作為工程人員,我們從心里有這樣的體會(huì):工業(yè)革命那100多年國(guó)外不是白走的,他們的每一道工藝,每一項(xiàng)配料,每一個(gè)細(xì)節(jié)都是需要一點(diǎn)一點(diǎn)從心里挖出來(lái)、從失敗中走出來(lái)的。這些是十幾年的高等教育教育不來(lái)的,是多少錢(qián)砸不出來(lái)的。必須經(jīng)過(guò)那么多次失敗才會(huì)有今天的成功,要想真正有自己的技術(shù),沒(méi)有捷徑,要接受對(duì)無(wú)數(shù)次的失敗,而且要心甘情愿的接受。
我們要想真正造出一個(gè)100%的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī),是需要幾代人共同努力的。我們正在努力追趕了。
我們不缺設(shè)計(jì)師,我們?nèi)钡氖堑讓拥墓と藥煾?。缺的是?guó)外那100多年不浮躁的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。
科學(xué)和工程學(xué)
首先要區(qū)別兩個(gè)概念:科學(xué)(science)和工程學(xué)(engineering)??茖W(xué)是共享的、透明公開(kāi)的,但是工程學(xué)卻是保密的、私有的。發(fā)動(dòng)機(jī)的原理可以說(shuō)是及其簡(jiǎn)單,而且這個(gè)原理在內(nèi)燃機(jī)存在的200多年里從來(lái)沒(méi)變過(guò):燃料燃燒致氣體膨脹推動(dòng)活塞做功。
但是這種科學(xué)說(shuō)起來(lái)容易,如何用這些人類(lèi)都知道的白開(kāi)水一般的理論做出按人類(lèi)意志行為的工程卻完全是另一回事:如何把功率提上來(lái),重量減下去,壽命延長(zhǎng),效率提高可以說(shuō)是無(wú)窮無(wú)盡的漫漫長(zhǎng)征??茖W(xué)我們都可以學(xué)得懂,我相信我們高等科學(xué)教育非常成功,但是傳統(tǒng)工業(yè)的工程學(xué)教育可以說(shuō)是一塌糊涂,生產(chǎn)技術(shù)和理論嚴(yán)重脫節(jié)。
科學(xué)和工程學(xué)蒸汽時(shí)代與中國(guó)“秘方”
在人類(lèi)進(jìn)入電氣時(shí)代之前,西方國(guó)家有一段特殊的時(shí)期,這段時(shí)期是機(jī)械工業(yè)飛速發(fā)展的一段時(shí)期,被譽(yù)為“大蒸汽時(shí)代”。有興趣的可以搜一搜這一時(shí)期內(nèi)的作品,幾乎所有能動(dòng)的東西都是齒輪機(jī)械,其繁榮程度前無(wú)古人,后無(wú)來(lái)者。
由于我國(guó)沒(méi)有接受這一時(shí)期的洗禮,少部分民族資產(chǎn)后來(lái)也被帝國(guó)主義壓迫致殘,再后來(lái)又被社會(huì)主義充了公,所以基本上沒(méi)有任何技術(shù)積累。而工程積累的核心就是兩個(gè)字:秘方。無(wú)論是做飯、釀酒、制藥還是冶鋼、加工,其技術(shù)本質(zhì)不外乎這兩個(gè)字。
而秘方則是完全私有的,一般由家族或公司的形式來(lái)傳承。而傳承需要時(shí)間沉淀,也需要民族氛圍。金屬加工微信,真不錯(cuò),馬上關(guān)注吧!一個(gè)崇尚速度,敢于挑戰(zhàn)人類(lèi)極限,敢于質(zhì)疑權(quán)威的民族,才會(huì)有足夠的動(dòng)力去研發(fā)這種鐵與火的機(jī)器。這一點(diǎn)我覺(jué)得我們做的很不好,我們的教育似乎不太鼓勵(lì)培養(yǎng)這種冒險(xiǎn)精神。
發(fā)動(dòng)機(jī)具體的一些瓶頸
1.金屬鑄造
發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸主體和其他簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)件一般使用金屬澆鑄成形,具體過(guò)程又分高壓鑄造和低壓鑄造。金屬融化成液體倒入模具,此過(guò)程難點(diǎn)在于降溫凝固過(guò)程中殘余應(yīng)力、排氣、脫模劑噴淋等導(dǎo)致缺陷的發(fā)生,缺陷降低了成品率,而且嚴(yán)重影響壽命,因?yàn)榻饘倨谧钆氯毕荨?/span>
其次,金屬材料自身的品質(zhì)要求亦極高,一般是鑄鐵或鑄鋁,高品質(zhì)的澆鑄原材料我們不行,需從國(guó)外進(jìn)口,但最近國(guó)家加強(qiáng)了對(duì)高品質(zhì)鑄鋁原材料的研發(fā),以滿足航天航空的需求,將來(lái)可能會(huì)給汽車(chē)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)福利。
