中國大規模的基礎建設，5G等先進(jìn)技術(shù)的集中爆發(fā)，讓工程機械有了大規模的應用場(chǎng)景，因而也培育出一個(gè)強大的產(chǎn)業(yè)。中國工程機械產(chǎn)業(yè)開(kāi)始了史無(wú)前例的快速追趕，并擠進(jìn)了世界工程機械強國陣容。雖然還有許多“卡脖子”難題未解，但在第四次工業(yè)革命風(fēng)起云涌的大背景下，龐大的中國工程機械產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了邊發(fā)展邊重構工業(yè)互聯(lián)的歷史重任。

中國工程機械求解“卡脖子”難題

工程機械是“中國制造”的一張名片，很多設備可謂“大國重器”，其關(guān)鍵零部件“卡脖子”問(wèn)題一直備受關(guān)注。記者在“工程機械之都”長(cháng)沙等地采訪(fǎng)了解到，近年來(lái)國內工程機械行業(yè)關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化率不斷提升，能夠“頂得上”，但部分高端零部件仍然依賴(lài)進(jìn)口，國產(chǎn)零部件離“用得好”還有差距。而隨著(zhù)行業(yè)加快智能化、數字化轉型，控制器、傳感器等技術(shù)難題又擺在了企業(yè)面前，急需奮力求解。

國產(chǎn)零部件“頂得上”

位于湖南長(cháng)沙經(jīng)開(kāi)區的三一重工“18號廠(chǎng)房”，一派繁忙的生產(chǎn)景象。車(chē)間顯要位置展示的不是企業(yè)獲得的榮譽(yù)，而是發(fā)動(dòng)機、馬達、軸承、液壓件等各種關(guān)鍵零部件。工作人員說(shuō)，這些關(guān)鍵零部件都是三一自己設計、制造，并且實(shí)現了全面應用。

這是行業(yè)破解關(guān)鍵零部件瓶頸的一個(gè)縮影。事實(shí)上，工程機械行業(yè)很長(cháng)一段時(shí)間存在“卡脖子”問(wèn)題。以至于在2010年前，中國市場(chǎng)生產(chǎn)多少臺挖掘機，是由國外油缸企業(yè)決定，因為當時(shí)國產(chǎn)油缸密封性不好、容易漏油，挖掘機所需的油缸只能依賴(lài)進(jìn)口。

2020年新冠肺炎疫情在全球蔓延，國內一些工程機械企業(yè)面臨海外零部件供應商停產(chǎn)、減少的嚴峻形勢，這再次對供應鏈安全敲響了警鐘。一家企業(yè)的負責人告訴記者，去年6月，國外某品牌的汽車(chē)底盤(pán)斷供，主機廠(chǎng)不得不趕緊在國內尋找替代產(chǎn)品。

不過(guò)，這次危機并沒(méi)有真正卡住國內工程機械行業(yè)的脖子。在業(yè)內人士看來(lái)，這得益于近年來(lái)整個(gè)行業(yè)不斷加大研發(fā)投入，推動(dòng)關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化，國產(chǎn)零部件在關(guān)鍵時(shí)刻能夠“頂得上”。

中國機械工業(yè)聯(lián)合會(huì )的分析稱(chēng)，在國家“強基”工程的引導和市場(chǎng)需求的拉動(dòng)下，一批具有自主知識產(chǎn)權的關(guān)鍵零部件實(shí)現了技術(shù)和規模應用的重大突破，部分核心零部件“卡脖子”問(wèn)題有所緩解。

以徐工為例，這家企業(yè)在“十三五”期間攻破的關(guān)鍵技術(shù)中，20%都是“卡脖子”技術(shù)。如今，徐工的起重機、挖掘機等主機實(shí)現了全型譜系統化配套，液壓件、傳動(dòng)件、電氣件的自制率快速提升。

