杭州机床产业创新路径研究

[摘要] 在分析杭州机床制造产业的发展现状、特征、优势及其制约的基础上，结合瑞士、大连等机床工业发达国家和城市的创新实践，研究了杭州机床产业的创新路径。

[关键词] 机床 集成创新 吸收创新 原始创新

一、引言

杭州是国内最大的平面磨床、成形磨床等制造基地，其中杭州拥有平面磨床制造企业17家。杭州市机床制造企业主要有杭州机床、杭州铣床等企业，台资机床企业有杭州友佳、荣德、普发等。与德国、瑞士、大连国家和城市机床产业相比，杭州机床工业具有以下产业特征和制约：

1.杭州机床产业的主导产品以中小型磨床为主，大型、复杂、关键装备少，成套装备少，机床产业的规模比较小、核心技术水平低。

2.杭州机床产业主要由民营和台资企业组成，如杭州机床集团就是国退民进改制而成。杭州机床企业机制灵活，企业发展快，但是机床技术创新能力弱。

3.杭州机床功能部件设计和制造能力薄弱，没有在机床母机发展基础上衍生功能部件产业。

二、杭州机床制造业吸收创新、集成创新和原始创新的互动

数控机床由机、电、液、气、光、刀具、测量和数控系统等各种功能部件组成，每个部件的设计、制造及其集成都由材料、机械、电子、控制、计算机等主干学科知识和技术支撑，机床制造具有鲜明跨学科和复杂产品系统特征，任何国家、企业都不能原始创新与机床产业相关的所有知识和技术，每个国家和企业必须吸收借鉴其它国家、企业的先进技术和经验，集成其它国家、企业的原创知识和技术，以积极的技术学习和原始创新为基础，构建机床设计制造的技术能力。

1.吸收创新

杭州机床产业吸收国外技术主要通过以下途径：一是直接引进国外先进机床样机和相关技术，一是通过对国外企业的产权和股权的并购，将国外企业的技术、专利、人才等全部吸收进来。

杭州机床集团引进国外手动平磨、程控平磨样机，在吸收国外技术的基础上创新了大型磨头主轴单元结构、大型承重工作台驱动结构、平磨热变型控制以及横梁导轨曲线反向补偿等关键技术，形成了在数控平面磨床设计和制造领域的核心竞争优势。在吸收创新过程中，杭州机床产业积极吸收隐含于国外机床产业中产品构思、技术研发、验证、应用启动、技术扩张、技术成熟、工艺等所有环节中的技术细节，技术细节的掌握需要国内外技术人员在长期的机床设计、制造过程中合作、探讨、争论，形成系列、成熟的规范设计制造流程，将机床设计的隐性知识显性化，形成产业优势核心竞争力和技术能。

2.集成创新

作为复杂产品系统，任何机床都是由无数零部件件组装而成的，机床产业的技术创新不但是机床主机的创新，而且是其对功能部件的集成创新。例如，意大利没有设计制造机床功能部件的的大企业，但是意大利企业在专注机床主机创新基础上，对机床主机和其它国家的先进功能部件进行集成创新，其重型机床设计制造水大已与德国并驾齐驱。因此，杭州机床产业吸收创新的同时，需要集成外源性的技术成果，进行消化吸收后的再创新，并将创新成果与企业的内源性的技术创新相结合，通过高度自主的集成创新和吸收创新过程，在集成创新过程中要注重集成对象、集成技术的先进性和可操作性，将这种先进性和靠操作性的流程形成清晰的规范性流程，形成隐性知识持续不断的显性化机制，从而使杭州机床企业逐步地接近具有原始技术创新能力的门槛，形成并提高企业的技术能力。2006年杭州机床集团机床制造了七轴五联动数控强力成形磨床，这种机床集成了德国西门子数控系统、海德汉光栅、CYTEC双轴数控工作台等功能部件。在集成国外先进技术的同时，杭州机床集团对在机床的设计中从床身结构、导轨布局、主轴及支撑、砂轮补偿及避免电机运动部件发热对机床精度影响等方面均进行了全面改进和设计，自主创新多磨头组合，多组砂轮在线成型修整及温度控制等技术，实现了立柱全移动机床结构设计创新。

