李澤湘：瑞士機床產(chǎn)業(yè)的啟示
撰文 | 李澤湘
香港科技大學機器人研究所
松山湖機器人產(chǎn)業(yè)基地XBOT PARK
李澤湘：學院派創(chuàng)業(yè)與制造業(yè)破局
李澤湘：新工科教育的背景和使命
李澤湘：新工科教育課程探索
李澤湘：從0到1，如何突破硬科技創(chuàng)業(yè)瓶頸
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- 序 -
1. 瑞士機床產(chǎn)業(yè)和精密制造
瑞士鐘表產(chǎn)業(yè)的興起和發(fā)展
從瑞士幾家機床公司簡介看其產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系
2. 瑞德機床產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系
瑞士機床公司畫像總結
產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系的建立
3. 中國機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程、困境和突破關鍵點
中國機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展史及產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系
機床企業(yè)成功所必備的10個基本條件
我國產(chǎn)業(yè)生態(tài)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系構建
瑞士聯(lián)邦成立于 1291年，國土面積 4.1萬平米（不到廣東的1/4），人口850萬，人均 GDP達到 8.2萬美元。其中工業(yè)占GDP 25.6%，主要產(chǎn)業(yè)包括機械、化工、鐘表、精密儀器、制藥等。
談到瑞士機床產(chǎn)業(yè)，不得不先聊聊瑞士的鐘表產(chǎn)業(yè)。計時是人類最古老的活動之一，直到 1530年德國紐倫堡才造出可攜帶的鐘表，但由于價高量少，產(chǎn)品只局限于皇家和貴族內部使用。法國和荷蘭緊接著成為主要的鐘表制造國，同時法國的宗教紛爭使得一些能工巧匠流落到瑞士的日內瓦。當?shù)氐淖诮谈母锊蝗菰S佩戴首飾，日內瓦的工匠們就通過奇思妙想將鐘表和裝飾結合起來一起制造。17世紀末，瑞士開始享有高端鐘表制造聲譽。
由于工業(yè)革命的興起以及鐘表設計和制造技術的創(chuàng)新，無論是鐘表的精度還是質量，英國仍然主導了18世紀的世界鐘表業(yè)。與此同時，瑞士的鐘表制造也從日內瓦延伸到整個Jura山脈（瑞士處于阿爾卑斯山與Jura山脈之間）的各個山村。制表匠 Daniel Jeanrichard 通過推廣標準化和分工協(xié)作（有如東莞大嶺山或虎門鎮(zhèn)的特色產(chǎn)業(yè)鎮(zhèn)）極大地提升了鐘表質量和產(chǎn)量。這段時期誕生的鐘表品牌有 Patek Philippe（百達翡麗1770）和Breguet（寶璣1795），價格非常昂貴。1760年，法國通過發(fā)明 Lepine calibre（機芯）來生產(chǎn)更小更細的懷表，重新從英國人手中奪得鐘表制造主導權。通過將法國人的發(fā)明與瑞士靈活的鄉(xiāng)鎮(zhèn)配套生產(chǎn)結合起來，瑞士鐘表業(yè)很快趕超英法，瑞士躍升歐洲主要的鐘表生產(chǎn)基地。
19世紀，通過引進美國的流水線生產(chǎn)技術和發(fā)明專用生產(chǎn)設備，瑞士鐘表生產(chǎn)機械化水平進一步提升，產(chǎn)量和質量更上一層樓。這段時間誕生的品牌包括Tissot（1853）， Omega（1848）和 IWC（1868）等，瑞士也終于發(fā)展成為世界高端鐘表制造之都。就像瑞士航空的廣告詞一樣，“Like shopping for a Swiss watch，Hard to make a mistake” （就像購買瑞士手表一樣，很難犯錯！）。瑞士鐘表產(chǎn)業(yè)在隨后的發(fā)展中還經(jīng)歷了上世紀80年代日本電子手表企業(yè)和近期蘋果智能手表的激烈競爭和挑戰(zhàn)，但都成功挺了過來。
