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從造得了到造得好，中國還需走幾步？

2020-10-18 15:19:06來源：虎嗅網  

本文來自微信公眾號“鈦禾產業觀察”（ID：Taifangwu），作者：李富強，編輯：熊文明、劉愛國，數據支持：鈦禾產業研究院，題圖來自視覺中國。

明朝崇禎年間，中國江西一位名叫宋應星的縣學教諭寫了一本涵蓋農工兩業的 “雜書” ——《天工開物》，迅速成為當時的暢銷書，并出口到全世界，給各國技術進步帶來深遠影響。

其中《冶鑄》《錘鍛》《燔石》等篇章，圖文并茂詳解了工藝的選材、工具、步驟等，甚至已經有了定時、定量和成品率的概念，堪稱現代工藝手冊的雛形，縣城老師宋應星，也因此被英國科學史家李約瑟譽為中國的 “狄德羅” 。

這本 “雜書” 發行之時，歐洲的啟蒙運動才剛剛萌芽，美洲大陸正在打響持續百年的殖民地戰爭，日本江戶幕府頒發了鎖國令，實行了長達兩個世紀的閉關鎖國。但是由于書中含有 “東北夷” 、“北虜” 等敏感詞，這本書在清朝乾隆年間成為禁書。一百年后，當歐洲開啟如火如荼的工業革命之時，這本誕生在中國的科技著作，卻被塵封在寧波的天一閣里。

《天工開物》插圖，1673年初刊

雖然書中大量記載的是古代手工業的生產工藝，與現代化生產定義的 “工匠精神” 存在一定差異，但起碼說明，我們的老祖宗已經有了 “精工制造” 的意識和傳統，甚至在某些理論方面遙遙領先于世界。

后面的事情眾所周知，世界科技進步的天平被工業革命的火車頭碾碎，中國自此落后于世界。雖然新中國成立以后通過技術引進和自主創新，中國制造在許多領域已經逐步跨過 “從無到有” 這條河，正在攀登 “從有到優” 的高峰，但至今仍在奮起直追的道路上。

如今，我們可以造得出不同形態的材料，多種型號的機床，甚至實現了一系列重要裝備從無到有的跨越，但國產工業品仍難以徹底甩脫 “質次價廉” 的標簽——這其中的巨大差距之一，就在于工藝水平。

當前，面對美國人發起的貿易戰和科技封鎖，中國已經可以憑借最完整的工業體系正面硬懟。但是擺在中國制造眼前的現實問題是，真正卡住脖子的并不一定是別人的鎖喉大招，也可能是自己喉嚨里的一根魚刺。

01.什么是靠譜的產品？

2012年，剛剛接手華為手機事業部的余承東，面對的是一堆 “山寨機” 、“貼牌機” 的標簽，當時的華為手機在 “中華酷聯” 四大國貨品牌中銷量墊底。

隨后8年的智能機翻盤之路，華為團隊不僅要努力提高產品的技術含量，更是要著力改善產品的可靠性，余承東不止一次在公開場合宣稱：

“要把華為手機的平均故障率做到三星蘋果的十分之一。”

好產品并不是全靠科技含量堆砌出來的。一個小小的質量事件就可能讓整個產品全線潰敗。2016年，因為過于追求電池創新設計，而多次出現爆炸事故的Note7讓三星公司元氣大傷，即使日后攻關折疊屏黑科技，也因隆起、閃屏、黑屏等頻頻出現的故障問題導致口碑驟降，中國市場占有率從20%跌至僅有0.8%。

性能參數往往代表產品上限，而工藝水平則意味著產品底線。上限能說明你有多牛，底線則決定了你有多靠譜。

“國產不靠譜” 仍然是至今常常在各行客戶口中聽到的刺耳聲音——仔細分析這個不靠譜的原因，未必是國內廠家造不出合格的產品，而是成品率偏低，即使合格產品里面的性能質量也參差不齊。

2020年7月，中國第一個火星探測器 “天問一號” 發射升空，中國科技啟航駛向浩渺宇宙的更深處。這項歷時4年的復雜工程，也是從最基礎的航天材料和緊固件開始構建的。例如有著優越抗氧化性、耐腐蝕性的鎳基高溫合金（Inconel），此前被用來制作在發射平臺上固定航天飛機的8個雙頭螺栓，也代表著超高的原材料生產加工水平。

Inconel合金也是航空發動機的重要原材料。航空發動機幾千甚至上萬小時的壽命周期，對材料的穩定性有著極為苛刻的要求。材料源頭的性能穩定，決定了加工成型、試驗驗證的乃至維修維護的一系列問題。

