智能制造 创新未来

■ 陈志宏

智能制造，创新未来。作为智能制造行业的一名老兵，我在这个行业深耕了41年，见证了我们国家制造业改革开放以后突飞猛进的变化。

记得上初中的时候，我们国家刚刚开始提“四个现代化”，大家都不知道现代化是什么，就说老百姓家家户户都能实现楼上楼下电灯电话，家里有三转一响，三转就是自行车、缝纫机和手表，一响就是很大的那种收音机，好多人说，那就是现代化了。

改革开放以后，最重要的是市场化。市场放开，刚开始还是双轨制，逐步就走向了市场化。制造业蓬勃发展，那问题就来了，市场有那么大的需求，我们没有相应的工厂生产这些产品，怎么办？以市场换技术，彩电、冰箱、洗衣机、汽车等走的都是这个路子，那时候设备都很昂贵。

我在研究所工作的时候，1986年以后，发现国外进口的自动化焊接设备动辄几十万美元，甚至数百万美元，关键是当时我的工资，最初才合每个月不到10美元，到逐渐提升到约合30美元，所以就萌生了研发出替代进口的相关产品的想法。那时候年轻，不知道天高地厚，当然，幸运的是经过头破血流的碰壁之后初见成效，从开始的每年替代1～2项产品，到后来每年3～4项，从1996年到2012年16年间，实现单机替代进口产品40余项。1996年我们研发的第一个产品是一个金属热处理用的便携式冷却性能检测仪，进口价格，从瑞典的离岸价是3.2万欧元，那时候差不多就是30万多元人民币，我们开发成功后，国内售价在10万元以内，性能比国外还要好，后来逐渐进行进口替代，又开发出不同用途的专用焊接机器人产品30余项，我们感到很自豪，为国家节约了大量外汇，这些产品现在也还在销售，也在向一带一路国家出口。

随着我们国家制造业体量的急剧扩大，企业和从业者也发生了很大变化。原来单机解决的主要是产品质量问题，人工不能减少。现在，除了产品质量问题之外，还有越来越严苛的环保问题、管理问题、效率问题、招工难问题等。我们在为客户服务的过程中，2011年就发现了其中的一些问题，比如我们一个客户，有焊接工人100多人，忙的时候人不够用，要从长春借工人每天用大巴拉过去干活，晚上再送回长春。赶工期，很辛苦，借工人成本很高，按日结工资，人数还没准，自己的工人说太累了还不干了。闲的时候，活少，工资照发，工人没事干，打架斗殴，公司的领导马总老被叫到派出所，马总跟我说：“陈总，你能不能给我做一个工人少的车间，人越少越好。”当时有这样需求的还有好多，我就在想，这是不是以后的趋势，当时新就业的，好多已经是独生子女了，这种又脏、又累、又不体面、技术要求还高的活是不是将来就没人愿意干了。这种单机产品固然还有需求，但以后是不是就得变成无人车间了。怎么办？变不变？周围没有人支持我，都觉得我们做的进口替代挺好的，干嘛没事找事呢。当时我内心很矛盾，大家知道，做研发型的企业是很难的。我从1996年公司成立后的17年中，前3年就不能有人问我干得怎么样，说起来我就泪流满面。又坚持到第4年，逐渐有了成就感，因为已经开发出几个替代进口产品，后10年就相对比较安逸了，但我内心也有很大的危机感，跟着我们仿造的企业也有了，价格也越来越低，关键是客户的需求不光是单机了，更多的客户开始需要整体解决方案，虽然日子过得还不错，但明显感受到有竞争了。所以，我后来总结为未雨绸缪，用到创业者身上最恰当不过，2013年，根据市场发展方向，我们决定转型升级，提出了为客户提供量身定制的智能焊接整体解决方案这个口号，开始了科慧科技业务逐步变革的过程，单机研发生产和整体解决方案在企业服务的很多方面都是不同的，变革的过程也很痛苦。研发型企业所要做的就是要根据客户的需求进行相应的研发。科慧科技2013年转型2年后，2015年被称为中国工业机器人元年，这一年，国务院颁布了“中国制造2025”发展纲要；2017年又被称为中国智能制造元年，我们的变革也赶上了国家大势，我们称其为与制造业同频共振。这些年大家都能感受到，智能制造升级改造从国家倡导，到现在成为共识，机器人也正在成为车间生产的大军，智能升级改造的企业越来越多。国家2023年17个部委又联合发文《“机器人+”应用行动实施方案》，今年“中央一号文件”从农业转为了银发经济，这也是非常重要的一个信号，说明我们老龄化时代真的来了，对于制造业的用工也会带来很大变化，所以，百年未有之大变局体现在方方面面。近期，习近平总书记提出来发展新质生产力。什么是新质生产力？过去我们总说，在智能制造的思维下，所有的制造业都可以重新来过，我们河南省提出的“一转带三化”，都是一个方向，制造业的数字化转型，带动制造业高端化、智能化、绿色化。

