2020年世界貿(mào)易組織全球機(jī)床行業(yè)數(shù)據(jù)出爐,中國機(jī)床產(chǎn)值和消費(fèi)額分別為169.5億歐元與186.1億歐元,均為世界第一。這是中國機(jī)床產(chǎn)業(yè)自2009年首次成為世界產(chǎn)值第一之后,再一次向世界證明,我們是一個(gè)機(jī)床大國。
然而,人們不禁疑問,從2009年到2020年,中國是否已經(jīng)從機(jī)床大國,變?yōu)闄C(jī)床強(qiáng)國?
2008年,世界機(jī)床產(chǎn)值排名前十分別為:德國通快、日本山崎馬扎克、德國吉德曼、日本大隈、日本天田(AMADA)、美國MAG、日本森精機(jī)、中國沈陽機(jī)床、日本捷太格特(Jtekt)、中國大連機(jī)床。前10當(dāng)中,德國2家,日本5家,美國1家,中國有2家。
13年之后,世界前10大連機(jī)床床企業(yè)中,德日依舊霸榜,兩家中國大陸的機(jī)床企業(yè)卻被臺(tái)灣企業(yè)所取代。更令人唏噓的是,中國機(jī)床行業(yè)的四大支柱企業(yè)——沈陽機(jī)床、大連機(jī)床紛紛并入通用技術(shù)集團(tuán),昆明機(jī)床也已退市,只余秦川苦苦支撐,離世界前10的距離越來越遠(yuǎn)……為什么在產(chǎn)值、消費(fèi)額均為世界第一的今天,我國機(jī)床依然“大而不強(qiáng)”?
機(jī)床行業(yè)的意義重大。對(duì)于高科技行業(yè)而言,機(jī)床是現(xiàn)代工藝技術(shù)的集大成者,沒有先進(jìn)的加工技術(shù),就沒有現(xiàn)代制造的核心競(jìng)爭(zhēng)力;對(duì)于國家而言,機(jī)床行業(yè)是國之重器,屬于立國之本,沒有自主創(chuàng)新的高端機(jī)床就沒有做世界一流強(qiáng)國的資格。
短暫的輝煌
我國機(jī)床行業(yè)起步并不晚。1949年新中國成立后,在蘇聯(lián)專家建議下,“一五”時(shí)期,國家對(duì)部分機(jī)修廠進(jìn)行改造并新建了一些企業(yè),其中有18家企業(yè)被確定為機(jī)床生產(chǎn)的重點(diǎn)骨干企業(yè),被業(yè)內(nèi)稱為“十八羅漢”。
它們代表了當(dāng)時(shí)我國裝備制造業(yè)乃至整個(gè)工業(yè)發(fā)展“母機(jī)”最高水平,也曾創(chuàng)造出了無數(shù)個(gè)機(jī)床行業(yè)的第一:新中國第一臺(tái)車床(沈一機(jī))、第一臺(tái)臥式銑鏜床(沈二機(jī))、第一臺(tái)數(shù)控龍門銑(齊二機(jī))、第一臺(tái)三座標(biāo)數(shù)控龍門移動(dòng)式銑床(北一機(jī))……
“十八羅漢”及其專業(yè)分工
1958年的秋天,當(dāng)朝鮮勞動(dòng)黨主席金日成在周總理的陪同下興致勃勃地來到清華大學(xué)的車間參觀時(shí),等候多時(shí)的師生們熱烈歡迎了這位異國客人:沒有用鮮花,沒有用掌聲,而是聚精會(huì)神的操作著一臺(tái)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)床,加工著什么。
不一會(huì)兒,一塊刻有“金日成萬歲”五個(gè)字的鋼板被遞到了金日成的手里,他立刻饒有興致地接過來,撫摸著,詢問著。隨后,又一塊寫著“毛主席萬歲”的鋼板被遞到了周總理的手中。金日成主席對(duì)這一先進(jìn)的技術(shù)贊不絕口,立刻題詞留念。這臺(tái)完成了刻字的設(shè)備就是我國第一臺(tái)由清華大學(xué)和北京第一機(jī)床廠聯(lián)合研制的數(shù)控機(jī)床:X53K1。
1958年我國第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床X53K1