3.原始创新

杭州制造的中高档机床的核心数控系统、精密工作台、高速电机主轴单元等全部来自于国外，如代表杭州机床技术水平的强力成形磨的数控、主轴、光栅尺等关键部件来自德国西门子、海德汉、CYTEC等企业。缺失关键核心技术，杭州机床产业吸收创新和集成创新很难持续。杭州机床产业需要在机床结构设计、电气等机床知识和技术方面进行大量基础研究和试验。瑞士、奥地利等机床企业进行了持续不断的基础研究和试验，这些国家机床重大原创技术层出不穷。例如，瑞士米克朗公司通过长期基础研究和基础试验，在高速铣削加工的理念、理论、应用、环境条件、工艺等实现了原始创新；奥地利WFL公司对机床床身结构、导轨布局、主轴支撑、电机运动等进行了长期的基础研究，在90年明制造世界第一台车铣复合加工中心。相比之下，杭州机床企业缺乏有重大影响的技术发明和创新，而缺乏机床技术细节、缺乏基础研究和基础试验是根本原因。以机床结构创新为例，如果对机床主轴、、冷却、摩擦、发热、冷却、补偿等机理缺乏基础研究和基础试验，就不可能在机床结构领域取得原始创新。

三、产学研集中合作推动原始创新

在机床设计和制造的创新过程中，产、学、研各有所长，只有产学研合作稳定、深入，才能在合作中实现显性知识和隐性知识的相互转移，实现深层次知识整合和创新。紧密型产学研以资产和利益为纽带实现产学研合理分工，建立准法人结构的产学研集中合作实体，通过共同利益将产学研紧密地联结在一起。紧密型产学研使得来自学校、企业、海外等科研人员归属一体化。而归属一体化提高了具有不同学科、知识背景的科研人员的认同和责任感，科研人员共同参与新产品系统的理论准备、原理构思、系统设计、模块开发、调试、工艺、生产等每个技术细节；通过多个产品系统的生命期中无数技术细节的磨合，合作各方科研人员的价值观、思想、文化、方法、技能、态度等渗透和融合，实现隐性知识显性化，提高知识整合和转移的效率，避免技术转让、项目合作等模式下单纯技术原理图、说明书、样机等显性知识转移，而缺失隐性技术转移的弊端，为机床产业提供持续不断的创新动力。

四、机床产业和技术服务业互动

机床设计和制造需要大量同源和共性技术，这些技术具有基础性、开放性、外部性、集成性等特征，同时，这些技术是企业研究关键技术的基础，是提高自主创新能力的重要支撑。

目前，国内部分机床研究机构改制为企业，部分研究机构整体并入机床制造企业，如组合机床研究所并入大连机床集团。本来国内基础研究和共性技术技术服务能力就不高，而研究机构的改制和造成了机床技术服务主体的缺失，国内很多企业被迫各自去研究机床基础技术和共性技术，造成社会分工的错位和资源的浪费。

杭州本来就缺乏国家级的机床研究机构，机床基础技术和共性技术研究更是薄弱，因此，需要针对产业发展，由政府作为投资主体，由主干机床企业入股，建立机床共性技术的研究机构，实现机床产业和技术服务业对接和互动。

五、小结

杭州机床产业应在吸收、集成和原始创新的互动过程中，通过完全自主的技术学习过程，提高技术能力；杭州机床产业需要建立具有法人或准法人结构的紧密型产学研合作体，同时，需要建立政府主导，主干企业参与的机床技术服务业服务平台。

参考文献：

[1]张米尔田丹杨阿猛:技术合作中的装备制造企业技术能力成长[J].研究与发展管理，2006，18(1)：13～18

[2]陶良虎:湖北装备制造业竞争力研究[D].华中科技大学，2005