序
中國社會這兩年流行著一個說法:只要有了不受政府干預的自由市場和不受約束的利潤動機,創新就可以自然發生,而中國的經濟結構就會自動升級。
這個流行說法的理論根源是以新古典經濟理論為基礎的主流經濟學,但是,如果嚴格按照其內在邏輯,這個理論其實與經濟發展和創新毫無關係,因為創新的本質特徵就是打破被這個理論奉為圭臬的「均衡」(熊彼特)。
尤其對於後進者來說,在面臨領先者優勢壁壘的條件下,市場機制的邊際價格變動根本就不能提供使後進者甘冒巨大風險的動機。因此,創新的動力來源是複雜的,有利益動機——但利益動機本身也包含著行動主體對什麼是利益的詮釋,所以也有理念或意識形態,還有可以幫助降低風險的政治和制度條件,等等。
只有意識到這種複雜性,我們才能理解為什麼沈機是如此這般走上自主開發數控系統的道路的。
1、開發數控系統
數控是數字控制(numerical control)的簡稱,它是一種藉助數位化信息對機械運動及加工過程進行控制的方法。數控系統(numerical control system)是指為實現數字控制功能而設計的一套解決方案,一般數控系統由三大部分組成:控制系統、位置測量系統和伺服系統。
數控技術誕生於1952年,當時美國麻省理工學院(MIT)在美國空軍的資助下研製出第一臺數控工具機。從1950年代到1970年代,數控系統的控制器經歷了三代硬體結構的變化——電子管→電晶體→集成電路,其原理都是利用具有計算能力的專用控制元件實現數值邏輯控制。
隨著計算機技術和工業的發展,數控系統的發展從1970年代開始進入計算機控制階段。計算機數控技術與硬體數控技術相比,具有成本低、體積小、精度高、速度快、實現控制更容易(軟體編程的方式)等優點。
數控系統採用計算機控制的發展又分為兩個階段:嵌入式系統階段和個人計算機系統階段。1970—1980年代,數控採用專用的嵌入式系統,該系統相對封閉。1990年代以後,個人計算機技術開始進入工業控制領域。目前,開放式數控系統結構的實現幾乎都是基於通用的個人計算機系統平臺(下文簡稱PC系統平臺)。
嵌入式系統最突出的特點就是專用性強、相對封閉。在嵌入式系統的技術軌道上,先進入者對後進入者形成了很高的技術和互補資產的壁壘,在這種情況下,後進者如果想要開發數控系統是非常困難的:一方面,缺乏技術和經驗的積累,還要自建供應鏈;另一方面,即使做出來了,也很容易被領先者扼殺在搖籃裡,因為產品的性能至少在短期內總會落後於領先者。
因此,除非在早期就進入數控領域,或具有強大的意志和決心並配合以保護機制,否則後進者很難克服領先者的壁壘。這就是為什麼中國在1980—1990年代依靠技術引進並在市場洞開的條件下怎麼也做不出數控系統的原因。
PC平臺的系統與嵌入式系統相比,最本質的區別在於軟體和硬體的結合程度——嵌入式系統中軟硬體結合非常緊密,而PC系統的軟硬體則可分離,意味著個人計算機系統中的硬體和軟體開發可以完全分開,所需的主板(晶片)是通用的,可以在市場上買到。
這樣一來,數控系統製造商可以直接在個人計算機系統的基礎上進行軟體開發,不用專門花精力設計硬體,也不用為此建立專門的供應鏈。不僅如此,硬體的升級換代可以跟隨著民用計算機一起發展。
對後進者而言,可以為之帶來一個繞開嵌入式系統領先者優勢的機會:可以外購PC主板(CPU),不需要專門設計硬體並擁有專門的晶片供應商,於是可以把更多的精力集中於算法的研究和軟體的開發。同時,PC平臺有利於運動控制算法的開發,即不用將算法的公式推導到非常精簡,相對複雜一點的公式同樣能夠憑藉PC的強大運算能力在單位時間內得到同樣的運算結果,於是就可以大大降低在算法公式推導上所需的時間和經驗積累。雖然這樣的算法沒有領先者的那麼精緻嚴密,但是可以實現同樣的功能和目標。
從數控系統的發展軌跡來看,一個大的趨勢是數控系統的體系結構從原有的專用封閉式向通用開放式轉變。在專用的封閉式數控系統中,各個數控系統製造商都有各自的一套標準,數控系統指令體系和軟硬體的標準互不兼容。在通用的開放式數控系統中,控制系統平臺與製造商無關,是一個標準化的、開放的系統平臺。後者與前者相比更方便操作者使用,系統的升級、維護和二次開發也更加容易。
近年來,無論是新興的數控系統製造商還是像西門子、發那科這樣的老牌數控系統製造商,都在向通用的開放式數控系統結構上轉變,而決定數控系統結構框架的兩個基本要素就是支撐控制系統的計算機技術和總線技術。
2、來自領導人的推動
關錫友記得很清楚,2006年7月,一位國家領導人到沈機視察,這位領導人畢業於哈爾濱工業大學電機工程系,曾擔任過瀋陽機電工業局副局長,了解工具機工業,也了解沈機。在視察現場看到沈機所有的數控系統都依賴進口後,他把沈機的領導一通「訓」:「我在瀋陽機械局的時候就做這個破鐵塊子,現在還這麼做,這不是未來,沒有前途。」
關錫友還記得,這位領導人給他們歷數了世界信息技術的潮流,比如Photoshop幾代、蘋果系統什麼的,「當時把我整得直懵,我悄悄問領導你咋比我們還懂。他悄悄說這是他個人的愛好」。然後,這位領導人對關錫友說:「小關,你小子跑不了,你必須開發數控系統。」
沈機另一位負責人追問,這事不應該由科研單位來做嗎?領導人卻說出了意味深長的一番話:他們以領導為觀眾,以獲獎為目的,以論文為手段,以倉庫為最終歸宿……這事兒要幹就企業自己幹,最好以市場機制幹。
關錫友認為這位領導人撂下的最後一句話是最狠的:「我經過全面的調研和思考,這件事如果瀋陽工具機不做,數控系統在中國就做不成。」
這次視察有著重要的歷史背景。2006年1月,中央提出自主創新和建設創新型國家的方針。這是改革開放以後,中國領導層第一次在中國的技術進步上提倡自主創新,從而引起巨大的社會反響。
不管沈機的管理者當時怎麼想,領導人在視察時下的「命令」引起了省市領導的高度重視。隨後,省市的「一把手」輪番到沈機調研,還專門為此召開全國專家座談會,目的就想弄明白一件事:如果開發數控系統,到底還缺什麼?