彼時(shí),掌握“數(shù)控”這種尖端技術(shù)的工業(yè)發(fā)達(dá)國家對(duì)中國采取絕對(duì)封鎖的政策,在沒有樣機(jī)和可供參考的技術(shù)資料的前提下,平均年齡只有24歲的科研人員,包括教授、工程技術(shù)人員、工人、學(xué)生等,只憑著一頁“僅供參考”的資料卡和一張示意圖,僅僅用了9個(gè)月的時(shí)間便攻下了一道又一道的難關(guān),研制成功了數(shù)控系統(tǒng),由它來控制機(jī)床的工作臺(tái)和橫向滑鞍以及立銑頭進(jìn)給運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)。
設(shè)計(jì)出我國第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的團(tuán)隊(duì)成員
這不能不說是一個(gè)奇跡。要知道,研制成功數(shù)控機(jī)床,美國用了4年,英國用了兩年半,而日本當(dāng)時(shí)尚且沒有完全掌握技術(shù),還在摸索中。
可以說,當(dāng)時(shí),我國與工業(yè)發(fā)達(dá)國家在機(jī)床領(lǐng)域的差距僅在五年左右。然而,自上世紀(jì)90年代中后期開始,我國機(jī)床行業(yè)與發(fā)達(dá)國家差距被逐步拉大。
蘇聯(lián)解體的30年
1991年12月25日,蘇聯(lián)宣告解體,這個(gè)曾經(jīng)的超級(jí)大國徹底從世界舞臺(tái)中消失,全球軍工市場(chǎng)出現(xiàn)了失衡,間接導(dǎo)致世界機(jī)床行業(yè)發(fā)生變革。
為什么?機(jī)床是制造業(yè)的基礎(chǔ),制造業(yè)是軍事工業(yè)的基石。軍工市場(chǎng)需求的突變,導(dǎo)致無人采購高端機(jī)床生產(chǎn)軍工用品。1994年,德國最大的三家機(jī)床廠德克爾、馬豪和吉特邁紛紛出現(xiàn)虧損和倒閉的情況。為了挽救危機(jī),吉特邁整合德克爾和馬豪兩家公司,合并組建了德馬吉機(jī)床集團(tuán)。三大廠商的“捆綁”帶來了技術(shù)優(yōu)勢(shì)和規(guī)模優(yōu)勢(shì),在市場(chǎng)化的推動(dòng)下,德馬吉不僅很快將技術(shù)轉(zhuǎn)化為新的生產(chǎn)力,迅速在全球市場(chǎng)攻城略地。
在西方工業(yè)力量重構(gòu)之時(shí),遠(yuǎn)在東亞的中國剛剛結(jié)束了計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制。黨的十一屆三中全會(huì)后,我國確立了國有企業(yè)改革的方針,強(qiáng)調(diào)以擴(kuò)大企業(yè)自主權(quán)為主要形式,調(diào)整國家與企業(yè)之間的生產(chǎn)管理權(quán)限與利益分配關(guān)系,在企業(yè)內(nèi)部建立各種形式的經(jīng)濟(jì)責(zé)任制。
到1990年前,我國機(jī)床行業(yè)共有8個(gè)綜合性研究院所、37個(gè)專業(yè)研究所與企業(yè)設(shè)計(jì)部門,已經(jīng)形成了機(jī)床工具行業(yè)科研開發(fā)體系。在國有企業(yè)改革的浪潮下,建國初成立的十八家國有機(jī)床骨干企業(yè)不是改革轉(zhuǎn)制,就是破產(chǎn)重組,“七院一所”也轉(zhuǎn)型為企業(yè),各謀生路。原有的機(jī)床科研開發(fā)體系被打碎。
為了推動(dòng)市場(chǎng)化發(fā)展,1998年,擁有4600多人,管理900多家企業(yè)的機(jī)械工業(yè)部也被撤銷。
經(jīng)濟(jì)體制改革之后,為了生產(chǎn)更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品,中國一些企業(yè)不惜高價(jià)大量引進(jìn)日、德、美等國的數(shù)控技術(shù),以縮小與發(fā)達(dá)國家的差距。如濟(jì)一機(jī)床與日本山崎馬扎克率先合作,開創(chuàng)了機(jī)床業(yè)國際合作的先河。之后,沈二機(jī)與德國沙爾曼、齊一機(jī)與德國瓦德里!(jì)根等紛紛合作……學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù),讓“十八羅漢”一度功力暴漲。
