服務(wù)熱線
155 3750 9966
最近連續(xù)看了幾篇表達對中國機床行業(yè)看法的文章,結(jié)合科德數(shù)控在數(shù)控機床市場上的實踐以及親歷CIMT2019展會后,分享幾點對行業(yè)發(fā)展的看法。
筆者認(rèn)為,未來十年是機床行業(yè)有希望大發(fā)展的十年,因為外部環(huán)境逼迫機床行業(yè)高端要自立自強,內(nèi)部條件中包括數(shù)控系統(tǒng)和滾動功能部件在內(nèi)的主要的瓶頸已經(jīng)突破。在中國改革發(fā)展的巨大需求背景下,為機床行業(yè)發(fā)展提供最廣闊的舞臺和需求動力。
行業(yè)發(fā)展有基礎(chǔ) 不宜妄自菲薄
百葉片,百頁片,百葉/頁片廠家,千葉輪,千頁輪,千葉/頁片廠家
“中國機床行業(yè)有基礎(chǔ),發(fā)展有動力,這幾年進步很快,不能妄自菲薄,前途大有希望?!?/span>
機床行業(yè)在新中國工業(yè)的發(fā)展歷程中始終被放在重要的戰(zhàn)略高度,得到國家歷屆領(lǐng)導(dǎo)人的重視。從 “六五”開始,每個五年計劃中都有落實國家戰(zhàn)略,對數(shù)控機床行業(yè)研發(fā)的大力支持。新中國70年來培養(yǎng)了一代代優(yōu)秀的工程技術(shù)人員和產(chǎn)業(yè)工人,在高等教育體系內(nèi)仍然有一批優(yōu)秀的學(xué)科建設(shè)團隊,一直延伸到當(dāng)前的職業(yè)技術(shù)教育體系。從根本上講,機床行業(yè)的發(fā)展和進步是中國工業(yè)化和現(xiàn)代化需求拉動的,不論是計劃經(jīng)濟時代還是市場經(jīng)濟時代,這種巨大的需求牽引是最大的發(fā)展動力。
近40年來,得益于技術(shù)進步,數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的行業(yè)門檻在降低。引起變革的主要要素是數(shù)控化。數(shù)控化初期,隨著計算機技術(shù)的進步,數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和易用性的提升、成本下降,逐步使數(shù)控機床得以普及。數(shù)控化的普及簡化了機床的傳動系統(tǒng),大大降低了傳統(tǒng)齒輪傳動副、花鍵、蝸輪蝸桿的用量,簡化機床設(shè)計和制造。另一方面,滾動功能部件(直線滾動導(dǎo)軌、滾珠絲杠、軸承)成功應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化,也進一步簡化了機床設(shè)計和制造。而機床行業(yè)自身是一個自我裝備、逐代提升、能自循環(huán)的體系,同時母機的水平也在提升。這些技術(shù)條件促成了機床行業(yè)常規(guī)制造技術(shù)的簡化,傳統(tǒng)靜壓導(dǎo)軌、靜壓軸承等專有制造技術(shù)僅留存在重型機床領(lǐng)域和超精密加工領(lǐng)域 (這些留存的傳統(tǒng)技術(shù)像熊貓一樣珍貴,應(yīng)該被國家重視,因為這些技術(shù)是某些 “重器”核心關(guān)鍵技術(shù));在巨大的通用加工中心和數(shù)控車床的市場需求拉動下,在市場經(jīng)濟的環(huán)境催生下,誕生的大批民營機床生產(chǎn)企業(yè)。這種情況下,傳統(tǒng)大型機床企業(yè)的優(yōu)勢在消減。如果不能客觀分析自身立足這個行業(yè)的根本優(yōu)勢,會使傳統(tǒng)機床企業(yè)手足無措,甚至敗下陣來。任何時代都會有不能適應(yīng)時代環(huán)境變化而消亡的事物,這樣的輪回在恐龍時代之前就是這樣。