“關(guān)鍵零部件是一個(gè)投入大、短期內又難以見(jiàn)效的領(lǐng)域，一旦被人‘卡脖子’，滋味是不好受的。”徐工集團工程機械有限公司董事長(cháng)王民說(shuō)，如今，國內的很多研發(fā)成果已經(jīng)達到國際先進(jìn)水平，不少自主可控的硬核技術(shù)掌握在自己手中。

自2005年以來(lái)，三一重工成立了10多家零部件公司，通過(guò)自主創(chuàng )新和協(xié)同創(chuàng )新對關(guān)鍵零部件進(jìn)行研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。這家主機企業(yè)擁有了不少“叫得響”的關(guān)鍵零部件，比如三一中興公司成為國內規模最大、品種最多的液壓油缸生產(chǎn)基地之一，三一自產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機和底盤(pán)開(kāi)始應用于工程機械和重卡。

三一重工總裁向文波認為，關(guān)鍵零部件過(guò)于依賴(lài)國外，產(chǎn)業(yè)鏈就會(huì )很脆弱，這既是安全問(wèn)題，也是成本問(wèn)題。經(jīng)過(guò)這幾年的努力，三一的國產(chǎn)配置率不斷提高，提升了企業(yè)的整體競爭力。

向“最后10%”高舉高打

記者了解到，盡管工程機械零部件取得了長(cháng)足進(jìn)步，但還存在“高端產(chǎn)品缺失、中低端產(chǎn)品同質(zhì)化”的問(wèn)題。高端液壓件、高端底盤(pán)、大噸位發(fā)動(dòng)機等零部件進(jìn)口量大，面臨價(jià)格高、周期長(cháng)、供貨不穩定等掣肘。

中聯(lián)重科副總裁孫昌軍認為，在中低端設備領(lǐng)域，零部件逐步實(shí)現國產(chǎn)替代，但部分高端關(guān)鍵零部件仍舊依賴(lài)從歐美日等地進(jìn)口。當前，中國工程機械龍頭主機企業(yè)已經(jīng)處于全球行業(yè)的第一陣營(yíng)，一旦企業(yè)進(jìn)入“高端競爭”“精品競爭”階段，就可能被“卡脖子”。

記者了解到，由于材料、設計、制造工藝等方面的差距，一些國產(chǎn)關(guān)鍵零部件的穩定性、可靠性、耐久性有所欠缺，導致客戶(hù)不敢試，主機廠(chǎng)也不敢用。比如，核電站吊裝需要特大噸位起重機，客戶(hù)對于國產(chǎn)關(guān)鍵零部件“心里沒(méi)底”，還是得用國外產(chǎn)品。挖掘機被稱(chēng)為“工程機械皇冠上的明珠”，由于其性能要求高，配置的發(fā)動(dòng)機也大量是國外品牌。

此外，國產(chǎn)關(guān)鍵零部件還缺乏創(chuàng )新，一些零部件停留在仿制國外產(chǎn)品的階段。特別是前沿產(chǎn)品落后于人，比如汽車(chē)起重機的“單發(fā)”發(fā)動(dòng)機便是由德國企業(yè)首先推出，國內企業(yè)再跟進(jìn)學(xué)習。

王民認為，中國工程機械行業(yè)已經(jīng)解決了90%的難題，但最關(guān)鍵的是要攻克最后10%，這就如同攀登珠穆朗瑪峰的最后幾百米。中國工程機械產(chǎn)業(yè)核心零部件要向“高新優(yōu)獨”上進(jìn)取，必須“主攻高端、高舉高打”。

一方面，要重視基礎創(chuàng )新。山河智能董事長(cháng)何清華說(shuō)，要突破高端關(guān)鍵零部件的設計“門(mén)檻”，不是“運動(dòng)式、砸錢(qián)”能解決的，而要精耕細作、埋頭苦干，鼓勵在某個(gè)方面有絕技的企業(yè)沉下心研發(fā)。對于單個(gè)主機廠(chǎng)研發(fā)零部件的投入太大、市場(chǎng)太小、不劃算的問(wèn)題，可以通過(guò)主機廠(chǎng)參與投資的基金引導，重點(diǎn)建設、扶持高端核心零部件企業(yè)，最終輻射整個(gè)行業(yè)。