這種引進(jìn)其實(shí)是一把雙刃劍,一些企業(yè)獲得了技術(shù),但原有的機(jī)床體系受到了沖擊,自主創(chuàng)新能力的進(jìn)化受到一定程度的扭曲,大跨步前行的同時(shí),也給未來的可持續(xù)發(fā)展打來了隱憂。
2001年,中國加入世界貿(mào)易組織(WTO),制造業(yè)井噴,機(jī)床需求暴漲。作為中國機(jī)床業(yè)“領(lǐng)頭羊”的沈陽機(jī)床趕上前所未有的好時(shí)代,一路高歌猛進(jìn):2004年吞并云機(jī)、昆機(jī),壟斷車床、鏜銑床市場(chǎng);2005年,再并購德國希斯,力圖掌握數(shù)控機(jī)床高端技術(shù)。
2008年,沈陽機(jī)床、大連機(jī)床在世界機(jī)床企業(yè)產(chǎn)值排名TOP10中,分別位列第8、第10。濟(jì)二機(jī)床成了“世界三大數(shù)控沖壓裝備制造商”之一,讓中國大型汽車沖壓產(chǎn)線,闖入了美國福特、日產(chǎn)北美、法國標(biāo)致雪鐵龍的制造車間。值得一提的是,在2012年的全球機(jī)床排行榜上,沈陽機(jī)床已以180億元的銷售額,問鼎世界第一。
“雖然從表面上看,2001年之后我國機(jī)床業(yè)迎來‘黃金十年’,行業(yè)總產(chǎn)值暴漲10倍,但是大多數(shù)企業(yè)片面追求數(shù)量和規(guī)模,把技術(shù)研究放在了第二位,而且原來的學(xué)徒制沒有了,工人都是合同工,過度追求經(jīng)濟(jì)效益,工匠精神也都丟失了。更可惜的是,原來完整的工業(yè)研究體系因?yàn)楦闹仆帘劳呓,只剩航空航天和軍工的研發(fā)體系較為完整。導(dǎo)致我國機(jī)床與國外先進(jìn)國家的差距越來越大,原來可能差5年,現(xiàn)在要差15年。”瑞士托納斯機(jī)床大中華區(qū)總經(jīng)理單錫林先生說。
但當(dāng)中國市場(chǎng)告別井噴式增長,重新回到增量有限且全球企業(yè)激烈競(jìng)爭(zhēng)的常態(tài),中國機(jī)床業(yè)的各種短板再度暴露無遺。曾經(jīng)快速發(fā)展的幾家領(lǐng)軍企業(yè),轉(zhuǎn)眼成為衰落最快的反面典型,并在最近兩年集體進(jìn)入“告別演出”時(shí)代。
數(shù)據(jù)顯示,2019年,中國規(guī)模以上機(jī)床企業(yè)15.1%虧損;2020年上半年,這個(gè)數(shù)字進(jìn)一步擴(kuò)大到24.1%。中國機(jī)床業(yè)曾經(jīng)的“四大天王”,老大(沈陽機(jī)床)、老二(大連機(jī)床)破產(chǎn)重整,老三(秦川機(jī)床)也陷入嚴(yán)重虧損。
此外,從整個(gè)行業(yè)來看,中國高檔數(shù)控機(jī)床的國產(chǎn)化率不到10%,90%以上靠進(jìn)口,我國機(jī)床在高端領(lǐng)域被國外企業(yè)全面壓制。五軸及以上加工中心自給率不到10%,其中龍門式加工中心及立式加工中心等的自給率甚至不到1%,材料、刀具、冷卻液等絕大部分依賴進(jìn)口。
眾手扼喉
中國機(jī)床行業(yè)出現(xiàn)這樣的結(jié)果,有以下幾點(diǎn)原因。
1)核心技術(shù)缺失
1996年,沈陽機(jī)床耗資上億元,引入美國橋堡的數(shù)控技術(shù),但外方只發(fā)來一個(gè)源代碼數(shù)據(jù)包,卻不告知核心技術(shù)原理及使用原理;2005年,沈陽機(jī)床買下德國希斯,以為技術(shù)到手。沒想到,德國法律規(guī)定,“本土知識(shí)不得外移”,五軸以上機(jī)床技術(shù)更對(duì)中國禁運(yùn)。2007年,沈陽機(jī)床打算用6000萬歐元,買下一套數(shù)控系統(tǒng)源代碼,但專家一論證,解讀要5年,產(chǎn)業(yè)化再5年,技術(shù)都過時(shí)了。
