論文:精密加工製造才是中國製造真正的短板?(上)——全球梯隊
一切精(jīng)確加(jiā)工的(de)起點,來源於一種對完美的(de)信仰。質量還能更好嗎?缺陷還能更小嗎?功能還能更(gèng)優嗎?效率(lǜ)還能更高嗎?250年以(yǐ)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(zhe)一代代的天才與狂徒、工匠(jiàng)與(yǔ)技師、架構師與程序員,他們用“公差(chà)主義”重構世界,將人類帶入(rù)現代性。
公差絕對剛性,就(jiù)像射出去的子彈,射手極微的一下抖動,將有可能(néng)決定一輪比賽、一場(chǎng)戰爭、一支軍隊的(de)命運。戰場贏在(zài)公差,市場贏在(zài)公差,國家間的競爭、企(qǐ)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、產品的精良度,取決於企業、軍隊和國家管理的(de)精確性、係統性、通用性、可預測性、可檢測(cè)性。
精密加工製造業提供的都是製造業的(de)關鍵零部件,是產業鏈的最頂端(duān),是利潤最豐厚的核心部分。以空中巴士、波音為代表的飛機,以蘋果、三星、華為為代表的手機,以通用(yòng)、大眾為代表的汽車等,都需要大量(liàng)的精密製造類產品(pǐn)。從規模上來看,精密製造業可以覆蓋整個製造業的大約三分之一。
自(zì)從中國將“裝備製造業”列為國家發展(zhǎn)戰略後,中國的裝備製造業取得(dé)了突飛猛進的發展,很(hěn)多(duō)大(dà)型裝備的製造能力都已經躍居世界先進水平,甚(shèn)至成為世界的頂級水平,但中國製造業總體還是落後的,其落後就在於精密製造的落後。對此,有人這樣形(xíng)容(róng)我國(guó)的精密(mì)加工業:世界一流的機床做二流甚至三流的產品。
全球精密(mì)製造的梯隊格局(數據+案例):
1.美國
最近幾年流(liú)傳一種“東升(shēng)西降”的說法,一些媒體和專家常常(cháng)唱衰西方特別是美(měi)國的製造業。美(měi)國的製造業之所以給人日薄(báo)西山(shān)昨日黃花的印象,主要是因為美(měi)國的經濟學家和政客自己唱衰自己。但事實上(shàng),美國從(cóng)未放棄過製造業,也一直(zhí)是全球領先的製造(zào)業(yè)強國,其綜合實力超過歐洲和(hé)日本。
美國公司在高端製造領域從未缺席,所謂的製造業空心化也僅限於高(gāo)汙染,高耗能,低工資,低利潤的產業,是工業資本在全球(qiú)重新配置(zhì)資源的正常現象。也正因如此,跨國工業企(qǐ)業派駐外國的美國本土雇員(yuán)才會拿著高薪(xīn)在(zài)海外工廠享受生活。
支持美國製造業沒落的一個論據是美國機床業的沒落,曾經輝煌一時(shí)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。碩果僅存的也就是Haas,Hurco等物美價廉的高(gāo)性價比國(guó)際三流品牌(Hartinge還(hái)行)。
然而“美國機床製(zhì)造業正在沒落”是嚴重的誤判,原因在(zài)於我們的情報機構(gòu)和智庫的“頭部思維”,他們隻關注大的集團公司,而沒有深入到細分市場。機床、自動化、工業設備、工業軟件等領域(yù)恰恰是典型的長尾市場,雖然有較高的技術含量,但產業生態卻(què)更接近(jìn)餐飲,頭(tóu)部企業破(pò)產或被外資收購對整個行業並不造成根本影響,小企業(yè)的經營狀況才說(shuō)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(zì)動鑽(zuàn)鉚機起家,後來做過特種鑽床,複合材料興起(qǐ)後開始做鋪絲機,這幾年又進軍纖維連續3D打印。
當然,你也可以(yǐ)說它是自動化集成商,因為他們(men)用(yòng)了大量的機器人做加工動作(zuò)的載體。但是E公司在複(fù)合材料加工領域的(de)競爭對手都是歐美老(lǎo)牌的機床企業,比如法國(guó)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,在量產階段基本上(shàng)取代了手(shǒu)糊。除(chú)了美國E公司和前文提到的幾個老牌機床集團有開(kāi)發AFL設備的能力以外,最近5年(nián),歐洲和日本也有大量的中小企業開發出了差異化的AFL模塊(kuài)。
機床意味著產能,是製造業增長的先行指標,行業爆(bào)發也許就在2年之內。
在過(guò)去的10年裏,中國製造業其實是迷失在(zài)各種概念以及民族情緒中。一方麵,政府投入了大量的(de)社會資源振興民族製造業;另一方麵,政府對(duì)工業4.0、大數據、元宇宙能等概念顯現出無比的焦慮,好像中國製造業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(zhí)念讓政府寄希望於能(néng)夠實現(xiàn)“彎(wān)道超車”的“核心技術”,以至於更多的看似不是那麽核心的技術被忽略了。在屈指可數的幾個領域(yù)(如電池(chí),光伏,電動車)也許確實實(shí)現了彎道超車,但是在更多的賽道上,我們與製造業強國的差距其實是在(zài)拉大(dà)。
美國製造業的真(zhēn)實(shí)情況並不像國內媒體唱衰的那樣(yàng)已經空心(xīn)化,美國隻(zhī)是把傳統製造業轉移出去,航空航天、軍工、科學儀(yí)器(qì)、工業設備等高端製造業是(shì)加強的,甚至(zhì)比歐洲和日本更勝一籌,絲毫沒有減弱(ruò)的跡象。