再次,壓鑄模具和壓鑄機(jī),世界最好的是日德,之后是意大利,再后是其他。模具要精密,耐用,適應(yīng)自動(dòng)生產(chǎn),不能說(shuō)鑄造了幾個(gè)模具就斷了、漏了,再或者只能人工看著掌握火候那可不行。
金屬鑄造問(wèn)題是個(gè)天大的問(wèn)題,毫不客氣的說(shuō)是中國(guó)從古至今的問(wèn)題,從寶劍對(duì)抗圓月彎刀,到現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)制造,都是這個(gè)問(wèn)題。這套技術(shù)是典型的蒸汽時(shí)代的產(chǎn)物,是所有現(xiàn)代工業(yè)的底子,現(xiàn)在他們已經(jīng)配合上了電氣產(chǎn)業(yè)和計(jì)算機(jī)信息產(chǎn)業(yè),更是如虎添翼。
2.機(jī)械加工
要有上好的車(chē)床,車(chē)刀,車(chē)工。車(chē)床和車(chē)刀起碼還能高價(jià)從德國(guó)買(mǎi)到,但是車(chē)工就是個(gè)問(wèn)題了。同樣一個(gè)零件,選擇不同的方向和走線切出來(lái),壽命卻明顯不同。這些技藝,怎么辦。發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞要在缸孔中千萬(wàn)次的來(lái)回運(yùn)動(dòng),其誤差要求極高,其壁表面加工要求一種工藝,叫做珩磨,保證缸孔表面耐磨而且還能附著一層油膜保證密封性能。
這時(shí)珩磨的材料,工藝,方向又來(lái)了。此過(guò)程走不好,缸孔哪怕彎那么一點(diǎn)點(diǎn),活塞千萬(wàn)次的運(yùn)動(dòng)便會(huì)加速發(fā)動(dòng)機(jī)的老化。曲軸孔是多檔的間斷長(zhǎng)孔,尺寸精度、圓度、同軸度、表面粗糙度每一項(xiàng)要求都非常嚴(yán)格。
3.裝配工藝
看了《速度與激情》就覺(jué)得汽車(chē)是幾個(gè)人在車(chē)庫(kù)里面擰擰螺絲、吊臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)就可以造車(chē)的。那些是修車(chē),發(fā)動(dòng)機(jī)里面的裝配可不是單用手就可以,而是專(zhuān)業(yè)的裝配工具。這些需要經(jīng)驗(yàn),需要技術(shù),更需要時(shí)間。
有些零件需要特定的機(jī)器進(jìn)行安裝,甚至螺絲的安裝順序,擰緊的力道都需要經(jīng)驗(yàn)和儀器?;钊度绻烊肓思?xì)小的硬物顆粒,千萬(wàn)次的研磨又會(huì)造成多大的損壞。所以裝配環(huán)境、工藝、設(shè)備、技術(shù)要求非常高。更要命的是,如果前兩步走不好,我們連裝配的機(jī)會(huì)都沒(méi)得練。
4.橡膠
在第3步里面,裝配過(guò)程中需要用到有機(jī)材料。有人說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)就是鋼鐵和橡膠的共鳴,不錯(cuò)。說(shuō)橡膠是內(nèi)燃機(jī)的核心材料毫不為過(guò),無(wú)論是氣缸的密閉性還是油箱、水箱的密閉性,橡膠都是決定性作用。Youtube上面有很多國(guó)外汽車(chē)大廠的發(fā)動(dòng)機(jī)組裝視頻,有興趣的可以看看(搜索關(guān)鍵詞是:Car Engine Assembly)。
看完你就會(huì)發(fā)現(xiàn),連擰螺絲的都是帥哥,他們的學(xué)歷絕不比我們低。對(duì)于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)橡膠,我不了解,但是我知道電力工業(yè)中的有機(jī)材料現(xiàn)狀。高品質(zhì)橡膠我們國(guó)產(chǎn)的不行,但是能力正在不斷提高。
5.主要機(jī)械零部件
凸輪,曲柄連桿,齒輪組,軸承,鏈條,液壓件,能做出來(lái)是一回事,能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的使用算是另一個(gè)概念。歸根到底還是兩個(gè)問(wèn)題:金屬材料,機(jī)械加工。大家發(fā)現(xiàn)了么?制造機(jī)器的機(jī)器才是最底層、最NB的家伙。俗話說(shuō),欲先攻其事,必先利其器。所以打鐵還需自身硬,底層有了,什么都有了。日德美俄意法英的錘子可是磨了很久了。
