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关于中国液压工业的差距与优势-访张海平博士
发布时间:2022-04-01   点击率:476
近年来,随着我国工程机械、冶金设备、矿山机械和农林机械等主机行业的高速发展,液压元件的市场规模正在逐渐扩大,中国液压工业从规模和数量方面已跻身大国行列;但同时必须看到,高端产品一直被国外公司所垄断,造成主机行业在重要基础部件方面受制于人,这成了中国液压工业领域的锥心之痛。如何振兴中国液压工业,我国的液压技术与液压强国相比差距在哪?优势又在哪呢?带着这些思考,我刊编辑采访了长期在德国和中国液压工业领域工作的液压技术专家张海平博士。

您可以介绍一下您在德国的工作经历吗?

我是1988年在上海交通大学获得博士学位的,当时算是国内流体传动与控制专业第一届博士研究生,随后从1988年8月至1990年3月在德国亚琛工业大学液压气动研究所做博士后,师从巴克教授(Prof. W.Backé)。 我是属于那个被特殊时代耽误了的一代,在上海郊区的农场里一呆十年,很迟才开始专业学习。虽然后来做了液压课教师,但因为硕士和博士课题都是搞仿真,所以当时除了仿真外,对液压技术所知甚少。到了亚琛工大液压气动研究所后,就是试探着改进他们已有的数字仿真软件包DSH。 巴克教授最初也放手让我自己去搞,只是过了一段时间以后,才对我指出,也要研究一些实际问题。 到了我的博士后后期,巴克教授就问我,结束以后,去向怎样?我告诉他,回去后肯定是到大学教书。他就对我说,在亚琛工大,工程专业的毕业生,不管是硕士、博士还是博士后,结束后都是不能直接留校的,必须到产业界去工作,至少干五年,才能再到大学来申请教授职位。他说,他已到过中国几次,虽然不懂中文,但中国的大学液压教科书还是能看懂一二的。他说,理论不少,但离实际远了些,中国大学液压的教学与产业界距离大了些。因此,他建议我,利用这次机会,博士后结束后,到德国工厂去实践一下。当时正好蔡勒公司到亚琛来找液压专业的人,他就建议我去,说,中型工厂较好,可以接触到企业的方方面面,如果到大型公司去,几千个工程师,你只能接触到其中很小一部分业务。这样,我就到了蔡勒公司研发部去实习。 蔡勒公司(Zoeller-Kipper)麻雀虽小,五脏俱全,在法英奥捷克波兰等欧洲各国有分厂和子公司,建厂五十多年,专业制造废物集运车的上装-压缩机和提升机。我去了之后,就参与了其液压系统的改进和研发。从此,就完全地投入到实际液压工程中去了,关注那些我原先在做大学教师时觉得没有水平、毫不关心但对实际液压系统的性能和可靠性却不可忽视的技术问题。实习期满后,我就留在了蔡勒公司的研发部门,主管液压与电控系统研发,同时作为整个公司集团的液压负责人,为各个部门和子公司提供咨询和培训,负责解决他们自己解决不了的液压方面的问题,直到退休,现在还经常往返于中德两国之间。 我铭记巴克教授对我的教诲:“要注重实际,到实际中去”,这教诲改变了我的专业学习的轨迹,让我终身受益,对此我一直怀着深深的谢意。   

国外在研发一个新产品时,它的步骤是怎样的?

预先要强调两点,第一,这个问题太大,我只知道几个德国企业的情况。

第二,我所了解的几个德国液压企业,大量的技术力量放在改进现有的产品即老产品上:根据实际应用中出现的问题,或者市场和顾客新的需要,改进现有产品。即使是搞新产品,也多是从改进、仿造开始的:改进自己的,或者仿造别人的,如果不侵权的话。他们不轻易搞全新的产品,因为周期长,风险大。

我也参与过一些,完全脱开现有的解决方案,从头开始研发,寻找全新原理全新结构产品的项目。基本步骤,大致如下,其实国内也知道:

− 广泛收集市场信息和顾客需要;

− 设法了解竞争对手产品的水平和特点;

− 详细分析现有产品的问题;

− 确定新产品应该达到的性能水平和成本上限——比对手的性能好一些,价格低一些;