而E公司車間裏在製的(de)設備和過(guò)飽和的訂單也說明航(háng)空(kōng)製造業正在複蘇。
2.德國
精密機床是德國的傳統優勢(shì)工業,德國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集團;德國通快集團是全球製造技術領域(yù)的(de)領導企業之一,其在(zài)激光加工領域(yù)排名全球第一;德國的埃馬克集團是世界上CNC倒立車機床舉足輕重(chóng)的製造商;德國(guó)的哈默公司同樣是世界最著名的機床製造商之一;哈默的五軸(zhóu)立式加工中心更是(shì)在國際市場處於領(lǐng)先地位。若資(zī)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)是高品質和效率的代表。
德國(guó)作為老牌工業(yè)強(qiáng)國(guó),其機床技術一直領先全球,擁有許多忠(zhōng)實的客戶(hù),據有(yǒu)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(zhī)一,其(qí)中從德國購買了906台高精密(mì)機床,進口總額高達5.63億美元(yuán),相當於平均一台是62.14萬美(měi)元。
德國製造的品(pǐn)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)業方麵的領先(xiān)優勢,精密金屬加工、精密光學、機械製造等方(fāng)麵的產品,在全球(qiú)都很受(shòu)歡迎。
其次,因(yīn)為德國(guó)曾經是一個以軍事立國(guó)的國家,整個國民養成了(le)軍人般(bān)的嚴謹,他們(men)製造東西的(de)時候,也把這種(zhǒng)嚴謹的態度帶入工作中,所以德國(guó)的東西往(wǎng)往及其精密(mì),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為一體的科研創新體係。
德國人始終相信一句話:真正決定企業前途命運的是研究與開發,而不是別的不能(néng)把握的客觀因素。因此,德國企業對(duì)研發(fā)投入毫不吝嗇,研發(fā)經費約占國民生產總(zǒng)值3%,位居世界前列。
除此之外,我們(men)還(hái)需提及德(dé)國的雙軌(guǐ)製職業教育(yù)體係。“德國(guó)製造”的成功離不開富有活力和高水準的技術工人。在培養技術工人的過(guò)程(chéng)中,德國注重推行雙軌製職業教育,即由學校和(hé)企業聯合展開職業教(jiāo)育。學校負責傳授理論知識,企業為學生安排(pái)到一線實習和培訓。
政府對數百個職業製定畢業考核標準,以確保教學和(hé)人才質量的評判水平。在德國(guó),一(yī)個技術工人的平均工資遠高於英、法、美、日等(děng)國,與白領階層相差無多。正是這些技術嫻熟的工人把研發(fā)出來的藍圖變成精美的(de)產品,投放市場,幫助德國企業在經(jīng)濟全球化過程中始(shǐ)終保持強大競爭力。
3.日本
日本的精(jīng)密加工工藝(yì),變態到令人發指。日本曾經製造了世界上(shàng)最小的艦(jiàn)船—模型(xíng)。所有零件都是新(xīn)型納米材料3D打印搞出來的,整船(chuán)全長隻有0.5毫米,船上(shàng)的大炮(pào),隻有0.003毫米(mǐ),什麽概念(niàn)?無非就是真的操控起來,精(jīng)準消滅你身上的蟎蟲罷了。猜猜怎麽組裝(zhuāng)的(de),是用精密的機械臂,看著電(diàn)子顯微鏡一點一點拚湊出來的。
日本MinebeaMitsumi公司(美蓓亞(yà)三美集(jí)團),是獲得(dé)吉(jí)尼斯世界紀錄“全世界(jiè)最小的商用鋼球軸承”的一家公司,他們用這個被吉尼斯世界紀錄認定為全(quán)球最小的商用鋼球軸承製作了被吉尼斯(sī)世界紀錄認定(dìng)為世界(jiè)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(sī)一(yī)個8人團隊60天的時(shí)間,才(cái)完成。用手根本拿不起來,可(kě)能花了60天是因為那個(gè)軸承(chéng)老是掉?
就算不小心被誤(wù)食(shí),它(tā)這個體量,估計也會隨著排泄物消失在(zài)茫茫的,液體中。這吉尼斯世界紀錄,拿的不虧。
日本還有(yǒu)一家科琅淳河野(yě),他們是全世(shì)界最小的(de)手術(shù)針的生產商。最細的到底有多細?隻有0.03毫米(mǐ),縫合(hé)傷口所用的線,直徑僅有0.012毫米。
這時候(hòu)你可能會有(yǒu)疑(yí)問,這(zhè)麽細的手術針,難道不會(huì)斷(duàn)掉?不,不會的,它是由特(tè)種不鏽鋼材切割(gē)拉伸(shēn)磨尖每一道工序經過嚴(yán)格製作才加工完成的(de)。
它可以做顯微手術,這在(zài)以前是無法實現的。可是,有人能捏著這根手術針做精細血管手(shǒu)術,手不抖嗎?嗯,不抖的話,腎真好(hǎo)。日(rì)本國立材(cái)料研究所NIMS,利用(yòng)超精(jīng)細加工,居然(rán)做(zuò)到在蟎蟲身上刻了個2μm的N字。
論文:精密加工製造才(cái)是中國製(zhì)造真正(zhèng)的短板?(上(shàng))——全球梯隊
06-13-2024
