沈阳机床：i5，中国制造2025的现实样本---国家重大技术装备网
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沈阳机床：i5，中国制造2025的现实样本
图1 沈阳机床上海研究院研发团队带头人朱志浩正在介绍五轴联动数控机床技术如何实现突破。
图2 沈阳机床集团董事长关锡友（右一）向德国专家介绍世界首款智能机床的最新应用情况。
图3 沈阳机床“i5”数控系统研发团队向用户展示智能机床嫁接移动互联网。记者 孙潜彤摄
从制造大国到制造强国有多远？有人说遥不可及，有人说就隔着一层窗户纸。
几经风雨砥砺，沈阳机床集团董事长关锡友在他的梦想路上执著前行，赤子之心未改，“当我们的研发团队把这层窗户纸捅破，推出世界首套具有网络智能的数控系统的时候，面对最多的仍然是质疑声。创新，缺资金、缺人才不假，最缺的是创新自信。”
做还是不做
也难怪别人不信，攻占“数控系统”这座山头曾让多少科研院所铩羽而归！纵然出了成果，也或耽于陈列展示，或因“神不似”而难抵市场较真。
2007年，当关锡友找到当年同济大学的校友朱志浩教授说出“拿下山头”的想法，一直主攻运动控制技术研究的朱志浩却连连摇头。虽然“拿出中国自己的数控系统”也是他的梦想，可现实却如关山阻隔。巨额资金哪里来？人才哪里来？朱志浩觉得，运动控制技术基础研究是一项浩大的系统工程，单凭企业的个体行为哪里“拱得动”，人家发达国家也是靠整合社会力量一起“攻山头”。朱志浩把丑话说在前，“你看我在学校里研究没什么压力，出不了市场认可的成果还可以评奖，评不了奖也不会被罚，可你不同，你是国有企业负责人，不去栽树没人说你，一旦大笔研发资金砸进去，可能几年十几年都没动静，失败了怎么办？责任谁承担？我不能坑你啊。”
两人沉默半晌。
还是关锡友先开腔，“不是做不做的问题，不做，中国机床行业没有核心技术就没有出路，我们是领军企业，要有志于成为中国工业控制和自动化领域的开路先锋，面对国家需要应勇于担当！我牵头，有风险我买单！”关锡友接着举了个例子，别看机床行业日子还过得去，但数控系统和关键部件等核心元素的缺失，使中国机床业一直干着出苦力的事，没有“中国心”的组装业态支撑不了多久。几千家机床企业利润不如日本法纳科（专卖数控系统软件）一家，90%以上的技术附加值被国外拿走，“谁能不心疼？怎能不改变？中国人要有自信！”
朱志浩今天回忆那段对话，仍然心潮澎湃。他说，那一刻他的心被猛地一震，一股不服气的劲上来了。
创新与宽容
几十平方米的实验室条件差，朱志浩以“陋室德馨”聊以自慰。可上哪找人去？他几乎探访了国内数控系统研究领域的每一角落。碰壁的结果是，朱志浩从自己的学生中拽来了7位同道中人，组建了沈阳机床上海研究院的最初班底。
让一群名不见经传的毛头小子挑大梁，每年还要投入数亿元，这不是烧包吗？沈阳机床集团总部这边先炸开了锅，非议如浪涌来。关锡友不为所动，他只说一句：鼓励创新必备宽容之心，所有骂娘到我为止。
只有朱志浩知道，身后那堵墙挡住了多大的压力和噪音，才有了这边年轻创新团队一门心思攻关研发的环境。他用两个字形容这份千里之外的宝贵信任——宽容。
他把这两个字向深挖，找到了团队创造力迸发的源泉。所有研发人员以项目为聚合，人人具有平等发言权，除了朱志浩的老师身份抹不掉，没有上下级，没有条条框框，甚至也极少开会。看似“无为”的管理却正对“80后”、“90后”的脾气。伺服项目部的夏斌自称“夜猫子”，白天来得晚，可晚上越干越精神。“没办法，我的灵感在安静的状态中来得最多……”夏斌当时挺为这个“缺点”苦恼。记得他头一次按自己的算法成功地驱动电机运转，深夜中的他忘情地给朱老师打电话。没想到，朱老师和团队所有人都返回单位，站在他的身后，为他成功迈出的一小步鼓掌。