但實際情況不是沈機還缺什麼,而是什麼都沒有一一沒核心技術、沒開發經驗,沒研發團隊、沒研發資金來源……
在政府決策上起到關鍵作用的是時任瀋陽市市長的李英傑。他數次到沈機開現場辦公會,聽取匯報。雖然李市長自己並不懂數控技術,但他堅持「要幹就幹最先進的技術」,所以否定了其他方案,決定開發採用數字總線技術的數控系統,為了獲得技術來源,已患癌症的李英傑親赴歐洲與A公司會談。
A公司老闆答應合作後,兩次來中國與沈機領導進行商務談判,最後與關錫友談成一個合作開發數控系統的方案。但是,A公司雖然有軟體技術、數控技術和伺服技術,但是沒有伺服系統所必要的電機技術。於是,關錫友又把世界知名電機製造廠商日本安川公司拉進合作,加上沈機自己和中科院計算所,形成了一個「三國四方」的合作開發計劃。
在關錫友向李英傑市長匯報開發計劃時,李市長問關錫友需要多少錢。關錫友回答說怎麼也要一年一個億。李市長說行,每年給沈機1億元,連續給4年,用於開發數控系統。不過,到第二年要給錢時,李市長變卦了,對關錫友說:「不行,錢不能都由我出。我出一半,你出一半;市裡每年給5000萬,你集團拿5000萬。你要是自己不出錢,你就不心疼。」關錫友沒多說就同意了。隨後,市政府開辦公會,會後立即撥給沈機5000萬元。
關錫友拿錢的心情一點也不輕鬆:「當時我就跟市長說,這錢花完了可能啥也看不著,而且最後還要審計的。」在沈機原董事長陳惠仁調走後,市裡下令由關錫友接任並負責數控系統的開發工作。2008年,瀋陽市委放開對沈機的人事任命權,決定市裡只管關錫友一個人,副手由關錫友任命。李英傑市長給關錫友下達了三項任務——打基礎、建隊伍、五年後產業化。
從事後看,政府對沈機研發數控系統起到重要作用——促使研發項目上馬,對項目予以資助,而同樣重要的是政府沒有幹預項目執行的過程。
3、來自企業外部的力量:組建上海團隊
就在關錫友接受開發任務的過程中,他便開始尋找能夠領軍開發數控系統的人選。當時從沈機內部找不到這樣的技術人才。經歷過10年困難時期,企業的技術隊伍出現了年齡斷層,本應成為技術骨幹的「60後」「70後」大學畢業生基本沒有,而後來大量進入企業的「80後」則缺乏技術和經驗的積累,別說領軍人物,就是普通的技術人員也難以從企業內找到。
放眼全國,數控技術的人才集中在北京、上海、廣州和遼寧四個地方。那時候,市領導已經召開過兩次專家座談會,對「圈內」的情況比較熟。關錫友走遍了全國與數控技術有關的企業和研究機構。他回憶說:「我在找這些帶頭人時是這樣想的:誰能告訴我過去5到10年你啥幹錯了,我可能就選擇你了。但是,我基本走遍之後就是找不到這個人。」
他要找的實際上是這樣一個人:既有足夠的技術和經驗積累,又沒有被外國技術束縛住思維。
關錫友最後想到的人選是朱志浩,即在上海磁懸浮項目上助了他一臂之力(完成項目的控制總體設計)的師兄。朱志浩,1965年生,上海人,1987年同濟大學機械學院畢業後留校任教。由於對寫論文、評職稱不感興趣,朱志浩在學校裡一直是個邊緣人物,直到2015年從同濟大學辭職,他仍然是高級工程師的職稱。朱志浩個性倔強,「不務正業」是因為工具機本身對他的吸引力更大——「聞到機油的味道就興奮。」
朱志浩對工具機的濃厚興趣起源於小時候跟著父親一起到上海第一工具機廠上班,那時候他便覺得這個不用人來操作的機器太神奇了,後來他在考大學的時候所有志願都填報的是機械製造專業。1986年,同濟大學和德國斯圖加特大學在柔性製造領域展開合作,並為此在同濟大學成立了計算機集成製造系統(CIMS)研發中心。在該項目中,同濟大學從德國 INDEX購買了一臺配有西門子數控系統的車銑複合工具機——這在當時是全中國最先進的,而這臺工具機的對接人正是還在讀本科的朱志浩,一年後他本科畢業時也因此而繼續留校。
1987—1988年趕上世界銀行貸款,大量的數控工具機設備進入中國,但國內基本上沒有人會操作這些設備。於是,朱志浩在上海給全國的工具機用戶開培訓班,每堂課都是爆滿。這期間,朱志浩接觸到了國內第一批用進口數控工具機的客戶,並當起了周末工程師,經常去客戶那裡幫忙修理和調試工具機。不僅如此,西門子最早三年進入中國的數控資料都是朱志浩和他的學生們一起翻譯的,他用了整整一年的時間把這些資料從頭到尾認真看了一遍,打下了深厚的底子。幾年下來,朱志浩在這個行業裡也小有名氣,他參與了當時上海地區很多進口數控工具機的調試。直到今天,朱志浩還願意經常和用戶打交道,想用戶所想,用他自己的話說就是和企業打交道有勁,因為有問題都能解決。