其實(shí),出于政治和科技安全考慮,德國聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)和出口管制局一直對(duì)機(jī)床出口有著嚴(yán)格的限制。一方面,嚴(yán)格限制出口機(jī)床的精度;另一方面,對(duì)出口機(jī)床用途加以嚴(yán)格限制,高精度機(jī)床不向我國軍工企業(yè)、教育機(jī)構(gòu)和機(jī)床廠出售。
日本通商產(chǎn)業(yè)省(MITI)也有類似政策,并且日本企業(yè)也有相應(yīng)的保護(hù)措施。
2)外國企業(yè)打壓
凡是中國不能自主制造的,國外品牌便高價(jià)出售或禁售;凡是中國實(shí)現(xiàn)自主突破的,國外企業(yè)立刻低價(jià)傾銷,讓中國企業(yè)巨額的研發(fā)費(fèi)用打水漂。于是,中國企業(yè)陷入“高端畏難,中端乏力,低端仿制”的尷尬境地。
在高端領(lǐng)域,我國機(jī)床企業(yè)對(duì)于一些高端行業(yè)的需求,連碰都不敢碰。比如在近年的主機(jī)廠招投標(biāo)過程中,有大量的生產(chǎn)綱領(lǐng)及CPK、CMK(CPK,CMK,這些指標(biāo)主要考量的是對(duì)生產(chǎn)設(shè)備能夠滿足要求及穩(wěn)定性的能力評(píng)價(jià))等條件嚴(yán)格的驗(yàn)收指標(biāo),導(dǎo)致大陸廠商知難而退,參與產(chǎn)線機(jī)床競(jìng)標(biāo)的企業(yè)幾乎全部為德國、日本或瑞士企業(yè),偶爾可以見到中國臺(tái)灣和韓國企業(yè),但極少有中國大陸企業(yè)參與競(jìng)標(biāo)。
在中端領(lǐng)域,日本機(jī)床以其可靠耐用的性能以及較便宜的價(jià)格牢牢占據(jù)了我國的中端市場(chǎng)。以臥式加工中心為例,日本森精機(jī)、山崎馬扎克、日本大隈等企業(yè)占據(jù)了我國超過80%的市場(chǎng)。在吉利、長城等國產(chǎn)汽車品牌的產(chǎn)線中,十余年前便已是德國、日本機(jī)床的天下。
在低端領(lǐng)域,一邊是大量中小民營機(jī)床企業(yè),聚集在山東滕州(中國中小機(jī)床之都)、浙江玉環(huán)(中國經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床之都)等地,陷入低端混戰(zhàn)。另一邊是,企圖打破國外壟斷的大型企業(yè),他們?cè)谕度刖拶Y研發(fā)成功后,產(chǎn)生不了利潤,陷入“越創(chuàng)新、越破產(chǎn)”的困局。
3)違背產(chǎn)業(yè)規(guī)律
機(jī)床行業(yè)是高技術(shù)門檻、高專業(yè)分工而且需要長期積累的典型。德國擁有完整的工業(yè)體系,學(xué)徒制、雙元制等教育體系為制造業(yè)提供了源源不斷的高質(zhì)量“新鮮血液”,同時(shí)企業(yè)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí),追求在“窄領(lǐng)域”做強(qiáng)。在這一基礎(chǔ)上,德國誕生了1300余家單項(xiàng)冠軍企業(yè),為德國高端機(jī)床行業(yè)的發(fā)展提供了“豐沃土壤”。
日本企業(yè)更加崇尚代際傳承、技術(shù)傳承,不做自己不熟悉的領(lǐng)域,追求精益求精。在這一文化的主導(dǎo)下,日本現(xiàn)有長壽企業(yè)數(shù)量高達(dá)3900家。其中,大量著名機(jī)床企業(yè)的壽命已超百年,綿延幾代人,歷久不衰,比如山崎馬扎克(成立于1919年)、發(fā)那科(成立于1956年)、森精機(jī)(成立于1951年)等。
而中國的機(jī)床企業(yè),但凡有了一定的成績(jī),就會(huì)走上“貪大求快”的道路,沈陽機(jī)床、大連機(jī)床都是因此走入“萬劫不復(fù)”的艱難處境。比如,沈陽機(jī)床曾砸出10多億打造出世界上第一款智能化、互聯(lián)化數(shù)控系統(tǒng)——i5,并在i5推出后推出i5數(shù)控機(jī)床。時(shí)任沈陽機(jī)床集團(tuán)董事長關(guān)錫友甚至提出要把i5鍛造成機(jī)床業(yè)的“蘋果”,顛覆機(jī)床業(yè)商業(yè)模式的宏圖,但最終卻被證明是步子邁太大:到2016年年初,i5已獲得10000臺(tái)超級(jí)訂單,但當(dāng)年沈陽機(jī)床卻巨虧14億元。