2018年，瑞士生產(chǎn)了兩千三百多萬只手表，出口產(chǎn)值共計216 億美金，每只手表銷售均價達859美元。與之相比，中國生產(chǎn)了6億多支手表，出口產(chǎn)值48億美金，每只手表銷售均價僅為3美元。處于瑞士鐘表制造區(qū)的 Solothurn 省把精密制造與骨科植入融合起來，拓展了一個新的產(chǎn)業(yè)。強生公司通過收購，在 Solothurn 建立了骨科產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)基地，2018年該公司在當?shù)氐漠a(chǎn)值就達20多億美金。瑞士的醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè) Medtech sector 在2018年有接近2000家公司，六萬多就業(yè)人口和158億美金的銷售收入，成為歐洲最主要的醫(yī)療科技創(chuàng)新中心。
支撐瑞士鐘表和其它精密制造行業(yè)的核心是瑞士機床產(chǎn)業(yè)。瑞士從事機床生產(chǎn)的企業(yè)不多，大約二十多家，2018年產(chǎn)值約29.7億歐元，全球占比3.4%。大多數(shù)機床相關企業(yè)都會成為瑞士裝備和金屬加工協(xié)會成員SwissMEM。該協(xié)會成員公司就業(yè)人口大約30萬（整個行業(yè)50萬，占瑞士從業(yè)人口10%），年產(chǎn)值900億美元。我們從這次拜訪的公司中選出3家做個簡單介紹，可以讓大家對瑞士產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系有一個基本的了解。
Fehlmann 公司1930年由 Willi Fehlmann 創(chuàng)立，坐落于Aargau省一個只有五千多人口的村莊（Seon），是個典型的鄉(xiāng)鎮(zhèn)民營企業(yè)，早期產(chǎn)品以手動鉆床為主。1954年，小 Wili Fehlmann 完成HTL學位并進入管理層。他在學生時代就開發(fā)了一種安裝坐標工作臺的臺式鉆銑床。1975 年，公司推出瑞士第一臺數(shù)控機床 PICOMAX 50 NC。1994年，公司推出采用電主軸的五軸加工中心。2006年 Wili Fehlmann 把公司管理交給第三代接班人 Frank Fehlmann。2011年，公司在蘇州建立銷售和展示中心。公司產(chǎn)品以鉆銑功能的立式和門式加工中心為主，產(chǎn)品品種少而精，充分考慮了行業(yè)和用戶需求，關鍵零部件（主軸、自動化控制系統(tǒng)等）自行設計和裝配以保證持續(xù)的技術迭代，充足的備品備件以保證最好的售后服務以及最短的交貨期，家庭內部良好的傳承機制（第三代）以保證長期戰(zhàn)略的一致性，相對保守的理念避免公司的大起大落。公司大約200員工，研發(fā)人員20余人。公司除了為20名左右的技校學生提供實習機會外，還積極參與技校實驗設施和課程的建設。2018年公司銷售額約為 8000萬歐元，人均產(chǎn)值40萬歐元。產(chǎn)品的連續(xù)性從圖1的公司發(fā)展歷程可以看得出來，九十年的專注才鑄造了公司今天的行業(yè)地位。
威力銘－馬科黛爾公司（Willemin-Macodel SA） 位于瑞士 Delemont 市，是一家成立于1974年，早期定位鐘表行業(yè)加工設備的小公司。經(jīng)過40多年的發(fā)展，公司員工由早期的3人發(fā)展到目前的300多人（瑞士200人左右），且在俄羅斯、中國、美國、印度和歐洲多個國家設有銷售中心。其主打產(chǎn)品包括精密五軸加工中心、車／銑復合加工中心和并連機床。行業(yè)應用以鐘表、醫(yī)療、航空／航天、珠寶、模具和微型精密零部件加工為主。五軸加工中心采用礦物鑄鐵（人造花崗石），自己的主軸、2個微米的重復定位精度。