我国机床产值蝉联世界第一为啥却造不出好设备?揭秘深层次原因
在制造业珠峰上,峰顶是芯片行业,机床则是这座珠峰的基石。作为芯片大国,中国在机床上自然也占据上风。
据报道,2022年,中国机床以1823亿总产值,再次蝉联世界第一,远超工业强国德国、日本总和。
但看似如日中天,机床也和芯片一样陷入困境:低端可完成自产自销,但在高端机床链条上,几乎全部依赖进口,长期被欧美“卡脖子”。
机床,作为现代机械化的摇篮,主要用于制造工业设备。大众所熟知的大飞机C919、芯片制造机光刻机、国产航母等,都离不开机床。
但在上个世纪五十年代,国内工业薄弱,又受限于海外层层封锁,中国机床行业几乎一片空白中起步的。不仅如此,当时机床制造强国日本、德国更是放言,“中国永远也造不出,只能乖乖花大钱购买”。
面对这般屈辱,工程师们痛定思痛,创造出“工业奇迹”,追赶上了50年落差。
1955年,沈阳研制出我国首台C620-1车床,性能与同期苏联机床所差无几。三年后1958年,首台数控机床X53K1正式诞生,一下将与国外的差距,缩短至10年以内。
接下来几十年里,中国机床实现80%零部件国产化,并一度反超海外强国。2012年,沈机销售额突破180亿大关,斩获世界第一,中国机床,迎来最辉煌时刻。
近几年,我国持续在核心技术上发力,国产技术在多个领域,突破层层封锁,反向出海。
美日所研发的前沿止衰科技,曾用天价收割我国中老年群体,在我国绿色全酶法专利技术下,国产“元气因”降价90%。欧美垄断40年的碳纤维,被我国反攻出一条量产线万\吨跌至“白菜价”。
这个问题很难准确回答,毕竟也有极少数产品是不错的,但总体来说,中国大陆的数控机床和日本、欧美的机床还没有到可以相提并论的水准,连和中国台湾的数控机床都没法比!
从2013年开始,中国机床似乎走进了消失的10年,因为各行各业的产业升级,导致对于中高端机床的需求量日益增长。然而事实却是2018年,中国低端机床,国产化率82%,中档国产化率65%,高端国产化率6%。
现在的中国商用高端机床领域有点像美国登月,主要技术是有的,但是其他技术装备不全。美国登月从2016年至今已经是18次延期发射了。问题出在它的四个助推用的是航天飞机的助推,主发动机是航天飞机用过的,已经20多年前的技术了,甚至是40年前的技术,至今还在用,当年美国是实现了载人登月,技术是不落后的。
可是2016年以来,美国为了重新实现载人登月已经花去600亿美元。还有战略轰炸机B21也是一再推迟首飞,据说没有B2的大型构件,这大概就是去工业化的应有结果。
所以我们发现中国进口的高端机床数量多,尤其是在汽车和钢铁等机床领域短板明显,跟三代核电和航天以及军工相比,它的技术可能不算高端,但是却比我国大部分商用机床高出一大截,关键是投入产出比是正向的,能赚钱是关键。
而汽车和钢铁的产值又特别高,所以我们发现中国机床看上去就是整体被德美日碾压的状态。再比如中美贸易战打响之初,《日本经济新闻》就刊文指出:“华为手机1631种零部件中,来自日本的多达869种。与中国出口消费品相比,日本为全世界出口原材料、核心工艺、关键零部件,就连美国的军用组件也要从日本进口。”可见机床影响的绝不只是汽车行业。
不过最近这两年国产机床发展得很快,尤其是搞国产替代,其实给了国产机床厂很多机会,中国国产汽车正在兴起,这侧面反映的就是中国汽车机床技术的进步。
图片过去日本媒体说:“没有日本机床,中国在高端制造领域将一事无成,只要日本封锁住大型机床,中国就根本造不出航母。”如今,我们至少在军工和大型船舶、航天等领域摆脱了这一魔咒。我们应该看到这一进步。
虽然在商用机床领域的市场失守形势下,这样的进步速度太慢,但我们不要完全放弃希望。我们应该相信,一个市场的推动往往比十所大学的研发更管用,它带来的需求和动力是无限的,如今的汽车和手机领域就在营造这个市场。有需求自然就有产品,中国机床行业只会越来越强!
