黄成：数控先锋

黄成，一汽解放动力总成事业部锡柴工厂生产管理室设备调整工、中国一汽首席技能大师。

▎第一代数控操作工

1996年7月，我从无锡机械制造学校毕业，和同专业11名同学进入锡柴。但其实，在校第四年，我就到锡柴实习过。那次实习让我大开眼界，我第一次真切体会到规模化机械制造的工业场景。

我学的是机械制造专业，从钳工实习加工铁榔头，到学习操作车床、铣床、锯床、滚齿机等，甚至砂芯铸造试验，什么都做过。毕业设计是从一个产品零件毛坯图开始设计整套工艺过程，包括夹具和刀具在内的整套图纸、文件。我们小组4个人，画了20多张图纸，其中夹具设计图就有3套。

这4年学习打下的基本功，对我后来作为锡柴第一代数控操作工起到重要作用。锡柴是无锡市明星企业，我进厂时已加入一汽集团，全厂四五千人，年产柴油机四五万台。那是制造业比较辉煌的时代，企业待遇也不错，穿着工作服走在大街上，随时都能感受到路人羡慕的眼光。

但当时中国制造业整体水平还很落后，生产手段和生产效率跟现在没法比。锡柴早期生产条件艰苦，老加工车间在一个大厂房里，头上是高高的天车，车间里一台一台机床挤在一起，每台机床旁都有一位师傅操作。机床用切削液味道很浓，再加上润滑油和清洗剂气味，整个大厂房看起来雾蒙蒙的一片。

劳动强度很大。师傅在机床旁一干就是几个小时，有时甚至干到10个小时，一身油一身汗。夏天尤其辛苦，工作服上往往有层盐霜。中午休息时，他们就到车间外找个地方歇歇。师傅们都很淳朴，身上透出一股干劲，对物质利益看得不是很重，企业精神朝气蓬勃。

我是农村娃，原以为到锡柴就是鲤鱼跳龙门，像师哥师姐那样从事工艺员等基础技术工作。但我们这届中专生恰好赶上改革，被划入一线操作工人行列。说实话，辛苦念书4年，还要在操作岗位上和机床打交道，确实给我们带来不小心理冲击。

现在来看，我们正好赶上锡柴转型时期，原有工人的知识结构不足以支撑企业转型。中专生下沉前方，提升一线操作工知识水平，为锡柴从传统制造迈向数控制造储备力量。这种大背景下，作为锡柴第一代知识型产业工人，我们利用所学助力制造转型，获得了与工厂跨越式发展同步的自我成长。

很幸运，我抓住了这一时代机遇。

我被分配到工装车间（现在的机工车间），主要从事刀具和夹具制造。第一次到工装车间时，车间主任来迎接我们，他的样子和蔼可亲，说了一通无锡话，我们似懂非懂。其大意是，接收中专生干操作岗，他非常开心，希望我们学好学通。

接着，他拿出一套图纸让我看。这是套夹具图纸，从装配图到具体零件图都有，我琢磨了大半天时间。车间主任后来问我，图上这个式样那个标注是什么意思，很明显是在考我。好在我基本功扎实，看图制图都得心应手。他对我的回答很满意，对我的评价是“水平可以”，然后，给我安排了一位师傅。

师傅叫王挺，我跟着学习操作铣床。他虽然年轻，本事可不小，手上功夫十分了得，获得过江苏省铣工状元，做事稳当有条理，对工位环境要求严格。我从书本上看过机械加工的各种轮廓和构型，他却能通过一台铣床将这些变成现实。

掌握操作本领，不仅需要理论知识，还需要在操作过程中调校和运算，掌握一定技巧。王师傅让我看到铣床操作高手所能达到的境界，也是我未来努力的目标。

当年8月，我和几位师傅被派到天津台中精机股份有限公司，学习数控编程和操作。这是我第一次出远门，从无锡到天津，坐20多个小时绿皮火车。集中学习2周后，回到锡柴，我被调入（工装车间）精机间。

精机间是一个独立空间，工作环境较好，安装有空调，当时只有四五个人，我主要操作汉川数显精密镗床。带我的师傅叫钦保兴，50多岁，人称“精机王”。他从20多岁一直干到60岁，从精密镗工岗位退休。

钦师傅话不多，做事不紧不慢，干活丝丝入扣，他所在岗位责任重大。我这个毛头小伙子，刚开始很不适应，时间一长，受他影响，干活不再那么急躁。

制造现场有很多变量，需要考虑不同的材质、不同的加工环境、不同的切削余量，以及刀刃应该磨到什么水准，切削时速度如何掌握，形状如何变化等。跟着钦师傅，我学到很多操作技巧和经验。