實際上,關錫友在2006年就找過朱志浩,試探性地問他:「我們自己做數控系統行不行?」朱志浩明確表示不行,並給出了四個理由:
第一,我們和國外相比,知識和經驗的積累差距太大,沒有長時間的積累就不可能做出來。而且從國內做數控工具機的現狀來看,無論是企業還是國家支持的項目都沒有做出令人信服的產品。
第二,即使把數控系統做出來了,有人用嗎?國內市場早已被外國產品牢牢佔據,國產系統很難贏得市場,很容易被外國產品打垮。而且如果沒有足夠的用量,產品的成本就降不下來,穩定性和可靠性就上不去。做出實驗室的東西很容易,但是作為工業品就需要通過應用獲得足夠的沉澱和經驗積累。該交的學費沒交夠,肯定成不了事。
第三,當時在數控系統採用的大多是專用的晶片,如果自己開發,國內沒有基礎的軟硬體供應鏈。晶片、計算機的技術源頭都不在國內,這樣就意味著很容易被人家扼殺在搖籃裡,或者剛出來別人就升級了,根本跟不上。所以,如果沒有搞透數控系統,就永遠跟不上人家的步伐。搞透了才會知道它升級的過程是什麼樣的,才能跟隨著它升級——底層都是自己的才可以往上面靠。如果連最基本的算法都是舶來品的話,那麼就根本不知道裡面是個什麼東西。別人變了自己不會變,結果就是水土不服。
第四,沈機作為一個國企,研發投入的連續性沒有辦法保障。雖然被潑了一盆冷水,但關錫友其實聽進去了朱志浩說的每一句話。
4、「既有足夠的技術和經驗積累,又沒有被外國技術束縛住思維」
2007年7月,已經在國內數控界轉了一圈的關錫友再一次回母校找到朱志浩——「我問他幹嘛呢,他說啥都沒幹,沒啥事,當不了教授,還是高工呢。我問他留校這麼多年怎麼還當高工呢,他說他對那個沒興趣。我問:那你為什麼留校?他說在學校可以接觸到最新的信息和技術,自己喜歡研究那些亂七八糟的東西。」
關錫友對朱志浩有信任感,他說老朱對所有的進口複雜設備都敢動手修,一般人是不敢的。他們在上海磁懸浮工程中合作過,當時項目的總控方案和算法都是朱志浩牽頭做的,讓關錫友覺得很神奇。於是,關錫友再次向朱志浩提出開發數控系統,說:錢都給了,不做不行,無論如何這5000萬元今年得花了。
關錫友對朱志浩亮出「底牌」:第一,市場的問題由沈機負責解決,所有開發出來的數控系統搭載在沈機的工具機上。沈機一年的數控工具機市場有2萬~3萬臺,這個規模足以讓新系統成長起來。
第二,在技術方面,以「三國四方」的合作模式用國內的市場份額換國外的先進技術,即:由歐洲A公司提供數控系統技術,與中方合作開發,產品在中國銷售;日本安川與瀋陽高精觸控所合作,為數控系統提供伺服驅動系統和電機。除此之外,瀋陽工具機廠無條件提供工具機方面的經驗和知識積累。
第三,瀋陽市政府和沈機承諾每年投入研發經費1億元人民幣,連續投入四年。朱志浩動心了,說這樣做也許是條路。
同月,關錫友和朱志浩一行人赴歐洲考察A公司的技術。A公司成立於1974年,是全球數控系統、高速銑床和CAM軟體的主要生產商之一。它的數控系統採用的是世界一流的數字總線技術,並且基於最新的個人計算機(PC)系統平臺,這些最新的技術不免讓朱志浩也激動了一把,答應回國後就開始組建團隊著手開發數控系統。不過,朱志浩也向關錫友提出了幾個條件:第一,什麼時候能開發成功不知道,一不能逼,二不能管;第二,一定要從基礎做起,堅決不能糊弄出來;第三,團隊要放在上海,不能放在瀋陽,因為在上海更容易找到專業的人才,要留給自己打造團隊的空間。
回國後,朱志浩找了當年自己的同班同學、也在同濟大學任教的樊留群教授,一方面,朱志浩邀請他做團隊的顧問,另一方面拜託他介紹幾個學生來團隊工作。朱志浩選人的標準很簡單——年輕人、能幹事、沒有被「框框」束縛住(這個「框框」指中國開發數控系統長期以來把國外技術作為唯一的技術源頭,用反彙編的方式反向開發的思維定式)。於是,樊留群教授推薦了5位自己指導過的研究生,再加上從瀋陽合資公司調派過來的兩個人,一個由2位老師、7位新畢業研究生組成的研發團隊有了雛形。
值得一提的是,這7位年輕人全都是數控工具機的外行,專業背景有系統工程、軟體、微電子、電子控制、電力拖動,在進入團隊之前,他們連數控系統是什麼都不知道。整個團隊裡了解數控系統的只有兩位老師,這樣的團隊構成也使得上海團隊形成了一種不同於其他企業內研發機構的文化和組織方式,「老師帶學生」的方式在這個團隊裡被傳承下來。