我大学毕业后，在大型央企工作了3年，在国家级研究所又工作了10年，创办公司又28年，最大的体会是：熬，一切都是熬出来的。时间是朋友，尤其适合于技术研发，这个项目里遇到的问题，下个项目就不是问题了。我们2013年刚开始转型时，第一个研发项目就失败了，损失了近400万元，当时真觉得天都要塌了。但现在看，天没塌，经过时间的推移，这个研发项目已经在后续的研发中不知不觉完成了，这样的研发对目前的科慧来说成了成熟技术。所以，我们遇到任何难题都是暂时的。研发和实践分不开，企业是研发的主战场。我们最接近问题的前端，也只有不断解决问题才能有更多的技术创新。

这么多年的实践证明，从我们一开始的摸着石头过河，到物资极大丰富，制造业的发展为美好生活打下了良好的基础。我们都能看到，人民的追求是什么，我们党的方针政策就侧重什么。在习近平总书记的正确领导下，我们已经全面进入了小康社会，人民对温饱的需求变成了对更加美好生活的追求。

制造业是我们国家的基础，没有强大的制造业就没有我们国家的长治久安，但同时，环保问题、招工难问题、管理难问题、效率问题、生产安全问题等成了困扰制造业的难题。在新形势下，制造业应该怎么做？我们国家出台了一系列的方针政策，制造业智能升级改造就成了摆在我们面前的重中之重。

对于量身定制与标准化，制造业的智能升级之所以改造难做，其主要原因是千企千面，大家都不一样，这就需要量身定制的服务，量身定制就牵涉到我们这样的企业首先需要做到柔性化设计及柔性化制造，所以必须进行标准化模块的研发工作，下面介绍几个科慧科技做过的案例。

这是一个企业改造前和改造后的对比，这也是郑州科慧科技股份有限公司28年来一直为我国制造业在做的工作。

从单机自动化到生产线到数字化车间，在这个过程中，科慧科技的全体员工发挥他们的主人翁责任感，为制造业的转型升级贡献着自己的力量。

还记得，有一个工厂老板恳请我们，能不能帮忙解决他们化工桶的清洗问题，这个当时在全世界都没有先例，他们找了很长时间都没有找到好的解决方案，科慧的工程师也很犯难，没有可参考的经验，工序没有标准化，工作内容没有标准化，怎么洗、洗得干净不干净全靠个人经验和判断，怎么办？科慧的5个工程师在刺鼻的工作环境里蹲守了7天，终于把工作流程和工作标准梳理了出来，用现代化生产的模式实现了智能仓储、智能物流、智能清洗、智能充气、智能打标等功能，解放了100多个在恶劣环境中工作的工人，同时清洗标准统一，清洗质量得到保证，灌装进去的昂贵的产品的质量也得到了极大保证。这个是科慧自主研发生产的国内外第一个集智能仓储、自动清洗、自动烘干、自动打标、自动检测、智能物流于一体的一个化工原料桶智能仓储及清洗数字化车间。这个项目解决了企业旧桶的可靠再使用问题。

在科慧科技智能升级改造过程中，还有很多这样的例子。记得东北的一个军工企业，工人采用计件制工资，冬天不忙的时候，工人就“猫冬”了，夏季忙的时候为了赶工期，早上4点上班，晚上10点下班，即使如此，车间里的活还是堆积如山。这个工厂厂长找到我们的时候，就一个诉求，安全的高效率的进行自动化生产。项目完成后，领导满意，但操作工人不习惯，觉得虽然自动化了，人轻松了，但工作方式不习惯了。我们的2个技术人员24小时陪同生产，整整在现场待了15天，没离开车间，一件军用棉大衣就是他们晚上睡觉的铺盖，随时有任何需要，随时帮助解决，工厂的领导和工人都被他们这种精神感动了，我们的技术人员也在这个过程中，精神得到了升华，为制造业智能升级改造的劲头也更足了。

不服输也是科慧科技技术人员的一大特点，一个非常传统的做养猪栅栏的企业，老板经常在欧洲和一些发达国家走动，针对国内大批量养猪栅栏的需求，想做一个养猪栅栏的智能生产线，但他又觉得国外都没有这种产线，我们国内肯定也做不成。我们说，国外养猪多，一个国家养的猪也没有我们河南一个省多啊，国外不能做，不意味着我们也不能做。最后，一个智能化的养猪栅栏生产线在我们技术人员的努力下，顺利完成了。这是科慧自主研发生产的国内外第一个养猪设备中的养猪栅栏的数字化生产车间，是科慧科技多年研发的框架类产品智能生产中的一个典型案例。