以其中的Inconel718(國內牌號GH4169) 鋼棒為例，國內產品室溫性能與國外產品水平相當，但個別元素最終成品含量、晶粒度的爐次間穩定性和高溫性能卻不如進口鋼棒表現優異——同樣是合格產品，國產鋼棒離散系數要比進口鋼棒高得多。

雖然偏差一定會存在，且在誤差范圍內的偏差都是被允許的，但是成熟的工藝會讓偏差更集中可控。如果產品一致性強，偏差集中在某一個方向，可以在后續的工序中進行校正。而不確定的偏差則會遵循牛鞭效應，在零件加工、部件裝配、成品裝配環節中逐級放大，最終成品的性能將是離散和不確定的。

以上這段舉例，翻譯成一句話就是：打造一只完美的木桶，要先把每一塊板都盡量打磨得沒有瑕疵。

2018年，歷來天馬行空的樂高團隊按1：1比例組裝了一輛速度能夠達到20km/h的布加迪Chiron跑車。除了輪胎是特殊材料，這輛布加迪完全由超過100萬個樂高Technic積木拼成，沒有用到任何膠水，連裝配用的電動螺絲刀都是 “樂高版”。

1：1比例組裝的樂高版布加迪Chiron

拼插積木有很多，但敢用積木造一輛真跑車，還能上路行駛的只有樂高。這種底氣，源于每塊積木抽檢中誤差不超過0.1mm的一致性。

比較之下，目前許多國產工業品，在結構簡單的場景中尚且堪用，但要支撐更加復雜龐大的高端制造體系時卻顯得底氣不足、根基不穩。而當中國制造突破 “造得了” 的瓶頸，繼續向 “造得好” 精進時，產品穩定性、可靠性將是我們向產業鏈高端爬升的持續保障。

卡在中國制造喉嚨里的第一根魚刺是 “工藝” 。要把這根魚刺拔出來，大概可以分三步：

第一步：揪出細節里的魔鬼

第二步：技術管理并步提升

第三步：借助數字化的翅膀 

02.檢查：揪出細節里的魔鬼

德國工業巨頭克虜伯公司奠基人阿爾弗雷德·克虜伯，在19世紀對工業生產提出了一項規定，要求每一個生產環節都要有細致規范的指引：

“規則必須為每一種情況和每一道工序而制定，并且要制定每個人的責任與權利。”

克虜伯公司出產的鋼卷在高品質、高價格的細分市場始終占據主動。這位14歲就全權掌管企業的金牛座男人，正是靠著恪守紀律和嚴控細節，才帶領克虜伯從一個瀕臨破產的作坊式工廠，成長為世界第一的軍工聯合體，并被視為德國重工業的縮影。

阿爾弗雷德·克虜伯的手稿

建筑大師密斯·凡?德羅曾經說過一句話叫 “上帝藏在細節中（Godis in details）”，后來被人們引申成「魔鬼藏在細節中」，這句話也一度成為郭臺銘最常掛在嘴邊的口頭禪——任你整體表現看起來如何完美，但隱藏在微末毫厘中的疏漏卻是讓千里之堤潰散的蟻穴。

鈦禾智庫在長期的制造業調研中，見過 “細節中的上帝”，見過 “細節中的魔鬼”，也見過 “把魔鬼變成上帝”。

2019年，國內某鑄件企業接到一項結構復雜的產品訂單，技術團隊日夜攻關，報廢數次終于生產出一批驗收合格的零件。客戶加訂兩批，按照相同工藝生產的產品卻均因化學元素不合格而報廢。生意來之不易，廠里從上到下都很重視，新一批產品投產，領導各環節跟產——還是同樣的工藝，這一批的化學成分又 “神奇” 的合格了。

在對比前后幾批生產數據后，復查結果浮出水面：不合格品在熔煉時長和澆鑄溫度均按照工藝的上限執行，致使一些金屬元素在加熱過程中過度燒損。出熔煉爐到澆筑的時間沒有作出細致明確規定，導致液體與空氣接觸時間過長，又影響了氮元素含量。

在找到問題的癥結之后，車間管理人員對幾個相關工序進一步細化，壓縮操作時間和溫度控制范圍。這一舉措帶來的直接效果是，此后交付的幾個批次元素含量都穩定得多，性能參數也更加集中。

產品能夠造出來，說明工藝方案的大方向對路；但要獲得質量穩定的產品，則需要工藝細化。工藝細化就是靠嚴格的過程控制把細節里的 “魔鬼” 揪出來，再把魔鬼變成 “上帝”。

