論文:精密加工製造才是中國製造真(zhēn)正的短板?(上)——全球梯隊
一切精確加工的起(qǐ)點(diǎn),來源(yuán)於一種對完美的(de)信仰。質量還能更好嗎?缺陷還能更小嗎?功能還能更優嗎?效率還(hái)能更高嗎?250年以來,一個叫(jiào)作“公差”的概念(niàn)如黑色幽靈般,偏執而狂(kuáng)熱地左右著一代代的天才與狂徒、工匠與技師、架(jià)構師與程序員(yuán),他們用“公差主義”重構世界,將人類帶(dài)入現代性。
公差絕(jué)對剛(gāng)性,就(jiù)像射出去的(de)子彈,射手極微的一下抖動,將有可能決定(dìng)一(yī)輪比賽、一場戰爭、一支軍隊的(de)命(mìng)運。戰場贏(yíng)在公差,市場贏在公差,國家間(jiān)的競爭、企(qǐ)業(yè)間的競爭也在絕大程度上取決於公差,取決於公差所定義的武器的精良度、產品的精良度,取決於企業(yè)、軍隊和國家管理的精確性、係統性、通用(yòng)性、可預(yù)測性、可檢測性。
精密加工製造業提供的(de)都(dōu)是製造業的關鍵(jiàn)零部件,是(shì)產業鏈(liàn)的最頂端,是利潤最豐厚的核心部分。以空中巴(bā)士、波音為代表(biǎo)的飛機,以(yǐ)蘋果(guǒ)、三星、華(huá)為為代表的手機,以通用、大眾為代表的汽車等,都需要大量的精密製造類產品。從規模上來看(kàn),精密製造業可以覆蓋整個製造業的大約三分之一。
自從中國將(jiāng)“裝備製造業”列為國家發展戰略後,中國的裝備(bèi)製造業取得了突(tū)飛猛進的發展,很多大(dà)型裝備(bèi)的製造能力都已經躍(yuè)居世界先進水平,甚至成為世界的頂級水平,但中國(guó)製造業總(zǒng)體還(hái)是落(luò)後的,其落後就在於精密製造的落後。對(duì)此,有人這樣形容我國的精密加工業:世界一流的(de)機床做二流甚至三流的產品。
全球精密製造的(de)梯隊格局(數據(jù)+案例):
1.美國
最近幾年流傳一種“東升(shēng)西降”的說法,一些媒體(tǐ)和專家常(cháng)常唱衰(shuāi)西方特別是美國的製造(zào)業。美國的製造業之所以給人日薄西山昨日黃花的印象,主要(yào)是因為美國的經(jīng)濟學家和政客自己唱衰自己。但事實上,美國從未放棄過製造(zào)業,也一直是全球領先的製(zhì)造業強國,其綜合實力超過(guò)歐(ōu)洲和日本。
美(měi)國公司在高端(duān)製造領域從未缺席,所(suǒ)謂的(de)製造業空心化也僅限於高汙染,高耗能,低工(gōng)資,低利潤的產業,是工業資(zī)本在全球重新(xīn)配置(zhì)資源的正常現象。也正因如此,跨國工業企業派駐外國的美國本土雇(gù)員才會拿著高薪在海外工廠享受生活。
支持美國製造業沒落的一個論據(jù)是美國機床業的沒落,曾經輝煌一時的辛辛那提、美格、格裏森等品牌紛紛被歐洲,日本企業收入囊中。碩果僅存(cún)的也就是Haas,Hurco等物美價廉的高性價比國際三流品牌(Hartinge還行)。
然而“美國機床製造業(yè)正在沒落”是嚴重的誤判,原因在於我們的情報機構和智庫的“頭部思維”,他們(men)隻關注大的集團公司,而沒有深入到細分市場。機床(chuáng)、自(zì)動化、工業設備、工(gōng)業軟件等領域恰恰是典型的長尾(wěi)市(shì)場,雖(suī)然有較高的技術含量,但產業(yè)生(shēng)態卻(què)更接近(jìn)餐飲,頭部企業破產或被外資收購對整個(gè)行業並不(bú)造成根本影響,小企業的經營狀況才說明一切。
