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应朋友邀请，几周前考察了“中国起重机之乡”河南长垣的几家起重机生产企业，收获满满。应该说，中国的民营制造业是转型升级最为迫切的企业群体，而长垣的起重机产业集群在寻求转型升级突破口时遇到的问题是具有普遍性的，至少可以反映出工程机械行业的现状。

正如一个城市的建筑就是产业和技术发展的标本，一个地区的企业集群也是制造业发展的历史标本。欧洲城市中有很多纲结构的桥梁，如果仔细看会发现桥身布满铆钉。而在中国的城市里很难发现这种建造工艺的应用，取而代之的是大量的通过焊接拼接出来的纲结构建筑。原因是焊接技术在20世纪初期以前一直不成熟，所以基本上欧洲二战以前的纲结构建筑大量采用铆接。从建筑材料的运用也可以想见当时欧洲冶金技术和钢铁大工业蓬勃发展的历史图景。而中国企业主之所以喜爱焊枪，是因为设备投入小，操作简单，被焊接的两个零件不像紧固键那样需要精密的机械配合。而小小的焊枪却可以拼接出各式各样的机械结构。

长垣有数百家起重机生产厂，如此庞大的起重机产能核心的竞争力只有一个：焊接。很多小厂只几个焊工，几把焊枪就能攒出一个起重机品牌。类似的依托纲结构焊接工艺存在的产业在中国大量存在，比如工程机械、集装箱、铁路、路桥工程、工业设备、自行车、仓库货柜等等。从微观的技术视角可以稍微夸张一点的说，“焊接技术不但改变了中国的面貌，也改变了全球的制造业版图”。由于焊接技术的成熟，地球上再也找不到带铆钉的建筑，取而代之的是疤痕累累的焊缝；对于30年前的中国农民工来说，水电焊也是工地或车间里工资较高的技术工种，随着中国焊工队伍的壮大，中国的制造企业拿到了越来越多的订单，成为支撑中国制造的中间力量。

但是这些30年前靠焊枪打天下的中国企业发展到现在基本上都遇到瓶颈，大都是急需转型升级的“低端制造”：空气污染，高耗能，工作环境差，产品附加值低。如果能围绕焊接工艺提出系统的解决方案，那么中国机械行业的低端制造的转型升级基本上就不成问题了。而遗憾的是，不少企业已经被盲目的技术升级运动带偏。

1/“智能制造运动”必须叫停

在长垣时考察了一个小厂，老板买了几台自动化下料机，有专家就为他出主意：说几台设备都是孤立的，没有用机器人和信息化软件连成线，物流和信息流不够畅通，建议该厂进行智能化升级改造。听到这里，我真心想对这位专家说：“出这么馊的主意，你的良心不会痛吗？”这种小型制造厂资金本来就有限，而自己的产品又缺乏竞争力，工艺十分落后，正常的思维一定是在产品设计和工艺改进上增大投入，绝不是蹭“智能制造”这个热度。

德国尽管提出了工业4.0概念，但是制造业企业主的头脑仍然是清醒的，专家也是有良心的，所以德国的制造业升级大都是以产品设计为核心，围绕工艺改良和生产系统的改进，绝没有出现为“响应联邦政府号召”而“大干快上”工业4.0这种“运动式”转型升级的状况。

“智能制造”，“两化融合”，“工业互联网”，“物联网”这些概念和技术本身并没有问题，可一旦沦为政绩指标，就会出现“运动式”的“大干快上”，这样也就违背了“转型升级”的初衷，错失机遇期，甚至造成全行业的崩溃。

2/以提升工艺为核心的转型升级策略势在必行

应该说我们目前提倡的智能制造是适用于大型和超大型制造企业的：这些工厂生产规模大，产品线多，零部件种类多，供应商多，生产组织复杂，生产设备种类数量多，生产工序以装配和测试为主，工艺成熟稳定。这类工厂确实可以通过智能化系统把孤立的设备和工序单元连成系统，通过大数据管理和优化生产。

