論文:精密加工製造才是中國(guó)製造真正的短板?(上)——全球梯隊
一切精確(què)加工的起點,來源於一種對(duì)完美的信(xìn)仰。質(zhì)量還能更好嗎?缺陷還能更小嗎?功能還能更優嗎?效率還能更高嗎?250年以來,一個叫作“公差”的概念如黑色幽靈般,偏執而狂熱地左右著一代代的天才與狂徒、工匠(jiàng)與技師、架構師與程序員(yuán),他們用“公差主義”重構世界,將人類帶入現(xiàn)代性。
公差絕對剛性(xìng),就像射出去的子彈,射(shè)手極(jí)微的一下抖動,將有可能(néng)決(jué)定一輪比賽、一場戰爭、一支軍隊(duì)的命(mìng)運(yùn)。戰場贏(yíng)在公差,市場贏在公差,國家間的競爭、企業間的競爭也在絕大程度上取決於公差,取決於(yú)公差所定義的武器的精良度、產(chǎn)品的精良度,取決於(yú)企業、軍隊和國家管理的精確性、係統性、通用性、可預測性、可(kě)檢測性。
精密加工製造業提供的都是製造業的關鍵零部件,是產業鏈的最頂端,是利潤(rùn)最豐厚的核心部分。以空中巴士、波音為代表的(de)飛機,以蘋果、三星、華為為代表的(de)手機,以(yǐ)通(tōng)用、大(dà)眾為代(dài)表的汽車等,都需要大量的精密製造類產品。從規模上來看,精密製造業可以覆蓋整個製造業的大(dà)約三分之一。
自從中(zhōng)國將“裝(zhuāng)備製造業”列為國家發展戰略後,中國的裝備製造業取得了突飛猛進的發展,很多大型裝備的製造能力(lì)都已(yǐ)經躍居(jū)世界先進(jìn)水平,甚至成為世界的頂級水平,但中國製造業(yè)總(zǒng)體還是落後的,其落後就在於精密製造的落(luò)後。對(duì)此,有人這樣(yàng)形容我國的精密加工業:世(shì)界一流的(de)機床做二流甚(shèn)至三流的產品。
全球精密製造的梯隊格局(jú)(數據+案例):
1.美國
最近幾年流傳一種“東升西降(jiàng)”的說法(fǎ),一些媒體和專家常常唱衰西方特別是美國的製造業。美國的製造業(yè)之所以給人日薄西山(shān)昨日黃花的印象,主要是因為美國的經濟(jì)學家和政客自己唱衰自己。但事實上,美國(guó)從未放棄過製造業,也一直是(shì)全球領先的製造業強國,其綜合實力超過歐洲和日本。
美國公司(sī)在高(gāo)端製造領域從未缺席,所謂的製造業空心化也僅限於高汙染,高耗能,低工資,低利潤的產業,是工業資本在全球重新配置(zhì)資源(yuán)的正常現象。也正(zhèng)因如(rú)此,跨國工(gōng)業企業派駐外國的美(měi)國本土雇員才會拿著高薪(xīn)在海外工廠享受生活。
支持美國製(zhì)造業沒落的一個論據是美國機(jī)床業的沒落,曾經輝煌(huáng)一時的辛辛那提、美格、格裏森等品牌紛紛被歐(ōu)洲,日本企業收(shōu)入(rù)囊中。碩(shuò)果僅存的也就是Haas,Hurco等物(wù)美價廉的高性價比(bǐ)國際三流品牌(Hartinge還行)。
然而“美國機床製造業正在沒落”是(shì)嚴重的(de)誤判,原因在於我們的情報機(jī)構和(hé)智庫的“頭部(bù)思維”,他們隻關注大的集團公司,而沒有深(shēn)入到細分市(shì)場(chǎng)。機床、自動化、工業設備、工業軟件等領域恰恰是典型的長(zhǎng)尾市場,雖然有較高的技術含量,但產業生態卻(què)更接近餐飲,頭部企業破產或被外資收購對整個行(háng)業並不造成根本影響,小企業的經營狀況才說明一切(qiē)。
比如美國有一(yī)家80年代才(cái)創立的特種機床公司Electrimpact(以下簡稱E),做(zuò)自動鑽鉚機起家,後來做過特種鑽床,複合材料興(xìng)起(qǐ)後開始做鋪絲機,這幾年又進(jìn)軍(jun1)纖維連續3D打印。