半年不到，1997年4月，我被抽调到研发部中试车间，从事数控操作。回想起来，在较短时间内，我就换了两个师傅和两个操作岗位，企业似乎有意培养我到加工中心。与车铣刨磨传统制造不同，加工中心是数控制造，这是一个巨大的跨越和挑战。

加工中心从台中精密机械（上海）有限公司生产的两台数控机床起步。设备到位前半年，我被派往其天津分公司，学习数控编程操作方法。

按照计划，这两台数控机床，一台安装在工装车间，一台安装在中试车间。中试车间专门试制柴油机产品，但领导后来改变主意，将两台设备都安装在中试车间。设备每台80万元，是当时全厂最昂贵、最先进的设备。为创造恒温环境，中试车间安装了两台5匹空调。

我被调入中试车间，成为第一代数控操作工。这是一个重要转折，数控机床是新生事物，全厂几乎没人会编程操作。我面临的第一个问题是，突然间没有了师傅，而到天津也只是学习了皮毛，根本没办法承担产品制造。面对这两个宝贝疙瘩，大家都束手无策。

怎么办？只有从头学起。我抱着编程说明书和设备操作手册没日没夜地看，分析每个语句所能实现的功能。看完一段消化一段，边看资料边上机测试，设计试验方案验证程序功能。一点点地推进，一点点地积累，一步步地进攻。

另一台数控机床由我在机械制造学校的同学操作。功夫不负苦心人。经过3个多月钻研，我们终于掌握了操作方法。铣、钻、镗、铰，看到数控机床按照操作指令把气缸体加工出来时，大家都松了一口气。

台中精机编程攻下来后，我预感到数控制造将成为现代制造发展趋势，更坚定了作为现代制造工人的信心。在锡柴发展史上，启用台中精机是一个里程碑事件，标志锡柴进入一个用数控语言代替人工摇手柄的时代。从那以后，数控制造给锡柴人带来了越来越多的震撼与惊喜。

我开始摸索数控编程操作技术。从简单编程到高级程序语言研究，通过实验验证说明书上没有重点体现的功能。

第一次用高级程序语言加工油底壳凸模非常吃力。正好是夏天，当时我住的集体宿舍就是现在的锡柴健康中心，中试车间距离宿舍只有200米左右，但为了攻关，一个月来我基本睡在车间里，无时无刻不在考虑：怎么把图形转换成程序语言？如何进行实验和调试？

程序编出来后，为验证程序的准确性，还要进行大量计算和复核：比如0度位置对不对？90度位置是否一致？所有数据带上小数点后，程序运算和运行精度能否保证？所有分支跳跃条件运行结果和程序设计是否一致？整个过程非常复杂。经过不断实验和推算验证，历时近一个月，我们才将模具大部分形状加工出来。

有了第一次加工经验，再通过总结和实验，第二次加工就顺利很多。我们将时间缩短到两周，而且数控编程水平进一步提升。

第三次加工是2000年，给奥威CA6DL加工油底壳模具。我已经开始CAM（利用Pro/E和UG专业计算机辅助制造软件）在数据加工中的实际应用，一周内就加工出凸模、凹模和顶件板，而且还能加工不受工艺限制的全部曲面形状。

模具从机床上吊下时，站在旁边的工装车间主任问：“小黄啊，这会让多少人下岗？”这句话我记忆犹新。就传统制造业而言，有经验的老师傅是最宝贵的财富，手艺精湛的七级工、八级工备受尊崇。

但数控机床对操作工提出更高要求，老师傅们的优势不复存在，需要从头学起。这就逼着大家努力掌握全新程序语言，否则就会落后于时代。遗憾的是，并非每个人都能跟上数控时代。从情感角度，数控机床以颠覆者形象出现，但从企业角度，谁尽早拥抱数控制造，谁就获得领先技术优势。

对数控加工工艺性研究最广泛的一次是DK机（CA6DL系列）试制。为最大限度缩短开发周期，DK机遵循并行工程原则，即设计研发、试制试验和工程规划齐头并进。

没有正式工艺方案，也没有专用工装设备，我们从17张图纸开始，先后解决没有合适的刀具、自制简易夹具、工艺方案准备、特殊程序准备和验证、各种设备工序分配、加工中质量控制等难题。

▎让德方刮目相看

在中试车间担任数控操作工期间，我先后两次被派到德国验收设备，学习数控操作。

第一次是2000年5月，我们6个人被派去验收B+W立卧复合加工中心，学习西门子编程和B+W设备操作。B+W设备是锡柴第一次引进的准高速大型加工中心。3台设备4000万元，构成小型柔性生产线，其中一台设备是五面体加工中心，配置最先进的西门子840D数控系统。

