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我国制造业缺少的是什么?

为工程人员,我们从心里有这样的体会:发达国家比我们多出一百多年的工业化历程并不是白走的。他们的每一道工艺、每一项配料、每一个细节都是需要一点一点从心里挖出来,从失败中走出来的。这些是十几年的高等教育教育不来的,是多少钱砸不出来的。必须经过那么多次失败才会有今天的成功,要想真正有自己的技术,没有捷径,要接受对无数次的失败,而且要心甘情愿的接受。

 

我们要想真正造出一个100%的汽车发动机,是需要几代人共同努力的。我们正在努力追赶了。

 

我们不缺设计师,我们缺的是底层的工人师傅,缺的是国外那100多年不浮躁的经验和教训

 

首先要区别两个概念:scienceengineering科学是共享的、透明公开的,但是工程学却是保密的、私有的。发动机的原理可以说是及其简单,而且这个原理在内燃机存在的200多年里从来没变过:燃料燃烧致气体膨胀推动活塞做功。但是science说起来容易,如何用这些人类都知道的白开水一般的理论做出按人类意志行为的engineering却完全是另一回事:如何把功率提上来,重量减下去,寿命延长,效率提高可以说是无穷无尽的漫漫长征。科学结论我们都可以记得住,我相信我们高等科学在记忆上的教育非常成功,但是传统工业的工程学教育可以说是一塌糊涂,生产技术和理论严重脱节。

 

再一个,在人类进入电气时代之前,西方国家有一段特殊的时期,这段时期是机械工业飞速发展的一段时期,被誉为“大蒸汽时代”。有兴趣的可以搜一搜这一时期内的作品,几乎所有能动的东西都是齿轮机械,其繁荣程度前无古人,后无来者。由于我国没有接受这一时期的洗礼,少部分民族资产后来也被帝国主义压迫致残,所以基本上没有任何技术积累。而工程积累的核心就是两个字:秘方。无论是做饭、酿酒、制药还是冶钢、加工,其技术本质不外乎这两个字。而秘方则是完全私有的,一般由家族或公司的形式来传承。而传承需要时间沉淀,也需要民族氛围。一个崇尚速度,敢于挑战人类极限,敢于质疑权威的民族,才会有足够的动力去研发这种铁与火的机器。

对于发动机具体的一些瓶颈,下面我逐条列举:

 

1
金属铸造

发动机气缸主体和其他简单结构件一般使用金属浇铸成形,具体过程又分高压铸造和低压铸造。金属融化成液体倒入模具,此过程难点在于降温凝固过程中残余应力、排气、脱模剂喷淋等导致缺陷的发生,缺陷降低了成品率,而且严重影响寿命,因为金属疲劳最怕缺陷。其次,金属材料自身的品质要求亦极高,一般是铸铁或铸铝,高品质的浇铸原材料我们不行,需从国外进口,但最近国家加强了对高品质铸铝原材料的研发,以满足航天航空的需求,将来可能会给汽车产业带来福利。再次,压铸模具和压铸机,世界最好的是日德,之后是意大利,再后是其他。模具要精密,耐用,适应自动生产,不能说铸造了几个模具就断了、漏了,再或者只能人工看着掌握火候那可不行。

金属铸造问题是个天大的问题,毫不客气的说是中国从古至今的问题,从宝剑对抗圆月弯刀,到现在的发动机制造,都是这个问题。这套技术是典型的蒸汽时代的产物,是所有现代工业的底子,现在他们已经配合上了电气产业和计算机信息产业,更是如虎添翼。

 

2
机械加工

要有上好的车床,车刀,车工。车床和车刀起码还能高价从德国买到,但是车工就是个问题了。同样一个零件,选择不同的方向和走线切出来,寿命却明显不同。这些技艺,怎么办。发动机的活塞要在缸孔中千万次的来回运动,其误差要求极高,其壁表面加工要求一种工艺,叫做珩磨,保证缸孔表面耐磨而且还能附着一层油膜保证密封性能。这时珩磨的材料,工艺,方向又来了。此过程走不好,缸孔哪怕弯那么一点点,活塞千万次的运动便会加速发动机的老化。曲轴孔是多档的间断长孔,尺寸精度、圆度、同轴度、表面粗糙度每一项要求都非常严格。

 

3
装配工艺

看了《速度与激情》就觉得汽车是几个人在garage里面拧拧螺丝、吊台发动机就可以造车的。那些是修车,发动机里面的装配可不是单用手就可以,而是专业的装配工具。这些需要经验,需要技术,更需要时间。有些零件需要特定的机器进行安装,甚至螺丝的安装顺序,拧紧的力道都需要经验和仪器。活塞隙如果混入了细小的硬物颗粒,千万次的研磨又会造成多大的损坏。所以装配环境、工艺、设备、技术要求非常高。更要命的是,如果前两步走不好,我们连装配的机会都没得练。

 

4
橡胶

在第3步里面,装配过程中需要用到有机材料。有人说发动机就是钢铁和橡胶的共鸣,不错。说橡胶是内燃机的核心材料毫不为过,无论是气缸的密闭性还是油箱、水箱的密闭性,橡胶都是决定性作用。Youtube上面有很多国外汽车大厂的发动机组装视频,有兴趣的可以看看(搜索关键词是:Car Engine Assembly),看完你就会发现,连拧螺丝的都是帅哥,他们的学历绝不比我们低。对于汽车发动机橡胶,我不了解,但是我知道电力工业中的有机材料现状。高品质橡胶我们国产的不行,但是能力正在不断提高。

 

5
主要机械零部件

凸轮,曲柄连杆,齿轮组,轴承,链条,液压件,能做出来是一回事,能长时间稳定的使用算是另一个概念。归根到底还是两个问题:金属材料,机械加工。大家发现了么?制造机器的机器才是最底层、最牛的家伙。俗话说,欲先攻其事,必先利其器。所以打铁还需自身硬,底层有了,什么都有了。日德美俄意法英的锤子可是磨了很久了。

 

6
技术封锁

前面说的是技术问题,这个是个政治问题,但是却无法回避。当今社会已是一个高度发达的工业化社会,社会化大分工已经使得各行各业的距离越来越远。所以,任何一个复杂的系统性产品都不可能自己生产所有的零件。Google不可能为提高计算速度自己生产所有的处理器,GE不会为航空发动机研制更纯净的燃油,米其林轮胎不可能自己种橡胶树。因为社会要分工,只有分工才能更专注。那么要想组织这么分散的资源生产出自己的产品,组织本身就成了一种能力,所以现代统治阶级之所以能够统治,不是因为垄断了生产资料,而是垄断了组织生产的能力。

企业也一样,任何一个优秀的企业都是自己具有某一部分的核心技术,然后将其他非核心组件外包,形成共赢的盈利形势。全球已经形成了一个复杂的供货链条,全球化大范围的分工与合作已经是常态,但是唯独对中国,这些关系链条像着了魔似的纷纷瓦解。为什么,想必都知道。比如上面提到的铸造模具,日德压铸模具只卖本国企业,其他国家想买都买不到。但是我们不能那这个问题当挡箭牌唯有自己拥有核心科技,别人才会看得起我们,才存在合作的价值否则别人看的上我们的永远只是人力而已。

 

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