从山东制造 看大有可为的传统产业升级
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中国制造由大到强，制造业高质量发展，都离不开传统产业转型升级。中国制造企业数量大、门类多，规模和水平差距大，决定了转型升级的多元化、多模式。条条大路通罗马，许多企业依靠独特高效的技术创新、管理创新路径，同样能到达理想的彼岸。在山东这个以传统产业为主的工业大省，在看上去是旧动能的产业中，开出来一朵朵新动能之花，传统产业转型升级大有可为。
基础技术驱动的产业升级
山东天瑞重工是一家生产凿岩机的公司。在这个狭小的凿岩钻孔机械领域，一钻就是三十多年的天瑞掌门人，深知要在这个领域站稳脚跟，必须大大提高产品的使用寿命，而零部件的耐用性则是关键。中国在这一领域并不缺乏原创理论，西安交通大学周慧久院士创立的“小能多冲理论”，阐明了金属材料在小能量多次冲击条件下，强度韧性合理配合的规律性，对提高我国凿岩机械易损件的使用寿命有重要价值。天瑞掌门人则进一步传承了这套理论并将其应用于产品，使得凿岩机易损件的使用寿命大幅度提高。我国越来越多的隧道施工工程为这一理论和技术在产业上的应用提供了丰富的土壤。天瑞凿岩机凭借对基础理论的持续消化吸收与发展，将凿岩机这个产品做到了细分市场产品质量的领军企业，成为国家工信部制造业单项冠军产品。
天瑞重工并没有止步，他们又将注意力放到了磁悬浮电机这个看上去风马牛不相及的新兴产业上。提起磁悬浮技术，大家想到的是磁悬浮列车。而其基本原理就是平面悬浮，下面有磁铁，上面有线圈，产生磁场，同极相斥，让物体浮起。而如果这种技术应用在电机上，效果就非常令人期待。
普通电机轴都是通过轴承支撑，转运时有摩擦、有能耗，长时间使用要损坏。而磁悬浮电机的电机轴采用四对电磁线圈支撑，通电后产生磁场对轴产生吸引力，达到平衡之后轴就悬浮起来了。解决了传统摩擦问题，这可是传统电机的福音。于是，天瑞重工又一头扎入这个行业的攻坚。
用这种磁悬浮电机生产的鼓风机，大幅度减少了因摩擦而产生的能量损失，降低了噪音，大幅度提高了叶轮的转速，通过专有叶轮设计技术和控制技术，大大提高了鼓风机的性能。与传统的罗茨鼓风机相比节能30%，噪音降低30%。
中国目前每年生产20多亿吨水泥，如果采用磁悬浮鼓风机代替罗茨鼓风机，能够节省40亿度电。这项技术应用在城市、化工、造纸等污水处理行业中，效果也特别突出，可节能30%以上，使每吨污水的处理费用降低20%。中国市场上有十几万台罗茨鼓风机应用在石化、造纸、食品、制药等产业，如果大部分改用磁悬浮鼓风机，每年可以节省几百亿度电。
天瑞重工还在研发磁悬浮电机的系列产品，如磁悬浮真空泵、磁悬浮冷媒压缩机、磁悬浮低温余热发电机、磁悬浮空压机等，它们的共同特点是节能20%～40%，噪音降低30%左右，寿命长，维护费用低，还可以实现大数据云平台的远程控制。这些新产品将引领一个生机盎然的绿色制造大市场。
关键核心技术突破的创新升级
同样在山东，有一家企业的技术，很难用三言两语说得清楚。这是在传统车、铣、刨、磨的基础上，由国人发明和命名的一种独特的机械加工工艺：豪克能技术。
这种技术是基于超声技术利用激活能量和冲击能量相叠加的复合能量，对金属零件进行加工，从而获得镜面零件及表面改性的一种新型加工技术。它不仅将零件一次加工成镜面，而且同时完成使表层金属材料晶粒细化到纳米级别，从而提高材料的硬度和耐磨性。作为豪克能技术的发明者，山东华云机电已经将其作为金属加工解决方案，形成从部件到装备到工艺的一个完整体系。
说起这项技术的起源，得从山东华云机电创始人说起。这位1985年大学毕业后一直做应力检测和调控的研究工件，但拉应力只能减少，不能被彻底消除。工件加工出来后总是存在着拉应力，容易让工件发生变形，甚至开裂。这位学习材料出身的技术型领导，天天琢磨的就是应力的消除。而最好的办法就是消除有害的拉应力，将其变成有益的压应力。在日复一日的实践过程中，电能和机械能的转换特性，被得到了充分的认识。如果能实现在高频率大能量冲击零件表面的同时，提升表面形貌、把拉应力变成压应力，就可以让金属改性，从而弥补现有材料和加工的不足，大幅度提高零部件的疲劳寿命。
这种冲击频率从几千次/秒到几万次/秒，最高频率可以达到3万Hz（当达到2万次/秒以上时就到了超声的范畴）。简单地说，这种类似锻造的技术，是一种人耳听不到的机械冲击波，通过瞬间完成千锤百炼，通过“锤炼”来改造材料，从而使微观组织发生变化并形成镜面。
