一支圆珠笔,划开“中国工厂”的真实面纱

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9小时前
[ ca88唯一官方网站导读 ] 每一个工程师都深谙科研的道理:经验的代价,本来就是时间。
宝沃工厂制造半成品车间效果图,中国工厂,智能制造,科技较量,基础研究,笔尖钢,自主研发 图片来自“ca88唯一官方网站网”

前不久刷屏互联网的纪录片《美国工厂》中有这样一个情节引起了广泛关注:美方管理人员到福建福耀厂“取经”如何提高美国工人效率时“大开眼界”,中国工厂高效的背后是对工人“军事化”的管理——每天连续工作12小时、每月只休息一两天……

有网友开始一边倒地定性:这就是“中国工厂”的真实面目,规范、高效,却极其“残酷”。自然地,人们再次加重了对“中国制造”的刻板印象,即核心竞争力是依靠广大蓝领工人整齐划一的流水线组装,归根到底还是离不开人口红利带来的优势。

但事实真的如此吗?在中国确实有着大量的高效工人,但还有一类核心人群却或多或少地被舆论忽视掉了。这类人为中国工厂、乃至中国制造创造出指数级别的生产力,他们就是中国工程师。

缺少了他们的中国工厂故事并不完整,而多了他们的中国工厂故事则更能真正诠释我国从“中国制造”到“中国智造”的事实性迈进。

中国功夫纪录片海报

与日本的科技较量,还要从一支圆珠笔说起

没人能想到,在我国已经实现自主研发卫星、航天器等高精尖技术的今天,人人手中都有的那支价格不足3元钱的圆珠笔却还要依靠进口零部件才能完成生产。

就在前不久,由西瓜视频联合小虫影视出品的纪录片《中国工夫》在西瓜视频独家上线,首期节目中就讲述了一个关于中国工程师攻克圆珠笔笔尖钢核心技术的曲折故事。

有人做过一个计算,如果把每年中国生产的圆珠笔全部首尾相连,长度可以绕地球一百多圈,看起来是一个大产业。但多数人不知道的是,圆珠笔的利润非常低,低到生产商每天都恨不得扣算一遍成本的地步,而更多人不知道的一个事实在于,圆珠笔之所以利润如此之低,原因在于“笔头卡住圆珠的球座体的钢材”很昂贵。

这个小小的、不起眼的“笔尖钢”蕴含了非常难以突破的高精尖技术。在2016年以前,这项技术基本被日本“垄断”,所以始终在圆珠笔的“国际贸易”中享有得天独厚的优势地位。

市场是很现实的,“我有你也有”的时候叫做“竞争”,而“我有你没有”的时候就叫做“垄断”。不可否认,技术垄断带来的是外界难以撼动的议价能力。

2010年,日本就把这种议价能力发挥到了极致,把笔尖钢的价格上涨了15%,国内3000多家制笔企业没有选择,只能勒紧裤腰带咬牙接受。面对这样的情形,国人“恨铁不成钢”:“为什么小小的一支圆珠笔都不能实现自主生产?

生产小小的“笔尖钢”,到底难在哪?

关于这个问题,在西瓜视频出品的纪录片《中国工夫》给出了答案:“笔尖的世界,远比我们想象中复杂得多,最复杂的部分其实不是圆珠,而是圆珠背后的那个球座体,这个加工精度高达千分之一毫米的碗口,需要恰到好处地包住半个圆珠保证笔头可以在不同角度连续书写八百米。在这个距离内,要求笔尖吐墨不紧不松,圆润自如。”

节目中介绍到,用来制造笔尖的钢材,最终要通过一个高速度、高精度的设备,经历24道工序进行完全自动化的切削。所以其中的难点在于,这种钢既要能被削铁如泥,但同时又不能软烂如泥。就像山西的刀削面,太软了容易粘刀,太硬了又容易开裂,要想手起刀落,必须软硬适中。

对钢材软硬度很高的要求,导致工程师们难以掌控钢料的配比,而这份日本人手握的配方不可能轻易地交到我们手中。

于是,2011年,太钢集团开始启动笔尖钢研发项目,一步一步摸索配方,过程中经历了无数次“材料开裂”的失败,元素加多了、温度太高了、工人失误了、设备不适合了……每一次原因都各不相同,反复排查推倒重来,研发团队完成这个项目,用了整整五年时间。

故事的结局是圆满的,2016年,太钢集团终于自主研发出了能够替代日本现有技术的“笔尖钢”,彼时研发团队负责人王辉绵谨慎小心地给这个成品打出了成绩,“目前,从稳定性来说,能打个80多分吧。”

而截至纪录片上线时,太钢已经开始研发新一代笔尖钢,“这次我们与日本在同一起跑线上。”

中国功夫纪录片

不是面子问题,基础研究打开了通往未来的一扇窗

节目中有一个细节值得注意,太钢集团笔尖钢研发团队工程师车德会在介绍摸索钢材合适配比的过程时,这样谈到钢材的消耗程度,“最严重的时候,可能有一半的钢材都废了。比如一炉钢有60吨到80吨,可能有30吨在轧制的过程中就会全部废掉。”

