推進(jìn)高端制造裝備領(lǐng)域原始創(chuàng)新的要素淺析

葉 猛

（中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心，北京 100044）

0 引言

原始創(chuàng)新是指前所未有的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)發(fā)明、原理性主導(dǎo)技術(shù)等創(chuàng)新成果。原始性創(chuàng)新意味著在研究開發(fā)方面，特別是在基礎(chǔ)研究和高技術(shù)研究領(lǐng)域取得獨(dú)有的發(fā)現(xiàn)或發(fā)明。原始創(chuàng)新成果通常具備首創(chuàng)性、突破性、帶動(dòng)性三大特征。高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備科技重大專項(xiàng)實(shí)施方案中提出的總體目標(biāo)中，“研究開發(fā)出若干具有原創(chuàng)性的技術(shù)和產(chǎn)品，形成這一領(lǐng)域內(nèi)自主創(chuàng)新在一些點(diǎn)上的突破?！眹@這一目標(biāo)，高端裝備創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)與產(chǎn)業(yè)推進(jìn)研究課題組嘗試對(duì)影響原始創(chuàng)新的要素進(jìn)行分析。

1 數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備領(lǐng)域創(chuàng)新現(xiàn)狀調(diào)查

課題組設(shè)計(jì)了高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備產(chǎn)品創(chuàng)新調(diào)查表，針對(duì)高速精密復(fù)合數(shù)控金切機(jī)床、重型數(shù)控金切機(jī)床、數(shù)控特種加工機(jī)床、大型數(shù)控成形沖壓設(shè)備、重型鍛壓設(shè)備、清潔高效鑄造設(shè)備等十個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行調(diào)查。結(jié)果顯示，在高速精密復(fù)合數(shù)控金切機(jī)床、重型數(shù)控金切機(jī)床、重型鍛壓設(shè)備、大型清潔熱處理與表面處理設(shè)備、部分功能部件等領(lǐng)域略低于國(guó)際先進(jìn)水平，具有創(chuàng)新潛力。目前數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備領(lǐng)域主要?jiǎng)?chuàng)新途徑有：加強(qiáng)企業(yè)自主開發(fā)能力；引進(jìn)設(shè)備或引進(jìn)外資；加強(qiáng)與國(guó)外技術(shù)合作；加強(qiáng)與高校、研究機(jī)構(gòu)的合作。企業(yè)當(dāng)前的研發(fā)重點(diǎn)：圍繞核心關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)；解決當(dāng)前生產(chǎn)中緊迫問(wèn)題的研發(fā)；節(jié)能降耗、清潔生產(chǎn)的研發(fā)。

課題組通過(guò)實(shí)地走訪、專家座談、文獻(xiàn)收集等方式，調(diào)查了近年來(lái)國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)原創(chuàng)突破的主要案例，剖析這些案例中實(shí)現(xiàn)原創(chuàng)的關(guān)鍵要素。典型的案例有：大連理工大學(xué)突破硬脆材料復(fù)雜形面的薄壁結(jié)構(gòu)加工技術(shù)與裝備；秦川機(jī)床集團(tuán)突破大型孤齒錐齒輪加工技術(shù)與裝備；上海機(jī)床廠實(shí)現(xiàn)數(shù)控共軛凸輪砂帶磨床原始創(chuàng)新；重慶工學(xué)院實(shí)現(xiàn)時(shí)柵傳感器國(guó)際首創(chuàng)。通過(guò)這些原始創(chuàng)新的案例調(diào)查和分析，我們發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)技術(shù)的突破、核心人物的創(chuàng)新精神、良好的創(chuàng)新氛圍、獨(dú)特的創(chuàng)新精神等要素在這些案例中得到充分的體現(xiàn)。

