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数码机床危险吗(机床工作危险吗)

2021年4月13日,第十七届中国国际机床展览会在北京举行,这是最好的实地调研机床企业的好机会。


面前中美全面战略竞争,比芯片卡脖子更危险的是机床


什么是机床?工业母机,国之重器,就是生产机器的机器。几年前就对机床很感兴趣,听了一些专家的讲座,但是和业界交流会有更深的感受。今天也想从机床的视角,来看看为什么德国、瑞士、日本、美国等发达国家可以把机械和机床做得如此领先?也看看我们能否在这领域迅速弯道超车?


01 中国机床落后在什么地方?


首先,走进了科德数控,这是一家成立于2008年的机床公司,是国内五轴联动数控机床自主化先锋。2021年1月其首发申请过会,将于上交所科创板上市。在这里,我们也咨询了中国与欧美日机床发展的差距在何处。


其实现代机床制造业历史悠久,250年之前在第一次工业革命中,就与蒸汽机的发展互相促进。1775年,世界第一台真正意义上的镗床诞生,并用于生产蒸汽气缸,而蒸汽机作为核心动力源,也助力机床生产制造。1797年,世界机床之父—英国工程师Henry Maudsley制成了第一台螺纹切削车床,配备丝杆、光杆、刀架和导轨,可车削不同螺距的螺纹,具备划时代的意义。


面前中美全面战略竞争,比芯片卡脖子更危险的是机床


其实,中国在机床的起步并不太晚,中国与欧美日等发达国家的差距是从数控技术正式拉开的。中国机床发展史是从建国之后开始的,也是中国制造追赶发达国家的缩影。1952年中国第二机器工业管理局成立,“十八罗汉,四大金刚”在计划经济体制下出现在历史舞台。


此时,美国军用需求催生机床的数控时代,1958年下线全球首台数控加工中心。1948年美国空军提出直升机旋翼桨叶加工需求,精密度和复杂度高。在美国军方研发经费支持下,G&L公司与麻省理工合作四年,于1952年试制成功全球首台数控机床。


德国和日本在数控机床方面紧随美国,后发超越美国。1956年德国凭借强大的机械制造能力和机电技术研制出本土第一台数控机床,1958年日本牧野(MAKINO)研制出本土第一台数控铣床,1966年研发出日本第一台数控加工中心。


1968年我国第一台数控机床X53K1由北京第一机床和清华大学合作研发成功,数控装置备采用直线插补电子管系统,也是第一代数控技术。此时,我国数控机床已晚于美国16年,晚于德国12年,晚于日本10年。


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目前,中国高档数控系统及关键部件技术长期被国外封锁,被卡脖子的风险较大。以五轴联动机床为代表的高端数控机床,集计算机控制、高性能驱动和精密加工技术于一体,是解决航空发动机叶轮、叶盘、叶片、 船用螺旋桨等关键工业产品加工的唯一手段。从“巴统清单”到“瓦森纳协定”,发达国家一直把五轴数控系统及五轴联动数控机床作为战略物资实行出口许可证制度,对中国在内的诸多国家实行严格技术封锁。


而我们拜访的科德数控,一直把五轴联动数控机床、高档数控系统及关键功能部件 “进口替代”作为战略目标。专家也讲述了其创始人兢兢业业、攻克重大课题的决心和情怀,在机床制造长期盈利能力偏薄、行业销售利润率不到8%的背景下,让持续坚定投资,从做好技术研发出发,培养和打造了一个强大专业的团队。


核心技术团队承担29 项“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项课题,参与指定17项国家标准、4项行业标准,KMC800U五轴联动立式加工中心产品进入“军工领域国产高档数控机床供应目录”。公司主营产品分三类:高档数控系统、五轴高端数控机床、关键功能部件(电机、电主轴、 传感系统、铣头、转台),可实现机床 85%以上关键功能部件自主研发。


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但是谈到卡脖子的地方,高档数控机床配套使用的数控系统、主轴、丝杠、刀具、电机等领域存在较大风险。这些配套零部件缺乏本土企业支撑,成本居高不下,也限制全行业盈利水平及二次研发投入的可能性。


毕竟目前中国与西方发达国家机床的差距还很大,如果后续中美战略竞争继续恶化,美国及其盟友加大对中国机床行业的断供,风险仍旧较大,影响的不只是部分高端制造业的发展,而是中国未来可持续发展的信心。



02 德国经验是什么?我们做了什么?


随后,还调研了国盛智科,董事长也是跟我们畅聊了很多。一个很有意思的话题是,德国机床领先全球的奥秘在什么地方?


