在东北老工业区,中国数控机床“逆袭”之路

在东北老工业区，中国数控机床“逆袭”之路
在东北老工业区，中国数控机床“逆袭”之路沈阳机床集团员工在进行调试
在中国经济发展面临着重大转折或调整的关头，能不能对产业升级的重要性形成共识，关系到对中国经济发展方向和途径的选择。

但是迄今为止，对于产业升级的内容和途径存在许多模糊的认识。

从经济政策的角度看，目前有两种关于产业升级的视角居于主导地位。

第一种视角是从宏观经济政策的视角看待产业升级。

由于这种视角关切的重点是宏观经济平衡和长期经济增长的条件，所以倾向于把产业升级看作是某种宏观经济条件下的自然
结果。

例如从宏观经济平衡的角度出发，认为只要市场出清，化解掉过剩产能并淘汰掉“僵尸企业”，产业升级就会自动发生。

而且，还产生了“以消费升级带动产业升级”这种从未得到实证的论断。

第二种是传统的产业政策视角。

这种视角往往提出具体的目
标，如“制造强国”、“中国制造2025”等；具体的做法，如推广“互联网+”、“智能制造”、机器人等及其相应的国家项目和政策。

从这个视角出发，中国产业升级的任务被定义为在若干工业领域的技术突破，然后通过政府项目的形式对这些领域的技术研发予以资助，最后由政府组织的专家评审并“验收”成果。

这种方式特别强调发展高新技术产业或“以高新技术改造传统产业”，事实上把产业升级等同于高新技术产业的发展。

而这些角度，或多或少都没能真正触及中国产业升级的三大硬核：如何从工业发展本身去讨论和理解产业升级的动力、过程和机制？中国产业升级的内容或范围是什么？产业升
级的途径是什么？
作为我国东北地区重工业和装备工业最具代表性的企业，过去三十多年来，沈阳机床集团从濒临绝境到砥砺求生再到奋力创新，在当前国际市场竞争空前激烈的后危机时期，以“抗兵相加、哀者必胜”的勇气，开发出了全球第一个使机床成为智能、互联产品的数控系统——“i5”数控系统，甚至走在了德国工业4.0的前面。

一个老牌国企，而且身处所谓的“东北塌陷”核心区，沈阳机
床集团却演绎了一场璀璨夺目的中国工业技术创新事件，崭
新而锐利地揭示和回答了中国产业升级应该做出怎样的道
路抉择。

文/《瞭望》新闻周刊特约研究员路风王晨
近年来，东北经济不振一直是社会议论热点，然而老牌东北国企——沈阳机床集团（以下简称沈机）却展现出一派红火的景象。

今年一季度，沈机完全自主研发的i5智能数控机床出货近3000台，同时新增订单12000台，加上去年结转的3000台订单，现在手握订单即达到15000台，而这还不包括今年1月份与两家深圳企业分别签订的各自5000台i5机床的合作框架协议……当国内许多工业企业为订单发愁时，沈机上上下下却在为“爆炸性的市场需求”提升产能而奋斗。

“i5”，是沈机对其开发的数控系统的命名，其字义来自5个英文单词——Industry（工业），Information（信息），Internet （互联网），Intelligence（智慧）和Integration（集成）的第一个字母。

这是世界上第一个智能、互联数控系统，也是中国产业升级宏大背景下，中国工业正在发生的具有时代启示意义的革命性创新事件。

i5数控系统的独特性能是“智能、互联”，它使机床在加工产品的同时也生产可以通过互联网实时传送的数据。

于是，i5
机床就成为一个智能终端，通过可以存储和分析大数据的云平台，就能够解决成本核算、远程操控等问题，而且能够提供生产任务调配、远程工艺支持、产品定制和机床租赁等一系列服务。

这些功能恰恰可以支持亟待升级的中国制造业。

今年，沈机将联手神州数码在全国建30个“i5”智能工厂。

它们所有的机床将接入iSESOL云平台，形成一个完整的网络，成为“中国制造2025”战略的“头雁”。

然而，谁能想到，仅仅4年前的2012年，沈机董事长关锡友曾在一家德国宾馆楼顶站了一夜，感觉自己就要撑不下去了，“i5成熟技术还没搞出来，研发资金却已花光企业的全部家底。