2 實(shí)現(xiàn)原創(chuàng)產(chǎn)品突破的要素分析

課題組通過(guò)調(diào)查和實(shí)地走訪，對(duì)影響國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的要素和實(shí)現(xiàn)原創(chuàng)的要素條件進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示，影響產(chǎn)品創(chuàng)新的技術(shù)要素有：“新的技術(shù)及工藝需求”、“需要基礎(chǔ)理論技術(shù)的重大突破”、“國(guó)內(nèi)外無(wú)類似解決方法可循”，其中“新的技術(shù)及工藝需求”要素位列第一位。影響創(chuàng)新的人員要素有：“企業(yè)家創(chuàng)新精神”、“科研人員充滿好奇、異想天開、甘愿冒險(xiǎn)的精神”、“研發(fā)團(tuán)隊(duì)的構(gòu)成”、“全員參與的創(chuàng)新方式”為實(shí)現(xiàn)原創(chuàng)的人員要素，其中“企業(yè)家創(chuàng)新精神”要素位列第一。

根據(jù)上述調(diào)查與分析，我們嘗試歸納實(shí)現(xiàn)原創(chuàng)產(chǎn)品突破的幾個(gè)要素：

2.1 出現(xiàn)了新的市場(chǎng)需求，而目前針對(duì)此需求的實(shí)現(xiàn)手段還不具備或不完善

新材料、新能源、生物等作為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向，也是世界工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家支持的重要方向，這些新方向的技術(shù)突破將引領(lǐng)加工裝備的技術(shù)突破，如針對(duì)新型復(fù)合材料的加工裝備等，這些新需求將帶動(dòng)高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備領(lǐng)域的原始創(chuàng)新突破。

2.2 傳統(tǒng)工藝方法已不能滿足加工需要，并針對(duì)該工藝的基礎(chǔ)技術(shù)理論目前還不完善，無(wú)現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可循

課題組分析了大連理工大學(xué)突破高性能硬脆材料復(fù)雜曲面零件精密制造技術(shù)、秦川機(jī)床集團(tuán)突破大型孤齒錐齒輪加工技術(shù)、重慶工學(xué)院突破時(shí)柵傳感器的案例，當(dāng)遇到新的需求，用傳統(tǒng)的方法如三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)、傳統(tǒng)孤齒加工方法和光柵測(cè)量方法已無(wú)法解決時(shí)，如果回到原點(diǎn)，從基本原理出發(fā)，再用新的技術(shù)作為手段，就可能獨(dú)創(chuàng)出新的加工技術(shù)和新的機(jī)床。從另外一種意義上來(lái)說(shuō)，原始創(chuàng)新并不全是來(lái)源于高新技術(shù)，而是來(lái)源于基礎(chǔ)技術(shù)。

2.3 新興技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和加工技術(shù)的巨大變革，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破

近年來(lái)，世界范圍內(nèi)科學(xué)技術(shù)加快發(fā)展的速度前所未有，信息、生物、新能源、納米等前沿技術(shù)領(lǐng)域呈現(xiàn)出群體突破的態(tài)勢(shì)，推動(dòng)了千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)、納米電機(jī)等重大創(chuàng)新成果相繼涌現(xiàn)。學(xué)科交叉和技術(shù)融合明顯加快，量子通信、納米測(cè)量學(xué)等交叉學(xué)科日益顯示出巨大的應(yīng)用潛力?；A(chǔ)研究、技術(shù)發(fā)明和產(chǎn)品創(chuàng)新之間相互促進(jìn)的趨勢(shì)更加明顯，納米材料等基礎(chǔ)研究成果正以前所未有的速度轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，產(chǎn)品更新速度與技術(shù)更新速度幾乎同步。這些新技術(shù)有可能在高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新應(yīng)用，從而研發(fā)出不同原理、新結(jié)構(gòu)的裝備，實(shí)現(xiàn)原創(chuàng)突破。

2.4 技術(shù)的綜合、交叉將帶來(lái)廣闊的創(chuàng)新空間

將一項(xiàng)或幾項(xiàng)新技術(shù)用在一個(gè)需求或一個(gè)產(chǎn)品上，就有可能產(chǎn)生一個(gè)全新的原創(chuàng)式的技術(shù)或產(chǎn)品。21世紀(jì)的科學(xué)發(fā)展將呈現(xiàn)出多學(xué)科交叉的新特點(diǎn)。學(xué)科的交叉、融合往往是創(chuàng)新的前沿領(lǐng)域，傳統(tǒng)學(xué)科的交叉必然會(huì)導(dǎo)致一系列前沿學(xué)科的誕生。準(zhǔn)確把握這些新學(xué)科的發(fā)展方向，并適時(shí)采取相應(yīng)措施，如解決好學(xué)科交叉的問(wèn)題，就可能抓住重大技術(shù)創(chuàng)新的機(jī)會(huì)。學(xué)科間交叉、融合，能夠促使研究者打破學(xué)科劃分，獲得更廣闊的視野。在上述案例中可以明顯看出，研究團(tuán)隊(duì)的不同學(xué)科背景，是實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新突破的重要推動(dòng)力。

