中國作為世界制造業(yè)大國，為何我們卻無法實現(xiàn)一個小小零件的完全自主研發(fā)和生產(chǎn)？“圓珠筆之問”更是“中國制造業(yè)之問”。這小小的“圓珠筆芯”，引發(fā)了國人“中國能造原子彈，為何造不好圓珠筆芯？一系列”的深思。
在世界上，中國可能是非常獨特的一個國家。論制造業(yè)規(guī)模，中國是當(dāng)之無愧的世界第一，2015年的工業(yè)生產(chǎn)總值達到了美國和日本的總合。論技術(shù)實力，中國能夠制造具有世界先進水平的火箭、飛船、衛(wèi)星、原子彈、氫彈、洲際彈道導(dǎo)彈、驅(qū)逐艦、戰(zhàn)斗機、高鐵等等，現(xiàn)在還開始制造航母。放眼整個世界，能夠具備制造這么多高技術(shù)產(chǎn)品的國家屈指可數(shù)。然而，中國卻造不好一支書寫流暢的圓珠筆，每年要花2億美元從國外采購圓珠筆筆芯。
這就導(dǎo)致中國3000多家制筆企業(yè)、20多萬從業(yè)工人雖然每年生產(chǎn)400億支圓珠筆，占世界供應(yīng)總量的80%，但每支筆的利潤卻只有微不足道的幾厘錢，也就是個苦力錢，豐厚的利潤都被日本、瑞士、德國拿走了。能造原子彈卻造不好一支小小的圓珠筆，這顯然是個很尷尬的對比。那么，問題到底在哪里呢？其實，圓珠筆的核心——筆頭看似簡單，真做起來卻很不容易。就筆頭的滾珠而言，中國并不缺乏生產(chǎn)能力，因為生產(chǎn)滾珠的碳化鎢鋼材極其普通，但讓滾珠穩(wěn)穩(wěn)滾動卻是個精細(xì)活兒。
一般筆頭的開口處厚度不到0.1毫米，卻要承受各種書寫姿勢帶來的壓力和摩擦，同時還要和滾珠完全貼合，既要書寫流暢，又不能漏油。因此，其硬度、開口大小、油槽位置必須搭配得天衣無縫，筆頭的每個參數(shù)都要由計算機精確計算到頭發(fā)絲的十分之一，加工誤差不能超過0.003毫米。要造出書寫流暢又不怕摔打的圓珠筆芯，就需要非常好的工業(yè)模具。在工業(yè)上，模具向來被譽為“工業(yè)之母”，是一切工業(yè)的基礎(chǔ)，模具水平的高低已經(jīng)成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。
然而，中國目前不僅不具備生產(chǎn)模具鋼的能力，模具設(shè)計能力、加工質(zhì)量也與美、德、瑞、日、法等西方發(fā)達國家差距甚大。此外，中國在技能型人才培訓(xùn)方面也比較薄弱，大量從業(yè)工人還只具備普通技能，高級技工所占比重很少，而且分布還不均勻。在軍工領(lǐng)域，大國工匠還比較多，這是中國能夠生產(chǎn)高技術(shù)武器的重要原因；但是眾多的民用工業(yè)領(lǐng)域，技能型人才就很奇缺。我們經(jīng)常可看到許多企業(yè)以“高薪、解決戶口、分配住房”等條件招募高級技工，但往往應(yīng)者寥寥。
所幸的是，國家對此問題已經(jīng)有了清醒認(rèn)識，并開始著手解決。一是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，淘汰落后和多余的產(chǎn)能，集中力量攻克制約“中國制造”的精密加工問題；二是在人才培養(yǎng)上逐漸加大對技能型人才的培養(yǎng)力度。我們有理由詳細(xì)，只要持之以恒，中國必將從工業(yè)大國轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)強國。
尷尬！“制筆大國”核心材料、設(shè)備長期依賴進口
圓珠筆易于攜帶、方便耐用，被廣泛的應(yīng)用到生產(chǎn)、生活中。據(jù)統(tǒng)計，包括筆芯在內(nèi)，中國圓珠筆年產(chǎn)量已達到400多億支。
“從數(shù)量上來看，我們是當(dāng)之無愧的制筆大國，但還不是制筆強國。”中國制筆協(xié)會名譽副理事長陳三元說，雖然我國制筆產(chǎn)業(yè)很早就形成了，但在2011年我國啟動核心材料和設(shè)備自主研發(fā)項目以前，從易切削鋼線材、墨水到加工設(shè)備都只能依靠進口。
筆頭和墨水是圓珠筆的關(guān)鍵，其中筆頭分為筆尖上的球珠和球座體。目前，碳化鎢球珠在國內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛，我國已經(jīng)具有很好的基礎(chǔ)，不僅可以滿足國內(nèi)生產(chǎn)需要，還大量出口。但球座體的生產(chǎn)，無論是設(shè)備還是原材料，長期以來都掌握在瑞士、日本等國家手中。
據(jù)介紹，國外生產(chǎn)設(shè)備對原材料的要求相對更高，國產(chǎn)不銹鋼線材無法適用，必須依靠日本進口易切削不銹鋼線材。同時，與之相匹配的墨水也要從德國、日本等國家進口。從而形成了我國當(dāng)前圓珠筆產(chǎn)量第一，但核心材料和設(shè)備卻大量依靠進口的“尷尬”局面。
早在上世紀(jì)90年代，進口一臺生產(chǎn)不銹鋼筆頭的設(shè)備就要400多萬人民幣。這些年制筆行業(yè)中，產(chǎn)業(yè)鏈低端的利潤空間在不斷降低，壓力也越來越大。
困局！仿制快、利潤微 企業(yè)缺乏自主研發(fā)的動力
