目前全球七成的注塑機產自中國,卻因質低價廉,只得全球百分之九的產值。為此,香港科技大學教授高福榮及其團隊,研發高精密控制系統,在不提高成本的前提之下,令到注塑產品質量顯著提升,以抗衡價格高出六至八倍的歐美機型。該研究早前獲2012年國家自然科學獎一等獎。
中國制造,以往予人價格便宜質量低劣印象。以注塑機為例,同樣噸位的注塑機,內地生產的才五、六萬人民幣,德國德馬格的高達五十萬人民幣。高福榮有感而發,“我和相熟的廠商說,你們不是賣機器,是賣鋼材”。
塑膠制品參差不齊
機器賣不了高價格,質量差是最主要原因。高福榮介紹,一般國產注塑機超調溫度為五至三十攝氏度,溫度波動高達三攝氏度,相較歐美注塑機超調溫度僅二至五度,溫度波動僅一度,不僅不穩定,且能耗高。國產注塑機的注塑速度和保壓壓力,普遍為開環控制,歐美注塑機則采用非閉環控制和高成本的伺服閥把關,以致我國塑膠制品質量參差不齊、廢品率高。
當今中國,制造業占GDP四成以上,地位舉足輕重。在勞動力成本逐漸增加,制造業回流發達國家的時候,中國制造業應該思考如何產業升級,改變人們對“中國制造”的刻板印象。
高福榮說,“如果一味引進西方技術,比如,也用高成本的伺服閥固然可以;但如果成本和人家一模一樣,甚至比人家更貴,我們的競爭力在哪里。”所以,他“異想天開”,想在成本不增加的情況下提高產質量“這才是中國特色制造業之路”。
高福榮從九五年開始從事相關研究,逐漸發現在國內機械質量有欠的情況下,提升“控制系統”將是快捷可行的方式,好似對付無心讀書的孩子,往往需要考試。他的“批次過程高精密控制系統基礎理論研究”從快速建模、過程控制、過程檢測、過程優化和質量檢測五個方面入手;在新過程與原過程中找出共性,實現過程檢測與質量預測。
“我們不光用理論,而是用實踐來驗證有效性。”高福榮說,合作廠商產品的原有重量浮動為±0.12克,在使用“高精密控制系統”后,降至0.02克;精度浮動由±0.4降至±0.07。超調溫度、穩態溫度等關鍵數據,均趕超歐美注塑機(見PDF)。
系統成本不足萬元
高福榮開發的控制系統,成本不足萬元,與當前國內普遍采用的系統價格相若。“我們(科大)曾經與日本一家公司合作,生產最高精度的控制系統,但是光這個系統就要三百萬日圓,你要知道,整臺機器才一百萬日圓”。在他的記憶中,這樣的系統推出第一個月時,大家爭相觀摩,但是,到了第二個月就門可羅雀。“因為成本太高推廣不了”。他認為,中國制造“不是要做最精密的控制系統,而是應該在價格和成品質量中找一個折衷點”。
該項目目前以南沙霍英東研究院為基地,與業界合作。現在已有兩家公司在使用“效果都比較理想”。高福榮笑言,自己是學者不諳商道,只能采取最“實誠”的推廣方法,“讓客戶先在一兩臺機器上試裝,覺得好再多用”。