公司研發(fā)人員接近30人，大部分招聘于瑞士的兩家理工學院（ETH 和 EPFL）。2018年共生產(chǎn)機床160多臺，產(chǎn)值九千萬歐元，70% ～80%的產(chǎn)品都是個性化定制，給客戶提供的產(chǎn)品越來越多配置單機自動化和智能生產(chǎn)解決方案。公司的技術總監(jiān)畢業(yè)于EPFL，與EPFL有很好的合作關系。利用瑞士 InnoSwiss 項目資助（政府與企業(yè)各一半），公司與EPFL合作，成功把源于EPFL的并聯(lián)機器人技術應用在機床領域，推出了面向精密表芯加工的701S加工中心（圖 3）。8萬RPM的主軸，小于2個微米的軌跡精度，一次性裝夾和良好的剛度，使得 701S 成為世界高端表芯加工的首選加工設備。
圖3 威力銘公司的并聯(lián)結構機床和該產(chǎn)品經(jīng)理（公司技術總監(jiān)）
Tornos公司位于 Delemont 附近的 Moutier 鎮(zhèn)。早在1880年，縱切自動車床就已在 Moutier 出現(xiàn)。1914年，Tornos 公司成立。1971年，Tornos與自己的長期競爭對手 Petermann 合并，1981年與另一家競爭對手Bechler公司合并，創(chuàng)建 Tornos-Bechler 公司。1996年，公司推出熱銷產(chǎn)品Deco10機床。2001年，Tornos-Bechler改名為Tornos，并且在在瑞士交易所上市（公司成立87年后才上市）。作為瑞士第二大機床廠，公司人員也只有700多人。2018年公司銷售額為2億瑞士法郎。Tornos專注于精密小零件，微型零件的加工。2017年公司推出的Swiss Deco產(chǎn)品采用了自己的陶瓷主軸（首創(chuàng)的雙主軸方案），使得加工效率和質量得到大步提升。Tornos 在2014年設立中國分公司，至今不少三線企業(yè)還有Tornos公司的產(chǎn)品。
圖4 (a) 舊的Tornos自動車床， (b) 舊的Petermann車床，(c). 舊的Bechler車床， (d) 1905年產(chǎn)的Bechler 車床（蒸汽驅動）
通過了解和分析瑞士機床公司的情況，我總結瑞士機床公司具有以下幾個方面的畫像：
1. 小而精、專：瑞士機床公司規(guī)模通常都不大，一到三百人而已。公司的產(chǎn)品型號不多，每年產(chǎn)一、二百臺機床，千萬到億級瑞士法郎銷售，基本聚焦在兩三個特定或細分行業(yè)。公司可以深刻理解客戶的需求與痛點，不斷迭代自己的產(chǎn)品，為客戶提供高端產(chǎn)品和優(yōu)良服務。反觀我國的機床公司，往往把規(guī)模和銷售額當作主要目標，希望通過沖量和低價策略去占領市場，再考慮提升質量（這叫 “先大后強” 戰(zhàn)略）。政府也經(jīng)常通過金融、項目和土地政策去鼓勵企業(yè)把規(guī)模搞大。有句笑話是一家只能產(chǎn)一千臺機床的公司，市長去了后把發(fā)展計劃提到了五千臺，省長去了后變成了一萬臺，更高的首長去了后變成了十萬臺。最后企業(yè)跨行業(yè)發(fā)展（把銷售規(guī)模做大，但很多進入來錢更快的房地產(chǎn)行業(yè)）, 不只擠垮了該領域一些有潛力的民企，自己也因為過度膨脹，欠了一屁股債，很快就沒法運作，以失敗破產(chǎn)告終（沈陽和大連機床即是如此）。實踐證明，這種“先大后強”的戰(zhàn)略是行不通的，但很多企業(yè)至今沒認識到這個道理，亦或者是在實際操作中很難拒絕誘惑，尤其是政府的誘惑（哪怕是出于好心）。
2. 核心技術：瑞士機床公司，無論規(guī)模多小，都把核心技術，尤其是針對行業(yè)特殊需求的核心技術掌握在自己手中。這為公司產(chǎn)品的迭代與創(chuàng)新提供了有力的保障。一個二、三十人的研發(fā)團隊往往要掌握從主軸、轉臺、自動化系統(tǒng)到機床等方面的設計與制造，這是非常令人驚訝的。此外，瑞士相對完整的機床產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈也具備強大的支撐和推動力。相反地，我國的機床公司往往只停留在系統(tǒng)集成層面，高端的核心部件大部分依賴進口，機床結構設計趨同，即使采用最好的功能部件拼湊，也缺失競爭力和利潤空間。
