本文转自经济参考报;
中国大规模的基础设施建设和5G等先进技术的集中爆发,使得工程机械有了大规模的应用场景,从而培育出强大的产业。中国工程机械行业开始了前所未有的快速追赶,挤进了世界工程机械强国的行列。虽然还有很多“卡脖子”的问题没有解决,但在第四次工业革命的大背景下,庞大的中国工程机械行业在发展的同时迎来了重构产业互联的历史任务。

中国工程机械解决“卡脖子”问题
工程机械是“中国制造”的一张名片,很多设备可谓“大国重器”。其关键部件的“卡脖子”问题一直备受关注。记者在工程机械之都长沙采访了解到,近年来,国内工程机械行业关键零部件国产化率不断提高,可以“顶”了,但部分高端零部件仍依赖进口,国产零部件与“好用”还有差距。随着行业加速智能化、数字化转型,控制器、传感器等技术难题摆在企业面前,亟待解决。
国产零件“补足”
位于湖南长沙经济开发区的三一重工18号厂房,一派繁忙的生产景象。车间的显要位置不是企业的荣誉,而是发动机、电机、轴承、液压件等关键部位。工作人员说,这些关键部件都是三一自己设计制造的,完全应用了。
这是行业破解关键零部件瓶颈的一个缩影。事实上,工程机械行业的“卡脖子”问题由来已久。因此,在2010年之前,中国市场生产的挖掘机数量由国外油缸企业决定。当时国产油缸密封性能差,容易漏油,挖掘机需要的油缸只能进口。
2020年,新冠肺炎疫情席卷全球,国内部分工程机械企业面临海外零部件供应商停产减少的严峻形势,再次为供应链安全敲响警钟。一家公司的负责人告诉记者,去年6月,某国外品牌的机箱断货,主机厂不得不赶紧在国内寻找替代产品。
但是,这场危机并没有真正卡住国内工程机械行业的脖子。在业内人士看来,这得益于近年来全行业不断加大RD投入,推进关键零部件国产化,国产零部件能在关键时刻“顶上去”。
中国机械工业联合会分析认为,在国家“强基”工程的引导下,在市场需求的驱动下,一批具有自主知识产权的关键零部件实现了技术和规模应用的重大突破,部分核心零部件“卡脖子”问题得到缓解。
以徐工为例,该企业在“十三五”期间突破的关键技术中,有20%是“卡脖子”技术。现在,徐工的起重机、挖掘机等主机已经实现了完整的光谱体系,液压部分、传动部分、电气部分的自制率快速提升。
“关键部件是一个投资大、短时间内难以见效的领域。一旦它们‘卡在脖子里’,味道就不好受了。”徐工工程机械股份有限公司董事长王敏说,现在国内很多RD成果已经达到国际先进水平,很多自主可控的硬核技术掌握在自己手里。
自2005年以来,三一重工成立了10多家零部件公司,通过自主创新和协同创新,开展关键零部件的RD和产业化。这个主机公司有很多关键零部件,比如三一中兴公司已经成为国内最大最多元化的液压缸生产基地之一,三一自产的发动机和底盘已经应用到工程机械和重型卡车上。
三一重工股份有限公司总裁向认为,如果关键零部件过于依赖国外,产业链会非常脆弱,这既是安全问题,也是成本问题。经过几年的努力,三一的国内配置率不断提高,企业整体竞争力增强。
高举“最后10%”
记者了解到,虽然工程机械零部件有了很大进步,但仍存在“高端产品缺乏,低端产品同质化”的问题。高端液压元件、高端底盘、大吨位发动机等零部件大量进口,面临价格高、周期长、供应不稳定的制约。
中联重科副总裁孙长军认为,在低端设备领域,零部件逐渐被国产替代,但部分高端关键零部件仍从欧美、日本等地进口。目前,中国领先的工程机械主机企业已经处于全球行业第一阵营。一旦企业进入“高端竞争”和“高质量竞争”阶段,就可能陷入困境。