另一方面，有業(yè)內人士建議在需求端借鑒新能源汽車(chē)扶持政策，補貼終端用戶(hù)，引導和激勵國產(chǎn)關(guān)鍵零部件的使用，把市場(chǎng)真正培育起來(lái)，以解決過(guò)去國內產(chǎn)品不被接受而沒(méi)有辦法改進(jìn)和迭代的問(wèn)題。

探索智能轉型新課題

當前，工程機械行業(yè)加快智能化、數字化轉型，各大企業(yè)都在布局智能制造工廠(chǎng)，5G遙控挖掘機、無(wú)人起重機、無(wú)人壓路機、無(wú)人攪拌車(chē)等新型設備層出不窮。記者了解到，傳統制造企業(yè)在智能化、數字化領(lǐng)域的基礎薄弱，從研發(fā)設計到生產(chǎn)服務(wù)環(huán)節面臨一些新的“卡脖子”問(wèn)題。

湖南省工信廳裝備工業(yè)處有關(guān)負責人說(shuō)，原來(lái)制造業(yè)“卡脖子”的地方，主要還是在某個(gè)核心部件，如發(fā)動(dòng)機、液壓件，而隨著(zhù)智能化升級，更重要的“卡脖子”問(wèn)題是涉及高端精密加工的制造裝備。

記者在一家工程機械企業(yè)的智能制造車(chē)間看到，整個(gè)車(chē)間有上百臺工業(yè)機器人。技術(shù)人員坦言，在硬件層面，智能化產(chǎn)線(xiàn)、工業(yè)機器人很多“工具”需要從日本等國家進(jìn)口;在軟件層面，數字化、智能化離不開(kāi)“算法”，現在使用的大多還是國外算法。

不僅如此，工程機械行業(yè)需要的仿真分析等工業(yè)軟件、被稱(chēng)為工程機械“大腦”的控制器以及設備上遍布的傳感器，也大量需要進(jìn)口。一家工程機械企業(yè)的研發(fā)人員說(shuō)，控制器對可靠性要求很高，而國外企業(yè)不開(kāi)放控制器的“底層”(即與硬件匹配的驅動(dòng)，相當于手機的安卓系統)，國內企業(yè)受制于人，只能在其平臺上進(jìn)行小應用的編程。

上述工信部門(mén)負責人建議，要大力推進(jìn)短板裝備攻關(guān)，引導企業(yè)充分利用數字化、網(wǎng)絡(luò )化技術(shù)，研發(fā)智能化裝備產(chǎn)品。把提升智能制造供給能力放在更為突出的位置，加快突破智能制造核心裝備及工業(yè)軟件系統，盡快補齊關(guān)鍵裝備、基礎零部件、系統軟件等短板。

業(yè)內人士指出，破解新的“卡脖子”問(wèn)題，傳統制造企業(yè)不能單打獨斗，而要整合行業(yè)資源，形成能力互補、利益共享、風(fēng)險共擔的產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。記者了解到，有的企業(yè)已在和國內供應商“齊頭并進(jìn)”，探索構建智能化、數字化時(shí)代的協(xié)同創(chuàng )新模式。

中聯(lián)重科數字化轉型記

在“工程機械之都”長(cháng)沙，中聯(lián)重科是一家“老資格”企業(yè)，它的前身是原建設部長(cháng)沙建設機械研究院。在數字化浪潮下，它又是一個(gè)勇于嘗鮮的“新玩家”。近期，記者走進(jìn)這家位列全球工程機械前五強的企業(yè)，對話(huà)中聯(lián)重科董事長(cháng)詹純新，一探其數字化轉型的脈絡(luò )。

產(chǎn)品智能化切入

2014年前后，工程機械行業(yè)經(jīng)過(guò)上一輪“井噴式”增長(cháng)，陷入了低谷。之前行業(yè)狂飆的時(shí)候，一切都是粗放式的，還沒(méi)來(lái)得及涂裝的塔吊都能直接被客戶(hù)買(mǎi)走。當市場(chǎng)低迷時(shí)，前路在哪里?