3. 傳承與創(chuàng)新：瑞士機床公司既有百年老企業(yè)，也有成立三、四十年的“后起之秀”，大部分企業(yè)老板都會經(jīng)歷至少兩到三代人。秉承高端與精密的理念，不斷迭代產(chǎn)品。既有基于經(jīng)驗和工藝的創(chuàng)新（Tornos），又有基于科學進步的創(chuàng)新（威立銘）。無論是子承父業(yè)還是職業(yè)經(jīng)理人，大家都對精密裝備充滿了熱情與自豪。反觀我們的機床行業(yè)，國企很難迭代，管理者擔任一任或兩任就調離或升官，而私企老板大都把自己的小孩送去學金融管理，覺得做這一行太辛苦，也無法獲得較高的社會地位。
4. 產(chǎn)業(yè)人才與教育：瑞士產(chǎn)業(yè)最重要的支撐是其教育體系。從10年級（16歲）起，超過80%的瑞士學生選擇進入職業(yè)技術學校開展 3-4年的“雙元制” 學習。只有 20% 不到的學生會選擇讀大學。瑞士、德國和奧地利是雙元制教育落實得最好的三個國家。
圖6 德國、瑞士的雙元制教育體系為該國制造業(yè)發(fā)展提供有力的人才保障
首先，學生在八、九年級（甚至更早）時會去有實習資質的企業(yè)（企業(yè)也為獲得這類資質為榮，有如我們的高企）實習，決定自己的興趣所在和職業(yè)規(guī)劃。選擇進入職業(yè)技術學校的學生并不是因為讀書不好，而是因為個人興趣和職業(yè)規(guī)劃（而我們主要是因為中考或高考沒考好才不得不去讀職校）。曾經(jīng)有個哈爾濱三中畢業(yè)的學生告訴我，“中學時，老師告誡她，得好好學習，不然就只能讀旁邊那所大學（指哈工大）了”。在我們的傳統(tǒng)觀念里，只有考上清華、北大才能稱為成功（不知道自己興趣所在的學生，即使考上清華北大又能如何？）。進入職業(yè)技術體系的學生，會選擇一個職業(yè)（比如機械師polymechanics、模具師等），每周花二到三天的時間在學校學習理論課程，二到三天的時間在企業(yè)實習，一個模塊緊跟一個模塊，學以致用，迭代前行。同時，企業(yè)也會給學生提供一定的薪水報酬。通過四年的歷練，入讀職業(yè)技術學校的學生學會了該領域的基本理論、掌握了實操能力、獲得了相關的工作經(jīng)驗以及不錯的薪酬（同期的大學生還得讓父母交學費）。最重要的是因為有實操經(jīng)驗，他們變得更加自信，在后期的職業(yè)發(fā)展與同期大學畢業(yè)生相比更具優(yōu)勢（企業(yè)看重能力而不是學歷）。職校畢業(yè)生工作后還可以選擇夜?；蛘邞每萍即髮W繼續(xù)深造。
瑞士培養(yǎng)工程師的大學共有兩所聯(lián)邦理工學院（ETH 和 EPFL，具有從學士到博士學位授予權），八所應用科技大學（具有學士到碩士學位授予權）。雖然職業(yè)技術學校學生對正規(guī)大學畢業(yè)生的動手能力有點不屑一顧的感覺，但以上幾所瑞士大學的動手能力訓練還是相當扎實的。一位華為高管曾說過，在華為所有的合作大學里，ETH學生的表現(xiàn)最出色，能力最強。
關于并聯(lián)結構在機床領域的應用，即使我們在最近二十多年已具備大量的研究經(jīng)驗，卻一直沒有突破性進展，應用案例極少。作為后起之秀的威立銘公司，利用EPFL在這方面的基礎研究，在 InnoSwiss 項目的支持下，把直線Delta并聯(lián)機構與高精密的表芯加工結合起來，附以新穎的裝夾系統(tǒng)，成功推出了極受高端鐘表企業(yè)歡迎的701S機床。反觀我國機床行業(yè)，一線工人大部分是農(nóng)民工，雖然在實際工作中獲得了一定的實操經(jīng)驗，但當碰到問題時，則缺少追根究底、創(chuàng)造性總結和提升的能力，只能無奈地照抄和進行山寨。而到裝備企業(yè)工作的大學生或研究生在校學習時接受的基本是考試式的訓練，缺少動手能力和理論聯(lián)系實際的能力，愿意從一線工作做起的大學生或研究生極少（感覺丟份）。國企的提拔機制往往更傾向于學歷而不是能力，把一些沒實操經(jīng)驗的人提到管理崗位，所生產(chǎn)的產(chǎn)品質量可想而知了。圖7左邊顯示的是瑞士產(chǎn)業(yè)人才結構，企業(yè)員工主體是職業(yè)技術學校學生。他們的創(chuàng)新能力跟常規(guī)大學生的創(chuàng)新能力互補，能很好地進行銜接。而我們的主要問題是一不頂天（技工的基礎問題），二不立地（學院派實操能力差），三不銜接，如圖7右所示。