從宏觀上看,在中國工業(yè)制造業(yè)高速發(fā)展的大背景下,中國市場上機床的消費總量在逐年遞增,中國制造的機床總量也在逐年遞增,誰能說機床行業(yè)是夕陽產(chǎn)業(yè)呢?因此,不能因為某些機床企業(yè)的暫時困難唱衰機床行業(yè)。從世界與中國的對比看,在數(shù)控系統(tǒng)方面,中國應(yīng)該很樂觀。在重大專項的支持下研發(fā)了高端數(shù)控系統(tǒng),實踐了自主研發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)在多種五軸數(shù)控機床上的配套產(chǎn)品。以科德數(shù)控為例,先后研發(fā)近10個系列,近20個規(guī)格,超過300臺的五軸機床,得到了用戶的肯定。在滾動功能部件上,國內(nèi)幾個專業(yè)廠的導(dǎo)軌絲杠在重大專項的支持下,批量化生產(chǎn)的樣本經(jīng)南京理工大學(xué)的實驗室檢測,和日本產(chǎn)品差距非常小,在實際的機床上應(yīng)用也是如此。特別是最近自動化物流設(shè)備對滾動部件的需求拉動,應(yīng)該使這些企業(yè)又壯大了一波。電主軸方面,中國也應(yīng)持樂觀態(tài)度,許多企業(yè)完成了電主軸的研發(fā)設(shè)計與制造,在這個部分專業(yè)的進口軸承廠家給予有力的設(shè)計支持。伴隨著3C機加工的迅速發(fā)展,也成長起像廣州昊志等幾家優(yōu)秀的專業(yè)化研發(fā)生產(chǎn)主軸的企業(yè)??梢哉f,數(shù)控機床上高附加值的部件正在被中國掌握,技術(shù)逐步走向成熟,經(jīng)濟成本在下降。
在CIMT2019展會上,僅中國多家民營機床制造企業(yè)的W4館就有20余臺五軸數(shù)控機床展出,也可以從側(cè)面說明中國機床行業(yè)的技術(shù)進步。而從展會上看國外產(chǎn)品,雖然DMG、PUMA、FIDIA等廠商把最新的甚至概念機都拿出來,其設(shè)計理念還沒有讓業(yè)內(nèi)人士無法理解或者帶來眼前一亮的驚喜。并不是唱衰歐洲和日本,中國面對的是人力成本上漲,他們面臨的是勒緊褲腰帶過緊日子,在整體人力資源上中國還有優(yōu)勢。目前,歐洲還有很多瀕危機床企業(yè),可以供中國廠商選擇收并購。可以預(yù)見,未來十年不在中國設(shè)廠的歐洲和日本機床廠估計日子會比較難過。有觀點認(rèn)為,中國機床行業(yè)人員流失嚴(yán)重。其實,在市場化中,機床行業(yè)人才資源等社會資源向發(fā)展快的企業(yè)流動是正常的,絕大多數(shù)是行業(yè)內(nèi)流動,不是流失,其后面也有技術(shù)的推廣、傳播、輻射等有利效應(yīng)。
專注深耕特定領(lǐng)域 做用戶的工藝師
百葉片,百頁片,百葉/頁片廠家,千葉輪,千頁輪,千葉/頁片廠家
“機床產(chǎn)品定義應(yīng)從用戶工藝出發(fā),為用戶實現(xiàn)高效能的加工工藝是成功產(chǎn)品惟一目標(biāo)。”
“競爭對手是心中的 ‘心魔’,念念不忘會對自身思考有干擾,喪失從根本上大幅超越對手的機會?!?/span>
原機械工業(yè)部副部長沈烈初多次強調(diào)過機床廠要做用戶的工藝師,這個觀點如今我國的機床從業(yè)者體會越來越深刻。
前蘇聯(lián)援助中國工業(yè)體系時,把成熟的機床技術(shù)體系帶給中國,中國依據(jù)這個技術(shù)體系分類建設(shè)了個體技術(shù)專長鮮明的十八羅漢廠。此后近40年,機床行業(yè)都固化在產(chǎn)品類型定義中,直到最近幾次行業(yè)遇到危機和標(biāo)準(zhǔn)貨架產(chǎn)品下滑。