− 仔细分析梳理,设想一切可能的解决方案;这时,也几乎只有在这时,才是发明创新能力大显身手的时候。这时,也是考验容忍“异想天开”“异端邪说”承受力的时候。这时,只准出主意,可以天马行空,不准说“不”。

− 然后再开始详细比较各个方案的可行性、长处和短处,从技术角度和经济角度;

− 确定方案,开始设计。这时也使用一些现代的手段,如有限元强度分析、流场分析(CFD)、动特性数字仿真等,但只是很少一部分,并以大量测试为基础,围绕实际目标,而非为发表论文。

− 制造样机;

− 作安全性评估;

− 实验室条件下的测试:空载,满载,超载;

− 改进;

− 实地试验,各种气候条件下的测试;

− 再改进;

− 小批量试产;

− 送到各地区各国给顾客试用,同时在自己这里开始高频率高强度寿命试验;

− 再改进;

− 批量生产,投放市场;

− 一两年后,根据实际应用情况,再进行一次全面改进。 像这样进行,时间长,投入也大,还有相当的风险。我参与过的两个这种从头开始的研发项目:一个,经过两年的研发试制和两三年的改进后,返修率投诉率降低到几乎为零,很受顾客欢迎,也给公司带来相当利润,成为公司的金毛羊;另一个,虽然经过几年改进,性能达到了市场的要求,但制造成本超过计划,基本上属于失败,已开始研发替代产品。

我听过德国数学教授、IBM公司高级经理G.Dueck先生的报告。他提到,据统计,平均下来,每10个正确的主意(专利)中,只有一个能成为成功的产品。所以,要研发新产品,先要把可能的风险考虑进去。  

您的阅历决定了您有很广阔的视野,那么您觉得我国的液压工业与德国相比,差距主要表现在哪?

我确实是在德国生活工作了20多年,但仅此而已。我不认为自己有很广阔的视野。

液压工业需要其他工业部门的支撑。我个人感觉,我们在材料、铸造工艺、锻压工艺、热处理、精密加工、测量仪器、密封、工作介质、电子元器件、伺服放大器与电子控制器、阀用电磁铁、配套液压件等多方面都有很大的差距。不过,这些可以走逐步国产化的途径,有些材料或元件先从国外进口然后消化吸收再创新。

关于我国液压工业的落后,液气密协会的特聘顾问王长江先生曾很精辟地归纳为

20世纪80年代  产品落后、生产手段落后;

20世纪90年代  体制落后、管理落后;

21世纪00年代  理念落后、市场能力落后。

这才是真正有丰富阅历广阔视野的人能总结出来的,我不行。我完全接受他的看法。

从我本人十分有限的经历出发,我只能补充两点。

第一,员工对工作的认真态度。在我所了解的德国企业中,领导对员工的工作条件和福利都是自愿地或被迫地比较重视的,而员工也以做出好产品为乐为自豪,不敷衍混日子。他们工作时,大多不紧张,但认认真真,兢兢业业。一丝不苟,简直到了死板的地步。比方说,我所在公司的进货检验员,对采购来的电磁阀连接电线的长度都要测量,比图纸尺寸长哪怕几个毫米都不轻易放行,一定要我签单特批。机械制造不同于艺术创作,完美的质量就需要这种近乎死板的态度。

他们不迷信理论,凡事都想要自己来验证一下。比方说,气蚀是液压元件中普遍存在的。多年来,我一直以能讲出一些道理,写出一些公式为满足。但在SUN德国子公司的实验室里,我才第一次亲眼看到了气蚀——从溢流阀的出口喷射出的米粒大小的蓝色火焰。

第二,很可惜,我们一些大学的液压教材和实验设备也相当落后(参见本人在贵刊2009年第6期发表的拙文),这也是我国液压工业与德国相比的一个大差距。因为任何事情都是要靠人来做的。如果我们的大学培养出来的学生知识陈旧、不了解实际、研究素养差,我们的工业界靠谁来做出好产品呢?

我们舍得每年花几十亿进口国外的液压产品,花几个亿进口生产设备。我不知道,我们肯花多少钱在提高我们员工的敬业精神和研究素养上?肯花多少力量来编写或翻译一些真正跟上时代的液压教材呢?   
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