中國大規(guī)模的基礎建設，5G等先進技術的集中爆發(fā)，讓工程機械有了大規(guī)模的應用場景，因而也培育出一個強大的產業(yè)。中國工程機械產業(yè)開始了史無前例的快速追趕，并擠進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)革命風起云涌的大背景下，龐大的中國工程機械產業(yè)迎來了邊發(fā)展邊重構工業(yè)互聯的歷史重任。

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”，其關鍵零部件“卡脖子”問題一直備受關注。記者在“工程機械之都”長沙等地采訪了解到，近年來國內工程機械行業(yè)關鍵零部件的國產化率不斷提升，能夠“頂得上”，但部分高端零部件仍然依賴進口，國產零部件離“用得好”還有差距。而隨著行業(yè)加快智能化、數字化轉型，控制器、傳感器等技術難題又擺在了企業(yè)面前，急需奮力求解。

國產零部件“頂得上”

位于湖南長沙經開區(qū)的三一重工“18號廠房”，一派繁忙的生產景象。車間顯要位置展示的不是企業(yè)獲得的榮譽，而是發(fā)動機、馬達、軸承、液壓件等各種關鍵零部件。工作人員說，這些關鍵零部件都是三一自己設計、制造，并且實現了全面應用。

這是行業(yè)破解關鍵零部件瓶頸的一個縮影。事實上，工程機械行業(yè)很長一段時間存在“卡脖子”問題。以至于在2010年前，中國市場生產多少臺挖掘機，是由國外油缸企業(yè)決定，因為當時國產油缸密封性不好、容易漏油，挖掘機所需的油缸只能依賴進口。

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、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，國外某品牌的汽車底盤斷供，主機廠不得不趕緊在國內尋找替代產品。

不過，這次危機并沒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，這得益于近年來整個行業(yè)不斷加大研發(fā)投入，推動關鍵零部件的國產化，國產零部件在關鍵時刻能夠“頂得上”。

中國機械工業(yè)聯合會的分析稱，在國家“強基”工程的引導和市場需求的拉動下，一批具有自主知識產權的關鍵零部件實現了技術和規(guī)模應用的重大突破，部分核心零部件“卡脖子”問題有所緩解。

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

“關鍵零部件是一個投入大、短期內又難以見效的領域，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王民說，如今，國內的很多研發(fā)成果已經達到國際先進水平，不少自主可控的硬核技術掌握在自己手中。

自2005年以來，三一重工成立了10多家零部件公司，通過自主創(chuàng)新和協同創(chuàng)新對關鍵零部件進行研發(fā)及產業(yè)化。這家主機企業(yè)擁有了不少“叫得響”的關鍵零部件，比如三一中興公司成為國內規(guī)模最大、品種最多的液壓油缸生產基地之一，三一自產的發(fā)動機和底盤開始應用于工程機械和重卡。

三一重工總裁向文波認為，關鍵零部件過于依賴國外，產業(yè)鏈就會很脆弱，這既是安全問題，也是成本問題。經過這幾年的努力，三一的國產配置率不斷提高，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足進步，但還存在“高端產品缺失、中低端產品同質化”的問題。高端液壓件、高端底盤、大噸位發(fā)動機等零部件進口量大，面臨價格高、周期長、供貨不穩(wěn)定等掣肘。

中聯重科副總裁孫昌軍認為，在中低端設備領域，零部件逐步實現國產替代，但部分高端關鍵零部件仍舊依賴從歐美日等地進口。當前，中國工程機械龍頭主機企業(yè)已經處于全球行業(yè)的第一陣營，一旦企業(yè)進入“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，一些國產關鍵零部件的穩(wěn)定性、可靠性、耐久性有所欠缺，導致客戶不敢試，主機廠也不敢用。比如，核電站吊裝需要特大噸位起重機，客戶對于國產關鍵零部件“心里沒底”，還是得用國外產品。挖掘機被稱為“工程機械皇冠上的明珠”，由于其性能要求高，配置的發(fā)動機也大量是國外品牌。

此外，國產關鍵零部件還缺乏創(chuàng)新，一些零部件停留在仿制國外產品的階段。特別是前沿產品落后于人，比如汽車起重機的“單發(fā)”發(fā)動機便是由德國企業(yè)首先推出，國內企業(yè)再跟進學習。

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

一方面，要重視基礎創(chuàng)新。山河智能董事長何清華說，要突破高端關鍵零部件的設計“門檻”，不是“運動式、砸錢”能解決的，而要精耕細作、埋頭苦干，鼓勵在某個方面有絕技的企業(yè)沉下心研發(fā)。對于單個主機廠研發(fā)零部件的投入太大、市場太小、不劃算的問題，可以通過主機廠參與投資的基金引導，重點建設、扶持高端核心零部件企業(yè)，最終輻射整個行業(yè)。

另一方面，有業(yè)內人士建議在需求端借鑒新能源汽車扶持政策，補貼終端用戶，引導和激勵國產關鍵零部件的使用，把市場真正培育起來，以解決過去國內產品不被接受而沒有辦法改進和迭代的問題。

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，5G遙控挖掘機、無人起重機、無人壓路機、無人攪拌車等新型設備層出不窮。記者了解到，傳統(tǒng)制造企業(yè)在智能化、數字化領域的基礎薄弱，從研發(fā)設計到生產服務環(huán)節(jié)面臨一些新的“卡脖子”問題。