掌握这种数控系统挑战很大。台中精机采用日本发那科操作系统，编程相对简单，而840D数控系统是德系设备里最成熟、兼容性最强、可扩展性最大的数控平台，是世界一流制造技术的象征。

工艺方面，B+W设备采用很多先进制造理念，如枪钻工艺、高速刚性攻螺纹，加工中心上车削工艺、角度头加工、立卧复合加工、重金属刀排镗孔、CBN刀片加工等。

在德国工程师的配合下，从验收、组装到操控，包括更新和开发一些新功能，我们用25天时间完成验收任务。第一次出国让我大开眼界，西门子强大数控系统展示了现代数控制造所能突破的边界，让我们看到中国制造的发展方向。

回国后，由于生产品种调整，操作程序需要做出适应性改变。在没有德国工程师帮助的情况下，我带领小组认真学习德方编程调试的经验和技巧，融会贯通这些窍门。与工艺部门合作，先后完成DK机系列、4DK系列在B+W设备上的加工任务。事实证明，我们可以做得和德国工程师一样出色。

第二次是2002年12月，到德国GROB公司预验收CA6DL生产线设备，学习数控编程和操作。这次验收规模较大，工厂先后派出五六批人，除专业技术员和操作工外，还有相关部门领导。经过选拔，我成为参与验收的第一批人员，在德国待了21天。

德国GROB公司生产机床和生产线，全球排名前三，其设备用于奔驰、宝马等发动机生产线，但价格不菲，一条生产线耗资2亿多元。为制造高质量柴油机，从十万级到千万级，再到亿级，锡柴在设备上不惜投入巨资。

跟B+W加工中心那条柔性化生产线不同，我们从GROB公司引进整条生产线，包括L缸体和L缸盖。当在GROB公司看到最高水平自动化生产线时，我相当震撼：中间运输靠桁架机械手、机器人、自动滚道，整条线绝大部分用数控自动实现……原来先进制造可以做到这种程度，甚至实现无人制造。这次验收和学习，再次刷新我对先进制造的认知。

GROB公司和我们做成一笔大生意，德国人有喜有忧。喜的是把产品卖到全球最大机床市场，忧的是我们能不能用好设备。设备到位后，德方派出技术工程师进行安装调试，正好遇上非典（2003年），高峰时有20多位德方工程师在无锡。

磨合过程中有个小插曲。德方现场项目经理说，设备终验收签字前中方不能动，但我们却认为，不动设备怎么验收？另外，这让我们下定决心，只有尽快掌控操作技术，才能发挥设备效益。

因此，德方在现场安装调试时，我们就拿着德文或者英文字典跟着学习，给他们做好帮手。他们下班后，中方小组就聚在一起复盘：德国人是怎么做的？其中有什么逻辑方式？我们应该怎么应对等。

我仔细研读操作程序，一句一句地推导，想象每句话带来的场景变化。这个过程中，我发现其中一个程序在特定状况下，机床会跟某个部件发生干涉。德方项目经理不相信，认为设备在德国已经做过各种各样试验，应该不会有问题。

但实践出真知，按照我提供的方式，结果真撞上了。项目经理把相应程序发回德国修改，我们提出改进方案。德国工程师后来回复，他们的确没有考虑到这种情况，同意按照中方提议改进。

这件事后，不仅德国人对我们刮目相看，我们自己也信心倍增。项目经理态度逆转，他对我说，Mr.黄，从现在开始，你可以操作这些设备，也可以和（德国）工程师们交流。这就等于告知我们，可以提前操控设备。

GROB公司从CA6DL设备开始跟锡柴合作，之后双方配合得越来越好。2010年建惠山基地时，德方只派来三四个人，很多工作交由中国团队做。CA6DM发动机项目一期年产能5万台，二期年产能7.5万台，通过优化生产工艺，我们将年产能提高到10万台以上，为满足一汽解放装车需求贡献了力量。

GROB公司非常惊讶——能把最先进的柴油机生产线潜能发挥到极致，表明锡柴已经掌握世界一流制造技术。此后，GROB公司将锡柴作为中国样板工程，当大众汽车集团（中国）、一汽奥迪、玉柴等企业引进设备时，GROB公司就带他们到锡柴生产线参观。

▎两个任务

2003年，CA6DL机加工车间建成。分为三条生产线：L缸体线、L缸盖线和M平台线，我轮流当过工段长。工段长是工厂基层管理岗位，操作工基本都是中专、高职或者大专毕业生，素质较高，管理起来相对容易。难的是激发他们持续学习动力，否则就容易被时代浪潮淘汰。