當然,你也可以說它是自動化集成商,因(yīn)為他們用了大量的機器人做加工動作的載體。但是(shì)E公司在複合材料加工(gōng)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,美國的MAG,辛辛那提等。
自動鋪帶機幾乎已經成了複合材料零件預成型的必備(bèi),在量產階段基(jī)本上取代了手糊。除了美國E公司和前文提到的幾個(gè)老牌機床集團有開發AFL設備的能力以外,最(zuì)近5年,歐洲和(hé)日本也有(yǒu)大量(liàng)的中小企業(yè)開發出了差異化的AFL模塊(kuài)。
機床意味著(zhe)產能,是製造業增長的先行指標,行業爆發也許就在2年(nián)之內。
在過去的(de)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(tóu)入了大量的(de)社會資源振興民族製造業;另一方麵,政府對工業4.0、大數據(jù)、元宇宙能等概念顯現出無比(bǐ)的焦慮,好像中國製造業(yè)一旦錯(cuò)過任何一個概念就再也無法趕超西方。但正(zhèng)是(shì)這種“超英趕美”的執(zhí)念讓(ràng)政府寄希望於能夠實現(xiàn)“彎道超車”的“核心技術(shù)”,以(yǐ)至(zhì)於更多的看似不是那麽核心的(de)技術被忽略(luè)了(le)。在(zài)屈(qū)指可數的幾個領域(yù)(如電池(chí),光伏,電動車)也許確實實現(xiàn)了彎道超車(chē),但是在更(gèng)多的賽道上,我們與製造業強國的差距其實(shí)是在拉大。
美國製造業的真實情(qíng)況並不像(xiàng)國內媒體唱衰的那樣已經空心化,美(měi)國隻是(shì)把傳統製造業轉移(yí)出去,航(háng)空航天、軍工、科學儀器、工業設(shè)備等高端製造業是加強的,甚至比歐(ōu)洲和(hé)日本更(gèng)勝一籌,絲毫沒有減(jiǎn)弱的(de)跡象。
而(ér)E公司車間裏在製的設備和過飽和的訂單也說明航空製造業正(zhèng)在(zài)複蘇。
2.德國
精密(mì)機床是(shì)德國的傳統優勢(shì)工業,德國的精(jīng)密機床享(xiǎng)譽世界。德國的德馬吉森精機是歐洲(zhōu)第一(yī)大機床集團;德國通快集團是全球製造技術領域的領(lǐng)導企業之一,其在(zài)激光加工領域排名全(quán)球第一;德國的埃馬克集(jí)團是(shì)世界上CNC倒立車機床(chuáng)舉足輕重的製造商;德國的哈默公司同樣是世界最著名的機床製造(zào)商之(zhī)一;哈默的五軸立式加工中心更是在國際市場處於領先地位。若資金允許,可以說幾乎所有的企業都會首選德(dé)國機(jī)床,原因是德國機床是高品質和效率的代(dài)表。
德國作為老牌工業強國,其機床技術一直領先全球,擁有許多忠實的客戶(hù),據有關數據顯示:2020年我國的機床進口額高達180多億歐元,占據全球消費總額的三分之一,其中從德國購買了906台高精密機床,進口總額高達5.63億美元,相(xiàng)當於平均一(yī)台是62.14萬美元。
德國製造的品質如此出眾,究其原因會有很多,我們這裏簡述一下。德國的基礎工業和材料學方麵領先。德國依靠其基礎工(gōng)業方麵的領(lǐng)先優(yōu)勢,精密金屬加(jiā)工、精密光(guāng)學、機械製造(zào)等方麵的產品,在全球(qiú)都很受歡迎。
