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最近一段时间，关于“中国造不出圆珠笔芯”的话题引发热议。圆珠笔芯的生产工艺很复杂吗？我们造不出这样的设备吗？在中国制造“圆珠笔困境”的背后是否有更深层次原因？
本文试图从圆珠笔制造技术壁垒角度浅析高端制造企业如何通过自动化专机和生产技术壁垒战略控制市场。
首先，圆珠笔和圆珠笔芯的组装过程并不复杂，自动化设备非常成熟，相信国内自动化集成商和自动化设备生产商也有这个技术能力。下面视频的后两段是一个印度制笔企业的全自动生产过程，看起来也没有什么复杂的。
其次，对于中国企业来说，滚珠的制造以及笔芯和笔筒塑料件的生产也是不再话下，难点是笔头的部分。
圆珠笔金属笔头结构稍微复杂一些，基本是车/磨削出来的，对于加工精度要求较高。然而，并不是说这个东西中国企业做不出来，而是难以通过大批大量的生产方式，以极低的成本，极高的效率将其生产出来。
圆珠笔是年由一个匈牙利记者发明的，最初的售价高达10美金，若再考虑当时的物价和购买力，小小的圆珠笔几乎卖到了天价。同时，我们也可以做出这样的推断：30年代的技术和工艺都可以做出来的民用产品，以中国现有的技术积累，要造这么个小东西也绝对不是问题。但问题是成本如何控制。
从下面的视频里可以比较清晰的看到圆珠笔头的加工设备是如何运行的。
这种笔头加工的专用全自动设备非常适合标准零件的大批大量生产。而且一旦哪家企业率先开发出这种专机，就可以通过快速扩充产能，压低价格的方式实现市场垄断。一旦这种设备开发出来就会成为最高的商业机密，竞争对手只能老老实实地投入巨资，自己研发类似的设备，否则就一定会被淘汰出局。
生产工序越复杂，自动化专机的开发难度就越大，需要投入的资本就越大，研发周期也越长。因此更少的竞争者有实力玩这种资本游戏，这个市场也就比较容易被寡头所垄断。而被边缘化的中小竞争者要么因为没有利润空间退出市场，要么干脆走定制化和高端化路线，把普通产品做成奢侈品。
所以说，并不是中国企业造不出圆珠笔的笔头，而是这块市场实在没有什么利润，由于这个行业基本实现全自动化生产，因此也无法利用人工便宜的优势与之竞争。同时，圆珠笔又不是关乎国计民生的重要行业，所以国家和企业都不可能投入任何资本和精力去研发笔头生产专机；
那么这样一来，生产圆珠笔笔头的老板就过得比较滋润了，只需要投入设备，雇少量工人，机器开动起来就可以躺着数钱了。另外，由于笔头属于标准件，在相当长的历史时期不会发生变化，没有多样化，定制化的外部市场压力，所以说这种专机几乎等同于印钞机，只不过钞票的面值小而已。
所以，对于标准件产品的生产企业来说，开发无人化专机或全自动生产系统是最舒服的技术升级战略。
在过去的30年的全球化进程中，中国承接了全世界绝大部分中低端产品等制造和组装业务。中国不少企业和地区已经基本上垄断了某类产品的生产，特别是打火机，钥匙扣，餐具，鼠标这类低附加值产品。
由于自动控制技术的限制，这些产业在当时无法实现全自动化生产，所以这类产品的生产就统统转移到中国的血汗工厂。而在这30年里自控技术一直在进步，所以30年前难以实现的自动化在今天并非不可能。
在中国任何一个血汗工厂只要成功开发出全自动专机替代人工，或者在某些环节大幅度提高生产效率降低成本，那么它将轻松成为这个细分领域的世界霸主。
注意，此战略是用于工业标准件和通用型产品。市场容量大，产品种类少，生产工序越复杂，制造难度越高的产品，越适合采用专机战略，采用专机战略最典型的是烟草行业。
中国企业比较擅长搞市场和产品战略，但是缺乏技术战略，特别缺乏运用制造技术战略保持竞争优势的经验，这方面是德国和日本企业的强项。目前的工业标准零件例如接线端子和阀门之类的小型标准化功能部件基本上都已经实现了全自动组装。由于几乎不需要人工，零件又小，物流成本低，所以这类工业产品的生产制造业绝大多数都留在发达工业国本土。实际上30年前的欧美日在产业转型期也十分纠结，是通过自动化替代人工还是把工厂搬到中国去。最后事实证明，用机器替代人工是大势所趋，当年把工厂转移到低工资地区的企业现在又将面临同样的难题。
目前高端制造业最发达的欧美日已经基本完成自动化（容易自动化的都已经完成自动化生产线改造，难以实现自动化的基本上都已经转移到中国和东南亚地区），在这些地区制造业面临的挑战是柔性定制化生产与刚性自动化生产线的矛盾，即下一个目标是定制化全自动生产系统。
下面视频中那种自动线已经随处可见，工业4.0的任务之一就是增加这种生产线的柔性，使之能够自动识别不同工艺路线并完成多品种小批量的生产任务。
随着技术的不断成熟，竞争者也很有可能获得类似的设备和技术，在这种情况下，企业就可以考虑以高价出售生产设备，从生产上转变为设备制造商。例如本世纪初，日本人看到韩国电子业发展迅猛，势不可挡，于是便将生产设备以及高的价格卖给韩国人；韩国人如法炮制，又把设备以高价卖给中国人。
对于中国制造企业而言，自动化专机策略实际上是一个非常好的转型升级的技术战略。但是由于绝大部分制造企业并不具备设备研发能力，因此在操作层面通常采取的策略是向设备制造商或自动化集成商定制专机并买断该型号设备的销售权。如果整个工艺对设备依赖度高，那么可以与机构联合研发并买断设备专利，控制关键设备的销售。
如果要反制这种技术壁垒，最好的策略就是另辟蹊径，通过替代性技术和产品与之竞争。下面视频里Stabilo是做铅笔出身，后开始做彩色水笔和荧光笔。彩色水笔与彩色铅笔的技术特征和产品性质都很类似，由铅笔过渡到水笔是再自然不过了。
总之，设置生产设备壁垒是个简单易用的技术策略。其核心思想是投资研发专用设备以实现关键工艺过程或工序的自动化，通过设备实现大批量高效率低成本生产，利用制造成本的绝对优势成为市场垄断者/领导者，重新制定市场游戏规则。
作者及机构简介
吴昊阳德国MAKA系统公司（MAKASystemsGmbH）中国区负责人，技术顾问。
-负责专用自动化制造系统的方案设计与项目实施；
-针对工业4.0/中国制造/中国制造转型升级等概念和课题开展理论性研究，并针对实际项目提供咨询服务和技术解决方案；
MAKASystemsGmbH（
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