横向广大，谓之宽。朱志浩眼里的创新是一场开放的、没围栏的狼奔豕突。没有自由何来创新？刘广杰是位留洋博士，特别喜欢团队里这种味道，只琢磨事不琢磨人，有颠覆国际巨头的“初生牛犊”精神。他说，恰是因为从零开始，才不落窠臼不背包袱，沈阳机床i5数控系统从孕育阶段就有别于进口数控系统垄断造就的狭隘封闭，以其开放性、共享性为未来市场开拓打开了升级空间。
然而，数控系统底层技术像一个深不可测的“黑匣子”，包含着电子、计算机软件、伺服驱动等一系列运动控制技术。尽管运动控制理论及公式书本上都有，但一碰实际就水土不服，现实哪有毫无误差的精度啊？研发团队成员黄云鹰说，不钻进去就不知道里面有多枯燥，如天书般的源代码，如星空般的浩繁运算。
“不知什么时候是尽头，也许黑暗的前边还是黑暗。”5年时间里，研发团队进行了1917个大小版本的修正更新，累计了1032条测试用例。其间，错误、失败如影随形，多少次以为成功近在咫尺，先后推出的若干数控系统版本最后关头却在与硬件匹配中轰然崩溃。没有人为此“挨收拾”，“处罚”这两个字压根就不存在。虞敏加入研发团队较晚，可她主攻的误差补偿环节却是提高机床精度的关键。大半的时间，她都在机床前试错，改进，然后再试。她说，不允许失败，我们就不可能有成功。
不计得失，谓之容。直到自主知识产权的数控系统2012年横空出世，5年研发已耗资11.5亿元，这在利润微薄的机床行业，即使排名第一的沈阳机床也可谓投入了血本，企业5年的利润总和也没这么多！作为前沿创新的最大后援，沈阳机床集团总部可谓倾其所有竭尽所能，全力配合上海研究院的实战试验、上线测试及收集反馈。朱志浩称之为创新密码的3个“必须有”：其一，个人梦与中国梦的融合；其二，不着急逐利的心态；其三，不生气（宽容失败）的氛围。
要跑就跑在前面
朱志浩看得清楚，不是所有的创新都能修成正果，若一味跟在人家后面赶，追上了也会落后，因为国际先进企业往往有好几代的技术储备。“我们把创新的前瞻性定位在嫁接工业互联网，使我们的数控系统一开始就有云制造的基因而与众不同。”朱志浩觉得创新路径的选择至关重要，它必须具备工业化、信息化、网络化、智能化、集成化的时代特点，而这“五化”的英文字头恰巧都是“i”，“i5”数控系统名字由此得来。
国外也多少知道沈阳机床在搞这套东西，德国、日本的同行来人看过，撂下近乎同样的话，“不用我们的就走着瞧吧”。按惯例，用谁的数字总线就只能用谁的软件产品，数控系统总线技术因而被跨国公司人为地垄断和封闭。谈研发合作，根本连门都没有，从企业到社会，不惜动用司法手段拒绝技术外流，已上升为发达国家的整体行为。
“不能通用、不能升级的数控系统，再高明都不符合信息互联的时代要求。”朱志浩直指跨国公司的技术软肋，团队立志选择开放的创新路径，既不受制于先行者，又能与后来者共享。“i5”采用国际上开放的实时总线，免费为用户升级，因其开放性，为搭载互联网集成其他开放性的技术展开了更多可能，从而在世界机床领域第一次刻下数控系统的中国标准。
“中国范儿”在哪里？看长相就“中国化”，中文操作界面简单易上手。朱志浩概括说，更重要的特点是“有内涵”：每台“i5”都会独立“思考”，把用户的想法预先三维模拟出来，还可以按每个用户的独特加工需求而“私人定制”，选择强化或删除某些功能，以突出针对适用性和较高性价比；每台“i5”都会参与“群体思考”，基于物联网，在客户端实现智能化工厂，在售后端实现远程诊断、智能校正。这些都是国际同行做不到的。插上网络翅膀的“i5”甚至飞上了“云端”，因为云制造平台知晓每台“i5”智能机床的实际使用情况，沈阳机床由此大规模开展机床租赁和回收再制造业务，这也是业界独一份。江苏某电器公司总经理戎艺群看准了“i5”机床能回购的好处，5年半价回购，企业投入的成本早就回来了。他3个月内一下子就订购50台，还准备在车间里用机器人管理智能机床。他笑着说，“智能工厂多省心啊！”
