验的方法(包括比实际应用更为苛刻的条件下的试验——即强化试验，目的是缩短试验时间)，来寻找原因，找出改进的方向。 　　我国机床工业至今仍与国外存在着巨大的技术上的差距，应学习当年日本使用试验的科学方法，来消化吸收国外的技术。只是在继承其优点时，要尊重对方的知识产权。样机(品)试验是站在前人的肩膀上来消化引进技术，而不是照抄照搬式的“邯郸学步”。 　　利用我国高校、研究所已拥有的科学技术资源充分利用我国高校、研究所已拥有的科学技术资源来支持企业的自主技术创新。 　　不少国外机床在样本中标明他们的床身、立柱等基础件经过了有限元分析(FEA)，因而具有优异的动、静刚度、热变形等性能，使用户对其性能产生信任。而在我国机床样本中，还未见过类似的例子。事实上，我国不少高校、研究所均拥有从国外引进，性能很好的有限元分析软件，但利用率一般均很低，我国机床企业在开发新产品中很少去利用。这类资源价格不菲，单个企业拥有是很不划算的，也没有必要。又如数控机床的软件补偿，国外已较普遍采用。这项技术难度不是很大，我国有些高校已掌握这项技术，使用效果很好，但企业采用的却不多。这些资源应该组织起来成为面向全社会服务的公共技术创新资源。 　　在2004年日本国际机床展览会上，展出和发行《有关机床和制造技术的研究成果摘要汇编》一书。该成果绝大部分出自日本高校，每一成果限刊出日、英文各一页，总共121页(16开本)。这也是将科技资源推向社会的一种方法，值得我们仿效。 　　总之，我们应改变营销理念，向用户提供“全面解决方案”，用市场和用户需求来“拉动”企业自主技术创新；以建立新的制造技术行业科研创新体系，对引进技术和国外产品以科学试验的方法进行消化吸收，充分利用高校、研究所已有的科技创新资源来“推动”企业自主技术创新。只要我们坚持不懈地从机制、体制上一“拉”一“推”，就能提升我国机床企业自主技术创新能力，改变国内技术很少原创的状况，振兴我国的机床业。
　　(摘自：中国机械网)