华云机电开始将这种通过高频冲击加冲击头旋转滚压使零件表面达到镜面与改性的技术定义为“豪克能”，并且用在机械加工中。可以在车、铣、镗等传统加工的基础上，直接达到镜面精度，省掉了逐次的磨削、抛光甚至研磨等工序，并达到材料改性的功效。目前豪克能已在航空发动机上使用，并形成工艺规范，在其它机械行业也在推广应用。
光有高端设备，没有工艺的突破，依然无法做出好产品。就像热处理，热处理炉只是进行热处理的物理装备，而热处理后的材料性能主要取决于热处理的工艺。为此，华云机电也开始拓展范畴，不仅创新性地采用了高频冲击能，而且在材料、装备和工艺上也寻找相互耦合的最佳技术路线。这样，华云机电不仅可以为市场提供设备及整体解决方案，更可以提供长寿命高品质零部件的加工。拥有独家金刚石，承揽高难瓷器活儿，是这家公司的典型特点。这也呈现了制造业服务化的一个发展趋势：从提供高端设备、到提供整体解决方案、到提供长寿命高品质零部件加工。
全员创新的管理升级
这是一家轮胎模具行业的领军者。凭借独特的创新设计、质量控制和追溯体系，成为在轮胎模具全球市场占有率超过35%的世界冠军，如果减掉大轮胎厂的自制模具份额，实际占领市场的比例高达70%。在全球最国际化的汽车行业中，2019年其国外订单占比60%，利润率始终保持在20%以上，米其林、普利司通、大陆等品牌轮胎都是它的主顾。
技术自然是这家企业的看家本领。轮胎模具属个性化定制产品，种类多、工期短，不仅需要对结构设计、金属导热、材料、表面处理等技术进行长期深入钻研，还需要对生产计划、调度管理等不断完善。这家公司设有省模具技术重点实验室，还有专门的机床研发团队，内部几千台机床一半以上是自主研制的。一个科技型企业，如果没有新技术、新材料的不断应用那就等于是缘木求鱼，成了无源之水。
尤其令人印象深刻的是这家公司的全员创新文化。秉持“改善即是创新，人人皆可创新”的理念，员工无论是在成本、质量、效率，还是安全、管理、美观等方面，只要有所改善，都算创新。公司每个车间设有创新提案看板，一线员工负责提建议、出点子，各部门的创新专员负责提案的收集、整理和上报，公司的创新管理办公室负责落实、答复、评估。所有跑冒滴漏，都在积极通过全员创新进行改善。公司要求“奖要奖得及时，奖要奖得高兴”，建立健全了月、季、年奖励机制和荣誉体系。2019年征集提案31.3万条，参与人数14865人，管理创新193项，每月发放一次创新改善奖并张榜公布，全年累计538万元。
这家公司就是坐落在山东高密的豪迈集团，在成为轮胎模具世界冠军基础上，经过5年时间，又成功将控股的气门芯培育成“隐形冠军”。2018年，从米其林全球6万多家供应商中脱颖而出，成为五家优秀供应商之一。米其林给出的五条获奖理由包括：1）以客户为中心，积极响应，倾听用户需求；2）100%的供货期，供应链非常稳定，良好的契约精神；3)始终如一的品质保障；4）强烈的社会责任CSR；5）要有始终如一的创新精神，而这跟米其林轮胎的创新高度契合。
豪迈集团，就是从这些国际厂商看似苛刻的要求之中，分解成企业上下最朴素的价值理念。中国制造之所以国际口碑上不去，也跟国外厂商对中国制造有许多负面印象有关，如无社会责任、环境不卫生等因素存在。以社会责任为例，豪迈获得了国际认证的高分，这是国外主机厂非常看重的一条。许多国外主机厂选供货商，不是单单选择价格低的，也非常在意一个企业是否能够担负起社会责任。而在应对来访客户的时候，豪迈上下都做了充分的准备，包括分析客人的爱好、吃饭的禁忌等——这些都通过创新小组，不断完善和叠加。豪迈的国际客人经常都会感受到意外的细节惊喜，日本轮胎企业东洋和横滨对此都给予了高度评价。
小记
传统制造业转型升级对中国经济特别是实体经济发展至关重要，也大有可为。传统产业的企业家完全可以通过技术和管理创新，锻造内在核心竞争力，逐步走向产业链的中高端。
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作者简介
张彦敏：中国机械工程学会常务副理事长、中国科协智能制造联合体秘书长
林雪萍：中国科协智能制造联合体智能制造所副所长
林江海：山东省机械设计研究院院长，山东机械工程学会理事长
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