2005年，时任车间主任李欲晓找我谈话，希望调我到工艺技术组做程序管理。那时，组里交给我两个任务：一是总结一线操作积累的知识、技能和经验，建成一个体系标准。二是搭建培训体系。领导们还说，个人能力再强，都不可能24小时待在车间里，也不可能在每台机床旁安排一个化身，必须建体系标准。

在我成长道路上，厂里很多新老领导对我影响很大。他们善于用先进理念指导我们，教我们透过事件掌握背后逻辑或者方法。有的领导给我阐述事、术与道之间的关系，人不能被事困住，一旦达到一定水平，就要去研究术和道。摸索过程可能很难，但当能用术和道的方法论进行解构，事情就没那么难，也就是难者不会，会者不难。

压力很大。一方面，我自身存在知识盲区。另一方面，我在一线工作时就深切感受到，尽管生产条件有所提高，但管理思想和管理逻辑还亟待完善。

比如建CA6DL机加工车间时，德国工程师4点多钟下班后，工艺技术组开会，讨论未来工段怎么管、职责怎么划分、流程是什么……我们这才发现，尽管投入巨资引进最先进设备，但沿用的还是传统管理模式。这种简单粗放式管理，很难发挥一流设备的作用。

领导们也去看过丰田汽车和大众汽车集团（中国）生产线，但它们的土壤和锡柴不同。锡柴怎么做？必须结合实际情况进行磨合和探索。

接下任务后，我就结合实践，学习与先进制造相关的各种理论——研究过丰田精益生产和其他企业经验，也分析过锡柴或成功或失败案例，再按照实际场景，搭建适合锡柴的管理体系框架，并反复试验。

搭建流程体系初始阶段最难，怎么办？我先找一个基点，锚住这个基点，按流程推进。以人才梯队建设为例，新员工进车间，第一关教他们什么？安全。我们制定了“蓓蕾计划”，寓意年轻人像花骨朵般绽放。先讲安全，安全是什么？如何做到安全？像数控编程那样把过程写清楚，做成开放式文本，然后不断修改，验证其中的每个条目。

当累积到一定程度，再向上跨新台阶。蓓蕾计划往后怎么走？这些花骨朵水平呈现后，怎样从中挑出牡丹花、玫瑰花重点培养？因此，我们搭建了分级管理体系，在新员工成长过程中，分层选拔适应现代化生产制造体系的核心骨干。

流程体系方面，我们规范了程序编制、修改、归档、删除全过程控制流程，建立了信息收集及效率分析模型，完善了各项规章管理制度，打下了生产过程数字化基础。

培训方面，我们搭建数控操作人员标准培训模块。从新学员进入车间培训模块M00，到竞赛型选手培训基础模块M03，形成全覆盖的培训内容、标准和评价准入体系，使数控操作培训成为一套标准执行流程。

我们用四五年时间，逐步搭建起一套较为完善的数控程序管理流程体系。体系搭建起来后，车间管理跟上了先进制造步伐。CA6DL机加工车间建设之初，领导对我们的要求是“四出”——出产品、出机制、出流程、出人才。经过几年建设，目标达成。

除产品外，车间作出的最大贡献是人才。从基层员工、骨干、调整工、值班长到工段长，都有明确培训、评价和晋升办法，且奖罚分明。此外，我们还贡献了一批主师、准师和操作师，后来建惠山基地，又贡献了一批机加工人才。

▎构建数字化体系

2009年，锡柴开始筹建惠山基地，成立项目筹备组。当时CA6DL生命周期已经开始往下走，CA6DM/CA6DN（10~13L重型机）试制出来后要逐步切换。为什么要把重型机拿出去？锡柴产品战略是研发一代、生产一代、储备一代。10~13升重型机将成为未来主流，这已经被欧洲和北美市场发展规律所验证。

有一天，项目筹备组组长张斌（重机部第一任部长）来找我，让我想想惠山基地可以采用什么生产模式和管理方式。惠山基地跟CA6DL机加工车间不同，后者只有机加工生产线，装配在另一个车间，不是紧密合作体。

而惠山基地是联合厂房，占地5万平方米，既有加工又有装配，毛坯从这边进，柴油机成品从那边出。因此，惠山基地不能完全照搬这边模式，装配、物流、生产计划等要根据实际情况调整。