比如美國有一家80年代才創立的特種機床公司Electrimpact(以下簡稱E),做自動鑽(zuàn)鉚(mǎo)機(jī)起家,後來做過特種(zhǒng)鑽床,複合材料興起後開始做鋪絲(sī)機,這(zhè)幾年(nián)又進軍纖維連(lián)續3D打印。
當然,你也可以說它是自動化集成商,因為他們用了大量的機器人做加工動作的載體。但是E公司在複合(hé)材料(liào)加工領域的競爭對手都是歐美老牌的機床企業,比如法國的Linea,西班牙的MTorries,美(měi)國的MAG,辛辛那提等。
自動鋪帶機幾乎已經成了複合材料(liào)零件預成型(xíng)的必備,在量產(chǎn)階段基本上取代了手糊。除了美國(guó)E公(gōng)司和前(qián)文提到的幾個老牌機床集團有開發AFL設備的能力(lì)以外,最近(jìn)5年,歐洲和日本(běn)也有大量的中小企業開發出了差異(yì)化的AFL模塊。
機床意味著產能,是製造業增長的先(xiān)行指標(biāo),行(háng)業爆發也許就在2年之內。
在過去(qù)的10年裏,中國製造業其實是迷失在各種概念以及民族情緒中。一方麵,政府投入了大量的社會資(zī)源振興民族製造業;另一方麵,政府對工業4.0、大數據、元宇宙(zhòu)能等概念顯現出無比的(de)焦(jiāo)慮,好(hǎo)像中(zhōng)國製造業(yè)一旦錯過任何一個概念就再也無法趕超西方。但正是這種“超英趕美”的執念讓政府寄希望於能夠實現“彎道超車”的“核心技術”,以至於更多的看似不(bú)是那麽核心的技術被忽略了。在屈指可數的幾個領域(如電池,光伏,電動車)也許確實實現了彎道(dào)超車,但是在更多的賽道上,我們與(yǔ)製造業強國的差距其實是在拉大。
美國製造(zào)業的真實情況並不像國內媒體唱衰(shuāi)的那樣已(yǐ)經(jīng)空心化,美國隻是把傳統製造業(yè)轉移出去,航(háng)空航(háng)天、軍工、科學(xué)儀器、工業設(shè)備(bèi)等高端製造業是加強的,甚至比歐洲和日(rì)本更勝(shèng)一籌,絲毫沒有減弱的跡象。
而E公司(sī)車(chē)間裏在製的設備和過飽和的(de)訂單也說明航空製造(zào)業正在複蘇。
2.德國
精密機床是德國的傳統優勢工業,德(dé)國(guó)的精密機床享譽世界。德國的德馬吉森精機是歐洲第一大機床(chuáng)集團;德國通(tōng)快集(jí)團是(shì)全球製造技(jì)術(shù)領域的領導企(qǐ)業之一,其(qí)在激光加工領域排名(míng)全球第一;德國的埃馬克(kè)集團是世界(jiè)上CNC倒立車機床舉足輕重的製造商;德國的哈默公司同樣是世界最著名(míng)的機床製造商之一;哈默的五軸立式加工中心(xīn)更是在國際(jì)市場(chǎng)處於領先(xiān)地位。若(ruò)資金允許,可以說幾乎所有的企業都會首選德國機床,原因是德國機床(chuáng)是(shì)高(gāo)品質(zhì)和效率的代表(biǎo)。
德國作為老牌工業強國,其機床技術一直領(lǐng)先(xiān)全球,擁有許多(duō)忠實的客戶,據有關(guān)數據顯示:2020年我國的機(jī)床進口額高達180多億歐元,占據全球消費總額的三分之一(yī),其中從德國購買了906台高精密機床,進口(kǒu)總額高達5.63億美元(yuán),相當(dāng)於平均一台是62.14萬美元(yuán)。
德國製造的品(pǐn)質(zhì)如此出眾,究其原因會有很多,我(wǒ)們這裏簡述一下。德國的基礎工(gōng)業和材料(liào)學方麵領先。德國依靠其基礎工業方麵的領先優勢,精密金屬加工、精密(mì)光學、機械製造等方麵的產品(pǐn),在全球都很受歡迎。