记者了解到,由于材料、设计、制造工艺的差距,一些国产关键零部件的稳定性、可靠性、耐久性欠缺,导致客户不敢尝试,主机厂不敢使用。比如核电站的吊装需要超大吨位的吊车,客户对国产关键部件“没有把握”,所以还是要用国外的产品。挖掘机被称为“工程机械皇冠上的明珠”。因为其性能要求高,所以配备的发动机大量都是国外品牌。
此外,国产关键零部件还缺乏创新,部分零部件还停留在模仿国外产品的阶段。尤其是尖端产品落后于别人。比如汽车起重机的“单引擎”,最早是德国企业引进,国内企业跟进学习。
王敏认为,中国工程机械行业已经解决了90%的问题,但最重要的是要攻克最后的10%,这就像攀登珠穆朗玛峰最后的几百米。中国工程机械行业的核心零部件必须是“高技术、优自主”和“高端、高水平、高水平”。
一方面,要注重基础创新。何山智能董事长何清华表示,要突破高端关键零部件设计的“门槛”,不是“运动、砸钱”就能解决的。而是要苦练内功,精耕细作,鼓励在某一领域有特长的企业落户研发。针对单一OEM厂商在RD零部件投资过多、市场太小、不经济等问题,可以通过OEM厂商参与投资的基金,重点打造和扶持高端核心零部件企业,最终辐射整个产业。
另一方面,有业内人士建议,借鉴新能源汽车在需求侧的扶持政策,对终端用户进行补贴,引导和鼓励使用国产关键零部件,真正培育市场,以解决过去国产产品不被接受,没有办法改进迭代的问题。
探索智能转型新课题。
目前工程机械行业正在加速智能化、数字化转型,各大企业都在布局智能制造工厂。5G遥控挖掘机、无人起重机、无人压路机、无人搅拌车等新设备层出不穷。记者了解到,传统制造企业在智能化、数字化领域基础薄弱,从RD、设计到生产、服务都面临一些新的“瓶颈”问题。
湖南省工信厅装备工业处相关负责人表示,制造业原来的“瓶颈”主要在一些核心零部件上,比如发动机、液压元件等。随着智能化升级,更重要的“瓶颈”问题是涉及高端精密加工的制造装备。
记者在一家工程机械企业的智能制造车间看到,整个车间有上百台工业机器人。技术人员坦言,在硬件层面,智能生产线、工业机器人的很多“工具”需要从日本等国进口;在软件层面,数字化、智能化离不开“算法”,现在用的大多是国外的算法。
不仅如此,工程机械行业需要的仿真分析、被称为工程机械“大脑”的控制器、遍布设备的传感器等工业软件也需要大量进口。一家工程机械企业的RD工作人员表示,控制器对可靠性要求很高,而国外企业不开放控制器的“底层”,国内企业受制于人,只能在其平台上编写小应用。
工信部上述负责人建议,大力推进短板装备研究,引导企业充分利用数字化、网络化技术开发智能装备产品。把提升智能制造供给能力放在更加突出的位置,加快智能制造核心装备和工业软件系统突破,尽快补齐关键装备、基础零部件和系统软件短板。

业内人士指出,解决新的“卡脖子”问题,传统制造企业不应单打独斗,而应整合行业资源,形成能力互补、利益共享、风险共担的产业生态圈。记者了解到,一些企业已经在与国内供应商“携手并进”,探索智能化、数字化时代的协同创新模式。
中联重科的数字化转型
□记者宋振源白据
来自北京和长沙的报道
中联重科是工程机械之都长沙的“老字号”企业。其前身是原建设部长沙工程机械研究所。在数字化浪潮下,也是敢于尝鲜的“新玩家”。近日,记者走进这家全球五大工程机械企业,与中联重科董事长詹纯新对话,探寻其数字化转型的脉络。
产品的智能切入
2014年前后,工程机械行业在上一轮“井喷”增长后陷入低谷。以前行业风起云涌的时候,什么都是粗放式的,还没来得及刷漆的塔吊就可以直接被客户买走。市场低迷的时候,前路在哪里?