5、合作開發的苦惱
2007年10月,瀋陽工具機(集團)設計研究院有限公司上海分公司正式成立,朱志浩擔任研究院副院長,全權負責上海分公司(以下簡稱上海團隊)。公司成立後,7位技術開發人員也立即進入了高強度的學習階段,學習的第一站是沈機的車間現場,在那裡,他們第一次對數控工具機是什麼有了客觀的概念。一個月後,7人又被派去歐洲A公司接受數控系統的基礎知識培訓,第一次與數控系統有了「最直觀親密的接觸」。
這種學習方式讓剛畢業的年輕人從一開始就接觸到了數控系統最本源的理論,從而形成了一種原始的、沒有框架的、最基礎的創新的可能性。在後來的開發中,大家敢在基礎的理論上發揮想像,發散性的思維也在這個過程中被慢慢培養起來。
2008年1月,完成培訓回國後,上海團隊即刻投入到合資公司的飛陽系列產品的合作開發當中;同年11月,第一臺飛陽車床樣機研製成功;2014年4月,飛陽G系列產品正式上市。但實際上,上海團隊和A公司的合作開發只持續了一年左右的時間,後因一系列的矛盾和衝突(下文詳細講),上海團隊從2008年下半年便開始走上了自主研發的道路,慢慢淡出了和A公司的合作項目,飛陽系列產品交還給A公司駐瀋陽的合資公司繼續改進。與A公司合作開發的時間雖然很短暫,但是這個過程卻為上海團隊提供了一個學習數控系統的機會。在合作中,上海團隊對數控系統架構的理解更加清晰,奠定了自主開發的基礎。
在合作開發中,由A公司打包向上海團隊提供底層技術,包括控制系統、總線、驅動器和接口等,但所有的數據和代碼一律不向中方開放。唯一開放的內容是人機界面和解碼的一部分,上海團隊可以在對方提供的開發包上進行二次開發,但這些工作都沒有涉及數控系統最核心的部分,只是邊緣性的開發,例如修改用戶界面中的文字或圖標顏色。下圖所示就是當時合作開發的系統架構,灰色的部分代表不對中方開放的核心技術。從技術的角度來看,這已經不能夠被稱作系統架構了,因為絕大部分都是灰色的,屬於外方牢牢掌控的訣竅(know-how)。除此之外,A公司的高層還對上海團隊有很強的防範心理,拒絕與中方的技術人員探討任何有關技術問題的細節,同時也禁止他們的工程師對這方面的內容做出介紹。
在外方實行嚴格技術封鎖的情況下,上海團隊只能通過其他的一些途徑了解到數控系統內部的架構。由於上海團隊在進行人機界面二次開發的過程中會和底層的技術模塊有交互,因此朱志浩就鼓勵年輕人抓住機會多問,外方的工程師在這方面還比較友好,雖不會透露技術細節,但也能夠解答一些基本的問題。
就是靠這樣一點點積累起的知識,團隊裡的工程師在做學徒的過程中,便把A公司數控系統的結構框架了解得差不多了,只是對框架裡的每一個模塊和每一項功能具體用什麼樣的代碼實現仍然一頭霧水。朱志浩形象地把這段學習經歷比作老師指導學生寫論文:老師不僅告訴了學生寫作論文的結構和要點,還給了學生一篇範文,但這並不代表學生具有了寫論文的能力。
隨著合作開發的深入,上海團隊和A公司方面的矛盾也逐漸凸顯出來。合作首先遇到的問題就是A公司的數控系統無法適配沈機的工具機,適配性差主要表現在兩個方面。第一,高端的數控系統無法適配低端的工具機。A公司的數控系統是針對高端市場開發的,不但價格昂貴,而且對加工車間現場有嚴格的要求(只有在有空調的車間裡才能正常運轉),A公司坦承自己的數控工具機「只給法拉利,不是普通工具機加工用的」。然而,沈機需要的數控系統基本上都是搭載在一般的通用工具機上的,面對的用戶是一些可能連廠房都沒有的小老闆,車間現場的環境根本無法保證。第二,銑床數控系統無法適配車床數控系統。A公司沒有車床系列產品,其數控系統都是針對銑床開發的,當把A公司的銑床數控系統應用在沈機的車床上時,很多的運動控制算法無法繼續使用。
中方原本希望A公司能夠及時響應自己提出來的技術修改要求,但沒想到這樣的要求始終不能夠得到滿足。一方面,負責與中方合作開發的A公司工程師總共就五六人,沒有辦法做到及時響應。另一方面,A公司方的工程師經常以「這項技術你們不能碰」為由,拒絕中方提出的技術修改要求,或者讓中方出高價購買修改後的技術。高昂的溝通成本和技術成本讓上海團隊意識到,如果繼續維持這種合作關係,中方不僅永遠不可能掌握核心技術並進行優化,還將陷入不斷購買外方技術的無底洞。