導(dǎo)致巨虧的原因集中于兩點(diǎn):一方面,為了快速占領(lǐng)市場(chǎng),沈陽機(jī)床定下以租代售的策略,結(jié)果導(dǎo)致入不敷出;另一方面,沈陽機(jī)床還長期短債長投搞研發(fā)與擴(kuò)張。僅2017年,沈陽機(jī)床實(shí)施了92.51億債轉(zhuǎn)股,依然難解現(xiàn)金流枯竭和債務(wù)暴雷。
4)工業(yè)基礎(chǔ)薄弱
我國工業(yè)基礎(chǔ)不牢、“養(yǎng)分”貧瘠,自上世紀(jì)90年代后期開始,我國缺失了完整的機(jī)床產(chǎn)業(yè)研發(fā)體系,嚴(yán)重制約了我國機(jī)床行業(yè)的發(fā)展。在上游設(shè)計(jì)、制造端,我國在材料、零部件以及經(jīng)驗(yàn)等方面基礎(chǔ)薄弱,難以支撐我國高端機(jī)床領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全面自主;在下游應(yīng)用端,離開了進(jìn)口原料,高端機(jī)床在我國如同“廢銅爛鐵”一樣無用武之地。
僅以材料為例,我國基礎(chǔ)材料均質(zhì)性、切削性能等指標(biāo)較國外有較大差距,不僅高端刀具依賴進(jìn)口,大量下游應(yīng)用端的高端材料也嚴(yán)重依賴進(jìn)口。北京某廠曾斥巨資購買瑞士機(jī)床,但使用國產(chǎn)料進(jìn)行驗(yàn)收測(cè)試時(shí)(棒料,公差h7級(jí)),經(jīng)過三個(gè)月嘗試,無論如何無法通過測(cè)試。與廠家接洽后,廠家用瑞士材料進(jìn)行加工測(cè)試,一切正常。
在這種“內(nèi)憂外患”的情況下,我國機(jī)床行業(yè)被歐美日等國迅速甩開,趕超乏力。
拆解“著力點(diǎn)”
目前,發(fā)達(dá)國家在機(jī)床行業(yè)全面領(lǐng)先,而我們?cè)谠S多基礎(chǔ)共性領(lǐng)域仍然出現(xiàn)明顯短板。根據(jù)我國機(jī)床工具協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),從技術(shù)上看,我國與國外機(jī)床的差距主要體現(xiàn)在以下六個(gè)方面:加工精度;可靠性;機(jī)床內(nèi)部的電、氣、控制系統(tǒng)等裝置;加工速度;外形;智能化。
1)加工精度
機(jī)床是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)電信息系統(tǒng),在加工過程中會(huì)受到靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、振動(dòng)以及熱的影響。僅以內(nèi)部熱影響為例,它包括電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線生熱、絲杠導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)摩擦生熱、切削過程生熱等數(shù)十甚至數(shù)百項(xiàng)影響因素,而產(chǎn)生的熱量又會(huì)造成零件的受熱變形,造成刀具及材料性能的變化,最終疊加體現(xiàn)在加工誤差上。
歐洲在這方面已經(jīng)能夠建立起對(duì)應(yīng)的物理模型,能夠通過高精度仿真的方式,模擬分析加工誤差來源,并加以補(bǔ)償,提高加工精度,但目前我國企業(yè)甚至對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線生熱這一熱源項(xiàng)尚無有效研究。
2)可靠性