那个时候,这个问题萦绕在詹纯新的脑海里。作为一名工程师,他决定回到“做出好产品”的原点。外企的“工业4.0”启发了他,这个概念的核心是“嵌入式传感器”。
产品的智能化成为中联重科的数字化路径。中联重科提出4.0产品的“三自”,即通过安装嵌入式传感器,使产品实现自诊断、自调整、自适应,让设备“有感知、有大脑、会思考”。
一台300吨履带式起重机用于吊装核电站的外部安全壳穹顶。穹顶里有几个篮球场。起升、变幅、挂钩、行走、平移、调整、挂钩要一气呵成,每个螺栓必须连接紧密。中联重科在吊车上安装了100多个传感器,实时感知压力、载荷、速度等状态,从而“轻而准”地完成高难度动作。
截至目前,中联重科已完成近300款4.0产品下线,4.0产品占公司新品销售额的90%以上。
产品智能化后,传统制造业这种过去靠老师傅经验积累和进化的行业,装上了“加速器”。中联重科副总裁孙长军说,原来的工程机械设备是隔离的。现在每个设备都配有传感器,工程师坐在家里就能知道产品的状态,产品纠错、迭代、创新的速度大大加快。
产品的智能大数据汇聚在中联重科自有的工业互联网平台——云谷工业物联网平台。目前,这个平台已经连接了约45万套价值1000亿元的设备资产,采集了9000多种数据参数,包括工程机械设备的工作时间、压力、档位、油耗等工况。
中科云谷副总经理杨辉表示,基于这些数据,可以对关键部件进行远程健康评估、寿命预测和预测性维护,从被动服务走向“主动预测服务”。
“产品+传感器”更进一步,还可以是“+人工智能”。中联重科将此应用于智能农机和智慧农业。比如收割机通过机器视觉识别作物的生长和倒伏情况,自动调整割台高度,从而提高工作效率。
商业模式再造
产品智能化只是第一步。作为企业管理者,詹纯新思考的是将数字化进一步延伸到商业模式和管理上。
工程机械行业的传统商业模式是经销代理制。这种模式的缺点是效率低、成本高、服务不及时、客户体验差、企业风险控制能力弱。
“在数字时代,不可能是老一套。”触动变革的是长期以来的惯性思维,阻力自然不小,但詹纯新的态度是坚定的:一定要颠覆传统,按照“互联网思维”做生意。
具体做法是:整个营销组织“极度扁平化”,企业与客户之间实行“端到端”管理。所有客户和业务员进入公司总部大数据平台,产品、财务等数据在后台一目了然。
杨辉表示,新模式实现了“双赢”。一方面降低了成本,提高了产品的竞争力,使企业更有效地防范客户设备的运行状况、信用等风险;另一方面,通过大数据平台,客户也可以高效地管理自己的设备,并获得一系列增值服务。
海外市场遵循同样的逻辑。过去,企业“走出去”很难找到既懂产品又懂当地市场和客户需求的人。从国内派来的业务员,就靠几个代理,有的一年做不了多少单生意,渐渐就难以为继了。
中联重科变着法,采用“海外海运空港口+本地化地面部队+产品事业部”的模式,在统一的大数据平台上,海外业务也实现了扁平化管理。
詹纯新说,现在在海外,企业和客户可以做到“端到端”。正是因为有了大数据平台和互联网技术,这种商业模式的改变才有了可能。
“未来工厂”已经到来。

数字化转型的另一个场景在生产线,也是颠覆性的。
不久前,位于湖南常德的中联重科塔机智能工厂投产,包括1座“智能工厂”、2座“灯塔车间”、3座“智能仓库”、4条“黑光灯生产线”。生产效率提高到每18分钟一台塔式起重机。
这只是中联重科工厂数字化的“前哨”。该项目位于长沙高新区中联智慧产业城,占地1万多亩,计划总投资约1000亿元。根据规划,中联智慧产业城将建设7座以上世界领先的灯塔工厂,300多条智能生产线,以及面积上万平方米的大数据中心。
这就是中联重科“面向未来,领先20年”的“未来工厂”。通过全价值链数字化运营、智能调度、工业AI、数字结对、全流程智能物流、工业互联网大数据平台等多维度组合,中联智慧工业城将成为“有感知、会思考”的智慧工厂。
“未来的变化将是颠覆性的升级,企业在数字化的驱动下将更加灵敏、智能、灵活,甚至制造业也可以平台化。”对于成立近30年的工程机械企业詹纯新来说,数字化转型有无限可能。