中國機床行業(yè)目前凸顯的短板就是從用戶工藝出發(fā)的產(chǎn)品定義能力,找不到北的情況下開始盲目仿制,模仿國外產(chǎn)品以及模仿同行業(yè)其他廠的產(chǎn)品,產(chǎn)品同質(zhì)化,陷入紅海。近些年,行業(yè)中開始意識到這個問題,已經(jīng)有很多先覺悟的企業(yè)開始貼近用戶工藝。在3C加工領(lǐng)域,已經(jīng)有許多機床企業(yè)介入3C產(chǎn)品研發(fā)過程,工藝研發(fā)與裝備研發(fā)同步進行,例如北京精雕、深圳創(chuàng)世紀(jì)。格力初涉機床行業(yè),從產(chǎn)品上看有工藝思路,切入準(zhǔn)確,起手式正確。目前,市場表現(xiàn)良好的企業(yè)都是在專注深耕特定領(lǐng)域工藝有自己的建樹,包括:秦川專注齒輪磨削,寧江專注提供高精
度臥加成組連線,東風(fēng)裝備專注于汽車缸體缸蓋零部件制造成線,廣州敏佳機床專注于磨削專用設(shè)備成線,上海拓璞專注于航空航天專用加工裝配設(shè)備,江蘇速力達專注于汽車鋁輪轂加工線。科德數(shù)控專注于五軸加工,特別是航空航天領(lǐng)域五軸加工,在過去的一年中為用戶完成100余種五軸零件的完整加工工藝至加工樣品,在這個過程中與用戶建立起工藝技術(shù)與機床技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新的合作局面。
要忘掉對手,心系用戶。競爭對手是心中的 “心魔”,念念不忘會對自身思考有干擾,喪失從根本上大幅超越對手的機會。惟一要考慮的是如何為用戶提供更高的加工效率,要回歸加工工藝,才能超越 “車、銑、鉆、鏜”機床的固有結(jié)構(gòu)形式,根據(jù)用戶的實際需求、加工需求、物流需求設(shè)計出及創(chuàng)造出超越歷史的優(yōu)秀的機床設(shè)備。在研究工藝的過程中,特別應(yīng)關(guān)注新材料的應(yīng)用以及新工具和新的工藝方法可能帶來裝備需求的顛覆。例如,在3C領(lǐng)域陶瓷和玻璃對鋁合金的替代,使傳統(tǒng)鉆攻機萎縮到加工不銹鋼中框,大量為曲面玻璃制造所需的石墨加工機開始新一波的市場需求;高速切削理論對傳統(tǒng)重型機床設(shè)計理念業(yè)帶來沖擊,更高的主軸轉(zhuǎn)速、更快地進給速度,輕量化的高速結(jié)構(gòu)也在很多領(lǐng)域替代原有的重型結(jié)構(gòu);在磨削領(lǐng)域,砂輪材料和成型技術(shù)的進步支持更高的磨削線速度,配合砂輪冷卻,大幅提升磨削機床加工效率;在用于航空航天的難加工材料領(lǐng)域,電加工與切削加工的復(fù)合以及超聲震動與傳統(tǒng)加工方式的結(jié)合都是可能帶來新型設(shè)備需求的工藝熱點;在熱加工領(lǐng)域工藝技術(shù)的進步同樣可能影響金切機床裝備,例如3D打印技術(shù)與冷加工設(shè)備復(fù)合,攪拌摩擦焊與切削技術(shù)的復(fù)合,以及熱處理技術(shù)和表面處理技術(shù)的進步完全可能在變形量控制出現(xiàn)質(zhì)的飛越,淘汰某些精加工設(shè)備。機床裝備是實現(xiàn)工藝技術(shù)的載體,為用戶實現(xiàn)高效能的加工工藝是機床研發(fā)的根本目標(biāo)。
提升可靠性 要有系統(tǒng)工程觀念
百葉片,百頁片,百葉/頁片廠家,千葉輪,千頁輪,千葉/頁片廠家
“可靠性和品質(zhì)的提升是持續(xù)過程,是依靠體系保證的?!?“優(yōu)秀的企業(yè)家和優(yōu)秀的機床主設(shè)計師,一樣都要具有系統(tǒng)工程觀念。”
國產(chǎn)機床被詬病最多的是可靠性問題。這個問題,筆者認(rèn)為主要依靠市場去解決,質(zhì)量干不好的企業(yè)只有靠市場規(guī)則教育、教訓(xùn)和懲罰??煽啃院推焚|(zhì)是任何產(chǎn)品做好的必備要素,如果企業(yè)不珍視可靠性和品質(zhì),是從根本上不珍視企業(yè)的商譽,這個問題是外部力量無法幫助的。另一方面,機床作為一種對于各制造行業(yè)很重要的工業(yè)品,制造技術(shù)中有嚴(yán)格的品質(zhì)控制技術(shù)規(guī)范,這些技術(shù)更多地應(yīng)該通過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)推廣、共享與監(jiān)督執(zhí)行。