6、「客戶說了算」V.S「自己說了算」
真正導致雙方矛盾激化的焦點在於產品開發的理念。朱志浩和工具機用戶打交道近20年,長期的實踐經驗讓他堅持產品開發要直接面向客戶,這樣開發出的工具機才能賣得出去。此外,上海團隊能夠通過沈機直接獲得最終用戶的反饋,並希望能夠做一些針對客戶需求的系統優化。
但是,A公司則完全站在產品的角度看問題,不管用戶和市場是否接受,因為它已經佔據了像法拉利這樣的高端市場。一邊是「客戶說了算」,另一邊是「自己說了算」,這兩種思維模式對產品的設計和定義是完全不一樣的:以客戶為導向的理念會及時根據客戶和市場的反饋修改產品的功能,產品性能改進的標準是用戶的需要;而以產品和技術為導向的理念則會忽略市場的因素,專注於把技術做到「高、精、尖」。
在理念層面的矛盾讓上海團隊面臨一個極為尷尬的局面——自己想堅持用戶導向開發產品,但是又不具備能夠優化系統的核心技術能力。曾寄希望於A公司能夠提供技術幫助的朱志浩發現,無論如何也不能讓對方理解根據客戶需求開發產品的重要性,以至於合作期間他經常為此和A公司高管「幹仗」,甚至還掀翻了A公司總部辦公室的桌子。
經過大半年的合作,上海團隊深刻地意識到「市場換技術」的方式其實根本沒有換來技術,因為外方根本就不會把核心技術交給自己。想要掌握核心技術,就只有自主研發一條路可以走。2008年下半年,朱志浩私下詢問團隊成員如果完全自己做一個數控系統有沒有把握,已經具備一定基礎知識的開發人員回答說:可以,但是需要時間。於是,朱志浩決定甩開A公司自己幹。不過這樣做就讓關錫友不得不經歷一個「漫長」的等待過程。
7、「老朱下令自己幹」
2008年下半年,朱志浩決定自主開發數控系統,並開始組建一個完全進行自主開發的團隊,除了原先的幾位「元老」,又招進更多的新人。因為當時受到和A公司的合同束縛,這個新團隊只能悄悄地進行「地下」開發工作,每次有A公司或者沈機的領導來視察,朱志浩就給這個小團隊放假,或把門鎖上。
關錫友後來回憶說:「老朱是怎麼聚集起來這幫人的,到現在我也不知道,反正我就信任他了」,「那個時候老莫(A公司老闆)跟我說上海有10個人足夠了,但是老朱又暗自招了40個人,我們一去上海,老朱就給那40個人放假,門都鎖上,不讓老莫看。後來,老莫和老朱幹掰了以後,老莫才明白他們在走自己的路」。
關錫友從項目一開始就領教了朱志浩的倔強。還是在「三國四方」合作的初期,A公司和日本安川都希望上海團隊把研發的數控系統綁定在自己的總線上。A公司的總線是封閉的,其協議不對外開放,如果採用該總線技術,就意味著必須依賴對方提供其他數控系統部件;而安川公司的總線雖然是開放其協議標準,但實際上開放的資源很少,採用該總線將產生對安川的依賴。總而言之,用朱志浩的話說就是,用誰的總線就相當於把命搭在誰的身上了。因此,「老朱下令自己幹」。
從2008年下半年開始自主開發,到2012年做出可以搭載在工具機上使用的數控系統雛形,差不多有4年的時間。在這段時間裡,朱志浩並沒有什麼特別苦惱的事,他說真正的問題是得一步步走下去,「沈機這邊真沒有給我們特別大的壓力,壓力都是關老闆去扛著了」。但是,朱志浩坦白地說,那時應該怎麼走、能走到什麼程度心裡是沒有譜的,而且到今天他都承認,有時候有些地方他們自己也不知道怎麼弄的。朱志浩說:「我不斷地增加人手,但是董事長從來不問我為什麼要這些人。從某種意義上來說,他是由著我們按照自己的思維方式在一點點往前走。」
面臨巨大的不確定性,只有一件事是肯定的,就是與外國企業的合作是一條死路。朱志浩回憶:「我跟董事長(關錫友)已經說明白了,董事長還說我小心眼兒,說我老和別人幹仗。我說真不是啊,董事長跟他們說什麼,他們都答應,但是真的不幹啊。」朱志浩說:因為關錫友最初也沒想到數控系統完全可以自己做出來,「所以他一直說我是在偷偷地幹」。但關錫友仍然堅持對朱志浩的信任和承諾:不幹預。
A公司派駐上海的代表總是說用不了這麼多的人,但朱志浩不予理睬。每年做新預算時要決定第二年做哪些新的內容,朱志浩就說「這個不用你做,那個也不用你做」——「反正我讓他做的事他又不給我做。」到2010年時,A公司的代表覺得沒底氣了,他的任務就是把該收的錢收回去。由於感到已經控制不住上海團隊了,所以他就不斷向關錫友告狀。