德馬吉森精機(jī)(DMG MORI)的返修率有著嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系,數(shù)年前,德馬吉森精機(jī)公司允許的年返修率已低至1.8次/(千臺(tái)*年),這一數(shù)據(jù)低于我國目前返修率至少一個(gè)數(shù)量級(jí)。
3)電、氣、控制系統(tǒng)
有效、完備的控制系統(tǒng)是機(jī)床實(shí)現(xiàn)高加工精度和智能化的前提,而完善、合理的傳感器系統(tǒng)則是控制系統(tǒng)的核心硬件基礎(chǔ)。
德瑞日美等國機(jī)床企業(yè)在漫長的發(fā)展過程中,積累了大量Know-How,了解所需傳感器的數(shù)量、種類、精度、安裝位置等相關(guān)信息,以德馬吉森精機(jī)目前市場(chǎng)上的五軸削銑加工中心DMC 80 FD duo BLOCK為例,一臺(tái)機(jī)床在關(guān)鍵部位配備了包括溫度、力、振動(dòng)、潤滑液流量、冷卻液溫度等在內(nèi)的超過60個(gè)傳感器。通過傳感器,所需的機(jī)床及加工信息可以被精準(zhǔn)實(shí)施的收集,通過適當(dāng)?shù)目刂品椒,及時(shí)完成在線的修正補(bǔ)償。
4)加工速度
我國機(jī)床加工速度慢可以部分歸因于我國的機(jī)床設(shè)計(jì)能力的不足。目前,我國存在大量中小型工廠,其中使用的設(shè)備仍為沈陽機(jī)床廠的CA6150等簡(jiǎn)單機(jī)床設(shè)備,在一些著名的單項(xiàng)冠軍上榜企業(yè)中,車間中大量使用的也是較為落后的90年代的數(shù)控機(jī)床,生產(chǎn)效率低下。有消息透露,2019年中國臺(tái)灣地區(qū)的機(jī)床企業(yè)已全部淘汰手動(dòng)機(jī)床的生產(chǎn),而沈陽機(jī)床1/3的生產(chǎn)線仍然在生產(chǎn)售價(jià)僅5萬元的手動(dòng)機(jī)床,沒有全面數(shù)控化,導(dǎo)致沒有精力攻關(guān)前沿技術(shù),逐漸被中國臺(tái)灣地區(qū)和韓國的機(jī)床企業(yè)趕超。
相比之下,歐洲的機(jī)床廠商則能夠針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)機(jī)床進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)和改進(jìn)。以瑞士著名機(jī)床托納斯(Tonors)為例,該廠開發(fā)了大量針對(duì)細(xì)長棒料和針對(duì)鐘表中高精度小尺寸零件的加工中心。該公司用于生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴的機(jī)床,可以完成自動(dòng)上下料,加工一個(gè)噴油嘴只需幾秒鐘,可實(shí)現(xiàn)每年數(shù)百萬零件的加工量,在保證高精度的同時(shí)確保生產(chǎn)效率。
5)外形
過去機(jī)床設(shè)計(jì)都是方方正正的,三十多年前,汽車也是那樣的風(fēng)格。但是以德馬吉森精機(jī)為代表的機(jī)床制造商,在2000年開始請(qǐng)意大利法拉利汽車的設(shè)計(jì)師來設(shè)計(jì)機(jī)器的外形,突出流線型,考慮人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用,不再“傻大黑粗”,不再方方正正,雖然也是啟用黑色和深灰色,但是一改過去不是白就是綠以及橙色等顏色,給人一種高檔藝術(shù)品的感覺,使操作人員心理穩(wěn)定,靜下來,不再感覺是在做工業(yè)加工。這些年,我國國產(chǎn)機(jī)床雖然外形也在改進(jìn),在顏色設(shè)計(jì)上進(jìn)步很多,但流線型設(shè)計(jì)還沒做到。
6)智能化