在中國追趕世界先進的道路上，有人喜歡裝備加成，有人喜歡多學技能。砸錢進口最好的原料和最新的設備，或許可以在短時間內達到提升產品質量的目的。但是反觀歐洲一些老牌工廠，用著20年前的老機器，卻靠著一摞摞比我們厚重得多的工藝說明，照樣能保證穩定可靠的產出。

長期持續對工藝細節的打磨，既是做百年基業的決心，也是中國制造目前最缺的一口真氣。

制造業中每一家企業、每一個車間都是工業大生態中的一環，你產的材料用于生產我的設備，我造的機床成型了他的零件——各個環節的管控都逐步走向精細化，整個中國制造的大鏈條才能完成螺旋式爬升。

03.治療：技術管理并步提升

抓細節是個長期不懈的工程，如果這根弦稍有松懈，“上帝” 也會重新變回魔鬼。

2017年，日本神戶制鋼造假事件引發輿論嘩然。這家曾被視為 “工匠神話” 代表的日本第三大鋼企，被曝出長期在管理層知悉甚至授意的情況下，篡改尺寸和強度等出廠數據以次充好。這些流出的不合格品，被用來生產豐田汽車、新干線以及日本國產的MRJ支線客機等。

這些被篡改的參數早在出廠前的檢測中就被發現，工廠管理層卻默許了造假行為。質量的保障不是靠最終檢驗，而是需要在一道道嚴密的工序里實現——即使具備較強的技術加工能力，但假如放松了對過程的管控，原本有效的工藝也得不到全面執行。

與神戶制鋼的造假事件先后曝光的，還包括東麗公司輪胎材料、高田安全氣囊、三菱燃油效率等一系列數據造假丑聞，日本的工匠神話隨之幻滅。在品質管控上投機取巧的還不止日本企業，著名的德國大眾汽車尾氣檢測造假事件，波音737 MAX的兩起空難，都與管理層對品控縱容有著密切關系。

這些當初依靠過硬品質爬到制造業鏈條頂端的國際老牌企業，擁有雄厚的科研實力和細致的工藝流程，按理說應該提供最可靠的產品，卻在品質管控上馬失前蹄，透支了多年積攢的口碑和名望。如今，神戶制鋼仍在努力挽回名譽，而737 MAX也被全面停飛，重返藍天遙遙無期。

而正處于追趕期的一些中國企業，經常遭遇的卻是另一方面的問題。

與進口設備一起引進中國的，還有精益生產、六西格瑪、5S管理等先進管理方法，但是當許多企業把整個生產流程掰開揉碎，去粗取精重新組裝，卻發現這些洋方法提升最大的是生產效率，對生產品質的改進則遠遠不及預期。

深究其原因，有一個經常容易被忽視的基本邏輯：

工藝的完善首先需要基于成熟的技術能力。當技術的內核沉淀不足時，僅靠管理上的增值，是很難彌合與改進目標之間差距的。

也就是說，打鐵還得自身硬。好鞍配好馬才能發揮最大效力。

真正涉及核心能力的工藝細節，在任何行業內都是 “秘籍”，無法像套公式一樣用現成的管理工具來應用破解。同樣，再成熟的管理工具，也需要在不同的企業語境下進行個性化調整。

工藝流程的精細化，技術能力和管理思維是缺一不可的兩條腿，既不能倚仗技術優勢而放任管理疏漏，也不能依賴管理方法而忽略技術基礎。

05.預后：借助數字化的翅膀

從中國制造到 “中國精工”，需要把工藝觀測的放大鏡換成顯微鏡，而這枚能讓內部微觀結構分毫必現的高倍鏡片，是需要靠海量的經驗和數據積累打磨出來的。

相比沉淀數百年的歐美制造強國，中國制造目前積累的數據，尚不足以形成系統性的定量規律，僅能觀察宏觀表面，無法探查內部構造。

所幸中國人趕上了數字化革命的高速列車，1.0的放大鏡，有機會跨過2.0的光學顯微鏡，直接換成3.0的電子顯微鏡。

一方面，數控加工技術、自動化生產線的普及擴大了工廠產能，數據積累的效率得到空前提升。另一方面，仿真軟件的應用，也改變了曾經需要像盲人摸象一樣確認方案，再根據加工結果反查工藝流程的驗證過程，在加工之前就排除一些人為疏漏，驗證成本得以大幅度壓縮。