朱志浩說:「後來在歐洲談判時,我和鬼子們互相拍桌子、扔凳子,鬧到他們行政樓層裡都不知道我們每天在幹什麼。」A公司的老闆指著朱志浩對關錫友說:「他(指朱志浩)要搞明白自己是端著誰的飯碗。」朱志浩馬上站起來說:「你不是我的老闆,我的飯碗是瀋陽工具機給我的……我們關總就在旁邊笑,他老是和稀泥。」
關錫友「和稀泥」的原因是擔心沒有合作方會幹不成,不過,到2010年時,朱志浩心裡已經有底了:成功的概率很高。他說:「我們已經走上這條不歸路了,唯一的信念是不管怎樣也要把系統做成。失敗了,我個人無所謂,但是我對不住沈機對我的信任,因為整個過程中我管的這攤子給我賦予了這麼大的權力,」為表明「破釜沉舟」的決心,朱志浩曾經要求加入沈機。關錫友卻說:「老朱你別加入,等等再說;不是不歡迎你加入,而是一旦你加入我們的體制,體制內的規矩都要加到你頭上,怎麼辦?」朱志浩問他:「那你就不怕啊?」關錫友回答:「我要是擔心你的話,我當初幹嘛找你?!」
8、差點讓關錫友崩潰的「漫長」等待
2015年,關錫友回顧這個過程時說:「我用人的膽子是很大的。按照規章制度,我破格提拔的許多人是不符合要求的,但是,你要把事幹成,就必須這樣。當時,我最頭疼的就是用老朱。第一,他是我師兄,有徇私的嫌疑;第二,他留校20年都沒評上教授,還是講師;第三,他在我們這裡兼職了七年,去年才離開同濟大學。多虧技術做成了,不然我就成千古罪人了。」
關錫友受到的壓力不僅來自「上面」,也來自企業內部。上海團隊自主開發後,不到半年就花了五六千萬元。關錫友的一個副手就暗地裡調查這錢是怎麼花的,結果讓關錫友「一頓收拾」:「我們共同幹一件事,你不能『我幹事,你找我毛病』,更何況你是副手。」直到最後關頭的2012年,關錫友咬牙給了朱志浩一筆錢,但朱志浩不久又來找關錫友說沒錢了。關錫友納悶:不是剛給了你錢嗎?老朱支支吾吾也不吭氣。後來,關錫友一查,原來,那筆錢被沈機一位副總偷偷要回來了。當然,又是「一頓收拾」。
朱志浩到2015年6月還說:「如果過程中間關錫友被換掉了,我們就夭折了。坦白地說,如果現在換一個人做董事長,不是關錫友了,這件事情的變數就比較大了。我做的這七八年中,我身邊的朋友不斷跟我說這個,問我孤注一擲值不值得。國有企業的領導說換就換了,換了就沒有第二個人會以這種模式同意你這麼做下去,儘管『i5』現在已經在集團內得到了認同,但是他們的管理模式、思維模式,判斷事情的方式和我們的團隊完全不一樣。」
上海團隊從2007年到2012年的5年間處於完全的埋頭研發狀態,直到2012年才開始逐漸有些產品出來。在這中間長達5年的時間裡,關錫友除了等待結果,沒有任何其他辦法。他不是不關心,而是插不上手。他回憶說:「我跟他們去招技術人員,進行考核面試的時候,小孩兒問我:你考核我?你懂嗎你?最後,我沒辦法,就投降了,把人要了。……我去下面巡查(指上海團隊),小孩兒們根本不搭理我。我也不知道說什麼,怕指錯了路。」
2012年是關錫友最難過的一年:對數控開發項目的投資已經是第5年,上海團隊已經花掉五、六億元,瀋陽的庫房裡還有一堆做試驗報廢的工具機(研發費用基本上是一半一半,上海研發花多少,沈機這邊做試驗就花多少),但關錫友卻看不到成果,「老朱找我說又沒錢了,還要3800萬,我問你都花哪去了,這也看不著啊,他那兒除了計算機啥也沒有。他說廢品都給扔了,我說你得留著啊,審計要查就跟他說花這上面了啊」,「我不知道老朱承擔了多少壓力,我承擔的壓力就是沒法交代」。
關錫友甚至琢磨著把項目斷掉。他說:「後來,我著急了,就跟老朱說,別人都能拼(湊),你咋不能拼(湊)一個呢?老朱就是不幹。他說他不做假的,就是要整一個真的。2012年從德國回來,我就告訴自己豁出來了,就再給老朱他們投一年吧。」
朱志浩是這樣講的:「從2007年我搭建這個團隊到2011年,很多人來找過我,說朱老師我一個人來就行,能幫你搞定……或者說我們現在手頭有你要的技術,可以幫我做得更漂亮一點,可以幫我們圓這個『謊』。我不方便問他們的技術,但我只知道一件事——這件事如果只靠在一兩個人的身上是做不長久的。這不是我想做的事情,這樣做將來只有害了關錫友。短期看,他能交帳了,但是紙包不住火,我要對他負責,給他一個交代,不能糊弄。關總也是因為知道我不是一個糊弄的人,才選的我吧?我答應他的事情,從來都是會做完的,沒做成的就是沒答應的……我是經常性會說No的人。」