機床這一商品與許多工業(yè)品比較大的區(qū)別,就是制造過程中有大量技術(shù)工人手工參與裝配完成。雖然很多技藝是通過作業(yè)者實施的,但這些技藝應(yīng)該被工藝文件、作業(yè)指導(dǎo)書、檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定并約束,這樣造出來的才是品質(zhì)受控的工業(yè)品。機床行業(yè)不能片面推崇和神化 “工匠精神”。而沒有深刻理解求真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?“工業(yè)精神”。
大家很多時候過于關(guān)注某項單一技術(shù)和技術(shù)指標(biāo),而沒有認(rèn)真分析這些技術(shù)指標(biāo)所在的指標(biāo)體系中,這些指標(biāo)是不是產(chǎn)品的短板。筆者經(jīng)常用廚師來對比設(shè)計人員,在當(dāng)前功能部件專業(yè)化生產(chǎn)的今天,機床設(shè)計核心能力就是從用戶工藝出發(fā)的技術(shù)綜合能力,就如同不同水平的廚師,同樣的原材料,看誰組織搭配的更合乎用戶的口味。而有時候回避自身不足,總怨其他配件不行,反而看不到自身的不足,到頭來,用戶說中國機床不行。更有趣的是用戶能要求主機廠配置什么樣品牌的導(dǎo)軌、絲杠、軸承,數(shù)控系統(tǒng)。這不叫 “客制化”,這叫自身能力不足。數(shù)控機床的技術(shù)指標(biāo)體系同樣應(yīng)從切削能力出發(fā),布局是結(jié)合物流 (工件和刀具)幾何精度敏感性 (包括五軸)的結(jié)果,行程是適應(yīng)加工零件尺寸,綜合系列化和部件通用性,在成本約束下完成的技術(shù)指標(biāo)體系。這樣的技術(shù)指標(biāo)體系,要有數(shù)控機床完整技術(shù)鏈的支撐。作為機床企業(yè)就是要組建自己的技術(shù)鏈條和生產(chǎn)工藝鏈及供應(yīng)鏈,鏈條上的要素不見得企業(yè)自身都能具備,但要能夠組織維系并發(fā)揮自身優(yōu)勢,從中能夠在價值鏈上找到企業(yè)的定位。不甘于處在價值鏈低端的企業(yè),會尋求往高價值環(huán)節(jié)擴張。務(wù)實的產(chǎn)學(xué)研合作 教授和工程師要歸位“在明晰和尊重知識產(chǎn)權(quán)的前提下,在目標(biāo)產(chǎn)品的驅(qū)動下及市場化利益分配機制支持下,形成企業(yè)與高校的自動結(jié)合。”
有觀點說中國機床企業(yè)研發(fā)能力差,這在很多企業(yè)是客觀事實。另一方面應(yīng)該看到,很多積極上進的企業(yè)都很重視研發(fā),并在積極試圖從紅海中脫身,筆者在與深圳的同行交流時就深刻感受到這點。在深圳這個局部的機床行業(yè),很多民營企業(yè)自發(fā)地、主動地與行業(yè)客戶一起研究新工藝、新的機床結(jié)構(gòu),千方百計介入客戶產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)環(huán)節(jié),盡早預(yù)測市場,適應(yīng)市場變化,很多面向特定零件的適應(yīng)性機床改進很淳樸但很有效。目前,在深圳區(qū)域有幾個民間自發(fā)的研究方向:五軸機床、超聲加工、多軸多工位加工、直線電機應(yīng)用、復(fù)合材料加工,這些研究合作是根據(jù)市場需要自發(fā)形成的,沒有政府科技項目支持。