我國機(jī)床行業(yè)部分從業(yè)者對(duì)機(jī)床智能化的認(rèn)識(shí)仍較淺,某位機(jī)床行業(yè)的資深專家曾在接受訪談時(shí)公開表示,自家機(jī)床的智能化就體現(xiàn)在通過手機(jī)可以控制機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)。這種將智能簡(jiǎn)單等同于“遙控”的思想是不足以指導(dǎo)我國在機(jī)床智能化領(lǐng)域完成突破,實(shí)現(xiàn)機(jī)床“自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自診斷”甚至是“自決策”的。
目前,歐洲的機(jī)床企業(yè)在智能化的路上已經(jīng)領(lǐng)先我們?cè)S多,以德馬吉森精機(jī)的Celos為例,目前這款機(jī)器已經(jīng)能夠大幅優(yōu)化人機(jī)交互,將機(jī)床功能組塊化,開發(fā)成類似App的功能,用戶可以在面板上更加簡(jiǎn)便快捷的進(jìn)行加工編程操作。此外,Celos已實(shí)現(xiàn)加工過程的高精度仿真,加工中心在接收到加工指令程序段后,可首先將加工過程通過建模仿真的方式直接可視化呈現(xiàn)給操作者。
機(jī)床智能化的另外一些工作,則需要在完善的傳感器系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,疊加以大數(shù)據(jù)、人工智能等方法實(shí)現(xiàn)加工過程、參數(shù)、路徑、速度曲線的自動(dòng)優(yōu)化,對(duì)可能產(chǎn)生的沖突做出提前預(yù)警,對(duì)內(nèi)外部干擾因素做出修正補(bǔ)償,保證精度等功能。但不論是大數(shù)據(jù)還是現(xiàn)階段在機(jī)床領(lǐng)域應(yīng)用的人工智能,都要以大量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。以刀具的智能優(yōu)化為例,我們可以通過傳感器對(duì)其扭矩加以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并通過扭矩監(jiān)控破損,如果刀具損壞,切削阻力和扭矩會(huì)迅速增大。但是,如果想再進(jìn)一步對(duì)刀具壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)及磨損進(jìn)行提前預(yù)警的話,則需要大量刀具磨損前的扭矩曲線作為經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ),這項(xiàng)研究在歐洲開展已久,成果顯著。
出 路
機(jī)床行業(yè)在歐洲受到的重視程度遠(yuǎn)超我國,至少體現(xiàn)在高層重視度、行業(yè)重視度和社會(huì)重視度三個(gè)層級(jí)。
高層的重視除了體現(xiàn)在常規(guī)的科研院所資助、企業(yè)研發(fā)贊助外,德國總理或總統(tǒng)幾乎每屆都會(huì)親臨在德國漢諾威舉辦的歐洲機(jī)床博覽會(huì)(EMO)。
行業(yè)層面,僅以歐洲機(jī)床博覽會(huì)的規(guī)模和專業(yè)性為例,在德國漢諾威展覽中心舉辦的歐洲機(jī)床博覽會(huì)擁有27個(gè)場(chǎng)館,占用49.6萬平米室內(nèi)場(chǎng)館面積,是中國國際機(jī)床展覽會(huì)(CIMT)的近四倍。同時(shí),高達(dá)數(shù)十歐元的門票價(jià)格也限定了專業(yè)人士的范疇,提高了展會(huì)參觀人員的范疇。并且每年提出相應(yīng)的主題,點(diǎn)明了機(jī)床行業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)。
2010年德國總理默克爾出席漢諾威工業(yè)展
社會(huì)教育層面,德國有著完備健全的多級(jí)教育體制,學(xué)徒制、雙元制、應(yīng)用科技大學(xué),為工業(yè)領(lǐng)域各崗位提供了人才保障,工廠職工有著豐厚的薪酬待遇(2020年德國機(jī)械本科畢業(yè)生薪資甚至高于IT、經(jīng)濟(jì)和金融),從業(yè)者、學(xué)生、家長、親朋均對(duì)工人及工程師有著高度認(rèn)同感。