一是德国的理论研究全球领先,而且基础科研与应用技术科研并重。德国政府坚持自主化道路,非常注重先进工艺基础研究,实现赶超,支持建设了全球第一个机床实验室,数控机床发展四大关键在于加工工艺、机床设计、数控系统、先进刀具,德国均具备重大学术创新。德国把传统制造优势与电子技术融合,发展各类数控机床,抢夺世界市场。


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和中国汽车等行业一样,中国机床也试图拿市场换技术,走迂回的自主研发之路,但是遭遇了滑铁卢。沈阳机床一直都是反面案例,1996年沈阳机床耗资上亿元,引入美国的数控技术,但美方只发来一个源代码数据包敷衍了事,中方拿不到核心技术,最终开发的数控机床成了废品。2005年,沈阳机床买下德国希斯,但却因相关技术对中国禁运而告吹。2007年,沈机再次打算用6000万欧元买下一套西方的数控系统源代码,但专家论证发现,解读要5年,产业化再5年,技术都过时了。


合作不仅没有实现自主自强的目的,还丧失了自主研发的能力与动力。真正活下来的民营企业都是痛定思痛,坚定走自主开发之路,这与芯片行业是如出一辙。


二是德国职业教育发达,行业以人为本,产学研紧密结合。根据产业链调研,尽管机床生产环节可实现自动化,但打磨、 板焊、喷涂环节依赖经验丰富的专业职业人才。德国在综合型大学设立机床研究方向,应用技术型大学也有机床专业,高校及校外研究机构为机床行业输入大量优质人才。


整体上德国把技术工人当作宝贵财富,而非廉价劳动力,在社会充分受到尊重。高校承担机床基础学科研究的业务。数控机床具备大量共性技术,依靠各个企业分散化研究难以具备规模优势和资源优势。在德国高校研究所与产业链合作共赢。比如亚琛工业大学机床研究所每年可获得100万经费支出用于大量基础技术研究,对全行业起到推动作用。


面前中美全面战略竞争,比芯片卡脖子更危险的是机床


谈到这里,专家强调,中国房价炒的太高,巨额资金都去搞毫无竞争力的房地产,耗费了巨额资源,房价居高不下,致使年轻人生活压力太大,没有多少年轻人想着做长期主义的科研和实业,都去做金融了,专业技术工的断层现象极其严重,民营企业只有走上市之路,靠股权激励来稳住团队。


房地产毕竟就是赚快钱,全民都去加杠杆买房,谁又愿意去做真正有意思的事呢?人才是大国竞争的终极格局,长期做简单的事,一定会最终持续走下坡路。


三是产业链综合实力雄厚,上游部件及下游产业链相辅相成。在数控系统方面,德国有西门子、 海德汉等专业化厂商提供,零部件有博世力士乐,主轴、两轴摆头有 Kessler。在下游应用方面,汽车作为机床最大的下游,德国品牌议价能力在全球执牛耳,机床与汽车行业相辅相成。日本的产业链也非常强大,机床数控系统发那科、丝杠导轨 THK、 整机制造天田/山崎马扎克/大隈/森精机/兄弟、刀具 OSG等。


日本企业的专家告诉我们,机床需要几十年甚至上百年的积累,新材料和工艺的差距不是几年就可以追赶上的,即使给你了材料、技术,没有工艺精湛的工人,机床的品质都是差距巨大的。


面前中美全面战略竞争,比芯片卡脖子更危险的是机床


中国机床行业整体呈现"大而不强"的现状,中国机床行业规模大,产值集中在中低端产业链上,高端技术研发上却跟不上。今后中国军工产业需要更多高精尖的武器装备,如何迅速培育我国企业技术升级、提高量产能力,是个大问题。


03 机床与芯片:都是系统性工程



中国连续11年成为世界最大的制造业国家,但问题是在结构性上。中国工业和信息化部部长肖亚庆指出,中国制造业类别最为完整、配套齐全,并深度融入世界产业分工体系;“十三五”期间我国工业增加值由23.5万亿增加到31.3万亿,连续11年成为世界最大的制造业国家。制造业的占比比重对世界制造业贡献的比重接近30%。


但完备的产业体系也暴露产业链和供应链上的短板和弱项,体现出我们部分关键行业“低端内战、中端争夺、高端失守”的整体特点。芯片行业就是最好的案例。由于受到美国的打压,政府愈发认识到这是个系统性工程,相应出台了一系列产业政策,包括908、909工程、国家重大01专项、02专项、《国家集成电路产业发展推进纲要》、十三五规划,以及成立一二期大基金提振行业信心等。


面前中美全面战略竞争,比芯片卡脖子更危险的是机床


然而,过去几年南京德科码、成都格芯、贵州华芯通、陕西坤同柔性、江苏德淮、武汉弘芯等大型半导体项目纷纷折戟。根据“天眼查”检索结果,经营范围含“芯片、集成电路、半导体”的中国大陆企业有近30万家。针对行业的鱼龙混杂,国家发改委发言人孟玮去年10月批评道:“个别地方对集成电路发展的规律认识不够,盲目上项目,低水平重复建设风险显现。”


在芯片制造、机床等偏向重资产的领域,中国应学习国外经验持续“逆周期投资”,中长期看好国内龙头企业,并不单纯从盈利角度衡量得失。而在芯片设计等轻资产领域,中国应以市场为导向,合理扶持,避免过度保护,以便实现优胜劣汰,引导下游积极推进国产替代。


从美日韩台等先进经济体的芯片、机床发展史不难发现,政府政策引导、杰出人才培养、下游产业集群、持续资金投入是不可或缺的要素,但国际关系和外交因素也是不容忽略的一环。中国在美国制裁压力下更要尊重行业发展的客观规律,补齐机床和集成电路教育的短板,创造有利于跨境人才厮守的环境,避免急功近利,谨防欲速不达。

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