与德国合作的项目也没啥进展，市场销售又下滑 (5)
年砸进去11亿多元，根本不知道能不能成。

一旦失败，钱就算打了水漂，作为国企负责人，我难以交代。

”
一次领导人视察
关锡友记得很清楚，2006年7月，一位国家领导人到沈机视察。

这位领导人毕业于哈尔滨工业大学电机工程系，曾担任过沈阳机电工业局副局长，了解机床工业，也了解沈机。

在视察现场看到沈机所有的数控系统都依赖进口后，他把沈
机的领导一通“训”：“我在沈阳机械局的时候就做这个破铁块子，现在还这么做，这不是未来，没有前途。

”
关锡友还记得，这位领导人给他们历数了世界信息技术的潮流，比如Photoshop几代、苹果系统什么的，“当时把我整得直懵，我悄悄问领导你咋比我们还懂。

他悄悄说这是他个人的爱好。

”然后，这位领导人对关锡友说：“小关，你小子跑不了，你必须开发数控系统。

”
沈机另一位负责人追问，这事不应该由科研单位来做吗？领导人却说出了意味深长的四句话：他们以领导为观众，以获奖为目的，以论文为手段，以仓库为最终归宿……这事儿要干就企业自己干，最好以市场机制干。

关锡友认为这位领导人撂下的最后一句话是最狠的：“我经过全面的调研和思考，这件事如果沈阳机床不做，数控系统在中国就做不成。

”
这次视察有着重要的历史背景。

2006年1月，中央提出自主创新和建设创新型国家的方针。

这是改革开放以后，中国领导层第一次在中国的技术进步上提倡自主创新，从而引起巨大的社会反响。

不管沈机的管理者们当时怎么想，领导人在视察时下的“命令”引起了省市领导的高度重视。

随后，省市的一把手轮番到沈机调研，还专门为此召开了全国专家座谈会，目的就想弄明白一件事，如果开发数控系统，到底还缺什么？但实际情况不是沈机还缺什么，而是什么都没有，没核心技术、没开发经验、没研发团队、没研发资金来源……
在政府决策上起到关键作用的，是两年前已经过世的沈阳市原市长李英杰。