关锡友把“i5”的潜在价值看得很重，“仅我们生产的数控机床在社会上的存量就有10多万台，通过‘i5’大数据平台，就可以整合社会闲置制造资源，不求全民所有，但为全民所用，这是一扇‘工业阿里巴巴’大门，推开它，我们可以完成由制造商向服务商的转型，新的盈利模式层出不穷！”
“i5”面市给机床行业带来的“刺激”，不亚于智能手机对传统手机的巨大冲击。现在轮到国际同行们惊讶了。德国电工委员会主席Roland Bent实地参观沈阳机床时连称不可思议，德国2013年刚提出第四次工业革命即“工业4.0”战略，以期在制造领域将资源、信息、物品和人相互关联，构建高度灵活的个性化和数字化的智能制造模式。没想到，在沈阳机床这么早就看到了中国“工业4.0”的现实样本。
创新要过市场大考
长着一张娃娃脸的陈灿，在团队里专门负责收集市场反馈。陈灿爱笑，一笑眼睛就眯成一条线。可他却说，“我肚子里集满了‘负情绪’。”因为整天山南海北地跑客户，现场征求对i5数控系统的使用意见。挑刺、批评、甚至责骂都要原汁原味地“端”回来。朱老师说了，“i5”要想完善，骂声最宝贵。
因为传递“负情绪”，陈灿和团队大多数成员都吵过架。对于具体项目组而言，辛辛苦苦拿出的东西可能就要推倒重来。陈灿很理解，但客户眼里不容沙子啊。他碰上的宁波惠丰模具公司老板邵黎明就是位行家，每购置一台车床都要亲自上手操试，连续车100个部件，误差少于5个缪（微米）才点头，不过还是提出希望沈阳“i5”机床精度再高点。批评归批评，邵黎明连续又追加了10台订单。他心里有数：同样的精度，进口机床要比沈阳机床贵一倍呢。
两面挨呲儿的陈灿却有成就感，“i5”所特有的功能，一半以上是用户提出来的，其余功能也是听取用户反馈甚至是为用户量身定做的。自诩为“创新保姆”的朱志浩亲自给陈灿做“心理按摩”，我们不求评奖，也不进行课题申报，我们不想摆好看不能吃的塑料苹果，要让市场真的啃一口我们辛苦种下的鲜苹果，看看甜不甜。最大的帮助就是市场批评，最大的褒奖就是市场认可。2014年，“i5”机床仅一个系列的产品就销售了2000台，回头客的重复购买率达到64%，在机床行业创造了新品快速推广纪录。
2013年夏，一个难忘的日子。习近平总书记在沈阳机床集团总部接见了“i5”智能机床数控系统研发团队，并和这些平均年龄不到28岁的创新新人一一握手。陈灿一字不差地记下了总书记的话：“核心技术和粮食安全一样，都要牢牢掌握在自己手中。”
时隔几日，陈灿接到了湖北老家的电话——
“儿啊，爹看新闻了，习总书记接见你们，咱一家子都跟着光荣啊！你一年到头不回家，原来为国家干着这么有意义的事，来，隔着电话咱爷俩干一杯！”
电话两头，父子俩都落泪了。
责任编辑：现场就餐的市民挤爆大门，场面极为混乱。
老人以拿钱给儿子为由，要儿子回家详谈养老。
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　　新闻背景
