我國裝備制造要由中低端向中高端邁進,首先要解決制造質(zhì)量問題,其核心關(guān)鍵是解決超精密測量能力問題。沒有超精密測量,就不會有高質(zhì)量的高端裝備制造。我國現(xiàn)階段須迫切完成的任務(wù)是,補齊精密測量能力,追平超精密測量能力,在完整精度階段勝出。只有從根本上解決整體測量能力問題,才能從根本上解決高端裝備制造質(zhì)量問題。
高端裝備最本質(zhì)的特征是高質(zhì)量。高質(zhì)量的內(nèi)涵包括高性能、高可靠性和高穩(wěn)定性。它處于技術(shù)鏈的頂端和價值鏈的頂端。如果說裝備制造業(yè)是制造業(yè)的脊梁,那么高端裝備制造業(yè)就是這個脊梁中的精髓。高質(zhì)量的高端裝備制造業(yè)可以牽動整個裝備制造業(yè)和整個制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,因此,高端裝備制造業(yè)是大國必爭的戰(zhàn)略制高點,而不斷提升高端裝備制造的質(zhì)量水平則是實現(xiàn)這一戰(zhàn)略的重中之重。
沒有高質(zhì)量,就沒有真正意義上的高端裝備。那么如何提升高端裝備制造質(zhì)量呢?
對標先進國家測量體系
在討論提升我國高端裝備制造質(zhì)量時,我們可以對標一下四次工業(yè)革命發(fā)展的歷程,特別是和在這一歷程中取得成功的德國進行對標。這是因為德國在第一次工業(yè)革命的時候,也經(jīng)歷過和我們類似的追趕和大量仿造、質(zhì)量缺失這樣一個過程。1887年,由于德國低廉產(chǎn)品的競爭,導(dǎo)致英國市場混亂,所以英國議會出臺了一個《商標法》,要把質(zhì)量低劣的德國產(chǎn)品和高質(zhì)量的英國產(chǎn)品區(qū)分開。這個法律具有侮辱性,它的出臺使德國朝野非常震動,舉國反思。反思的結(jié)果很有價值,德國人得出的結(jié)論很具體,即沒有精密的測量,就沒有精密的產(chǎn)品。認識統(tǒng)一之后,德國人馬上行動起來,由西門子出資在柏林建立德國計量院,這個計量院是現(xiàn)代意義上的國家計量院。它逐漸構(gòu)建起了這個國家的測量體系,即從標準建立一直到把準確的量值傳遞到車間里面每一道工序的工程測量,確保測量數(shù)據(jù)準確一致,進而保證零部件制造精度和產(chǎn)品的制造精度。由于有了以國家計量院為核心的國家測量體系作為支撐,德國的產(chǎn)品質(zhì)量迅速提升。
第二次工業(yè)革命期間,德國已經(jīng)具備了整體精密工程能力,全面實施質(zhì)量戰(zhàn)略,使得德國制造業(yè)迅速崛起。這期間德國生產(chǎn)出來以精密坐標測量機為代表的一批精密測量儀器與制造裝備,建立起了完整的精密測量體系,對高端裝備制造形成強有力的支撐。
第三次工業(yè)革命時期,德國率先進入了超精密工程階段,并率先形成整體超精密工程能力。不斷升級和完善質(zhì)量戰(zhàn)略,使質(zhì)量意識深入人心,國家測量體系成熟高效,使德國成為名副其實的質(zhì)量強國,形成了一大批自己的品牌。這期間它培育起了一批頂尖超精密制造與儀器企業(yè),建立了完整的超精密測量體系。盡管德國工業(yè)規(guī)模不算很大,但卻擁有世界品牌2300多個。
測量體系對整個制造業(yè)能有多大的拉動作用呢?美國商務(wù)部評估報告指出,儀器產(chǎn)值僅占工業(yè)總產(chǎn)值的4%,但是對于國民生產(chǎn)總值的拉動作用卻達到66%。也就是說,精密測量儀器技術(shù)作為基礎(chǔ)性高端技術(shù),其自身具有價值放大、有效賦能和創(chuàng)新引領(lǐng)的作用,它可以使制造質(zhì)量提升,效率提升,成本降低,可撬動和拉動十幾倍以上的工業(yè)生產(chǎn),足見其基礎(chǔ)支撐作用是巨大的。
這一時期,超精密制造和超精密測量能力支撐了以光刻機為代表的高端超精密裝備的快速發(fā)展。德國并不生產(chǎn)光刻機,光刻機的生產(chǎn)目前主要是荷蘭的ASML公司。但是,荷蘭ASML公司并不生產(chǎn)核心零部件,只是從事設(shè)計、組裝、整機調(diào)試和售后服務(wù),絕大部分的核心零部件都生產(chǎn)于德國。也就是說,德國想生產(chǎn)光刻機也是沒有問題的。
到了第四次工業(yè)革命期間,德國人率先提出了工業(yè)4.0的概念。從德國的發(fā)展歷程可以知道,德國是從第二次工業(yè)革命以后穩(wěn)扎穩(wěn)打,循序漸進,扎扎實實地解決了產(chǎn)品的質(zhì)量問題,然后再穩(wěn)步進入智能制造階段。
現(xiàn)在我們來和德國制造進行對標。第一次工業(yè)革命期間我們還基本上處在農(nóng)業(yè)社會。第二次工業(yè)革命期間,我們趕上了最后10年,即1949至1959年。這期間我們初步形成了裝備制造能力,而且在某些點上邁向了精密工程,在局部形成了精密測量能力。我們還制造出了萬噸水壓機這樣的裝備,這里面有個別零件就是精密級的,而且這些精密級零件要通過精密測量才能保證質(zhì)量。
第三次工業(yè)革命期間,我國制造業(yè)迅速發(fā)展,于2010年成為世界第一制造大國,2018年我國的制造總量已經(jīng)超過了美國、日本、德國的總和。但是,我們的制造業(yè),特別是裝備制造還處于中低端。盡管如此,我們還是一只腳跨進了超精密工程,例如在航天工業(yè)領(lǐng)域和國防工業(yè)領(lǐng)域,局部形成了超精密制造和測量能力。