彼時(shí)，這個(gè)問(wèn)題縈繞在詹純新的心頭。工程師出身的他，決定回歸“做好產(chǎn)品”這個(gè)本源。而國外企業(yè)的“工業(yè)4.0”給了他啟發(fā)，這個(gè)概念的核心是“嵌入式傳感器”。

從產(chǎn)品的智能化切入，成了中聯(lián)重科的數字化路徑。中聯(lián)重科提出4.0產(chǎn)品的“三個(gè)自”，即通過(guò)加裝嵌入式傳感器，實(shí)現產(chǎn)品自診斷、自調整、自適應，讓設備“能感知、有大腦、會(huì )思考”。

3200噸履帶式起重機，用于核電站外層安全殼穹頂的吊裝。穹頂有幾個(gè)籃球場(chǎng)大，起吊、變幅、升鉤、行走平移、調整、落鉤要一氣呵成，每個(gè)螺栓必須嚴絲合縫。中聯(lián)重科給起重機裝上100多個(gè)傳感器，實(shí)時(shí)感知壓力、載荷、速度等狀態(tài)，得以“又輕又準”地完成高難度動(dòng)作。

截至目前，中聯(lián)重科已有近300款4.0產(chǎn)品完成下線(xiàn)，4.0產(chǎn)品在公司新產(chǎn)品銷(xiāo)售占比達到90%以上。

產(chǎn)品智能化后，過(guò)去靠老師傅經(jīng)驗積累演進(jìn)的傳統制造業(yè)，裝上了“加速器”。中聯(lián)重科副總裁孫昌軍說(shuō)，原來(lái)工程機械設備是孤立的，現在每臺設備都裝了傳感器，工程師坐在家里就能知道產(chǎn)品的狀態(tài)，產(chǎn)品糾錯、迭代和創(chuàng )新的速度大大加快。

智能化產(chǎn)品的大數據匯集到中聯(lián)重科自己的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺——云谷工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺。目前，這個(gè)平臺已連接約45萬(wàn)臺套、價(jià)值千億元級別的設備資產(chǎn)，采集超過(guò)9000余種數據參數，其中包括工程機械設備的工作時(shí)長(cháng)、壓力、檔位、油耗等多類(lèi)工況數據。

中科云谷副總經(jīng)理楊輝說(shuō)，基于這些數據，可以對關(guān)鍵部件進(jìn)行遠程健康評估、壽命預測和預測性維護，由被動(dòng)服務(wù)變?yōu)?ldquo;主動(dòng)、預測性服務(wù)”。

“產(chǎn)品+傳感器”再進(jìn)一步，還可以“+人工智能”。中聯(lián)重科將此應用于智慧農機和智慧農業(yè)，比如收割機通過(guò)機器視覺(jué)識別作物的長(cháng)勢和倒伏情況，并自動(dòng)調整割臺高度，從而提高作業(yè)效率。

商業(yè)模式再造

產(chǎn)品智能化只是第一步，作為企業(yè)的管理者，詹純新琢磨將數字化進(jìn)一步延伸到商業(yè)模式和經(jīng)營(yíng)管理。

工程機械行業(yè)的傳統商業(yè)模式是分銷(xiāo)代理制，這種模式的弊端是效率低、成本高、服務(wù)不及時(shí)、客戶(hù)體驗感不好，企業(yè)對風(fēng)險的把控能力也不強。