科慧科技曾为一个企业设计制造了一个车载式导弹发射架的数字化车间。这个车间的特点是产量不大，但技术要求高，对于尺寸精度要求特别高。所以，每个小节点都需要进行检测和处理，硬件要求高，数据量大，合格率要求高。这个项目完美解决了这些问题。

科慧科技自主研发生产的国内外第一个小型锅炉的数字化焊接生产车间，是科慧多年研发的壳式产品智能生产结构中最复杂的一个结构，经济及社会效益都非常显著。中央电视台曾对此项目进行了报道，这个项目节约焊接工人300余人，产能提升3倍，合格率提升25%。有好多人跟我说，机器替代人工，是不是让一线工人都没有饭碗了。我说不是的，如果大家看看身边的话，就会发现，那些繁重的、有污染的、枯燥的、技术要求高的、容易出差错的一线工作已经非常难找工人了，所以，工厂的智能升级改造是我们国家新质生产力发展必须解决的问题，只有依靠智能升级，包括产业提升、质量提升、产能提升才能真正创造更多有效的可持续发展的社会财富。

2015年我国颁布了“中国制造2025”这个制造业发展的纲领性文件。改革开放40多年，我们的工业发生了翻天覆地的变化，尤其是离散型制造业。但是，我们国家的制造业普遍是大而不强，我们受制于别人的地方还很多，我们的产品质量还有很大的提升空间。这几年，如果你在工厂工作的话，能明显地感受到环保压力。2020年到2022年三年疫情，把我们很多人都打懵了，我相信除了这三年我们大部分人都没在家休过如此长的假期，制造业企业怎么办？制造业被时代逼着要进入新时代，制造业少人化、无人化必然会成为一种趋势。

科慧科技在2006年买了一台国外的焊接机器人做研究，花了近180万元。基础技术的提升及量产，为制造业的提升提供了强大支持，这些年，标准工业机器人为自动化、数字化以及智能化车间提供了前所未有的便捷方案，人工智能技术，这几年迅猛发展，CHATGTP技术、SORA文生视频技术，这些技术对未来制造业的影响还不能确定，但我相信我们每个人都已经受益了。导航相信大家都在用，它所使用的人工智能技术一直在提升，所以人机关系也越来越友好，这些智能技术结合5G技术、传感器技术、数据采集技术，我们制造业也在使用机器视觉、触觉、算法、知识图谱等技术，我相信人工智能技术在制造业的应用会越来越普遍，这些技术层面的发展是我们的制造业有了进入新时代的基础。

这个变化还体现在工厂生产模式发生的变化。产品品质的提升，是我们人类一直以来不断的追求。改革开放初期，我们的物资极度短缺，那时候解决的就是有没有的问题，现在，人民解决温饱了，甚至富裕了，物资应该算是极大丰富了，要解决的就变成了好不好的问题，大家对质量及品质的追求也迫使制造业跨入一个新时代。从工厂智能升级改造来说，实际就是遵循从标准化到精益化、自动化再到数字化、智能化的一个过程。

在科慧科技目前已经拥有数千个标准化、模块化的基础上，科慧的目标是建设科慧自己的虚拟智能制造服务平台及大量的柔性智能焊接共享车间，这个将彻底改变目前离散型制造业的智能升级的运作模式。为我国智慧工厂的大面积实现打下基础。

我们国家制造业经过改革开放40年的发展，已经成为世界第二大经济体，尤其是离散型制造业，体量巨大。这些年离散型制造业的各个行业也都有不同程度的提升，但基础工艺、基础材料、基础构件的研究发展和我们国家的经济发展是不相匹配的，尤其是基础工艺和基础材料，很多都是顺带研究的，很多提升改造由于基础构件质量不过关，造成很大浪费，甚至造成很大的灾难性事故。所以，国家这些年也在推进“三基”发展，我们有理由相信，在新的世界格局不确定的形势下，我们要自力更生，三基水平在离散型智能制造中起着至关重要的作用。

我们国家目前还有很多卡脖子技术，最新发布的35项卡脖子技术中，很多都取决于三基的水平，比如高端轴承钢、轴承、航空钢材、铣刀、高压柱塞泵等，有些并不是我们做不出来，而是不能大规模地生产出来，那么，如何提升我们的工艺水平呢？记得20世纪90年代我们国家发展大型电站设备替代小火电的时候，我们的汽轮机转子、电机转子都要大量靠进口，我有幸参加了我们国家当时的重点项目600MW汽轮机转子在上海的测评鉴定工作。从单个产品来看，我们的制造水平比美国西屋、日本岛电都高，但是，我们的生产周期是240天，他们是90天。按照正常生产的话，我们的转子质量不能保证，所以当时的第一机械工业部就进行了工艺大提升活动。这个在当时也是卡脖子项目，很多卡脖子项目在发展过程中得到了解决，也出现了很多新的卡脖子技术。过去，我们和先进发达国家差距大，但也在不断缩小，新的世界格局需要我们潜下心来，做一些基础性的研究实验，形成精益化、自动化、智能化的生产模式。