目前我国的数控机床属于低端,若坛友们觉得不舒服,那换个说法,中低端咋样?所谓的自主研发,系统上绝大部分是仿照FANUC和三菱,甚至西门子、海德汉国内还没有仿造的,机械部分只是采购国际品牌的零部件进行组装。
国人造不出好设备来?其实用的零部件真心不错,买个台湾的主轴,加上个德国的齿轮箱,换上意大利的刀塔,再买套日本的系统,拼起来就出售,在宣传样册上,标注的精度和关键零部件或许和进口设备一样,或者还要高,但在使用寿命,刚性,尺寸稳定性,还是有相当大的差距。看似都是国际的知名品牌,但是组合起来的效果确实不咋样,原因呢?
其一是自主研发!国外不少的数控机床工厂,其实他们用的零部件和国内的一样,也是台湾或者日本的丝杠轴承,日本德国买来的系统,但是床身!主轴!刀塔!齿轮箱!却都是人家自己设计的!可能前期问题会很多,但是他们坚持下来听取客户的问题和意见,不断升级改造,经验积累,所以质量和稳定性在不断的提升。而国内的工厂把利润看得太近,拼起来就卖,长远来看受限于他人,没有自己的品牌。
其二,品质控管,举个例子,一家国外的机床工厂在沙漠里,他们从外协采购的床身就扔在风沙中让它自然时效处理,他们的交货期基本上是固定的,生意好的时候货期不可能提前,因为他们严格按照品管要求生产,有些不能提前的就是不能提前,铸铁就是很好的例子。但是不少的国内机床厂家,交货期两周甚至几天都能给你拼台机床出来!
其三,不得不说的是国外对于国内的技术封锁。其实大家都知道,数控设备属于战略物资,你不要以为现今国内花巨资进口的那些高端数控机床很厉害了,要么人家没有把尖端的东西给你,你见都没有见过;要么给了你好东西,但不会给你提供高精尖工艺,就好比你买了一把金锁却没有钥匙!九轴九联动上个世纪就有了,目前我们能进口能买能用的基本还是五联动,就连系统也是分国家销售!
说一个具体的数控机床,电火花机床在机床行业比较小众,属于精密加工。这个行业的佼佼者分别是日系和瑞士系。日系的牧野、沙迪克公司,瑞士的GF阿奇夏米尔,中国国内属于日系追随者的居多。之所以追随日系,了解一下中日关系的人应该能猜到。那就是上世纪70年代初到90年代初中日蜜月20年,在这20年左右的时间里中国从日本获得了大量技术,也有很多当时的高精尖技术,而电火花数控机床就是其中之一。
当时中国从日本做技术引进的时候,日本不仅仅给软件源码、电路图纸、系统框架图,还会有这个领域的专家来中国耐心指导,对于遇到的技术问题几乎可以说毫无保留讲给中方工程师。所以在90年代中国的电火花机床跟日本比差距没有那么大,毕竟最高精尖的人家还是要保留一些的。现在20多年过去了,你们猜中国和日本在这个领域差距多大?应该还差20年左右吧,大家都在玩弄钣金技术,这不是开玩笑!
机床核心技术的数控系统,核心不是芯片神马的,是算法,是代码优化,有了这点,才有数控系统的精度稳定性…,至于数控系统的电磁兼容之类的在算法面前都是小事。西门子一个运动控制卡就能把咱卡住。
机械系统的核心就多喽,材料就不谈了,结构部分,我们总以为机械是个夕阳学科,但每每外国人搞出个新结构,咱就呆了,原来这玩意还可以这样!什么可重构的概念,机构,静态的,动态的结构的优化优化理论,空间运动分析解耦神马什么的,人家已经摸出门道了,人家的计算力学变成了商业软件...
我们的科研工作者在研究经费写最厉害的论文;我们的技术工程师在练嘴皮去做销售做代理去了;我们的企业家不投研发投房产金融上市去了,机床行业...
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