“到了數字化時(shí)代，不能還是老一套。”變革觸動(dòng)的是長(cháng)期形成的慣性思維，阻力自然不小，但詹純新態(tài)度堅決：必須顛覆傳統，按照“互聯(lián)網(wǎng)思維”做企業(yè)。

具體做法是：整個(gè)營(yíng)銷(xiāo)組織“極其扁平化”，企業(yè)和客戶(hù)之間進(jìn)行“端到端”管理，所有客戶(hù)、業(yè)務(wù)員全部進(jìn)入公司總部的大數據平臺，產(chǎn)品、財務(wù)等數據在后臺一目了然。

楊輝說(shuō)，新的模式實(shí)現“雙贏(yíng)”。一方面，它降低了成本，提高了產(chǎn)品競爭力，企業(yè)對于客戶(hù)設備運行狀況與信用等風(fēng)險的防范更有力;另一方面，客戶(hù)通過(guò)大數據平臺，也能對設備進(jìn)行高效管理，獲得一系列增值服務(wù)。

海外市場(chǎng)遵循同樣的邏輯。以往企業(yè)“走出去”，要找到既懂產(chǎn)品又了解當地市場(chǎng)和客戶(hù)需求的人，是一件很難的事。從國內派出的業(yè)務(wù)員依賴(lài)于少數幾個(gè)代理商，有的一年也做不了多少單業(yè)務(wù)，逐漸變得難以為繼。

中聯(lián)重科改變玩法，用“海外航空港+本地化地面部隊+產(chǎn)品事業(yè)部”的模式，在統一的大數據平臺上，海外業(yè)務(wù)同樣實(shí)現了扁平化管理。

詹純新說(shuō)，如今在海外，企業(yè)和客戶(hù)可以實(shí)現“端到端”。正是因為有了大數據平臺和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，讓商業(yè)模式的這種變革成為可能。

“未來(lái)工廠(chǎng)”已來(lái)

數字化轉型的另一個(gè)場(chǎng)景是在生產(chǎn)線(xiàn)，這同樣是顛覆性的。

不久前，位于湖南常德的中聯(lián)重科塔機智能工廠(chǎng)全線(xiàn)投產(chǎn)，其中包括1座“智能工廠(chǎng)”、2個(gè)“燈塔車(chē)間”、3座“智能立庫”、4條“黑燈產(chǎn)線(xiàn)”，生產(chǎn)效率提升至每18分鐘下線(xiàn)一臺塔機。

這還只是中聯(lián)重科工廠(chǎng)數字化的“前哨站”。坐落在長(cháng)沙高新區的中聯(lián)智慧產(chǎn)業(yè)城，項目總占地面積超過(guò)10000畝，計劃總投資約1000億元。根據規劃，中聯(lián)智慧產(chǎn)業(yè)城將布局建設超過(guò)7個(gè)全球領(lǐng)先的燈塔工廠(chǎng)，300余條智能產(chǎn)線(xiàn)，以及一個(gè)面積達數萬(wàn)平方米的大數據中心。

這是中聯(lián)重科“面向未來(lái)、引領(lǐng)20年”的“未來(lái)工廠(chǎng)”。通過(guò)全價(jià)值鏈數字化運營(yíng)、智能排產(chǎn)、工業(yè)AI、數字孿生、全流程智能物流、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數據平臺等多維度結合，中聯(lián)智慧產(chǎn)業(yè)城要成為“有感知、會(huì )思考”的智慧工廠(chǎng)。

“未來(lái)的變革將是顛覆性的升級，在數字化驅動(dòng)下企業(yè)會(huì )更加靈敏、靈動(dòng)、靈活，甚至生產(chǎn)制造都可以平臺化。”對于詹純新來(lái)說(shuō)，這家創(chuàng )立近30年的工程機械企業(yè)，數字化轉型有著(zhù)無(wú)限可能。

(來(lái)源：經(jīng)濟參考報)

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