其次,因為德國(guó)曾經是一個以軍事立國的國家,整個國民養成了軍人般的嚴(yán)謹,他們製造東西的時候,也(yě)把這種嚴謹的態度帶入工作中,所以德國的東西往(wǎng)往及其精密,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(kāi)發、成果轉化、知識(shí)傳播和人力培訓為一(yī)體的科研創(chuàng)新體係。
德國人始終(zhōng)相信一(yī)句話:真正決定企業前途命運的是研究與開發,而不是別的(de)不能把握的客觀因(yīn)素。因此,德國企業對研發投入毫不吝嗇,研發經費約占國民生(shēng)產總值3%,位居世界前列。
除此之外,我們還需(xū)提(tí)及德國的雙軌製職業教(jiāo)育(yù)體係。“德國製造”的成功離不開富有活力和高水準的技術工人。在培養技術工人(rén)的過程中,德國注重推行雙(shuāng)軌製職業(yè)教育,即由學校和(hé)企業聯合展(zhǎn)開職業教(jiāo)育。學(xué)校負責傳授(shòu)理論知識,企業(yè)為學生安排到一線實習和培訓。
政府對數(shù)百個職業製定畢(bì)業(yè)考核標準,以確保教(jiāo)學和人才質量的評判(pàn)水平。在德國,一個技術工人(rén)的平均工資遠高於英、法、美、日等國,與(yǔ)白領階層相差無多。正是這些技術嫻熟的工人把研發出來的藍圖(tú)變成精美的產(chǎn)品,投放市場(chǎng),幫助德(dé)國企業(yè)在經濟(jì)全球化過程中始終保持強(qiáng)大競爭力。
3.日(rì)本
日本的精密加工(gōng)工藝,變態到令(lìng)人發(fā)指。日本曾經製造了世界上最小的艦船—模型。所有零(líng)件都是新型納米材料3D打印搞出來的(de),整船全(quán)長隻有0.5毫米,船上的大炮,隻有0.003毫米,什麽概念(niàn)?無非就是真的操控起來,精準消滅你(nǐ)身上的蟎蟲罷了。猜猜怎麽組裝的,是用精密的機械臂(bì),看著(zhe)電子顯微鏡一點一(yī)點拚湊出來的。
日本MinebeaMitsumi公司(sī)(美蓓亞三美集團(tuán)),是獲得吉尼斯世界紀錄“全世界最小的商用鋼球軸承”的一家(jiā)公司,他們用這個被吉尼斯(sī)世界紀錄認定為全球最(zuì)小的商用鋼球軸承製作了被吉尼(ní)斯世界紀錄認定為世界上最小的指尖陀螺,有多小?
它隻有5.09毫米的大小(xiǎo),但是卻花費了該公司一(yī)個8人(rén)團(tuán)隊60天的時間,才完(wán)成。用手根本拿不起(qǐ)來,可能花了(le)60天是因為那個(gè)軸承老是掉?
就算不小心(xīn)被誤食(shí),它這個體量,估計也會隨著排泄物消失在茫茫的,液體中。這吉(jí)尼斯世界紀錄,拿的不虧(kuī)。
日本還有一家(jiā)科琅淳河野,他們是全世界最小(xiǎo)的手術(shù)針的生產商。最細的到底有(yǒu)多細(xì)?隻有0.03毫米(mǐ),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(me)細的手術(shù)針,難(nán)道不會斷掉?不,不會的,它是由特種不鏽鋼材切(qiē)割拉伸磨尖每一道(dào)工序經過嚴格製作才加工完成的。
它可以做顯微(wēi)手術,這在以前是無法實現的。可是,有人能捏(niē)著這根手(shǒu)術針做精(jīng)細(xì)血管手(shǒu)術,手(shǒu)不抖嗎?嗯,不抖的話,腎真好。日本國立材料研(yán)究所NIMS,利用超精細加工,居然做到(dào)在蟎蟲身上刻了(le)個2μm的N字。
論文:精密加工製造才是中國製造真正的(de)短板?(上)——全球梯隊(duì)
06-13-2024
