論文:精(jīng)密加工製造才(cái)是中(zhōng)國製造(zào)真正的短板?(上)——全球梯隊
一切精確加工的起點(diǎn),來源(yuán)於一種對完美的信仰。質量還能更好嗎?缺陷還能更小嗎?功能還能更優嗎?效率還能更高嗎?250年以來(lái),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(yī)代(dài)代的天才與狂徒、工匠與技師、架構師與程序員,他們用“公差主義”重構世界,將人(rén)類帶入現代性(xìng)。
公差絕對剛性,就像射出去的子彈(dàn),射手極微的一下抖動,將(jiāng)有可能決定一(yī)輪(lún)比賽、一場戰爭、一支軍隊的命運。戰(zhàn)場贏在公差,市場贏在公(gōng)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,取決於公差所定義的武器的精良(liáng)度、產品的精良度,取決(jué)於企業、軍隊(duì)和國家(jiā)管理的精確性、係統性(xìng)、通(tōng)用性、可預測性、可檢測性。
精密加工製造業提供的都是製(zhì)造業的關鍵(jiàn)零部件,是產業鏈的最頂端,是利潤最豐厚的核心部分。以空中巴士、波音為代(dài)表的飛機,以蘋(píng)果、三星、華為(wéi)為(wéi)代表的手機,以通用、大眾(zhòng)為代表(biǎo)的汽車等,都需要大量的精(jīng)密(mì)製造類產品。從規模上來看,精密製造(zào)業可以覆蓋整個製造業(yè)的大約三分之一。
自從中(zhōng)國將“裝備製(zhì)造業”列為國家發展戰略後,中(zhōng)國(guó)的裝備製造業取得了突飛猛進的發展,很多大型裝備(bèi)的製造能力都已經躍居世界先(xiān)進水平,甚至成為世界(jiè)的頂級水平,但中國製造(zào)業總體還是落後的,其落後就在於精(jīng)密製造的落後。對此,有人(rén)這樣形容我國的精密加工業:世界一流的機床做二流甚至三流的產(chǎn)品。
全球精密製造的梯隊格(gé)局(數據+案例):
1.美國(guó)
最近(jìn)幾年流傳一種“東升西降”的說法,一些媒體和(hé)專家(jiā)常常唱衰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(rì)黃花的印象,主要是因為美國(guó)的經濟學(xué)家和政(zhèng)客自己唱衰自(zì)己(jǐ)。但事實(shí)上,美國從未放棄過製造業,也一直是(shì)全球(qiú)領先的製造(zào)業(yè)強(qiáng)國,其(qí)綜合實力超過歐洲和日本。
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汙染,高耗能,低工資,低利潤的產業(yè),是工業資本在全球重(chóng)新配置資源的正常現象。也正因如此,跨國工業企業(yè)派駐外國的(de)美(měi)國本土雇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是美國機床業的沒落,曾經輝煌一(yī)時的辛辛那提、美格、格裏森(sēn)等品牌紛紛被(bèi)歐洲,日本企(qǐ)業收入囊中。碩果僅存的也就是Haas,Hurco等物美(měi)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)嚴重的誤判,原因在(zài)於我們的(de)情報機構和智庫的“頭部思維”,他們隻關注大的集團公(gōng)司,而沒(méi)有深入到細分市場。機床、自動(dòng)化(huà)、工業設備、工業軟件等領域恰(qià)恰是典型的(de)長尾市場,雖(suī)然有較高的技術含量,但產(chǎn)業生態卻更接近餐飲,頭部企業破產或被外資收購對整個行業並不造成根本影響,小企(qǐ)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(dòng)鑽鉚機起家,後來(lái)做過特(tè)種鑽床,複合材料興起後開始做鋪絲機,這幾年又進(jìn)軍纖維連續3D打印(yìn)。
當(dāng)然,你也可(kě)以說它是自動化集(jí)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公司在複合材料加工領域的競(jìng)爭對手都是歐(ōu)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(dài)機幾乎已經成了複合材料零(líng)件預成型的必備,在量產階段基(jī)本上(shàng)取代了手糊。除了美國E公司和前文提到的幾個老牌機(jī)床集團有開發AFL設備的能力以外,最近5年,歐洲和日本也有大量的中小企業開發出了差異化(huà)的AFL模塊。
機床意味著產能(néng),是製造業增長的先行指標,行業爆發也許就在2年之內。
在過去的(de)10年裏,中國製造業其實(shí)是(shì)迷失在各種概念以及民族(zú)情緒中。一方麵,政府(fǔ)投入了大量的社會資源振興民族製造業;另一方麵,政府對(duì)工(gōng)業4.0、大數據、元宇宙能等概念顯現出無比的(de)焦(jiāo)慮,好像(xiàng)中國製造業一旦錯過任何一個概念(niàn)就再(zài)也無(wú)法(fǎ)趕超西方(fāng)。但正是這種“超(chāo)英趕美”的執念(niàn)讓政府寄(jì)希望於能夠實現“彎道超車(chē)”的“核心技術”,以(yǐ)至(zhì)於更多的看似不是那麽核(hé)心的技術被忽略了。在屈指可數的幾(jǐ)個領域(如(rú)電池,光伏,電動車)也許確(què)實實現了彎(wān)道超車,但是在更(gèng)多的賽(sài)道上(shàng),我們與製造業強國的(de)差距其實是在拉大。