9、「i5」的誕生
朱志浩之所以讓關錫友等待這麼久,是因為他要做一個真的數控系統,這意味著上海團隊要把數控系統的技術從頭到尾、從最底層到應用層都自己做出來——倔強的朱志浩就是這麼做的。
當上海團隊於2008年下半年開始自主開發時,他們把數控系統的核心研發項目命名為「Nut」,這個名稱包含著兩層含義。第一層含義是美國俚語中的「傻瓜」,因為在和A公司的合作過程中,中方的開發人員經常感到對方把自己當傻子一樣糊弄;第二層含義則是「堅果」,上海團隊不信自己啃不下來這顆「堅果」。
「Nut」的指導思想來自朱志浩長期形成的理念:要站在用戶的角度考慮問題。朱志浩其實一直有危機感,他特別害怕他們開發的數控系統「一出來就被別人拍死在沙灘上」。能不能活下去,只能看用戶是否接受。他說:「那麼,用戶為什麼接受你?如果你和別人都一樣,肯定和別人沒法比,就是說你做的東西能幫用戶解決什麼問題?」這樣,上海團隊就形成了一個不是掛在牆上的理念——他們的產品到了用戶那裡就一定要超出用戶的預期,其衡量標準就是一項基本原則:要比用戶原來使用的工具機好那麼一點點,如效率要更高一點點、加工的質量要更高一點點。
朱志浩說:即使關錫友承諾沈機的工具機要用這個系統,「但市場無情,沈機裝了我的東西賣給誰去?我要求不高,就只要好那麼一點點,這是最基本的。別人以前的東西用得好好的,你憑什麼把你的東西硬塞給人家?」
這個理念是一個樸素的想法,但它能使上海團隊不去關注與領先者的「技術差距」,也不去關注領先者是怎麼做的,而是集中關注自己怎麼做出來一個有用的數控系統。
回顧整個開發過程,「i5」數控系統的最後成功就是起源於這個樸素的理念,它也成為決定技術路線、產品概念、功能和性能選擇的框架與原則。因此,「比別人的好一點點」實際上就是上海團隊的技術研發戰略——樸素、簡單,卻包含極其強大的邏輯和力量。
10、一個沒有被「框子」束縛的團隊
在上海團隊中,承擔具體技術研發工作的年輕成員都來自工具機及其數控系統之外的專業,屬於工具機工業的外行;只有負責人朱志浩和顧問樊教授了解數控工具機,他們負責把關。
這種不合常規的人員及知識構成反而成為朱志浩心目中的優勢:一方面,團隊年輕成員們是從本源和最基礎的地方開始接觸工具機數控系統的,沒有既定的觀念和概念,也沒有被不知道哪兒來的理論束縛住(就是那些長期依賴技術引進形成的陳規舊套);另一方面,他們都具有與數控有關係的專業背景(軟體、微電子、計算機和自動化控制等專業)和知識基礎。
回顧整個過程,朱志浩認為,這種構成其實形成了一種原始的、沒有框架的、最基礎的創新可能性,因為大家敢去想了,否則會被現成的東西「框住」。
為什麼沒有「框子」重要?實踐證明:第一,這些年輕工程師從來沒有對外國領先者的恐懼,儘管他們要從頭學習怎麼開發數控系統;第二,他們從來沒有必須按什麼套路(例如外國數控系統的技術性能特徵)來解決問題的意識,在解決技術問題時只是想著要實現什麼目的、要幫助用戶幹什麼;既然如此,第三,這些多數來自信息技術其他領域的年輕人,會自然地把其他領域的技術引入解決問題的過程中。由於他們多數來自與信息技術相關的專業,所以他們的技術路線和解決方案會自發地向信息技術的主流——計算機和網絡——靠攏。
11、把系統的所有空格都填滿
在確定了技術路線及整體架構之後,上海團隊面臨的最多的難題就是系統中關鍵技術或者核心技術的研發。整體架構就像寫文章時的提綱、主線或總體思路,而開發出數控系統也像寫出文章那樣需要逐步去充實其實際內容。當Nut系統的架構初步形成時,框架內的內容(各個子系統和所有的技術)還只是框架中的一個個空格。
上海團隊在開發之前對這些空格中的內容一無所知,只覺得那是「神秘的領域」——「沒有人告訴你,沒有代碼給你參考,所有的研究和探索只能由我們自己完成。」上海團隊選擇了最「笨」、最原始但也是最紮實的學習方法,就是「在幹中學」。
對於上海團隊來說,網絡上的文獻與其他廠商的技術和使用手冊是最好的理論導師,他們從最基本的原理出發,從文獻中的描述和公開的技術手冊說明中尋找依據和靈感。但公開的文獻也會把真正的技術訣竅模糊化處理,研發人員經常讀到關鍵部分就沒有了下文。於是,研發人員就通過反覆的實驗和驗證,為自己找到可行的解決方案或者算法。