6.技術(shù)封鎖
前面說(shuō)的是技術(shù)問(wèn)題,這個(gè)是個(gè)政治問(wèn)題,但是卻無(wú)法回避。當(dāng)今社會(huì)已是一個(gè)高度發(fā)達(dá)的工業(yè)化社會(huì),社會(huì)化大分工已經(jīng)使得各行各業(yè)的距離越來(lái)越遠(yuǎn)。所以,任何一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)性產(chǎn)品都不可能自己生產(chǎn)所有的零件。
Google不可能為提高計(jì)算速度自己生產(chǎn)所有的處理器,GE不會(huì)為航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制更純凈的燃油,米其林輪胎不可能自己種橡膠樹(shù)。因?yàn)樯鐣?huì)要分工,只有分工才能更專(zhuān)注。金屬加工微信,真不錯(cuò),馬上關(guān)注吧!那么要想組織這么分散的資源生產(chǎn)出自己的產(chǎn)品,組織本身就成了一種能力,所以現(xiàn)代統(tǒng)治階級(jí)之所以能夠統(tǒng)治,不是因?yàn)閴艛嗔松a(chǎn)資料,而是壟斷了組織生產(chǎn)的能力。
企業(yè)也一樣,任何一個(gè)優(yōu)秀的企業(yè)都是自己具有某一部分的核心技術(shù),然后將其他非核心組件外包,形成共贏的盈利形勢(shì)。全球已經(jīng)形成了一個(gè)復(fù)雜的供貨鏈條,全球化大范圍的分工與合作已經(jīng)是常態(tài),但是唯獨(dú)對(duì)中國(guó),這些關(guān)系鏈條像著了魔似的紛紛瓦解。
為什么,想必都知道。比如上面提到的鑄造模具,日德壓鑄模具只賣(mài)本國(guó)企業(yè),其他國(guó)家想買(mǎi)都買(mǎi)不到。但是我們不能那這個(gè)問(wèn)題當(dāng)擋箭牌,唯有自己擁有核心科技,別人才會(huì)看得起我們,才存在合作的價(jià)值;否則別人看的上我們的永遠(yuǎn)只是人力而已。
“市場(chǎng)換技術(shù)”的戰(zhàn)略錯(cuò)誤
“市場(chǎng)換技術(shù)”是指80年代后期到2001年中國(guó)入世之間,中國(guó)政府允許外資入華修建汽車(chē)合資工廠的戰(zhàn)略決策,前商務(wù)部長(zhǎng)的呂福源這樣解釋?zhuān)?ldquo;中國(guó)必須有自己的骨干企業(yè),合資必須建立在雙贏的基礎(chǔ)上,按中國(guó)的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益搞。我們讓出巨大的市場(chǎng),我們就有資格要技術(shù)、要利潤(rùn)。”
也就是說(shuō),我們開(kāi)放市場(chǎng),為的是換取技術(shù)。個(gè)人認(rèn)為,這是一個(gè)非常幼稚的、停留在宏觀上的理論性假設(shè)。首先,中國(guó)開(kāi)放市場(chǎng),是大趨勢(shì),順之則昌,逆之則亡。不論什么目的,市場(chǎng)都會(huì)開(kāi)放。960萬(wàn)平方公里、幅員遼闊的疆域里總共只有20萬(wàn)輛汽車(chē),平均48平方公里一輛,這是怎樣的場(chǎng)景?全國(guó)人民都騎自行車(chē)總不是辦法。
其二,大大低估了科技的價(jià)值,換技術(shù)是一廂情愿。那些重要技術(shù)的價(jià)值之大恐怕會(huì)嚇到所有人,遠(yuǎn)不是賣(mài)幾百萬(wàn)輛汽車(chē)的錢(qián)能買(mǎi)到的。核心技術(shù)的進(jìn)步永遠(yuǎn)不要期望別人會(huì)給我們;還是我上面說(shuō)的那句話,沒(méi)有捷徑。把技術(shù)進(jìn)步寄托在別人身上真的太幼稚了。正是這種“市場(chǎng)換技術(shù)”的借口,扼殺了自主研發(fā)的動(dòng)力。所以我覺(jué)得,“換技術(shù)”這事別再想了,死了心吧,“偷”都偷不來(lái)。
總結(jié)
我們要想真正造出一個(gè)100%的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī),是需要幾代人共同努力的。慶幸的是,現(xiàn)在工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)基本步入正軌了,中國(guó)自主的汽車(chē)品牌也慢慢形成:比亞迪、奇瑞、長(zhǎng)城、吉利。期待有一天,Top Gear榜上也能看到來(lái)自中國(guó)的速度。