美國製造業的真實情況並不像國內媒體唱(chàng)衰的那樣已經空心化,美國隻是把傳統製造業轉移出去(qù),航空航天、軍工、科學儀器、工業設備等高端製造業是加強的(de),甚至(zhì)比歐洲和日本更(gèng)勝一(yī)籌,絲(sī)毫沒有減(jiǎn)弱的跡象。
而E公司車間裏在(zài)製的設備和過飽和的訂單也說明航空製造業正在複蘇(sū)。
2.德國
精密機床是德國的傳統優勢工業,德國的精(jīng)密(mì)機床享譽世界。德(dé)國的德馬吉森精機是歐洲(zhōu)第一大機(jī)床集團;德國(guó)通快集(jí)團是全球製造技術領域的領導企業之一,其在激光加(jiā)工領域(yù)排名全球第一;德國的埃馬(mǎ)克集團是世界上CNC倒立車機床舉足輕重的製造商(shāng);德國(guó)的哈默公司同樣是(shì)世界最著名(míng)的機(jī)床製造商之一(yī);哈默的五軸立式加工中心更是在國際市場(chǎng)處於領先地位。若資金允許,可以說幾乎(hū)所有的企業都會首選德國(guó)機床,原因是德國機床是高品質和效率的代表。
德國(guó)作為老牌工業強國,其機(jī)床技術一直領先全球,擁有許多忠實的客戶,據有關數(shù)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(é)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,相當於平均(jun1)一台是62.14萬美元。
德(dé)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(liào)學方麵領先。德國依靠(kào)其基礎工業(yè)方麵的領先優勢,精密金屬加工、精密光學、機械製造等方麵的產品,在全(quán)球都很(hěn)受歡迎(yíng)。
其次,因為德國曾經是一個以軍事立國的國家,整個國民養成了(le)軍人般的嚴謹,他們製造東西的時候,也把這種嚴謹的態度帶入工作(zuò)中,所(suǒ)以德國的東西往往及(jí)其精密,質量上(shàng)佳。還(hái)有(yǒu)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、知識傳播(bō)和(hé)人力培訓為一體的科研創新(xīn)體係。
德國人始終(zhōng)相信一句(jù)話:真正決定企業前途命運的是研究與開發,而不是別的不能把握的客觀因素。因此,德國(guó)企業對研發投入毫不(bú)吝(lìn)嗇,研發經費約占國民生產總值3%,位居世界前列。
除此之外,我們還需提及(jí)德(dé)國的雙軌(guǐ)製職(zhí)業教育體係。“德(dé)國製造”的成功離不開富有活力和高水準的技術工人。在培養技術工人的過程(chéng)中,德國注重推行雙(shuāng)軌製職業(yè)教育,即由學校和企業聯合展開職業教育。學校(xiào)負責傳(chuán)授理論知識,企業為學生安排到一(yī)線實習和培(péi)訓。
政府對數百個(gè)職業製定畢業考核標準,以確保教學和人才質量的評判水平。在德國,一個技術工人(rén)的平均工資遠高於英、法、美、日等國(guó),與白領階層相差無(wú)多。正是這些技術嫻熟的(de)工人把研(yán)發出來(lái)的藍圖變成精(jīng)美(měi)的(de)產品,投放(fàng)市場(chǎng),幫助德(dé)國企業(yè)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(jīng)密加工工藝,變態到令人(rén)發指。日本曾經製造了世界上(shàng)最小的艦船—模型。所有零件都是新型納米(mǐ)材料3D打印搞出來的,整船全長隻有0.5毫米,船上的大炮,隻有0.003毫米,什麽概(gài)念?無非就是真(zhēn)的操控起來,精準消滅你(nǐ)身上的蟎蟲罷了。猜(cāi)猜怎麽組裝的,是用(yòng)精密的機械(xiè)臂,看著(zhe)電子顯微鏡一點一點拚湊出來的。
日(rì)本MinebeaMitsumi公司(美蓓亞三美集團),是獲得(dé)吉尼斯世界紀錄“全世界最小的商用鋼球軸承”的一家公司,他們用這個被吉尼(ní)斯世界紀錄認定為全球最小(xiǎo)的商用鋼球軸承製作了被吉尼斯世界紀錄認定(dìng)為世界上最小的指尖陀(tuó)螺,有多小?
它隻(zhī)有5.09毫米的大小,但是卻花費了(le)該公司一個8人團隊(duì)60天(tiān)的時間,才完成。用手根本拿不起來,可能花了60天是因為那(nà)個軸承老是掉?
就(jiù)算不小心被誤食,它這(zhè)個體(tǐ)量,估(gū)計也會隨著排泄物消失(shī)在(zài)茫茫的,液(yè)體中。這吉尼斯(sī)世界紀錄,拿(ná)的不虧。
日本還有一家科琅(láng)淳河野,他們是全世界最小的手術針的生(shēng)產商。最(zuì)細的到底有多細?隻有0.03毫米,縫合(hé)傷口所用的線,直徑僅有0.012毫米。
這時候你可能會有(yǒu)疑問,這麽細的手術(shù)針,難道不會斷掉?不,不會(huì)的,它是(shì)由(yóu)特種不鏽鋼材切割拉伸磨尖每一道工序經過嚴格(gé)製作才加工完成的。
它可以做(zuò)顯微手術,這在以前是無法(fǎ)實現的。可是,有人(rén)能捏著這根手術針做精細血管手術,手不抖(dǒu)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:精密加工製造才是中國製造真正的短(duǎn)板?(上)——全球梯隊
06-13-2024