此外，針對一個產(chǎn)業(yè)，國家如何構建一個科學的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系，這一直是一個極具挑戰(zhàn)性的問題。計劃經(jīng)濟時代，我們學蘇聯(lián)建立起的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系（主管部門 -> 部屬企業(yè) -> 部屬研究院所 -> 部屬大學／職校），改革開放后在市場經(jīng)濟的大環(huán)境下基本解體。裝備領域的國企改革在朱镕基時代推行一段之后，也沒有最后完成。企業(yè)的技術產(chǎn)品必須隨著科技的進步不斷更新迭代。從大學的基礎研究到最后的產(chǎn)品有很長的路要走，路艱且險。Arm聯(lián)合創(chuàng)始人，Hermann Hauser 博士在給英國貿(mào)工部長的報告中指出，英國有三所世界前十名的大學，有僅次于美國的基礎研究和高引用率論文，倫敦還是世界主要的金融中心，但英國并沒有很好的把學術成果轉化成商業(yè)成就。報告指出，學術和產(chǎn)業(yè)之間存在一條巨大的鴻溝。為此，很多國家通過建立技術創(chuàng)新中心（Technology Innovation Center）試圖來銜接這條鴻溝。著名的技術創(chuàng)新中心有德國的Fraunhofer Institute，比利時的IMEC（微電子中心），臺灣的工研院（ITRI），日本的AIST，新加坡的ASTAR和香港的應科院（ASTRI）等。這些技術創(chuàng)新中心通過銜接企業(yè)的需求與大學的基礎技術，把原型的技術成熟度提升到一個新檔次，讓企業(yè)去完成產(chǎn)品化的最后一公里。
德國的 Fraunhofer 研究所共有72家，2.6萬員工和26億歐元的科研經(jīng)費（1/3來自企業(yè)）。Fraunhofer 研究所基本都分布在一所理工科大學旁邊，大學研究所的教授同時兼 Fraunhofer 研究所的負責人，以保證兩者的銜接。如圖 9 所示，與裝備和制造技術相關的研究所有11家。著名的亞琛工業(yè)大學旁布局了兩所 Fraunhofer 研究所，一個專注制造技術、一個專注激光加工技術。與制造技術匹配的大學研究所，機床與制造工程研究所（WZL）規(guī)模也不小，839員工（含博士生），1.6萬平米的教學工廠。
圖9 德國裝備與制造技術創(chuàng)新體系，及大學研究所與 Fraunhofer研究所的定位與互動
瑞士與制造相關的技術創(chuàng)新中心有EMPA和INSPIRE，后者坐落在蘇黎世的瑞士聯(lián)邦理工（ETH）旁。INSPIRE共有員工70多人，每年運行經(jīng)費1100萬瑞士法郎，所涉及六個研究方向包括材料、制造工藝、3D 打印、機床設計、工業(yè)4.0和產(chǎn)品測試與評估。與之匹配的大學研究所有六家：機床與制造研究所（50多研究人員）、設計、材料與制造研究所、動力系統(tǒng)與控制研究所、機器人與智能制造研究所、制造流程研究所。INSPIRE 和 ETH在磨削領域的研究有很好的行業(yè)口碑，著名的聯(lián)合磨削技術公司 United Grinding Technology 的多家子公司，如 STUDER是其重要的企業(yè)合作伙伴。瑞士的核心零部件企業(yè)（傳動部件領域的 Schneeberger、伺服／直驅電機領域的Etel和Maxon等, 主軸領域的Fisher，Step-tec和IBAG等，數(shù)控系統(tǒng)領域的NUM等）、主機廠（Mikron, GF、United Grinding，Willemin-Macodel, Fehlmann, Tornos, Studer, Starreg等），和瑞士高端制造領域（鐘表、醫(yī)療器械、精密零部件等）的優(yōu)質企業(yè)構成了瑞士機床產(chǎn)業(yè)生態(tài)的鐵三角。