迭代式開發是上海團隊在開發中使用的最為重要的方法。所謂的迭代式開發,實際上就是不斷地修改和優化。如果在做系統框架的過程中出現了問題或障礙,團隊也會採取冒險的方式推倒之前的工作,重新尋找一種更加合理、更加優秀的方法來做。迭代式的開發方式雖然很冒險,但也加快了團隊知識和經驗的積累。而且,由於開發出了眾多版本以及每個版本的代碼都要靠至少七個人共同完成,所以所有的代碼和知識都被牢固地嵌入整個組織。
2010年12月,上海團隊突破了整體系統架構,第一套Nut實驗系統測試成功。2011年6月,第一臺Nut樣機成功搭載在立式加工中心(VMC)系列工具機上(上面安裝的就是HSHA驅動器新樣機);同年10月,第二臺Nut樣機搭載在車床(ETC)上。到2012年,上海團隊把框架中的所有「空格」都填充完成,所有的底層技術都獲得了初步的實現,而且是可應用的,可以在兩軸、三軸的系統上穩定地應用。到這時,基礎理論的研究已經基本完成,上海團隊著手推進整個系統的工程化開發。2012年,第一臺自主研發的數控車床產品和第一臺數控銑床產品前後測試成功。
如果你想從上海團隊開發數控系統的過程中找到「壯舉」,你會失望的——沒有這樣的壯舉,也沒有靈光閃現的偉大發明(雖然有許多創造性的解決方案)。從2008年到2012年,上海團隊做的就是開發出一個一個的算法,寫出一行一行的代碼,然後把一個一個的「空格」填滿。
截止到2011年年底,上海團隊一共進行了1917個大小版本的數控系統更新,累計1032條測試用例。其中,數控核心部分擁有整體代碼20餘萬行、核心代碼2萬行、核心算法50餘個。在伺服驅動控制技術上擁有核心代碼2萬餘行、核心算法20餘個。大部分組件及算法因為保密沒有申請著作權或專利,申請了軟體著作權的非涉密組件有10項,還有3種獨創的算法申請了發明專利。經過4年的努力,上海團隊攻克了框架裡的每一項技術,開發出了所有的算法,寫出了所有的代碼。
中國過去「引進外國先進技術」大多不成功的原因之一是沒有人願意轉讓這些凝聚著開發者自己經驗和訣竅的「技術」,但更重要的原因恐怕是這些「技術」的不可轉讓性。由於代碼及其所反映的算法是開發者能力的體現(策略以及經驗),所以開發者即使把代碼告訴給技術接受方,後者也不明白為什麼這樣寫,除非自己在做研發。
因此,「引進外國先進技術」只有在一種條件下才能成功:引進者自己通過自主研發積累起相當的技術能力,並且把引進的技術服務於自主研發。
朱志浩之所以讓關錫友等待到快要崩潰的地步,就是因為「一根筋」的他和上海團隊要把自己定義的架構中的所有「空格」都由自己填滿。
於是,不是過程中的任何事件,而是這個過程本身,成為中國工業技術史上的一項偉大壯舉——這是中國第一個這樣做出來的數控系統。
本文選編自路風著:《新火》,中國人民大學出版社,2020年3月第1版,篇幅所限,內容有刪減和調整,注釋略。
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路風教授簡介
路風,北京大學政府管理學院教授、企業與政府研究所所長,美國哥倫比亞大學哲學博士。曾執教於清華大學公共管理學院,並先後在北京市委、北京市政府、國家經濟委員會和國家計劃委員會工作。
路風教授長期專注中國的技術進步、工業發展和工業競爭力及政策問題研究,是當今中國最重要的工業研究學者。多年來,路風教授始終堅持為自主創新張目,為本土工業執言,始終堅持立足國際主流理論體系、理解中國工業發展現實,並在二者的對話與碰撞中發展中國本土創新理論。近年來,他對汽車、大飛機、電信標準、核電、高鐵、液晶顯示等產業的一系列研究產生了相當大的社會影響。
除《光變》外,路風教授於2005年出版的《發展我國自主智慧財產權汽車工業的政策選擇》一書(與封凱棟合著)成為我國向自主創新戰略轉向的重要導火索;2006年出版的《走向自主創新——尋求中國力量的源泉》一書則滋養了國內一代創新研究後學;此外,2012年發表在《中國社會科學》上的《「雙順差」、能力缺口與自主創新——轉變經濟發展方式的宏觀和微觀視野》(與餘永定合著)榮獲我國發展經濟學研究最高獎、張培剛發展經濟學優秀成果獎,2016年出版的《光變》於2018年獲評中國企業管理領域最高學術成果獎——「蔣一葦企業改革與發展研究獎」。
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