他数次到沈机开现场办公会，听取汇报。

虽然他自己并不懂数控技术，但李市长坚持“要干就干最先进的技术”，否定了其他方案，决定开发采用数字总线技术的数控系统。

为了获得技术来源，已患癌症的李英杰亲赴欧洲与A公司会谈。

A公司老板答应合作后，两次来中国与沈机领导进行商务谈判，最后与关锡友谈成一个合作开发数控系统的方案。

但是，虽然A公司有软件技术、数控技术和伺服技术，但是没有伺服系统所必要的电机技术。

于是关锡友又把世界知名电机制造厂商日本安川公司拉进合作，加上沈机自己和中科院计算所，形成了一个“三国四方”的合作开发计划。

在向李英杰市长汇报开发计划时，他问关锡友需要多少钱。

关锡友回答说怎么也要一年一个亿。

李市长说行，每年给沈机1亿元，连续给4年，用于开发数控系统。

不过，到第二年要给钱时，李市长变卦了，对关锡友说：“不行，钱不能都由我出。

我出一半你出一半，市里每年给5000万，你集团
拿5000万，你要是自己不出钱你就不心疼。

”李英杰市长给关锡友下达了三项任务——打基础、建队伍、五年后产业化。

从事后看，政府对沈机研发数控系统起到重要作用——促使研发项目上马，对项目予以资助，而同样重要的是政府没有干预项目执行的过程。

“不务正业”的朱志浩
就在关锡友接受开发任务的过程中，他便开始寻找能够领军开发数控系统的人选。

当时不仅从沈机内部找不到这样的技术人才，就是放眼全国也很难找到。

关锡友后来回忆说：“我在找这些带头人时是这样想的，谁能告诉我过去5到10年
你啥干错了，我可能就选择你了。

但是我基本走遍之后就是找不到这个人。

”
他要找的实际上是这样一个人：既有足够的技术和经验积累，
又没有被外国技术束缚住思维。

关锡友最后想到的人选是朱志浩，即在上海磁悬浮项目上助了他一臂之力的师兄。

朱志浩，1965年生，上海人，1987年同济大学机械学院毕业后留校任教。

由于对写论文、评职称不感兴趣，朱志浩在学校里一直是个边缘人物，直到2015年从同济大学辞职，他仍然是高级工程师的职称。

朱志浩个性倔强，“不务正业”是因为机床本身对他的吸引力更大，“一闻到机油的味道就兴奋”。

1986年，同济大学从德国INDEX购买了一台配有西门子数控系统的车铣复合机床，是当时全中国境内最先进的，而这台机床的对接人正是还在读本科的朱志浩。

1987～1988年赶上世界银行贷款，大量的数控机床设备进入中国，朱志浩在上海给全国的机床用户开培训班，每堂课都爆满。

不仅如此，西门子最早三年进入中国的数控资料都是朱志浩和他的学生们一起翻译的，他用了整整一年的时间把这些资料从头到尾认真看了一遍，打下了深厚的底子。

实际上，关锡友在2006年就找过朱志浩，试探性地问他：“我们自己做数控系统行不行？”朱志浩明确表示不行，并给出了
四个理由：国内外在数控知识和经验上差距太大；国内市场早已被外国产品牢牢占据；国内没有基础的软硬件供应链，芯片、计算机技术的源头都不在国内；国企的研发投入连续性无法保障。

虽然被泼了一盆冷水，2007年7月已经在国
内数控界走了一圈的关锡友，还是再一次回母校找到朱志浩。

关锡友对朱志浩有信任感，他说老朱对所有的进口复杂设备都敢动手修，一般人是不敢的。

他再次向朱志浩提出开发数控系统，说钱都给了不做不行，无论如何这5000万元今年
得花了。

关锡友对朱志浩亮了“底牌”:市场由沈机负责解决，“三国四方”合作模式负责解决技术问题，每年投入研发1个亿，连续四年。

这一次，朱志浩动心了。

随后，与关锡友一行人赴欧洲考察A公司的技术。

A公司成立于1974年，是全球数控系统、高速铣床和CAM 软件的主要生产商之一。

它的数控系统采用的是世界一流的数字总线技术，并且基于最新的PC系统平台。

这些最新的技术不免让朱志浩也激动了一把，答应回国后就开始组建团队着手开发数控系统。

不过，朱志浩也向关锡友提出了几个条件：第一，什么时候能开发成功不知道，一不能逼，二不能管；第二，一定要从基础做起，坚决不能糊弄出来；第三，团队要放在上海，不能放在沈阳，因为在上海更容易找到专业的人才，要留给自己打造团队的空间。

回国后，朱志浩找了当年自己的同班同学、也在同济大学任教的樊留群教授，一方面朱志浩邀请他做团队的顾问，另一方面拜托他介绍几个学生来团队工作。

朱志浩选人的标准很简单：年轻人、能干事、没有被“框框”束缚住。

这个“框框”，就是指中国开发数控系统长期以来把国外技术作为唯一技
术源头，用反汇编的方式反向开发的思维定式。

于是，樊留群教授推荐了5个自己指导过的研究生，再加上从沈阳合资公司调派过来的两个人，一个由2位老师、7位新毕业研究生组成的研发团队有了雏形。

值得一提的是，这7个年轻人全都是数控机床的外行，专业背景有系统工程、软件、微电子、电子控制、电力拖动，在进入团队之前，他们连数控系统是什么都不知道。

整个团队里了解数控系统的只有两位老师，这样的团队构成也使得上海团队形成了一种不同于其他企业内研发机构的文化和组
织方式，“老师带学生”的方式在这个团队里被传承下来。

开放平台的历史机遇
数控是一种借助数字化信息对机械运动及加工过程进行控
制的方法。

数控系统是指为实现数字控制功能而设计的一套解决方案，一般数控系统由三大部分组成：控制系统、伺服系统和位置测量系统。

从数控系统的发展轨迹来看，一个大的趋势是，数控系统的体系结构从原有的专用嵌入式的封闭系统，逐步向通用开放的PC平台系统转变。

嵌入式系统是一种为特定应用而设计的专用计算机系统，其特点是专用性强，相对封闭，系统资源有限。

嵌入式系统的这些特征深深影响到数控系统的开发，在此技术轨道上，先进入者对后进入者形成了很高的技术和资产壁垒，后进入者想要开发数控系统是非常困难的，不仅缺乏有效的供应链，还会因为缺乏技术积累容易被领先者扼杀在“摇篮”里。

这就是中国在上世纪80～90年代靠技术引进和市场洞开的条件下怎么也做不出数控系统的原因，也是朱志浩在2006年对自主开发国产数控系统没有信心的主要原因之一。

PC平台的系统相比于嵌入式系统，最本质的区别在于软硬
件的结合程度，嵌入式系统的软硬件结合非常紧密，而PC 系统则可实现软硬件分离。

这就意味着数控系统制造商可以直接在个人计算机的基础上进行软件开发，不用在硬件设计和建立供应链上花精力。

而且PC系统平台拥有更优越的计算能力，硬件的升级换代更快。

A公司的数控系统就是采用的PC系统平台，它让朱志浩兴奋，因为它为后进入者带来一个绕开嵌入式系统领先者优势的机会：可以外购PC主板（CPU），不需要专门设计硬件并拥有专门的芯片供应商，于是可以把更多的精力集中于算法的研究和软件的开发。