基础材料这些年有了很大提升，金属材料、非金属材料、复合材料等，但以金属材料为例，可以对我国基础材料做一个画像，我们是全球钢铁产能第一大国，2020年粗钢产量10.53亿吨，占全世界产量的56.5%；2022年占全世界产量的53.9%，绝对是世界钢铁生产第一大国。但很多高端钢材我们都是依赖进口的，比如一些高端特钢、深冲镀锡板、高端工具钢、高端索具丝绳用钢、部分汽车与家电用钢等。我们在做项目的过程中，发现一些高端设备用的钢材也是进口的。比如高端换热器的钢管、定尺管等，国内的也是定尺管，但穿管之前要经过一个打磨管口的工艺，不打磨，下个流程就无法焊接。而高端进口定尺管的管口非常规整，每个管头都有一个管套，穿管前不用再有打磨工序，这个管头尺寸精度在焊接时就容易保证。所以，基础材料方面，一方面是材料本身的问题，也有一些是类似这种的精益生产的问题。

记得我上大学的时候，一个老专家就说，我们国家卡车生产存在的最大问题是传动件的问题，传动件就包括了车轴、弹簧、轴承、齿轮箱等等。到现在，卡脖子技术里还能看到这些影子。在离散型制造业智能升级改造过程中，我们经常会遇到是选择进口基础构件还是国产基础构件的问题。记得有一年到双立人德国本部去参访，讲解的是一个很有腔调的德国人，很骄傲地讲了他们的历史、他们的产品研发，最后他说：“我们双立人的锅质量好，可以用三代人，中国人喜欢煮粥，我们有一种锅可以做到煮粥不扑锅。”我当时想的是，这个价格我们国家也能生产出来，所以，低价思维对制造业提升，甚至对我们国家整体制造业的提升都是一个恶性循环的诱因。物美价又廉都是相对的，如果都是没有利润的低质廉价产品，从什么地方有深度研发呢？

新时代还有一个非常重要的标志是，独生子女成为生力军。制造业这些年工人越来越难招了，我接触的企业里面，有许多都是招工难才进行的智能升级改造，即使招来了，也不好用。所以，凡是劳动强度大、环境不好、技术要求高的工种不进行智能升级改造就是等死了，这个趋势会越来越明显。

在联合国的产业分类中，工业大类39类，中类191类，小类505类——中国是联合国全部工业分类唯一的全面覆盖国，但我们国家目前工业1.0～4.0并联存在，智能制造升级改造是一个长期的任务。

信息和技术都处于爆炸时代，所以，我们每天的工作，都是在肯定市场，否定自己。只有这样，技术才能不断进步，这是我在技术领域40年的最大体会。否定自己其实很难。这也是革别人的命容易，革自己的命难，但无论如何，还是要适应行业大势。

新时代新征程，在我们国家伟大复兴的过程中，我们每一个普普通通的人都是这个社会更加美好的积极力量，有一份热，发一份光！

大道至简，我们一方面要不断学习，不断创新，同时，也要平衡好相关的一切，不偏激，不懈怠，不铺张，不浪费，顺应大势。我也经常以此来约束自己，鼓励自己，坚持不懈，必能成功。

智能制造，是未来的大势，不管是“碳达峰”“碳中和”，还是新质生产力、人工智能、“元宇宙”，最终的目的，都是让人民生活更美好，人民生活美好的前提是强大的制造业，强大的制造业来源于智能化生产。让我们共同努力，用智能制造创新美好未来！

作者简介：

陈志宏，郑州科慧科技股份有限公司董事长兼总经理,河南省智能制造成套装备工程技术研究中心主任，河南省机器人行业协会副会长，河南省机器人产业联盟副理事长，河南省装备制造业协会常务理事。从业40年来，长期奋斗在我国智能装备制造行业一线，带领研发团队先后研发出专用焊接机器人、六轴工业机器人、工业机器人综合实训平台等多个产品，主持完成的“基于机器视觉的工件在线检测关键技术研究及应用”项目、“筒体内壁马鞍形管板焊接机器人”项目、“智能型淬火介质冷却性能测定系统的研制”项目、“关节型机器人结构功能一体化设计与应用”等，获评多项科学技术成果和科学技术进步奖，荣获全国三八红旗手、全国机械工业劳动模范、郑州市“十大女杰”和郑州市巾帼科技带头人等称号。

本文载于《时代报告·中国报告文学》2024年第4期