其(qí)次,因為德國曾經是一個以軍事(shì)立國的國家,整個國民養成(chéng)了軍人般的嚴謹(jǐn),他們(men)製造東西的時候,也把這種嚴謹的態度帶入工作中,所(suǒ)以德國的東西往往及(jí)其精密,質量上佳。還有德國十分重視製造業的科研創新和成果轉化,著力建立集科研開發、成果轉化、知識傳播和人力培訓(xùn)為一體的科研創新體係。
德國(guó)人始(shǐ)終相信一句話:真(zhēn)正決定企業前途命運的是研究與開發(fā),而不是別的不能把握的客觀因素。因此,德國企業對研發投(tóu)入毫(háo)不吝嗇,研發經費約占(zhàn)國(guó)民生產(chǎn)總值3%,位(wèi)居世界前列。
除此之外,我們(men)還需提及德國的雙軌製職業教育體係。“德國製造”的成功離不開富有活力和高水準的技術(shù)工人。在培養技(jì)術工人的過(guò)程中(zhōng),德國注重推行雙軌製職業教育(yù),即(jí)由學校和企業聯合展開職業(yè)教育。學(xué)校(xiào)負責傳授理論知識,企業為學生安排到一線實習和培訓。
政府對數百個職業製定畢業考核標(biāo)準,以確保教(jiāo)學和人才質(zhì)量的評判水(shuǐ)平(píng)。在德國,一個技術工人的平均工資遠高於英(yīng)、法、美、日等國,與白領階層(céng)相差無多。正是這(zhè)些(xiē)技(jì)術嫻熟的工人把研發出來的藍圖變成精美的產品,投(tóu)放市場,幫助德國企業在經濟全球化過程中始終保持強大競爭力。
3.日本
日本的精密加工工藝(yì),變態到令人發指。日本曾經製造了世界(jiè)上最小的艦船—模型。所有零件都(dōu)是新型納米材料3D打印搞出來的,整船全長隻(zhī)有0.5毫米,船上的大炮,隻(zhī)有0.003毫米,什麽概念?無非就(jiù)是真(zhēn)的(de)操控起(qǐ)來(lái),精準消滅你身上的蟎(mǎn)蟲罷了。猜猜怎麽(me)組裝的,是用精密(mì)的機械臂,看著電子顯微鏡一點一點拚(pīn)湊出來的。
日(rì)本MinebeaMitsumi公司(美蓓亞三美集團),是獲得吉尼(ní)斯世界紀錄“全世界最小的商用鋼球(qiú)軸承”的一家公司,他們用這個被吉尼斯世界紀錄認定(dìng)為全球最小的商用鋼球軸承製作了被吉尼斯世界紀錄認定(dìng)為世(shì)界上最小的指尖陀螺,有多小?
它隻有5.09毫米的大小,但是卻花費了該公司一個8人團隊(duì)60天的時(shí)間,才完成。用手(shǒu)根(gēn)本拿不起來,可能花了60天是因為那個軸(zhóu)承老是掉?
就(jiù)算不小心被誤食,它這(zhè)個體量,估計也會隨著排泄物消失在茫茫的,液體中。這吉尼斯世界(jiè)紀錄,拿的不虧。
日本還有一家科琅淳河野,他們是(shì)全(quán)世界最小的手術針的生產商。最細的到底有多細(xì)?隻有0.03毫米,縫合傷口所用的線,直徑僅有0.012毫米。
這時候你可能會有疑問,這麽細的手術針,難道不會(huì)斷(duàn)掉?不,不會的,它(tā)是(shì)由特種不鏽(xiù)鋼材切割拉(lā)伸(shēn)磨尖每一道工序經過嚴格製作(zuò)才加工完成的。
它可以(yǐ)做顯(xiǎn)微手術,這在以前(qián)是無法實現的。可是,有人能捏著這根手術針做精(jīng)細血管手術,手不抖嗎?嗯,不抖的話,腎真好。日本國立材料研究所NIMS,利用超精細加工,居然做到在蟎蟲身上刻了個2μm的N字。
論文:精(jīng)密加工(gōng)製造才是中(zhōng)國製造真正(zhèng)的(de)短板?(上)——全球梯隊
06-13-2024