但是,國外機(jī)床產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的共性特征都是成熟的市場(chǎng)化環(huán)境。從產(chǎn)業(yè)生態(tài)角度看,德國國內(nèi)擁有大量的汽車工業(yè),因?yàn)槠嚿a(chǎn)需要可以規(guī);a(chǎn)的機(jī)床,因此,德國很多機(jī)床廠便主攻更適合大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品,而瑞士則以鐘表和精密制造業(yè)聞名于世,因此瑞士的機(jī)床廠以生產(chǎn)高精度機(jī)床為主。相比之下,我國國有機(jī)床企業(yè)的企業(yè)家大都是行政指派,企業(yè)發(fā)展往往以完成政治任務(wù)為導(dǎo)向。
“中國國內(nèi)的機(jī)床市場(chǎng),是奧運(yùn)會(huì)賽場(chǎng),本質(zhì)上是劇烈的全球化競(jìng)爭(zhēng),我們要想走出國門,首先要實(shí)現(xiàn)在國內(nèi)市場(chǎng)的領(lǐng)先!單錫林給出了“三化一創(chuàng)新”的建議。
1)市場(chǎng)化。我們要大力培養(yǎng)企業(yè)家,按照市場(chǎng)規(guī)律辦事。企業(yè)要首先成為經(jīng)濟(jì)人,鉆研前沿技術(shù),專注于解決“卡脖子”的事情,一切以經(jīng)濟(jì)效益為中心。只有做到產(chǎn)品質(zhì)量好,給用戶解決實(shí)際問題,企業(yè)才有利潤。同時(shí)也要穩(wěn)住員工隊(duì)伍,這樣才能有傳承。
2)國際化。我們要從全球挑選最一流的運(yùn)動(dòng)員組成足球隊(duì),這樣才能做一流的事情。國際化的企業(yè)需要國際化的人才,我們除了要從法國、德國、日本引進(jìn)大量的人才以外,還要去研究德國市場(chǎng)、日本市場(chǎng)、越南市場(chǎng)都需要什么,要思考你在國外市場(chǎng)銷售產(chǎn)品是否也能提供良好的售后服務(wù),與外國企業(yè)同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)是否有信心?
3)法制化。在尊重人才、尊重知識(shí)方面,我們差得太多,要按照市場(chǎng)規(guī)律和國家通行的準(zhǔn)則去行事。我們要重視知識(shí)產(chǎn)權(quán),重視公平競(jìng)爭(zhēng)。
4)只有依靠差異化和創(chuàng)新才能贏得市場(chǎng)。未來機(jī)床行業(yè)有兩個(gè)重要的發(fā)展方向,“以智能化生產(chǎn)為目標(biāo)”和“提高單機(jī)標(biāo)準(zhǔn)”為目標(biāo)。“以智能化生產(chǎn)為目標(biāo)”即機(jī)床將具備通訊功能,實(shí)現(xiàn)機(jī)床與機(jī)床,機(jī)床與其它生產(chǎn)設(shè)備以及機(jī)床與管理中心的實(shí)時(shí)互聯(lián)互通!疤岣邌螜C(jī)標(biāo)準(zhǔn)”的核心是“更高,更快,更強(qiáng)”。機(jī)床的發(fā)展始終緊緊圍繞著精度、速度和性能三個(gè)核心指標(biāo)的提升展開,最終達(dá)到能夠滿足新材料、新工業(yè)的加工需求,實(shí)現(xiàn)降低成本和提高效率的目的。因此,增材制造、單機(jī)功能的復(fù)合化、專用化都是未來的創(chuàng)新著力點(diǎn)。
想象空間
科德數(shù)控成功登陸科創(chuàng)板,打開中國高端數(shù)控機(jī)床自主創(chuàng)新的一扇大門
南京寧慶機(jī)床,搭載前沿“數(shù)字孿生”技術(shù)的橫梁移動(dòng)式五軸聯(lián)動(dòng)龍門機(jī)床
總而言之,本土機(jī)床企業(yè)要緊盯國際一流企業(yè),將國際一流人才為我所用,專業(yè)的事讓專業(yè)的人來干,無論國企、民企還是外企都要遵循市場(chǎng)規(guī)律。