材料的巨大损耗造成了巨大的经济损失,这是可见成本。而更重要的隐形成本,是以王辉绵、车德会为代表的数位工程师的心血。

节目中介绍到,车德会的日常工作就是夜以继日地不断排查错误、检验成果,而可见的失误往往要从最底层、最微观的细节查起,犹如大海捞针。这样的工作事实上繁琐而枯燥,极考验耐性。

也可以这样说,五年来车德会和同事们的主要工作,就是“经历失败”。

“我们需要把这个材料劈开,每一点的元素都要报一个数出来。”车德会在节目中介绍,有的是因为组织结构不均匀影响切削性,“就像做豆浆必须搅拌,否则就会在锅底出现细小的豆渣和粘膜,就像炼钢过程中出现的成分不均匀、偏析一样。”

各种各样的原因,都会导致失败,而失败往往才是科研的常态。

与多数钢材不同,笔尖钢的研发总是需要通过上百倍上千倍的显微镜来观察纠错,而车德会的主要工作,就是在每一个加工环节之后都得观察来料的组织结构有没有发生病变。

“这就需要你潜下心来,有更多的耐心去埋头苦干,可能一两年、三五年(成果)都出不来,也可能在第十年、第十二年就出来了。”这番话从车德会的口中说出来没有浓重的鸡汤味,反而透出举重若轻之感。

都说一分耕耘一分收获,但很多时候研发就是一项极其苦闷且没有最终回报的工作。

尤其是在“笔尖钢”这件事上,这个让中国工程师付出巨大心血的小小零部件,事实上在全球的总需求量都并不高,且由于利润过低无法获得直接的经济收益,日本人几周的产能就能满足全球一年的订单。

为此,一些收看过《中国工夫》的网友也提出了这样的质疑:“中国要做的事太多,为什么一定要为研发一个非重大核心技术,去浪费人力、物力和时间?”

我们为什么还要这么拼?

“一直给外国、国人的印象都是这样的,中国是一个‘装配大国’,从技术到机器都不是自己的。我们需要从量到质产生转变,来提高国家的工业竞争力。”

面对日本,我们不想输在一支小小的圆珠笔身上,但“想要赢”的这种心态,绝不仅仅基于“面子”问题。

车德会所在的团队看似在研究小小的圆珠笔尖,实则是在攻克其背后“极易切削钢”的技术难题,前者只是这种钢材广泛应用中的一颗尘埃,但正是这种基础研究打开了一扇通往未来的窗户。

从中国工程师反观“中国工厂”里创造“中国智造”奇迹

和笔尖钢技术难点的不同之处在于,磁悬浮的技术原理从来都不是秘密,重要的是教训和经验积累,而这一点无法靠“学习”获得。

“我们也有和我们也能做之间,可能要30年;而我们也能做和我们也能做好之间,可能还得要30年。”为了这一个“好”字的距离,“邓江明们”付出了难以想象的代价。

很多人都不明白,既然自主研发这么费劲,为什么还要坚持?

一个事实在于,除了德国和日本之外,俄罗斯还计划用磁浮技术在雪地区域搞货运,而美国则准备结合真空管道和磁悬浮研究时速超过一千公里的胶囊列车。“有一天你可能会发现,飞机都跑不过地面的轨道交通。如果我们没有前期的技术积累,就会像我们现在一些关键的核心技术落后发达国家很多年一样,他们如果制裁,我们就会很难受。”邓江明一语道破。

在研发这件事上,除了时间,没有捷径。

如果仔细观察《中国工夫》节目中的工程师们,可以清晰的发现,在他们眼中没有对枯燥工作的厌倦和不耐烦,有的只是沉静如水、按部就班的超然态度。

因为,每一个工程师都深谙科研的道理:经验的代价,本来就是时间。

为此,进行“圆珠笔突围”的工程师,五年不过周末不休息,材料来了就干活。“铁轨寻针”的主人公,中车株机公司磁悬浮牵引系统工程师邓江明,连续用四个月的时间拿着一个小喷壶,在一整列磁悬浮列车数以万计的线路中,排查一枚螺丝钉那么大的短路点。

“我们一定不是最聪明的,但我们一定更勤奋。”面对在磁悬浮列车上大海捞针般的排查,邓江明投入着超乎常人的耐心和坚持,为的就是不让十年的研发成果付诸东流。

时间就是一切,和时间赛跑,早一点攻克难题,就早一点让中国突破那些卡脖子的技术,让中国拥有更多的话语权。从中国工程师的兢兢业业,重新反观“中国工厂”里创造的“中国智造”奇迹,在严格的工厂管理之上,坚守、耐心、坚韧,不甘人后的国人品质才是真正的动力。

正是有了诸如邓江明、车德会这样将科研工作视做国家利益的工程师们,我们更有底气不受制于人,更有底气坚持独立自主的科技发展之路。

与其说这背后是节省了一些进出口上的经济效益,更重要的是提升了中国在国际贸易各领域中的议价能力。况且,简单地以眼前的功利性去衡量科研显然是远远不够的,从牛顿到爱因斯坦,从钱学森到邓稼先,科研带给一个国家乃至整个人类社会的利益是难以预见和估量的。

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