2007年10月，沈阳机床集团设计研究院有限公司上海分公司正式成立，朱志浩担任研究院副院长，全权负责上海分公司（以下简称上海团队）。

公司成立后，7名技术开发人员也立即进入了高强度的学习阶段。

第一站是沈阳机床集团的车间现场，在那里，他们第一次对数控机床是什么有了客观的概念。

一个月后，7人又被派去欧洲A公司接受数控系统的基础知识培训。

这种学习方式，让刚毕业的年轻人从一开始就接触到了数控系统最本源的理论，从而形成了一种原始的、没有框架的、
最基础的创新的可能性。

在后来的开发中，大家敢在基础的理论上发挥想象，发散性的思维，也在这个过程中被慢慢培养起来。

2008年1月，完成培训回国后，上海团队即刻投入到合资公司的产品合作开发当中。

合作开发中，由A公司打包向上海团队提供底层技术，包括控制系统、总线、驱动器和接口等。

但所有的数据和代码一律不向中方开放，唯一开放的内容是人机界面和译码的一部分，上海团队可以在对方提供的开发包上进行二次开发，但这些工作都没有涉及到数控系统最核心的部分，只是边缘性开发，例如修改用户界面中的文字或图标颜色。

除此之外，A公司的高层还对上海团队有很强的防范心理，拒绝与中方的技术人员探讨任何有关技术问题的细节，同时也禁止他们的工程师对这方面的内容做出介绍。

经过大半年的合作，上海团队深刻地意识到“市场换技术”的方式其实根本没有换来技术，因为外方根本就不会把核心技术交给自己。

想要掌握核心技术，就只有自主研发一条路可以走。

真正导致双方矛盾激化的焦点在于产品开发理念。

朱志浩与机床用户打交道近20年，他坚持认为产品开发要面对客户，这样产品才能卖出去。

而A公司一直占据高端市场，完全站在产品的角度看问题，完全不管中国市场是否接受，专注于高精尖技术。

2008年下半年，朱志浩私下询问团队成员，如果完全自己做一个数控系统有没有把握，已经具备一定基础知识的开发人员回答说，可以，但是需要时间。

于是，朱志浩决定甩开A公司自己干。

不过，这样做就让关锡友不得不经历一个“漫长”的等待过程。

令人崩溃的“漫长”等待
2008年下半年，朱志浩决定自主开发数控系统，并开始组建一个完全进行自主开发的团队，除了原先的几位“元老”，又招进更多的新人。

因为当时受到和A公司的合同束缚，这个新团队只能悄悄地进行“地下”开发工作，每次有A公司或者沈机的领导来视察，朱志浩就给这个小团队放假，或把门锁上。

直到后来老莫（A公司老板）和老朱干掰了以后，老莫才明白他们在走自己的路。

从2008年下半年开始自主开发，差不多4年时间里，朱志浩并没有什么特别苦恼的事，他说真正的问题是得一步步走下去，“沈机这边真没有给我们特别大的压力，压力都是关老板去扛着了。

”但是朱志浩坦白地说，那时应该怎么走、能走到什么程度，心里是没有谱的。

面临巨大的不确定性，只有一件事是肯定的，就是与外国企业的合作是一条死路。

朱志浩说，因为关锡友最初也没想到数控系统完全可以自己做出来，“所以他一直说我是在偷偷地干。

”但不论怎样，关锡友仍然坚持对朱志浩的信任和承诺：不干预。

对此，朱志浩深感这种信任的宝贵和难得，直到2015年6月还说：“如果过程中间关锡友被换掉了，我们就夭折了。

我做的这七八年中，我身边的朋友不断跟我说这个，问我孤注一掷值不值得，国有企业的领导说换就换了。

换了就没有第二个人会以这种模式同意你这么做下去。

”
从2007年到2012年，上海团队处于完全的埋头研发状态。

5年间，关锡友除了等待结果，没有任何其他办法。

尤其是2012年，是关锡友最难过的一年：对数控开发项目的投资已经是第5年，上海团队已经花掉五六亿元，沈阳的库房里
还有一堆做实验报废的机床，但关锡友却看不到成果。