　　6月18日，“第二届互联网+高峰论坛CIO中国行苏州站”在苏州举行。原工信部副部长杨学山以《两化深度融合与智能制造》为题发表演讲。演讲中，这位中国信息化方面权威，提出到智能制造时举出一个例子――沈阳机床i5，“对于中国的机床行业来说有一件大事，历史一定会把它记住的，那就是沈阳机床厂的i5机床”。5天之后的6月23日，在北京举行的2016中国互联网大会上，工信部信息化和软件服务业司副司长安筱鹏以“制造业将会成为分享经济的主战场”为题进行了演讲，也提到了沈阳机床，他提出“沈阳机床i5模式是‘分享机床’”，是“分享经济进入到制造环节的一种重要的探索。”同样是6月份――6月2日，沈阳市政府发布了《关于支持沈阳机床集团i5战略计划的实施意见》，提出用机床i5战略平台，实现沈阳城市产业向智能化迈进。
　　在以“i5核心技术、智能机床产品、智能工厂、云平台制造及金融租赁商业模式”有机集成的“i5战略”带动下，目前沈阳机床的i5智能机床已经充分获得市场认证。今年年初到现在，沈阳机床i5产品已获得超1.5万台订单。在沈阳机床i5产品车间，出现了几年来没有过的现象：供不应求。
　　“i5”金融租赁模式广受欢迎
　　在鄂西地区，专门为东风汽车配套的汽车零部件企业，与沈阳机床合作成立了智能制造公司，这是借助沈阳机床的金融租赁模式而发展起来的企业，因企业发展成本大大降低，同时增加了制造能力，企业顺利又接到了整机厂的数千万元的新订单；在消费电子领域活跃的珠三角地区，从2014年刚刚进军手机行业的两家新企业，通过金融租赁与沈阳机床签订了上万台的设备合同，目前已经形成了4、5千万套生产能力。在分享了沈阳机床i5机床新模式――金融租赁模式后，两家企业在采购设备方面节省了数亿元，充足的流动资金让企业有能力投入研发，今年上半年，两家企业纷纷“杀”入国内手机零部件制造商第一梯队；高度契合“中国制造2025”战略，沈阳机床在国内率先提出i5智能制造工厂方案，受到全国各地包括汽车零部件、轴承、阀门、电子等行业企业的欢迎。目前，沈阳机床现在已经和15家用户签订了智能工厂的搭建协议，首批两家智能工厂近日已经在湖北投产，后续还有三十多家用户在洽谈中。
　　“i5”战略为供给侧改革提供样本
　　“沈阳机床i5战略是典型的供给侧改革，i5战略告诉我们，供给侧改革必须实现三大突破即核心技术突破，我们必须掌握核心技术；第二是商业模式创新，让核心技术迅速转化为市场订单；第三是创造新需求市场，这是供给侧改革的目标之一。”谈及供给侧改革，沈阳机床集团董事长关锡友如是点评。
　　改变过剩的供给能力，适应消费升级的新市场。没有核心技术等于空话一套。从2007年开始经过数年潜心研发，沈阳机床从底层做起、从源头上创新，实现了机床核心技术突破，并广泛地吸取当代最新的以互联网为核心的信息化技术，推出了智能“杀手锏”产品――i5机床。
　　在此基础上，他们又开始了商业模式转型，建立了全产品生命周期生态管理系统，把产业金融引入销售体系之中，把金融租赁纳入其中，大大缓解了用户采购设备的资金紧张问题。
　　“二流企业满足市场需求，一流企业创造市场需求。”关锡友认为。传统制造的买卖关系变成了分享，智能制造工厂的出现创新了营销模式。结合当前的智能制造形势，沈阳机床率先提出的智能工厂战略正在帮助中国的中小企业找到转型升级的新路径。“i5战略为中国供给侧改革提供了样本，具有非常重要的借鉴意义”工信部一位专家称。
　　沈阳日报、沈阳网记者 黄超
　　袁野 魏爽 制图
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沈阳机床“i5”系列让用户每小时赚钱翻倍