然而，中国绝大多数急需转型升级的低端制造企业都是小厂。这类企业通常以某种通用工艺为核心技术平台，利用这样一种单一工艺生产各类产品。比如上文提到过的围绕焊接工艺衍生出的各种纲结构工业产品。对于这类企业来说，生产工艺是最核心的技术，而设备（包括工装）和软件是工艺的载体。

我们现在大讲特讲的智能制造过于强调自动化设备和信息化软件的应用，忽略了软硬件服务的根本对象：生产工艺。智能软件主要推广的是生产管理软件，而小厂的管理体系并不复杂，智能管理软件没必要，但是及其重要的工艺控制和分析软件却少有人提及；我们所谓的智能硬件则过度强调物联网、数据采集这类通讯和物流设备，而小工厂只需要下料机和焊接设备，设备之间没有必要实现信息传递，但是少有企业为极其重要的特殊的工装和专用工艺设备进行技术投入。

领导专家一言堂，很可能把制造业企业的转型升级带入歧途。

3/设备升级：自动化专机开发

国内负责产业和科研的领导似乎特别钟情于机器人，如果把项目报成自动化物流就拿不到任何政策好处，但要是用机器人搬运，哪怕只是没啥技术含量的施教编程，也会得到领导的赞赏。这个怪现象实在是业内的笑话，采用何种技术方案难道不应该取决于使用单位和技术部门？真不知道是哪位体制内的专家给领导们洗脑的。言归正传，工业机器人是一类通用型标准工业设备，很多特殊的工业应用机器人无法实现，或者实现成本很高。而对于很多工业机器人做不了或不适合做的事情，都可以通过研发专用工艺设备来实现。

中国在全球化的过程中承接了大量来自欧美的低附加值工艺（如焊接，装配等），这类工艺的共同特点是：与发展中国家的人工相比，自动化成本高，同时产量不够大，对生产效率的诉求也不高。所以欧美的自动化和机器设备厂家并没有投入巨资开发出相应的自动化设备（目前国外的焊接设备都不够完美）。而对于中国企业来说情形就大不相同：由于基础市场足够大，所以对于某一类部件的需求量巨大，再加上国内技术开发成本较低，所以对于国内厂家来说就有十足的理由投入研发一种工艺设备，专门生产这类零件，利用专机设置技术壁垒，进而占领细分市场。

值得一提的是，自动化绝不只是设备的问题，结构设计上也需要进行改进。长垣有一些工厂在焊接大梁及内部加强筋时已经采用了焊接机器人，但是仍需要人工预先部分焊接加强筋，让焊接效率大打折扣。实际上可以考虑改进加强筋和大梁的设计，比如在大梁钢板内侧预先加工或滚压出沟槽以固定加强筋，或者在加强筋下面冲压出支撑结构，都可以实现被焊接结构的固定。尽管这些额外的工艺可能会增加成本或需要不小的设备投入，但只要产量和效率上去了，成本自然下降。

4/工艺设计改进

更激进的技术升级策略是从设计和工艺本身入手，进行颠覆式创新。焊接领域有一句名言：“最好的焊接就是没有焊接”。就是说可以尽量用螺栓或铆接等机械连接的方式替代焊接，避免缺陷。仍然以起重机钢梁为例，由于加强筋与U型主梁内部并不承受太大的侧向应力，因此可以把加强筋直接嵌入配合更高的沟槽里，不再进行焊接；甚至可以考虑直接将硬度更高钣金压到大梁的主结构里（类似冲裁工艺），通过调节等离子切割头的角度可以在加强筋的边缘形成一定的锥度，同时通过撒碳粉和快速冷却就可能实现提高加强筋边缘表面的硬度；当然，这些想法说起来简单做起来难，但绝不是不可能实现的。

这种基于生产工艺的创新尽管有比较大的技术风险，可一旦测试成功就是颠覆性的。

在很多人眼里钢结构焊接代表了一种过剩的落后产能，与此相关的产业不值得被重视，应该被转移出去。然而过剩的产能也意味着技术改造市场巨大。30年前中国的民营制造企业靠一把焊枪就打出一片天地，如今面临更强大的专家级制造业对手，中国的民企需要综合运用多种工艺技术武器和专业的技术发展策略才能持续地打怪升级。

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