这又是一次新挑战，需要考虑的事情更多，也更复杂。整体看，惠山基地建设比较顺利。2010年进设备，2011年投产，机加工线从建线终验收到达纲生产，仅用时一个月。

惠山基地能顺利起步，主要得益于CA6DL车间管理经验和模式的平移复制。比如机加工人才方面，我们根据金字塔模型原理，从工段长、值班长到调整工，成建制地向惠山基地输出有丰富经验的生产班组，保证生产快速启动。待生产正常后，我们再对一些新方法和管理模式进行试验。

做规划时，企业就提出惠山基地应建成“六化”，其中之一是生产过程数字化。基地运行之初，最困难的是把数字化植入机加工和装配过程中，用数字化描述生产过程。

比如针对一条生产线，能否用数字化语言较为准确地描述资源投入和产出之间的关系。我们希望通过日数字报表，清楚地告诉大家昨天的生产过程和结果，清晰地描述投入时间和产出效果之间的比例关系。

用数字化描述从第一道工序到柴油机出厂过程，是先进生产管理的精髓，但也是非常困难的过程。

其实，在CA6DL机加工车间时，我们就做过一些数字化管理思考，参考借鉴过大众汽车集团、丰田汽车等跨国公司OEE（Overall Equipment Effectiveness，设备综合效率）模式。尽管方法论相同，但具体怎么做，还要根据企业自身特点来制定。

实现起来也有难度。记得建装配报表时，培训员工用Excel表格，大家都不习惯，也不理解。仅这一项，我们就用了半年时间。每个月换一版，从格式、逻辑、算法、顺序关系到图形展示，不停修改，不断逼近理想状态。

明知很难，但必须要做。如果没有形成数字语言思考习惯，就不可能实现生产过程数字化。

惠山基地投入运营后，我们遇到的另一个难题是产能瓶颈。当时解放重卡需求出现爆发式增长，CA6DM系列重型柴油机迎来生产高峰，我们连续几年超负荷生产，机加工能力一度做到日产275台超纲生产。

这种背景下，重机部希望我们进一步降低生产节拍，提升产能，甚至提出一个我们无法想象的目标。他们说，不要老陷在原有思维框架里，要从市场需求角度定目标，未来就是要做到日产350台，甚至400台。

CA6DM生产基地年产能为7.5万台，最多能达到日产270~280台。要达到日产350~400台什么概念？超纲生产50%以上，我们觉得这是不可能完成的任务。

但重机部认为还有潜力可挖，部领导把全套数字化资料拿过来一项一项地过，还说，现在不要讲不可能，要想办法具体怎么降，比如节拍压多少，设备影响效率压多少……

我们如同醍醐灌顶，数字化体系原来可以这样用。以前我们都是做到哪儿是哪儿，现在可以围绕数字确定方向，分解各组目标，确定优化手段。

这样，我们成立重机部CA6DM缸体/缸盖线产能挖潜提能力研究攻关小组，会同工艺、设备、刀具技术员，对一台台设备、一个个NC程序、一把把刀具进行逐个分析，哪怕是有0.1秒的改进可能性也不放过。

举个例子，生产节拍要压十几秒，按照数字化分析结果，确定专攻五道瓶颈工序。这五道工序再往下分解，细化每把刀、每个轨迹、每个逻辑过程的目标，再想办法完成这个具体目标。再比如刀具，要求切削参数提升5%。通过数字化，这5%要精准到具体刀具，以及哪些涂层和新材料上。

这个过程中，我主要做两件事。一是深专业，关注数控编程技术在效率提升和节拍下降的应用，关注产品质量的稳定。

二是明问题。找到数据关联和主要矛盾点。数字化体系的好处之一，是能得到最准确的反馈。数据都在这里，不管过程方法，但可以看到结果。如果是正向变化，说明措施有效，或者团队工作有效果。

数字化帮我们建立起一个精益改善体系。我们确立四个重点努力方向：一是工序内容平衡优化降低节拍；二是优化缩短加工辅助程序；三是设备控制程序优化；四是40把超硬刀具及新结构刀具试验和应用。

我们对这四个方面一点一滴地分解和提升。通过试验-跟踪-再试验-再跟踪，挑战极限，积少成多，用两年多时间，把缸体/缸盖做到日产380/400台，装配600台的极限日产能力，使生产线日产能力实现超纲52%，最终完成这个高不可攀的目标。

这次部领导说，这不就做到了吗？不要禁锢在一个地方，跳出去看看，也许就没那么难。

数字化应用带来的增效极为惊人。惠山基地年产能最高纪录达到13万台，而且工人基本没增加，劳动负荷跟原来差不多，但人均产值却高出不少，相当于用一条生产线完成两条生产线的产能。