　　【中国机床商务网 名企在线】12月22日，在宁波惠丰有限公司厂房里，邵总经理看着8台正在忙碌地加工零件的i5T3.3，心里美滋滋的。自从采购了这8台设备之后，他的企业每小时毛利从60元增加到120元，足足翻了一倍，这么一算全年的利润至少也能翻一倍。&自从用了i5设备之后，产品精度高了，效率也上来了。想要赚钱就得买i5智能机床。&邵总对前来&取经&的一个老板说道。　　　　宁波惠丰磨具有限公司主要为德国知名汽车企业提供球头、轴等零部件。之前，为了能达到德国客户的精度要求，宁波惠丰磨具先用加工，再用磨床加工，只能满足技术等级较低的精度要求，加工效率也非常低。邵总一直想通过升级设备来承接精度高、利润多的订单。　　　　在辗转很多地方、对比了很多数控机床以后，一直没能买到称心的设备。今年4月，邵总参加沈阳机床在宁波地区的产品推广会，现场看到i5T3.3智能机床加工过程，亲自检查加工后的零件之后，i5T3.3的高精度、高效率、智能化特点让他眼前一亮，他当场订购了4台i5T3.3。　　　　设备投产后，让他惊喜连连。连续7个月时间里，加工出来的零件精度一直保持在0.01mm以内，节拍时间仅用80秒。而换做其他设备精度只能达到0.03mm，节拍时间100秒。邵总还算了一笔细账，原先一个零件需要通过一车一磨2台机床，而且必须每台配一个操作员；现在只需要1台i5T3.3就可以完成，并且1个人轻松操作2台i5设备，前前后后光是设备成本就降低了一半，人力成本更是降到了之前的1/4。算完这笔账之后，11月份，邵总再次购买了4台i5T3.3。　　　　8台i5智能机床的&加盟&让邵总的底气更足，产品精度和加工效率提高了，他承接到了精度要求更高、更加复杂的订单。&承接这样的活儿利润高，赚的钱自然更多了！&更让总兴奋的是，德国客户2015年的订单量也翻了一倍。他迅速与沈阳机床宁波区域取得联系，在12月份又签订了30台i5设备的购买合同。　　　　&当初选择i5智能机床真选对了。机床性能稳定，性价比也高，i5给我带来的价值是其他机床没法比的。&邵总说，&明年，厂家交付30台i5机床后，我还要安装WIS云平台，打造自己的数字化生产车间，这样我可以接更多利润高的订单。&谈到明年的计划，邵总信心满满。　　　　高精高效，让客户更有作为　　　　宁波惠丰磨具有限公司能够加工出更精细的零件、承接更多的订单、降低人力成本的支出，这都源于其加工精度的提升。高精度让客户有广大的发展天地，让客户更有作为。　　　　沈阳机床设计研究院上海分公司副总经理黄云鹰介绍，宁波惠丰磨具使用i5智能机床加工精度能够实现0.01mm，同时能够保持设备的稳定性。这是因为i5智能机床的定位精度和重复定位精度要优于其他数控系统，达到了世界最高水平。这两项精度的优越性则主要依托于数控系统的&双向不等距螺距误差补偿&功能和&空间误差补偿&功能。　　　　自主研发的i5数控系统使沈阳机床拥有强大的底层技术，在此基础上，技术人员可以根据客户不同的加工需求，在产品安装调试之初就对机械安装导致的精度损失进行测量，再使用&双向不等距螺距误差补偿&和&空间误差补偿&等功能对机床进给轴进行有效弥补和调整，从而保证产品的定位精度和重复定位精度，使零件的加工精度得到提升。&&&&&&& 同时，i5智能机床集成了S曲线、前馈、前看等多种复杂算法，具备强大的程序预读功能，保障机床在高速加工时的平稳性，提高加工效率。正是有了这些复杂算法的保证，客户在加工圆弧底部或顶端时，才能够实现零件加工的高精度。　　　　不仅如此，&不等距螺距误差补偿&功能还突破了等距加工的局限，能够根据零件尤其是复杂零件的不同加工区域进行更精准的非等间距的加工，让使用i5智能机床加工的零件达到完美精度。
（来源：沈阳日报）
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