第五百六十五章 系统优化

　　机床系统化设计的概念并不是由中国学者首创的，其思想可以一直追溯到机床起源的年代，在那个时候，中国人甚至还没有接触过现代意义上的机床。

　　什么叫系统化设计，如何做系统化设计，在过去200年中有着不少讨论，但真正取得实质性的进展，却是在过去的十几年中。而在其中做出最大贡献的，便是来自于中国的工程师和学者。

　　自2000年开始，中国便成为全球最大的机床消费国，随后又成为全球最大的机床生产国。生产技术的进步，从来都是与应用息息相关的。丰富的应用实践，为工程师和学者们提供了海量的研究数据，这便促成了中国在机床系统化设计领域里的飞速进步。

　　肖文珺从十几年前便开始进入这个领域，凭借着她的天资以及临机集团、苍龙研究院所提供的实践机会，她很快就成为这个领域里的佼佼者。到现在，在全球范围内，如果肖文珺自谦说自己的水平只能排第二，还真没有哪个人敢跳出来说自己是第一。

　　肖文珺所研究的机床系统化问题，涉及到三个层次。

　　第一个层次，是单台机床的最优化设计。她所以会在这个方面做出成绩，很大一部分原因是情势所迫。中国机床与西方机床相比，在零部件的精度方面有很大差距，要想在短时间内赶上基本没有可能。在这种情况下，如何通过零部件的配合来弥补单个部件的精度差异，就成为一个很有价值也很有挑战性的课题。

　　在唐子风的支持下，肖文珺和于晓惠联手，一个做理论研究，一个做实践验证，也不知道花费了临机集团的多少研究经费，终于开发出了一套计算模型，并且成功地应用于生产实践。

　　有了这套模型，临机集团便补上了零部件精度不足的短板，能够制造出精度、品质不亚于西方同行的高端机床，参与市场竞争。由于降低了对零部件精度的要求，临机集团的机床还拥有了价格上的优势，进而获得了更强的竞争力，也改写了机床市场的竞争规则。

　　于晓惠向楚占龙等人说起工匠精神和工程师精神的差异，其实也并非强词夺理，而是有一定依据的。

　　零部件精度的提高是有极限的，精度达到一定水平之后，每提升一点，要付出的成本都会呈几何级数上升。所谓工匠精神的背后，其实就是成本的无限堆积，而这些成本都是要由用户来承担的。

　　借助于系统优化的技术，临机集团可以用精度稍逊的零部件，组合出高精度的机床，这就大大地节约了成本。这样一来，机床企业的竞争就由不断追求零部件的高精度，转向了寻求机床设计的优化，而后者拼的是理论水平以及数据支撑。

　　理论方面，中外各有所长，也没法说谁更强一点。但在数据支撑这方面，中国机床企业所拥有的优势，就是西方同行所不具备的，而且也是它们无法超越的。

　　数据来自于生产实践，中国有几百万台机床，日复一日地运转，每时每刻都会产生出以TB为单位计算的数据，这些数据就是机床优化设计的基础。西方机床企业就算拥有再多的理论模型，没有数据支撑也是枉然。

　　机床系统化设计的第二个层次，则是工厂级别的机床组合优化。生产一种产品要经历许多个工序，每个工序要使用不同的机床，所以一家工厂里的机床种类是很多的。

　　传统的工厂里，机床来自于不同的供应商，工人也有泾渭分明的工种划分，开车床的是车工，开铣床的是铣工，各干各的活，哪道工序出了问题，后续的工序就只能眼睁睁看着，插不上手。

　　信息技术的发展，催生了智能制造的概念。一线操作工的数量不断减少，有些企业甚至出现了所谓“无灯车间”，整条生产线上的所有设备都是通过自动化装置联接在一起的，一道生产指令就能够完成所有工序的操作。而要实现这一点，就要求生产线上的机床要符合统一的标准。

　　工厂级别的机床组合优化，包括机床设计的标准化，还有前后工序机床之间的协调配合，此外，还要考虑容错和冗余的因素。在一条生产线上，如果有一台机床发生了故障，后面的工序就无法进行。容错设计就是要在有机床出现故障的情况下，智能化地绕开故障点，避免生产中断。

　　在达到容错的效果，就需要生产线上有一定的冗余。其中一种方法，就是让机床具有通用性，一台机床坏了，另一台机床马上能够改变功能，代替这台机床的作用。现代数控加工中心原本也是能够同时完成多种加工作业的，功能上存在着一定的冗余。不过，要保留多大的冗余量，就涉及到很复杂的计算，不是随便就能够设计出来的。

　　前两个层次的系统化设计，国外的机床同行也同样在做，大家只是水平上有些差异。肖文珺所做的第三个层次的系统化设计，可就是一个具有鲜明中国特色的层次，那就是跨地区、跨行业的机床组合优化，涉及到数十万台机床的协作。

　　在一个工厂内部，无论如何进行生产组织，设备的闲置都是难以避免的，尤其是高端且具有专业性的加工设备。

　　例如，有些工厂在生产中涉及到超重型部件的切削加工，为此就需要购置超重型机床。但这种超重型部件的加工，却不是每天都有的，也许一年也只有那么几次。这样一来，企业拥有的超重型机床在大多数时候都是闲置的。

　　这一类高端的专业机床，往往价格都非常高。一旦闲置，造成的资金浪费就是极其可观的。

　　肖文珺所做的跨地区、跨行业机床组合优化，就是通过网络技术把各企业拥有的专业设备联系起来，某一家企业的机床闲置时，可以承接其他企业的同类加工任务。这样一来，另一家企业就可以不用购置这类专用机床，从而节省下大量的设备投资。而拥有机床的那家企业，又可以通过为其他企业代工来获得收入，缩短设备投资的回收期。

　　除了这类高端专业机床之外，一般的通用机床其实也存在跨企业借用的可能性与必要性。许多企业的生产不是连续的，往往是有几个月旺季，又有几个月淡季。进入旺季的时候，企业会嫌设备不够用，而进入淡季时，企业的设备又会大量闲置。如果能够建立一个跨企业的设备使用平台，不同企业就可以在旺季和淡季时与其他企业调济生产能力的余缺，这无疑也是很有价值的。

　　要实现企业间的设备共享，同样存在设备标准化和通用化的问题。越是专业性的设备，越不容易与其他企业共享。但如果一味强调设备的通用性，对于专业生产来说，又未免影响效率。如何在专业性和通用性之间取得平衡，也是一门高深的学问。

　　说这个层次具有中国特色，是因为在西方国家里，要实现设备的跨企业共享，涉及到的利益牵扯太多，这不是工程师们能够解决的问题。而在中国，至少在国有企业范围内，要推行这套体系是有一定基础的。

　　肖文珺最初也没想到这件事能够办成，她只是在闲聊的时候，向唐子风说起了这样一个思路。没想到唐子风当了真，一边吩咐她和于晓惠尽快拿出一个可行方案来，一边利用自己的行业影响力开始了推广。№Ⅰ

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