第五百六十五章 系统优化

    机床系统化设计的概念并不是由中国学者首创的，其思想可以一直追溯到机床起源的年代，在那个时候，中国人甚至还没有接触过现代意义上的机床。

    什么叫系统化设计，如何做系统化设计，在过去200年中有着不少讨论，但真正取得实质性的进展，却是在过去的十几年中。而在其中做出最大贡献的，便是来自于中国的工程师和学者。

    自2000年开始，中国便成为全球最大的机床消费国，随后又成为全球最大的机床生产国。生产技术的进步，从来都是与应用息息相关的。丰富的应用实践，为工程师和学者们提供了海量的研究数据，这便促成了中国在机床系统化设计领域里的飞速进步。

    肖文珺从十几年前便开始进入这个领域，凭借着她的天资以及临机集团、苍龙研究院所提供的实践机会，她很快就成为这个领域里的佼佼者。到现在，在全球范围内，如果肖文珺自谦说自己的水平只能排第二，还真没有哪个人敢跳出来说自己是第一。

    肖文珺所研究的机床系统化问题，涉及到三个层次。

    第一个层次，是单台机床的最优化设计。她所以会在这个方面做出成绩，很大一部分原因是情势所迫。中国机床与西方机床相比，在零部件的精度方面有很大差距，要想在短时间内赶上基本没有可能。在这种情况下，如何通过零部件的配合来弥补单个部件的精度差异，就成为一个很有价值也很有挑战性的课题。

    在唐子风的支持下，肖文珺和于晓惠联手，一个做理论研究，一个做实践验证，也不知道花费了临机集团的多少研究经费，终于开发出了一套计算模型，并且成功地应用于生产实践。

    有了这套模型，临机集团便补上了零部件精度不足的短板，能够制造出精度、品质不亚于西方同行的高端机床，参与市场竞争。由于降低了对零部件精度的要求，临机集团的机床还拥有了价格上的优势，进而获得了更强的竞争力，也改写了机床市场的竞争规则。

    于晓惠向楚占龙等人说起工匠精神和工程师精神的差异，其实也并非强词夺理，而是有一定依据的。

    零部件精度的提高是有极限的，精度达到一定水平之后，每提升一点，要付出的成本都会呈几何级数上升。所谓工匠精神的背后，其实就是成本的无限堆积，而这些成本都是要由用户来承担的。

    借助于系统优化的技术，临机集团可以用精度稍逊的零部件，组合出高精度的机床，这就大大地节约了成本。这样一来，机床企业的竞争就由不断追求零部件的高精度，转向了寻求机床设计的优化，而后者拼的是理论水平以及数据支撑。

    理论方面，中外各有所长，也没法说谁更强一点。但在数据支撑这方面，中国机床企业所拥有的优势，就是西方同行所不具备的，而且也是它们无法超越的。

    数据来自于生产实践，中国有几百万台机床，日复一日地运转，每时每刻都会产生出以TB为单位计算的数据，这些数据就是机床优化设计的基础。西方机床企业就算拥有再多的理论模型，没有数据支撑也是枉然。

    机床系统化设计的第二个层次，则是工厂级别的机床组合优化。生产一种产品要经历许多个工序，每个工序要使用不同的机床，所以一家工厂里的机床种类是很多的。

    传统的工厂里，机床来自于不同的供应商，工人也有泾渭分明的工种划分，开车床的是车工，开铣床的是铣工，各干各的活，哪道工序出了问题，后续的工序就只能眼睁睁看着，插不上手。

    信息技术的发展，催生了智能制造的概念。一线操作工的数量不断减少，有些企业甚至出现了所谓“无灯车间”，整条生产线上的所有设备都是通过自动化装置联接在一起的，一道生产指令就能够完成所有工序的操作。而要实现这一点，就要求生产线上的机床要符合统一的标准。

    工厂级别的机床组合优化，包括机床设计的标准化，还有前后工序机床之间的协调配合，此外，还要考虑容错和冗余的因素。在一条生产线上，如果有一台机床发生了故障，后面的工序就无法进行。容错设计就是要在有机床出现故障的情况下，智能化地绕开故障点，避免生产中断。

    在达到容错的效果，就需要生产线上有一定的冗余。其中一种方法，就是让机床具有通用性，一台机床坏了，另一台机床马上能够改变功能，代替这台机床的作用。现代数控加工中心原本也是能够同时完成多种加工作业的，功能上存在着一定的冗余。不过，要保留多大的冗余量，就涉及到很复杂的计算，不是随便就能够设计出来的。

    前两个层次的系统化设计，国外的机床同行也同样在做，大家只是水平上有些差异。肖文珺所做的第三个层次的系统化设计，可就是一个具有鲜明中国特色的层次，那就是跨地区、跨行业的机床组合优化，涉及到数十万台机床的协作。

    在一个工厂内部，无论如何进行生产组织，设备的闲置都是难以避免的，尤其是高端且具有专业性的加工设备。

    例如，