推进高端制造装备领域原始创新的要素浅析

叶 猛

（中机生产力促进中心，北京 100044）

0 引言

原始创新是指前所未有的重大科学发现、技术发明、原理性主导技术等创新成果。原始性创新意味着在研究开发方面，特别是在基础研究和高技术研究领域取得独有的发现或发明。原始创新成果通常具备首创性、突破性、带动性三大特征。高档数控机床与基础制造装备科技重大专项实施方案中提出的总体目标中，“研究开发出若干具有原创性的技术和产品，形成这一领域内自主创新在一些点上的突破。”围绕这一目标，高端装备创新能力评价与产业推进研究课题组尝试对影响原始创新的要素进行分析。

1 数控机床与基础制造装备领域创新现状调查

课题组设计了高档数控机床与基础制造装备产品创新调查表，针对高速精密复合数控金切机床、重型数控金切机床、数控特种加工机床、大型数控成形冲压设备、重型锻压设备、清洁高效铸造设备等十个领域进行调查。结果显示，在高速精密复合数控金切机床、重型数控金切机床、重型锻压设备、大型清洁热处理与表面处理设备、部分功能部件等领域略低于国际先进水平，具有创新潜力。目前数控机床与基础制造装备领域主要创新途径有：加强企业自主开发能力；引进设备或引进外资；加强与国外技术合作；加强与高校、研究机构的合作。企业当前的研发重点：围绕核心关键技术的研发；解决当前生产中紧迫问题的研发；节能降耗、清洁生产的研发。

课题组通过实地走访、专家座谈、文献收集等方式，调查了近年来国内实现原创突破的主要案例，剖析这些案例中实现原创的关键要素。典型的案例有：大连理工大学突破硬脆材料复杂形面的薄壁结构加工技术与装备；秦川机床集团突破大型孤齿锥齿轮加工技术与装备；上海机床厂实现数控共轭凸轮砂带磨床原始创新；重庆工学院实现时栅传感器国际首创。通过这些原始创新的案例调查和分析，我们发现基础技术的突破、核心人物的创新精神、良好的创新氛围、独特的创新精神等要素在这些案例中得到充分的体现。

2 实现原创产品突破的要素分析

课题组通过调查和实地走访，对影响国内企业技术创新的要素和实现原创的要素条件进行了分析。结果显示，影响产品创新的技术要素有：“新的技术及工艺需求”、“需要基础理论技术的重大突破”、“国内外无类似解决方法可循”，其中“新的技术及工艺需求”要素位列第一位。影响创新的人员要素有：“企业家创新精神”、“科研人员充满好奇、异想天开、甘愿冒险的精神”、“研发团队的构成”、“全员参与的创新方式”为实现原创的人员要素，其中“企业家创新精神”要素位列第一。

根据上述调查与分析，我们尝试归纳实现原创产品突破的几个要素：

2.1 出现了新的市场需求，而目前针对此需求的实现手段还不具备或不完善

新材料、新能源、生物等作为国家战略性新兴产业的重要发展方向，也是世界工业发达国家支持的重要方向，这些新方向的技术突破将引领加工装备的技术突破，如针对新型复合材料的加工装备等，这些新需求将带动高档数控机床与基础制造装备领域的原始创新突破。

2.2 传统工艺方法已不能满足加工需要，并针对该工艺的基础技术理论目前还不完善，无现成经验可循

课题组分析了大连理工大学突破高性能硬脆材料复杂曲面零件精密制造技术、秦川机床集团突破大型孤齿锥齿轮加工技术、重庆工学院突破时栅传感器的案例，当遇到新的需求，用传统的方法如三坐标测量技术、传统孤齿加工方法和光栅测量方法已无法解决时，如果回到原点，从基本原理出发，再用新的技术作为手段，就可能独创出新的加工技术和新的机床。从另外一种意义上来说，原始创新并不全是来源于高新技术，而是来源于基础技术。

2.3 新兴技术的应用，可以实现传统设计和加工技术的巨大变革，进而实现质的突破

近年来，世界范围内科学技术加快发展的速度前所未有，信息、生物、新能源、纳米等前沿技术领域呈现出群体突破的态势，推动了千万亿次超级计算机、纳米电机等重大创新成果相继涌现。学科交叉和技术融合明显加快，量子通信、纳米测量学等交叉学科日益显示出巨大的应用潜力。基础研究、技术发明和产品创新之间相互促进的趋势更加明显，纳米材料等基础研究成果正以前所未有的速度转化为产品，产品更新速度与技术更新速度几乎同步。这些新技术有可能在高档数控机床与基础制造装备领域实现新应用，从而研发出不同原理、新结构的装备，实现原创突破。

2.4 技术的综合、交叉将带来广阔的创新空间

将一项或几项新技术用在一个需求或一个产品上，就有可能产生一个全新的原创式的技术或产品。21世纪的科学发展将呈现出多学科交叉的新特点。学科的交叉、融合往往是创新的前沿领域，传统学科的交叉必然会导致一系列前沿学科的诞生。准确把握这些新学科的发展方向，并适时采取相应措施，如解决好学科交叉的问题，就可能抓住重大技术创新的机会。学科间交叉、融合，能够促使研究者打破学科划分，获得更广阔的视野。在上述案例中可以明显看出，研究团队的不同学科背景，是实现技术创新突破的重要推动力。

2.5 核心学术带头人的能力，以及研发团队具有独特的创新精神

创新是一个民族精神的灵魂，是一个国家兴旺发达德不竭动力。实现其创新不光是资金、创新设施的投入问题，更大程度上需要科研人员的创新精神。这些精神包括：深挖需求，根据新的技术及工艺需求，提出新的加工技术、新的机床；充满好奇，敢于探索才能诞生创新灵感；独立思考，不模仿别人，要与众不同；异想天开，开阔思路，大胆想象；甘愿冒险，要走别人没有走过的不平常之路，不怕失败，允许失败；坚韧不拔，要取得创新的成功，必须付出艰辛的努力。

上述五个方面是课题组总结和分析的实现原始创新的要素，而原始创新的基础则是要有深厚的技术积累，这才是一切创新手段得以成功实现的基础。

3 几点建议

（1）从考核产品性能指标转向主要考核是否掌握并突破了核心技术。国家相关计划在支持产品研发时，除了应关注、考核产品性能和技术参数，要重点考核是否掌握了产品的核心技术，即在合同中应明确掌握什么核心技术，并具体化。项目承担者应制定突破核心技术的技术路线和工作安排。同时，在政策上和资金上向具有自主知识产权的企业倾斜，鼓励企业研制开发具有自主知识产权的产品。

（2）设立“非共识项目”，鼓励原始创新。设立独创原创绿色通道，允许自由申报，自选题目，每年评一批项目，而且允许失败。经中期评估，有前景的继续支持，没有前景或失败的项目停止支持，不追究责任。

（3）鼓励以学科交叉的组织形式开展项目研究。学科的交叉、融合往往是创新的前沿领域，传统学科的交叉必然会导致一系列前沿学科的诞生。因此，建议高等院校和科研院所设立一些交叉学科，推进机械行业与其他学科的交叉融合，将有利于创新的突破。在重大科技项目申报和执行过程中，鼓励项目研究团队的学科交叉，将对项目的创新甚至是原创起到重要的推动作用。

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