2.5 核心學(xué)術(shù)帶頭人的能力，以及研發(fā)團(tuán)隊(duì)具有獨(dú)特的創(chuàng)新精神

創(chuàng)新是一個(gè)民族精神的靈魂，是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)德不竭動(dòng)力。實(shí)現(xiàn)其創(chuàng)新不光是資金、創(chuàng)新設(shè)施的投入問(wèn)題，更大程度上需要科研人員的創(chuàng)新精神。這些精神包括：深挖需求，根據(jù)新的技術(shù)及工藝需求，提出新的加工技術(shù)、新的機(jī)床；充滿好奇，敢于探索才能誕生創(chuàng)新靈感；獨(dú)立思考，不模仿別人，要與眾不同；異想天開，開闊思路，大膽想象；甘愿冒險(xiǎn)，要走別人沒(méi)有走過(guò)的不平常之路，不怕失敗，允許失敗；堅(jiān)韌不拔，要取得創(chuàng)新的成功，必須付出艱辛的努力。

上述五個(gè)方面是課題組總結(jié)和分析的實(shí)現(xiàn)原始創(chuàng)新的要素，而原始創(chuàng)新的基礎(chǔ)則是要有深厚的技術(shù)積累，這才是一切創(chuàng)新手段得以成功實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

3 幾點(diǎn)建議

（1）從考核產(chǎn)品性能指標(biāo)轉(zhuǎn)向主要考核是否掌握并突破了核心技術(shù)。國(guó)家相關(guān)計(jì)劃在支持產(chǎn)品研發(fā)時(shí)，除了應(yīng)關(guān)注、考核產(chǎn)品性能和技術(shù)參數(shù)，要重點(diǎn)考核是否掌握了產(chǎn)品的核心技術(shù)，即在合同中應(yīng)明確掌握什么核心技術(shù)，并具體化。項(xiàng)目承擔(dān)者應(yīng)制定突破核心技術(shù)的技術(shù)路線和工作安排。同時(shí)，在政策上和資金上向具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的企業(yè)傾斜，鼓勵(lì)企業(yè)研制開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。

（2）設(shè)立“非共識(shí)項(xiàng)目”，鼓勵(lì)原始創(chuàng)新。設(shè)立獨(dú)創(chuàng)原創(chuàng)綠色通道，允許自由申報(bào)，自選題目，每年評(píng)一批項(xiàng)目，而且允許失敗。經(jīng)中期評(píng)估，有前景的繼續(xù)支持，沒(méi)有前景或失敗的項(xiàng)目停止支持，不追究責(zé)任。

（3）鼓勵(lì)以學(xué)科交叉的組織形式開展項(xiàng)目研究。學(xué)科的交叉、融合往往是創(chuàng)新的前沿領(lǐng)域，傳統(tǒng)學(xué)科的交叉必然會(huì)導(dǎo)致一系列前沿學(xué)科的誕生。因此，建議高等院校和科研院所設(shè)立一些交叉學(xué)科，推進(jìn)機(jī)械行業(yè)與其他學(xué)科的交叉融合，將有利于創(chuàng)新的突破。在重大科技項(xiàng)目申報(bào)和執(zhí)行過(guò)程中，鼓勵(lì)項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)的學(xué)科交叉，將對(duì)項(xiàng)目的創(chuàng)新甚至是原創(chuàng)起到重要的推動(dòng)作用。

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[5]王斌，葉猛.堅(jiān)持“開放式自主創(chuàng)新”做強(qiáng)做大裝備制造業(yè)[J].北京：機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2010，7.