政府通過雙元制模式的職業(yè)教育，應用科技大學和研究型大學三重體系來培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)所需的各類人才，通過設立匹配的大學研究所和產(chǎn)業(yè)研究所（INSPIRE 和 EMPA）把大學的原創(chuàng)技術一步一步推向產(chǎn)業(yè)一線，再通過設立 InnoSwiss（申請和管理過程相對簡單，成功率高達 50% 左右）類似的產(chǎn)業(yè)資助項目來完成技術產(chǎn)業(yè)化的最后一公里。
圖10 位于蘇黎世的瑞士機床與制造技術產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系
我們再來分析下中國的機床產(chǎn)業(yè)。
機床產(chǎn)業(yè)包括零部件、主機和系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)。中國第一家近代兵工廠當屬曾國藩于1861年創(chuàng)辦的安慶內軍械所。兩次鴉片戰(zhàn)爭和與太平軍的作戰(zhàn)使曾國藩深刻地認識到西方堅船利炮的威力。為此，在湘軍攻陷安慶后，曾國藩通過招募徐壽、李善蘭、華蘅芳、張斯桂等 “覃思之士，智巧之匠” 設立了安慶內軍械所，用手工模式為湘軍制造槍、炮和子彈。中國第一臺蒸汽機和第一臺蒸汽輪船 “黃鵠號” 也誕生于此。1863年秋，通過張斯桂和李善蘭的引薦，容閎來到了安慶?！敖袢沼\對中國最有益最重要之事，當從何著手”，曾國藩迫不及待的問道?！敖袢沼麨橹袊\最有益最重要的事，莫過于仿照洋人的辦法，建一個機器廠、一個機器母廠，由這個母廠再造各種各樣的機器，然后用這些機器去造槍炮子彈，戰(zhàn)船戰(zhàn)車，猶如母雞下蛋似的。有了這樣一個母機廠，過了十年八年，中國就可在全國各地建造許許多多的工廠，如此，中國就會跟外國一樣強大了”。“覓制器之器（工作母機）” 成為了早期洋務運動的指導方針。1863年秋，受曾國藩委派，容閎歷時兩年，用6萬多白銀從美國麻省的 Putnam 公司采購了第一批機床設備（見圖 11）。
圖11 (a) Putnam 公司生產(chǎn)的車床 （1860）， (b) 江南制造局炮廠機器房 （宣統(tǒng)年間攝），(c) 江南制造局機器廠
1865年6月，曾國藩會同李鴻章奏準設立，將蘇州洋炮局與收購的美商旗記鐵工廠（位于虹橋）合并，利用容閎采購的百余臺機器，成立了江南制造局（后遷入高昌廟，江南造船廠舊址）。至1895年，江南制造局已發(fā)展成擁有機器廠、炮廠、輪船廠等20多個分廠， 3592名員工，662臺機床、3000噸水壓機，15噸馬丁煉鋼爐的東亞技術最先進設備最齊全的機器工廠。至1904年，除槍、炮、子彈、輪船等軍用器材外，江南制造局還生產(chǎn)了各種機器設備591臺，其中金切機床249臺、成為洋務運動眾多工廠的母機廠。隨著洋務運動的發(fā)展，制造人才問題變得尤為突出。李鴻章也認識到， “中國欲自強，則莫如學習外國利器。欲學習外國利器，則莫如覓制器之器，師其法而不必盡用其人。欲覓制器之器，與制器之人，則或專設一科取士，士終身懸以為富貴功名之鵠，則業(yè)可成，藝可精，而才亦可集”。很遺憾，1895年的甲午海戰(zhàn)宣告第一次洋務運動的了結。1938年宜昌撤退的一百多萬噸物質中，大部分為兵工廠的機器設備。使得新的工廠能在大后方快速建立起來，為抗戰(zhàn)的物質供應提供了保障。位于昆明的中央機器廠（不久前破產(chǎn)的沈陽機床下屬企業(yè)昆明機床廠）即為其中一員。
圖12 二戰(zhàn)時期德國沖床在中央機器廠的工作照片