據(jù)介紹，圓珠筆頭的生產(chǎn)對加工的精度、材料的選擇上都有很高的要求。筆頭上不僅有小“球珠”，里面還有五條引導(dǎo)墨水的溝槽，加工精度都要達到千分之一毫米的數(shù)量級。
有關(guān)專家表示，每一個小小的偏差都會影響筆頭書寫的流暢度和使用壽命，筆尖的開口厚度不到0.1毫米，還要考慮到書寫角度和壓力，球珠與筆頭、墨水溝槽位必須搭配得“天衣無縫”，加工誤差不能超過0.003毫米。
1948年，中國第一支國產(chǎn)圓珠筆在上海豐華圓珠筆廠誕生。改革開放以后，在巨大的出口需求帶動下，制筆廠如雨后春筍一般出現(xiàn)。但企業(yè)散弱小、缺乏科研平臺、知識產(chǎn)權(quán)保護不足等原因，導(dǎo)致行業(yè)成長“內(nèi)力”不足，一直制約著制筆產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級的步伐。
浙江一家文化用品企業(yè)表示，公司曾經(jīng)研發(fā)出一款新筆，“當(dāng)時剛出來的時候凈利潤6毛8分一支，非常受市場歡迎。但一夜之間，40多家企業(yè)都開始生產(chǎn)一模一樣的筆，利潤一下子降到了每支4毛，這款新筆不久就被跟死了”。
陳三元表示，圓珠筆看似簡單，其實涉及到一個國家制工業(yè)的方方面面。“相對于鋼鐵產(chǎn)業(yè)，制筆是個體量很小的行業(yè)。比如，一家鋼鐵廠一天的產(chǎn)量，可能就夠制筆行業(yè)消化一年。”陳三元說，對鋼廠而言，這點利潤微不足道，它沒有動力去搞研發(fā)生產(chǎn)，制筆企業(yè)也沒有足夠力量，因而依賴進口。
攻關(guān)！國家6000萬支持科研 進口價格數(shù)量迅速下降
早在2011年的全國兩會上，科技部部長萬鋼就發(fā)出類似的感嘆：“我國每年生產(chǎn)380億支圓珠筆，但筆尖珠芯近90%來自進口，墨水80%進口或用進口設(shè)備制造。常用的圓珠筆，美國賣1.99美元，我們制筆廠利潤才1毛錢。”
高品質(zhì)的筆珠讓國內(nèi)制筆企業(yè)犯了難。圓珠筆筆頭上不僅有小“球珠”，而且里面還有五條引導(dǎo)墨水的溝槽，這對工藝的精細(xì)化水平提出了極高的要求。據(jù)介紹，筆尖的開口口徑不到0.1毫米，還要考慮到書寫角度和壓力，球珠與筆頭、墨水溝槽位必須搭配得天衣無縫，加工誤差不能超過0.003毫米。筆頭球座(俗稱碗口)的內(nèi)孔加工精度要在0.002毫米公差范圍之內(nèi)。
國內(nèi)制筆企業(yè)貝發(fā)集團技術(shù)負(fù)責(zé)人徐君道也認(rèn)為，這種精密的切削加工已不再是一種孤立的加工方法和單純的工藝問題，而成為一項包含內(nèi)容極其廣泛的系統(tǒng)工程，實現(xiàn)精密切削加工，不僅需要超精密的機床設(shè)備和刀具，也需要超穩(wěn)定的環(huán)境條件，最重要的是要有制造筆頭的易切削不銹鋼材料。
“從產(chǎn)業(yè)綜合水平看，我們確實只能算中上，比印度、南美的筆質(zhì)量好，但尚不及美德日韓。”中國制筆協(xié)會名譽副理事長陳三元這樣認(rèn)為。
為突破圓珠筆技術(shù)難題，科技部曾在2011年設(shè)立“制筆行業(yè)關(guān)鍵材料及制備技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”項目，該項目于2015年3月份通過了驗收，實現(xiàn)了一系列技術(shù)突破。長期以來，困擾中國制筆行業(yè)的“進口依賴”困局，開始被逐漸扭轉(zhuǎn)。
據(jù)科技部官網(wǎng)顯示，在筆頭生產(chǎn)方面，上述項目建成了1000噸/年不銹鋼筆頭線材生產(chǎn)線、8000萬只/年中性針管型彈簧筆頭生產(chǎn)線、4000萬只/年水性針管型筆頭生產(chǎn)線等6條產(chǎn)業(yè)化示范生產(chǎn)線，并建成了國產(chǎn)筆頭制造24工位機生產(chǎn)示范點。
國家有關(guān)部門于2011年啟動了“制筆行業(yè)關(guān)鍵材料及制備技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”項目，國家撥款近6000萬元支持相關(guān)科研機構(gòu)、企業(yè)針對中性墨水制造、筆頭不銹鋼線材、加工設(shè)備等開展科技攻關(guān)。
陳三元說，我們研制成功易切削不銹鋼線材以后，日本的鋼材供應(yīng)商立刻將價格從每噸12.5萬元下調(diào)到9萬元左右。同時，我們還研制成功了兩臺國產(chǎn)筆頭制造設(shè)備，建成了多條墨水、新型結(jié)構(gòu)筆頭的示范生產(chǎn)線。進口墨水的價格和數(shù)量也都在下降。
有關(guān)專家表示，一個小小圓珠筆的問題，也是我國制造業(yè)很多領(lǐng)域都面臨的問題。科技創(chuàng)新的步伐不能停頓，應(yīng)加大投入完善產(chǎn)學(xué)研平臺，我們的制筆技術(shù)在提升，國外也在不停進行技術(shù)更新，要堅持不懈的追趕超越，還需要培養(yǎng)精益求精的“工匠精神”，這都是中國從一個制筆大國走向制筆強國不可缺少的。