湖南省工信廳裝備工業(yè)處有關負責人說，原來制造業(yè)“卡脖子”的地方，主要還是在某個核心部件，如發(fā)動機、液壓件，而隨著智能化升級，更重要的“卡脖子”問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)的智能制造車間看到，整個車間有上百臺工業(yè)機器人。技術人員坦言，在硬件層面，智能化產線、工業(yè)機器人很多“工具”需要從日本等國家進口;在軟件層面，數字化、智能化離不開“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，也大量需要進口。一家工程機械企業(yè)的研發(fā)人員說，控制器對可靠性要求很高，而國外企業(yè)不開放控制器的“底層”(即與硬件匹配的驅動，相當于手機的安卓系統(tǒng))，國內企業(yè)受制于人，只能在其平臺上進行小應用的編程。

上述工信部門負責人建議，要大力推進短板裝備攻關，引導企業(yè)充分利用數字化、網絡化技術，研發(fā)智能化裝備產品。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(tǒng)，盡快補齊關鍵裝備、基礎零部件、系統(tǒng)軟件等短板。

業(yè)內人士指出，破解新的“卡脖子”問題，傳統(tǒng)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、風險共擔的產業(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”，探索構建智能化、數字化時代的協同創(chuàng)新模式。

中聯重科數字化轉型記

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

產品智能化切入

2014年前后，工程機械行業(yè)經過上一輪“井噴式”增長，陷入了低谷。之前行業(yè)狂飆的時候，一切都是粗放式的，還沒來得及涂裝的塔吊都能直接被客戶買走。當市場低迷時，前路在哪里?

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

從產品的智能化切入，成了中聯重科的數字化路徑。中聯重科提出4.0產品的“三個自”，即通過加裝嵌入式傳感器，實現產品自診斷、自調整、自適應，讓設備“能感知、有大腦、會思考”。

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

截至目前，中聯重科已有近300款4.0產品完成下線，4.0產品在公司新產品銷售占比達到90%以上。

產品智能化后，過去靠老師傅經驗積累演進的傳統(tǒng)制造業(yè)，裝上了“加速器”。中聯重科副總裁孫昌軍說，原來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品的狀態(tài)，產品糾錯、迭代和創(chuàng)新的速度大大加快。

智能化產品的大數據匯集到中聯重科自己的工業(yè)互聯網平臺——云谷工業(yè)物聯網平臺。目前，這個平臺已連接約45萬臺套、價值千億元級別的設備資產，采集超過9000余種數據參數，其中包括工程機械設備的工作時長、壓力、檔位、油耗等多類工況數據。

中科云谷副總經理楊輝說，基于這些數據，可以對關鍵部件進行遠程健康評估、壽命預測和預測性維護，由被動服務變?yōu)?ldquo;主動、預測性服務”。

“產品+傳感器”再進一步，還可以“+人工智能”。中聯重科將此應用于智慧農機和智慧農業(yè)，比如收割機通過機器視覺識別作物的長勢和倒伏情況，并自動調整割臺高度，從而提高作業(yè)效率。

商業(yè)模式再造

產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一步延伸到商業(yè)模式和經營管理。

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

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

具體做法是：整個營銷組織“極其扁平化”，企業(yè)和客戶之間進行“端到端”管理，所有客戶、業(yè)務員全部進入公司總部的大數據平臺，產品、財務等數據在后臺一目了然。

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

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

中聯重科改變玩法，用“海外航空港+本地化地面部隊+產品事業(yè)部”的模式，在統(tǒng)一的大數據平臺上，海外業(yè)務同樣實現了扁平化管理。

詹純新說，如今在海外，企業(yè)和客戶可以實現“端到端”。正是因為有了大數據平臺和互聯網技術，讓商業(yè)模式的這種變革成為可能。

“未來工廠”已來

數字化轉型的另一個場景是在生產線，這同樣是顛覆性的。

不久前，位于湖南常德的中聯重科塔機智能工廠全線投產，其中包括1座“智能工廠”、2個“燈塔車間”、3座“智能立庫”、4條“黑燈產線”，生產效率提升至每18分鐘下線一臺塔機。

這還只是中聯重科工廠數字化的“前哨站”。坐落在長沙高新區(qū)的中聯智慧產業(yè)城，項目總占地面積超過10000畝，計劃總投資約1000億元。根據規(guī)劃，中聯智慧產業(yè)城將布局建設超過7個全球領先的燈塔工廠，300余條智能產線，以及一個面積達數萬平方米的大數據中心。

這是中聯重科“面向未來、引領20年”的“未來工廠”。通過全價值鏈數字化運營、智能排產、工業(yè)AI、數字孿生、全流程智能物流、工業(yè)互聯網大數據平臺等多維度結合，中聯智慧產業(yè)城要成為“有感知、會思考”的智慧工廠。

“未來的變革將是顛覆性的升級，在數字化驅動下企業(yè)會更加靈敏、靈動、靈活，甚至生產制造都可以平臺化。”對于詹純新來說，這家創(chuàng)立近30年的工程機械企業(yè)，數字化轉型有著無限可能。

(來源：經濟參考報)

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