中國擁有3000多家製筆企業,從業人口20餘萬,年產圓珠筆近400億支,堪稱世界上第一製筆大國。但是,就是這樣的製筆大國,曾經曆過刻骨銘心的製筆之痛。
2016年1月4日,李克強在山西太原主持召開鋼鐵煤炭行業化解過剩產能、實現脫困發展座談會。在會上他透露了一個“秘密”:“去年,我們在鋼鐵產量嚴重過剩的情況下,仍然進口了一些特殊品類的高質量鋼材。我們還不具備生產模具鋼的能力,包括圓珠筆頭上的‘圓珠’,目前仍然需要進口。”數據顯示,中國每年需要以每噸12萬元的價格進口一千多噸生產筆尖的鋼材,花費外匯近2000萬美元。中國作為世界製造業大國,為何小小的筆尖卻無法做到完全自主研發和生產?
一個小小的圓珠筆頭,折射出核心技術的關鍵作用。這一產品真正的設計難點在於怎樣把這麽小的圓球,在極大的生產數量下,做到相同的尺寸。這裏的高精度、高互換性是基於整個製造體係的嚴謹得到的。圓珠筆頭對加工精度的要求極高,由於筆頭上不僅有小球珠,裏麵還有5條引導墨水的溝槽,生產加工中一個小小的偏差都會影響書寫的流暢度和筆的使用壽命,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。小小“筆尖”著實考驗著中國製造, “圓珠筆之問”更是“中國製造業之問”。
為了給數百億支圓珠筆安上“中國筆頭”,中國在2011年啟動了核心材料和設備自主研發項目。研發過程中,我們麵臨著重重困難:鋼材要製造筆頭,必須用很多特殊的微量元素,把鋼材調整到最佳性能,微量元素配比的細微變化都會影響鋼材質量,這個配比找不到,中國的製筆行業永遠都需要進口筆尖鋼。由於筆頭產品的生產工藝是國外企業的核心機密,我國開發這個產品沒有可借鑒的資料,因此隻能不斷地積累數據、調整參數、設計工藝方法,自主開發一套前所未有的煉鋼工藝。突破的靈感來自家常的“和麵”,麵要想活得軟硬適中,就要加入新“料”,相對應的鋼水裏就要加入工業“添加劑”。普通的添加劑都是塊狀,如果能把塊狀變細變薄,鋼水和添加劑就會融合得更加均勻,這樣就可以增強切削性。