解放后，我國布局了十八家國有機床廠，分別是齊齊哈爾第一機床廠（立式車床）、齊齊哈爾第二機床廠（銑床）、沈陽第一機床廠（臥式車床、專用車床）、沈陽第二機床廠（鉆床、鏜床）、沈陽第三機床廠（六角車床、自動車床）、大連機床廠（臥式車床、組合機床）、北京第一機床廠（銑床）、北京第二機床廠（磨床）、天津第一機床廠（插齒機）、濟南第一機床廠（臥式車床）、濟南第二機床廠（龍門刨床、機械壓力機）、重慶機床廠（滾齒機）、南京機床廠（六角車床、自動車床）、無錫機床廠（內圓磨床、無心磨床）、武漢重型機床廠（立車、鏜床）、長沙機床廠（牛頭刨床、拉床）、上海機床廠（外圓磨床、平面磨床）和昆明機床廠（鏜床、銑床）。
圖13 計劃經(jīng)濟時期我國的機床產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系
經(jīng)過五十年代的院系調整，我們建立了一個 “主管部門 -> 部屬企業(yè) -> 部屬研究院所 -> 部屬大學／職校” 的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系。主管部門，即當時的機械工業(yè)部（后并入現(xiàn)在的工信部），研究院所包括 8個綜合性研究院所（北京機床所、大連組合機床所、廣州機床所等七所一院）和37個專業(yè)研究所與企業(yè)設計部門，大學有湖南大學、吉林工大、合肥工大等。1999年的院所轉制，這些研究所有如麻袋里的土豆一樣，被呼啦地甩出去滾滿一地，四處滾動，各由生死。與此同時，職校升級、大學擴招與合并使得產(chǎn)業(yè)人才動手和創(chuàng)新能力大為削弱。序文提到的中國機床產(chǎn)業(yè)所面臨的困境即是市場經(jīng)濟環(huán)境下我國產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系缺失的直接體現(xiàn)。我們打破了蘇聯(lián)模式的舊體系，但并沒能建立起一個新體系。在此情況下，政府試圖通過一些專項（比如04專項）去推動產(chǎn)業(yè)變革的效果極其有限。
經(jīng)過長期的觀察和系統(tǒng)的調研，我梳理了一個機床企業(yè)成功所必備的10個基本條件（圖14）：
圖14 打造一家成功的機床企業(yè)必備的10個主要條件
1. 市場需求尤其是新興市場需求必定是（新）企業(yè)發(fā)展的前提條件。中國是世界第一大機床市場（三分之一），也不斷涌現(xiàn)出新興需求（如手機和電池制造等）。這方面無論是國企還是民企都有一個不錯的市場環(huán)境。
2. 機床是個多技術融合、需長期積累的行業(yè)，對創(chuàng)始人和產(chǎn)品經(jīng)理都有極高的要求。我們在這方面是不足的。這也是新工科和雙元制教育的定位和使命。
3. 企業(yè)只有為客戶創(chuàng)造價值才能找到自己的生存空間。找準問題，定義好產(chǎn)品，提供優(yōu)質服務是瑞士機床企業(yè)的發(fā)展之道。我們的企業(yè)往往把規(guī)?？吹眠^重，忽視了客戶的需求。
4. 研發(fā)一款好的機床產(chǎn)品需要一個學科交叉、創(chuàng)新能力強的團隊?，F(xiàn)有工科教育的弊端（詳見新工科教育系列文章 [7~9]）使得這類人才本就匱乏。國企雖然能吸引一些相對優(yōu)秀的人才，但其僵化的機制也制約了團隊的發(fā)揮（不少技術人員外面兼職，本職工作應付）。民企又很難吸引到好的人才。
5. 工匠精神是精密機床制造和裝配的基礎。通過個人興趣培養(yǎng)和雙元制教育去塑造企業(yè)文化和工匠精神，是瑞士、德國和日本的成功之道。而我們的職業(yè)技術學校更看重專升本，像東莞技師學院樣能認真落實雙元制教育的學校，實在是鳳毛麟角。
6. 用科學方法去系統(tǒng)分析和解決產(chǎn)品設計過程中的問題至關重要（見威立銘公司的并聯(lián)機床案例）。我們很多企業(yè)研發(fā)人員碰到問題時一是山寨，二是拿客戶做白老鼠。這種方式很難有根本性的突破 [8]。
7. 不斷迭代與持久戰(zhàn)是對于做好一款機床產(chǎn)品，是必不可少的。國企頻繁的干部調動是十八羅漢困境的一個主因。一個好的機床公司，甚至需要兩代人的努力。因為太辛苦、掙錢慢等諸多原因，民企很少有二代會愿意從事機床行業(yè)。