筆者還在常州西夏墅見到各種刀具的企業(yè)研發(fā),從高溫合金材料加工刀具到復(fù)合材料加工刀具,再到抗震刀桿研制,在這些研發(fā)活動中也有企業(yè)與高校自發(fā)的合作。企業(yè)最大的優(yōu)勢是離市場近,工程化研發(fā)能力建設(shè)是企業(yè)研發(fā)主要優(yōu)勢能力。高校的優(yōu)勢是基礎(chǔ)性研究,包括切削理論、物理實驗建模、結(jié)構(gòu)仿真與優(yōu)化、控制理論、控制建模仿真與優(yōu)化等。目前兩者結(jié)合的難點是量化需求分析和科學(xué)問題的抽象概括,這需要工程師與教授一同努力,這個環(huán)節(jié)完成了,企業(yè)與高校的合作就成功了一半。企業(yè)與高校先天具有優(yōu)勢互補,企業(yè)干不了教授的工作,同樣教授干工程師和企業(yè)家的工作也很吃力。高校設(shè)計的機床成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化鳳毛麟角,重慶大學(xué)黃云教授研制的砂帶磨床就是少數(shù)成功的案例之一。
筆者主張在明晰和尊重知識產(chǎn)權(quán)的前提下,在目標(biāo)產(chǎn)品的驅(qū)動下及市場化利益分配機制支持下,形成企業(yè)與高校的自動結(jié)合,而不是在政府科技項目的驅(qū)動下。優(yōu)秀成功的企業(yè)標(biāo)志應(yīng)該是能夠從自己收入的口袋中掏出研發(fā)經(jīng)費,企業(yè)選題,請高校協(xié)同研發(fā)。同樣,優(yōu)秀的高校應(yīng)該有大批的企業(yè)追隨,委托完成企業(yè)選題的研發(fā)工作。對于行業(yè)基礎(chǔ)共性技術(shù)的國家項目課題,要把技術(shù)成功實現(xiàn)到多家企業(yè)的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用作為課題驗收的主要標(biāo)準(zhǔn)。培育基礎(chǔ)零部件制造能力 先進制造技術(shù)要補短板“齒”類基礎(chǔ)零部件制造能力退化會影響行業(yè)的發(fā)展。 “智能制造”的熱潮會褪去,開始新的輪回。
百葉片,百頁片,百葉/頁片廠家,千葉輪,千頁輪,千葉/頁片廠家
由于數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用簡化傳動系統(tǒng),機床行業(yè)目前絕大多數(shù)企業(yè)取消齒輪車間,絕大部分高精度齒盤、齒輪、花鍵、蝸輪蝸桿副等基礎(chǔ)零部件都要外購,這一點會影響功能部件特別是機械擺角頭類、車銑復(fù)合用動力伺服刀架等高端機械功能部件的研制。機床行業(yè)不同于汽車行業(yè),機床行業(yè)的需求批量小、精度高、種類多。因此,一方面要培植具有高精度齒輪母機研制的機床企業(yè),另一方面需要像絲杠導(dǎo)軌行業(yè)一樣培植專業(yè)化的廠家,滿足機床這一特殊行業(yè)的需求,也有可能兩者合一,類似美國的格里森,銷售機床,也對外承接齒輪加工。否則中國機床行業(yè)發(fā)展中會有這塊短板。
現(xiàn)在 “人工智能”的基礎(chǔ)研究并沒有理論上大的突破,其應(yīng)用遇到瓶頸。相應(yīng)的 “智能制造”也面臨回歸制造本源的問題。在 “數(shù)字化” “網(wǎng)絡(luò)化” “智能化”三段論中, “數(shù)字化”欠缺的短板很快會暴露出來。 “數(shù)字化”不只是狹義的CAD/CAM/CAPP,很多圍繞機床切削加工過程的建模都很粗陋,缺乏系統(tǒng)組織。 “網(wǎng)絡(luò)化”本身又不屬于制造問題, “智能化”又遇到瓶頸,先進制造技術(shù)要回到補短板的過程。很多大干快上的 “智能制造”項目很快就會回到原型,補上自動化和數(shù)字化這一課,高昂的投資會變成學(xué)費,但愿到那一天行業(yè)能很好總結(jié)教訓(xùn),使這一輪不會變成又一個CIMS。