仿真軟件模擬加工過程和結果分析

實際上，這些數字化技術的金字塔底座，也是靠無數的數據顆粒積聚起來的。

大數據時代的到來，給中國制造業帶來縮短數據規模差，甚至逆襲的難得機會。但是隨著數據激增，各種 “云”、“庫”、“鏈” 層出不窮，又給生產管理帶來新的困惑：究竟工藝流程的顆粒要細化到什么程度？怎樣讓越來越多的冗余數據，不會反過來影響客觀判斷？

工藝流程的精細化，往往是一個先做加法再做減法的過程，數據積累只是起點，數據治理和數據應用才是后面的大課題。

以航材上應用較多的7050鋁合金為例，作為面世近半個世紀的老牌合金，多年來中國人從 “量” 上獲得的數據已經非常可觀，然而國內有此生產能力的鋁廠兩只手都數的過來，能夠保持批次穩定性的更是少之又少。原因還是在于當年通過技術攻關解決了從無到有的問題后，并未通過數據積累，對工藝流程進行持續改進。

在工藝流程上實現數字化轉型的一條基本路徑是：從足量的數據中發現生產規律，找到整個工藝過程控制的關鍵點，再移除多余的工序，或者根據交付需求對控制范圍進行調節，充分發揮工藝的柔性。

這需要有相當扎實的基本功——馬步扎得不穩，經驗積累不夠，即使插上數字化的翅膀，也很難飛得更高。

波音客機從上世紀五十年代707開始起步，但直到787才大量運用新型材料，在此之前幾代產品中，底層材料、零件加工和裝配等工藝繼承性很強，并無斷檔式跨越。研發、制造、檢測中的數據流轉不僅是一個閉環，也是一個持續上升的螺旋，支持工藝水平在產品的升級迭代中連續穩定的提升。

這意味著足夠的耐心和長遠的眼光。而一個經常有的教訓是：我們在追求發展速度時，往往容易重視新課題，忽視老問題。

精細化生產是一場持久戰。既要有 “顯微鏡” 看工藝細節，掌握更穩定的工藝方法。也要用 “望遠鏡” 看長遠，重視持續改進基礎制造工藝，才能留有向專、精、特、新產業鏈高處攀登的后勁。

“顯微鏡” 與 “望遠鏡”，前者知曉方寸，后者探求邊界。

06.尾聲：中國答卷

當前的中國制造業正處于一個較為割裂的階段：日新月異的技術突破與相對薄弱的工業基礎共生。

這一代產業人也因此面臨著雙重考驗：一方面是新概念、新科技層出不窮，新課題、新產品快速迭代。另一方面，已經涉足的領域向內滲透不足，大量短板甚至空白尚待填補。與此同時，我們還要面對老牌工業強國的科技封鎖，一些關鍵材料、元器件和設備常常在博弈中被掐住七寸。

工業體系上，中國已經有了硬懟外界金槍鎖喉的底氣。但工藝水平等方面，還需要一根一根拔出卡住我們喉嚨的魚刺。中國的科技工業樹在向上開枝散葉的同時，還需要持續往下扎根。

2020年4月，教育部組織研制并發布了《中小學生閱讀指導目錄（2020年版）》，著于300多年前的《天工開物》被列入其中，成為官方推薦的中小學生課外讀物。生產實踐的普及提前滲透到下一代的教育中，同時也呼喚深植于民族精神中的創造力。

1976年，李約瑟在其編著的15卷《中國科學技術史》中提出了一個著名問題：

“盡管中國古代對人類科技發展做出了很多重要貢獻，但為什么科學和工業革命沒有在近代的中國發生？”

美國經濟學家肯尼思·博爾丁把這個問題稱之為 “李約瑟之問” 。隨后40多年里，伴隨著中國改革開放與 “科學春天” 的到來，“李約瑟之問” 引發了無數學界和產業界人士的持續探討。或許這個問題暫時沒有一個確切的答案，但是突飛猛進的中國制造業，正在奮力做好這份答卷。

參考文獻：

[1] 張方王林岐《國內外GH4169棒材質量穩定性分析》，鍛壓技術，2016年09期

[2] 黎峰《國際分工新趨勢與中國制造全球價值鏈攀升》，江海學刊，2019年03期

[3] 嚴鵬《工匠革命：制造業的精神與文化變遷》，電子工業出版社，2020年8月

[4] 韋康博《國家大戰略：從德國工業4.0到中國制造2025》，現代出版社，2016年8月

[5] 楊斌李建明李東紅《中國高端裝備制造業發展報告》，清華大學出版社，2017年

[6] Joseph Needham《中國科學技術史》，科學出版社，1990年

關鍵詞： 從造得了到造得好，中

責任編輯：hnmd003

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