8. 科學的管理方法不僅能激發(fā)交叉團隊的創(chuàng)新能力，更能確保項目的高效率實施。
9. 很多機床公司倒在了規(guī)?；投嘣穆飞?，忘記了小而精是做好機床企業(yè)的關鍵。實際上中國這么大的市場做精做透，就必然會有一定的規(guī)模效應。
10. 迭代離不開持續(xù)投入。
要把裝備，尤其是機床產(chǎn)業(yè)搞好，我們要在產(chǎn)業(yè)生態(tài)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系構建這兩個方面下功夫。
從產(chǎn)業(yè)生態(tài)角度講，我們要重點培育自己的C端品牌產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)造新的高端需求來引領從芯片/材料到核心部件到裝備再到工廠整個B 端產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展。蘋果產(chǎn)業(yè)鏈在過去十多年確實對我國尤其是大灣區(qū)制造和裝備產(chǎn)業(yè)提供了很強的帶動作用，但這在在貿(mào)易爭端不斷和制造業(yè)往東南亞地區(qū)快速轉移的今天，是遠遠不夠的。美國的半導體裝備產(chǎn)業(yè)有今天，則得益于當年美國芯片產(chǎn)業(yè)的強大需求，日本的機床和工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)有今天，也得益于當年日本和美國汽車制造業(yè)的強大需求，而瑞士的機床產(chǎn)業(yè)有今天同樣得益于當年瑞士和歐洲的鐘表、醫(yī)療科技和精密部件產(chǎn)業(yè)的強大需求?？看ず蛧馄放坪茈y建立起自己強大的裝備和制造產(chǎn)業(yè)鏈（包括芯片/材料和核心零部件）。國外品牌和我們的代工以及上游的裝備/核心部件/芯片/材料產(chǎn)業(yè)根本上上來講是個零和游戲。
市場經(jīng)濟環(huán)境下的機床產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系包含兩個重要環(huán)節(jié)。一是雙元制模式的技師/技工培養(yǎng) 和新工科教育模式的工程師和創(chuàng)業(yè)者培養(yǎng)；二是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新平臺的構建。東莞技師學院探索了一條中國產(chǎn)業(yè)特色的雙元制人才培養(yǎng)模式，香港科技大學和南方科技大學等高校也在探索新工科模式下的創(chuàng)新人才培養(yǎng)。德國的 Fraunhofer 和瑞士的 INSPIRE 為德國和瑞士機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻。但即使把這類研究所成功移植到中國來，也很難把中國機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來。我們需要一個更有效、更創(chuàng)新的機制去把高校、政府、產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)業(yè)者的需求與資源整合起來，建立一個類似于松山湖機器人產(chǎn)業(yè)基地的高端裝備產(chǎn)業(yè)孵化平臺。
制約中國制造業(yè)，尤其是裝備產(chǎn)業(yè)大而不強的根本原因在哪里？本文基于過去二十多年對中國制造業(yè)的理解，以及最近幾年對日本、德國和瑞士機床產(chǎn)業(yè)的深度調研，給出了三條最重要的原因：
3. 市場經(jīng)濟環(huán)境下產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系的缺失。
如何解決這些問題仍待更多人的思考與探索。
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瑞士國土面積單位應該是平方公里吧？