“老朱找我说又没钱了，还要3800万，我问你都花哪去了？这也看不着啊，他那除了计算机啥也没有。

他说废品都给扔了，我说你得留着啊，审计要查就跟他说花这上面了啊……我不知道老朱承担了多少压力，我承担的压力就是没法交待。

”
关锡友甚至琢磨着把项目断掉。

他说：“后来我着急了，就跟老朱说，别人都能拼（凑），你咋不能拼（凑）一个呢？老朱就是不干。

他说他不做假的，就是要整一个真的。

2012年从德国回来我就告诉自己，豁出来了，就再给老朱他们投一年吧。

”
“i5”诞生
当上海团队于2008年下半年开始自主开发时，他们把数控系统的核心研发项目命名为Nut（i5最初的工程代号）。

这个名称包含着两层含义。

第一层含义是美国俚语中的“傻瓜”，因为在和A公司的合作过程中，中方的开发人员经常感到对方把自己当傻子一样糊
弄；
第二层含义则是“坚果”，上海团队不信自己啃不下来这颗坚果。

结果没有悬念，上海团队开发的数控系统成功了。

2010年12月，上海团队突破了整体系统架构。

2010年12月，第一套Nut实验系统测试成功。

2011年6月，第一台Nut样机成功搭载在VMC（立式加工中心）系列机床上。

到2012年，上海团队开始着手推进整个系统的工程化开发，第一台自主研发的数控车床产品和第一台数控铣床产品前
后测试成功。

如果你想从上海团队开发数控系统的过程中找到“壮举”，你会失望的。

从2008年到2012年，上海团队做的就是开发出一个一个的算法，写出一行一行的代码，然后把一个一个的“空格”填满。

截止到2011年年底，上海团队一共进行了1917
个大小版本的数控系统更新，累计了1032条测试用例。

其中，数控核心部分拥有整体代码20余万行，核心代码2万行，核心算法50余个。

在伺服驱动控制技术上拥有核心代码2万余行，核心算法20余个。

大部分组件及算法因为保密没有申请著作权或专利，申请了软件著作权的非涉密组件有10项，还为3种独创的算法申请了发明专利。

经过4年的努力，上海团队攻克了框架里的每一项技术，做出了所有的算法，写出了所有的代码。

中国过去“引进外国先进技术”大多不成功的原因之一，是没有人愿意转让这些凝聚着开发者自己经验和诀窍的“技术”。

但更重要的原因，恐怕是这些“技术”的不可转让性。

由于代码及其所反映的算法是开发者能力的体现，比如策略以及经验，所以开发者即使把代码告诉给技术接受方，后者也不明白为什么这样写，除非自己在做研发。

因此，“引进外国先进技术”只有在一种条件下才能成功：引进者自己通过自主研发积累起相当的技术能力，并且把引进的技术服务于自主研发。

比如，朱志浩之所以让关锡友等待到快要崩溃的地步，就是
因为“一根筋”的他和上海团队要把自己定义的架构中的所有“空格”都由自己填满。

于是，不是过程中的任何事件，而是这个过程本身，成为中国工业技术史上的一个伟大壮举——这是中国第一个这样做出来的数控系统。

上海团队的成功密码
成功不是撞大运撞出来的。

从事后看，有三个要素决定了上海团队的成功，它们被证明是正确有效的指导思想、开发战略和行动原则。

其一，开发战略。

“Nut”的指导思想来自朱志浩长期形成的理念：要站在用户的角度考虑问题。

朱志浩其实一直有危机感，他特别害怕他们开发的数控系统“一出来就被别人拍死在沙滩上”。

能不能活下去，只能看用户是否接受。

朱志浩说：“那么用户为什么接受你？如果你和别人都一样肯定和别人没法比，就是说你做的东西能帮用户解决什么问题？”这样，上海团队就形成了一个不是挂在墙上的理念：他们的产品到了用户那里就一定要超出用户的预期，其衡量标
准就是一个基本原则：要比用户原来使用的机床“好那么一点点”。

这个理念是一个朴素的想法，但它能够使上海团队不去关注与领先者的“技术差距”，也不去关注领先者是怎么做的，而是集中关注自己怎么做出来一个有用的数控系统。

“比别人的好一点点”，实际上就是上海团队的技术研发战略，朴素、简单，但却包含极其强大的逻辑和力量。

其二，没有被框子束缚的团队。

都来自机床及其数控系统之外的专业。

这样的优势在于：
一方面，团队年轻成员们是从本源和最基础的地方开始接触机床数控系统的，没有既定的观念和概念束缚；
另一方面，他们都具有与数控相关的专业背景和知识基础。

因此，这些年轻工程师，
一是从来没有对外国领先者的恐惧；。