沈机上海研究院自主研发i5数控系统 打破日企垄断

i5数控机床加工出来用于航空航天领域的叶轮

近日，一家日本知名企业将两种产品——机床数控系统和钻攻中心的中国市场售价下调，降幅都在20%以上。其重要原因，是沈阳机床集团生产的数控钻攻中心已大举进入珠三角，用于手机外壳等电子产品零部件制造。此前，这一市场几乎被日企垄断。打破垄断的原因，是沈机上海研究院用5年时间自主研发出了“i5”数控系统，并且创新性地植入互联网基因，以至于西门子开会讨论：为什么体现“工业4.0”理念的机床率先在中国诞生?

可以将这个问题进一步聚焦：i5智能系统为何诞生在上海?这给上海科技创新，特别是国企技术创新带来了哪些启示?

国企研发决策要有长远眼光

我国企业使用的中高端数控机床，其数控系统长期被西门子、发那科等外企垄断。2006年7月，在中央领导的指示下，沈机集团开始研发数控系统。集团分别与日本安川电机株式会社、一家意大利数控机床企业、中科院沈阳计算技术研究所合作。集团总经理关锡友还找到大学师兄朱志浩，希望他能带领沈机研发团队，与日本、意大利企业合作。

那时在同济大学当老师的朱志浩不是教授，更不是院士，但他长期钻研数控机床。当得知沈机集团和当地政府每年会联合投入1亿元研发经费，朱志浩被说动了，决定“出山”协助师弟，不过他提出两个要求：研发团队必须在上海工作;沈机管理层要确保研发团队的自主性，在技术路线决策上不能过多干预。

“上海是国内科研人才的高地，团队待在上海，能招到更多的优秀员工。”朱志浩解释说，“提出第二个要求，是因为国企的行政干预往往较多，研发团队在技术路线选择上容易受到影响。好在沈机管理层提供了很宽松的环境，上海与沈阳的距离也使我们处于‘散养’状态。”

朱志浩组建的创始团队有10人，大部分是“80后”硕士，来自同济、上海交大等高校，学历并不算高，而且此前都没研究过数控机床，只是相关专业硕士。2007年11月，沈机(集团)设计研究院上海分公司成立，朱志浩带领这些年轻人走上了“边学边干”的道路。

分公司成立之初，日本安川希望上海团队采用他们的数字总线技术标准，朱志浩没答应。诚然，采用这个企业协议后，研发进程可大幅加快，估计一两年后就能做出数控系统，但产品的可扩展性会受到限制。沈机管理层当时有过“纠结”：是引进外企技术标准，尽快做出产品，还是自主研发，增加时间和不确定性?最终，他们选择了后者。

对此，朱志浩深有感触：“国企领导都是有任期的，如果两三年投入做不出东西，压力可想而知。可是为了长远发展，国企领导做决策时应尽量避免受短期利益影响。”沈机集团管理层则是用5年耐心等待、数亿元持续投入，换来了上海团队的突破性成果。

掌握核心技术要“自下而上”

同济大学硕士黄云鹰是创始团队成员，上海分公司成立后，他和小伙伴们一起前往意大利合作企业接受培训。这家公司生产技术含量很高的五轴联动数控机床，把这些年轻的“外行”领进了门。然而此后的合资办企业过程，让黄云鹰等人颇为失望：意大利企业给了中方人员处于“黑盒子”状态的运动控制平台，所有数据和代码都不开放。中方人员要做的只是用户界面汉化，没有任何技术含量。“合作半年后，我们发现肯定没法学到核心技术，就下决心完全自主研发。”

下这个决心，可不容易。机床数控系统的代码多达几百万行，要把它们一行行写出来，技术难度、人力和时间成本可想而知。关锡友问上海团队：要不收购这家意大利公司?后者回答：即使收购，我们还是不知道代码是怎么写出来的。在许多领域掌握核心技术的方法，不是合资，不是收购，也不是在引进平台上二次开发，而是靠自身力量“自下而上”把整个系统做出来。

黄云鹰回忆起当年开发系统时的情景：上海的冬天很阴冷，一群年轻人裹着羽绒服，在车间里敲代码，敲得手脚冰凉。不知过了多久，抬头一看，四周已是一片漆黑。由于不能耽误客户生产，市场部成员在客户下班后才能调试系统，?时一干就是通宵，还有人在客户车间里“跨年”。从2008年起，上海团队从底层算法起步，边写代码边做机床实验。据不完全统计，他们总共进行了1917个大小版本的数控系统更新，在数控核心部分编写整体代码20多万行、核心算法50多个，在伺服驱动控制部分编写核心代码2万多行、核心算法20多个。

其间，上海人才高地优势进一步显现：为了完成工程，研发团队扩大到200人左右，本科、硕士各占40%，一批骨干来自上海知名高校。

研发组织模式要更利于创新

在上理工国家大学科技园的车间里，记者看到了沈阳机床上海研究院的“理工男”，他们有的在拆卸装置，有的埋首于电线堆中。在他们身旁，摆放着五轴联动机床、钻攻中心、立式加工中心等多款能联网的i5数控机床。

上海团队怎么会在德国提出“工业4.0”之前，开发出体现这一理念的“样板机床”?“很多人看了一眼德国工业软件就吓跑了，因为太专业。我们就想，能否把用户界面做得接近手机软件，让人有兴趣去点击?”黄云鹰说。进而他们想到，能否设计一个传输协议，让数控系统的所有数据都传到互联网上?在这种创新思维的指引下，他们开发出了i5智能系统，其中一个“i”代表的就是Internet。

如今，沈机集团依托i5数控系统，正在与神州数码、光大金控合作，打造“智能云科”云制造平台。已有2000多台i5数控机床连在云平台上，预计今年底将达到1万台。利用它们上传的数据，智能云科在探索多种创新的商业模式，如“按件付费”机床租赁业务，为包括创客在内的客户提供闲置机床;又如珠宝个性化定制，为消费者打造有特定要求的首饰。

上海市科学学所副研究员王迎春认为，上海团队创新思维的迸发与先进的研发组织模式有关。沈阳机床上海研究院的制度和氛围有点像谷歌，如实行弹性工作制，考虑到年轻人爱睡懒觉，不规定员工每天到单位时间;员工孩子出生后，每周有一天可在家办公，边带孩子边写代码。“我们的工作主要是软件开发，很多时候就像研究哥德巴赫猜想一样，需要灵感，所以要营造一个宽松的工作环境。”朱志浩说。与谷歌实验室一样，这里也没有权威，年轻人可以大胆设想、自由讨论。在朱志浩看来，研究生的创新活力常常比教授强，因为他们不受固有思路束缚。

沈阳机床上海研究院的组织模式特色，还体现在其相对独立的体制，几乎不受干预和考核，而且连续多年得到经费支持。王迎春说，企业研发组织正在全球范围内经历一场变革，从中央研究院等传统模式转向众创空间模式，即把创新团队从企业原有体制内剥离出来，放到一个更开放、扁平化的环境中。沈机集团在这方面做了很好的探索，上海国企也应加快研发组织模式改革进程，更好地激发员工的创新活力。