新年好。关于世界先进水平的装备制造业究竟是啥。和大家在这个帖子里交流一下个人的看法,顺便把这个坑一劳永逸的填了。
我们从装备制造业的成长说开去。
人类要发展,就需要把山、石头、木头变成可用的材料,还需要把这些材料运输到需要的地方。农业上也需要设备来耕种土地。那么要完成这些工作,就需要制造出相应的设备。比如大型的、特种的装备用来开发自然资源,大型车辆和铁路机车对各种货物进行运输,然后我们还要铺路、搅拌混凝土、搭钢结构盖房子什么的。而要制造出这些设备、装备,就需要大规格、大尺寸的机床进行制造、组装。小一点的机器,像小汽车、拖拉机、各种发动机什么的,就需要小规格、小尺寸的精密机床来制造出这些机器。换句话说,直接拉动装备制造业大规模发展的,是工程机械、通用机械设备、汽车、船舶、能源设备等下游行业和市场。而另一方面装备制造业的技术水平又决定了下游各行业生产力水平的高低。
过去我国制造业总体上还比较落后,社会需要解决的主要矛盾,是快速提高生产力,同时也让老百姓的生活资料尽快的丰富起来。于是与国际领先的制造企业合资,引进国外的先进机床和生产线在国内进行优良产品的生产、使用,以此快速的发展经济。
在这个过程中,我国的物质、自然资源可以得到良好的开发和利用,人民的生活资料也获得了极大的丰富。可是在国内生产力的发展的过程中,阶段性的主次矛盾渐渐的发生了变化。随着国产装备制造业的崛起,在新的阶段里,在高端装备制造领域,国产设备和国外设备越来越多的出现了正面的竞争。
1)在商业角度,咱以汽车工业为例来谈。
汽车生产商一般自己拥有发动机制造车间(核心)、车身冲压件生产车间及总装生产车间等,但并不制造所有汽车所需的零件。一般而言,不在核心制造中的汽车部件由各种配套机械厂为汽车生产商供货服务。如制造发动机所需要的活塞厂,制造汽车底盘的传动轴厂,各种轴承厂等等。就是说汽车制造业是以生产车身、发动机等关键部件为主的汽车主机厂带领着以生产配套零部件为主的配套厂组成产业制造链条的。
在汽车主机厂里,在车身(各种大小不同车身件)生产车间中,所需要的生产设备一般是自动冲压生产线,这种生产线以5000到6000吨级别的冲压机、自动运输线、夹装机、机器人等组成自动生产线,从而进行车身生产。在发动机制造车间中,需要各种卧式加工中心、立式加工中心,同时需要自动化运输线结合机械手组成柔性生产线进行发动机的生产。加工后的各个部件分别被自动运输线送到总装车间的各个分段进行后一轮加工、处理及装备、总装。另外冲压机所需要的新型车身的各部位模具一般由龙门式加工中心进行铣镗制造。
在各类配套机械厂中,在处理箱体、壳体、曲轴、活塞、盘类等零部件时,需要的机床主要以立式、卧式加工中心,及落地镗、刨台式及其他一些镗铣类机床为主,也需要一些立车、卧车,对一些表面处理要求高的部件还需要精密磨床等等。可以看出,由这种数控机床、加工中心组成的车间已可以算是通用制造厂了,不单单可以接主机厂的活,只要需要加工的部件的尺寸在工作台面积内,几乎没有什么不能加工(除了特别复杂的曲面部件或军用的特殊材料部件外)。而且这种车间一般不需要自动化运输线和机器人来组成投资巨大的生产线(一般而言)。
通过对汽车制造的介绍,我们对其所需要的加工技术、工艺设计和系统集成能力分析,对于汽车产业而言,世界先进水平的装备制造业就是能够提供自动化的、柔性的系统解决方案。那么看看我们能做什么。各类零部件制造全是我们做;冲压线我们能做,而且完全能够运用在目前国际知名的汽车品牌线上;发动机核心制造我们也能做(本帖的图片全部来自各大汽车厂的官网),早已商业化运用多年;柔性生产线中所需要的自动运输线、卡、装具机器人我们也能做。只有灵活的机器手全世界几乎都是西门子、发那科(FANUC)等,虽然机械手并不在禁运范畴,但也只对中国开放低端模块。
通过以上的介绍和分析,站在装备制造业的角度,以民用市场对机床技术和加工办法的要求,今天中国机床产品在包括主机厂、总装线(机械手需要对外采购)这样的高级车间内都具有对应的产品和设计能力。那么,大家肯定要问这样一个问题了,为什么很多情况下中国机床产品连一些外围的配套厂都进不去呢?在除去那些工程机械、拖拉机之类的糙活以外,国产机床搞民用舒适类小汽车的制造真的不在行吗?
可以负责任的告诉大家。完全在行!并且每过一天我们都越来越在行。目前这样的现状是有深刻原因的。直接的讲,就是:“资本”!或者说是政治。
简单的说,一个外资a品牌要落户国内A市与国内车企合资建厂,冠名aA品牌。那建外资品牌的厂,就要购买该外资品牌设计成熟的原装生产线,于是汽车总装车间的设备被指定了。既然该外资要建厂生产汽车,那不可能所有的零件都是它来生产,肯定要有一批为其服务的配套生产商。当地各类机电厂看到时机找上门来承揽生意,该外资说了,aA品牌以后的产量是很大的,想为其做配套商,必须有本外资集团的机床来干活。于是,一批配套商企业采购了该外资集团旗下推荐的机床进行技改,并被要求,以后每次技改,如果不采购他们旗下或他们推荐的机床供应商,则配套生意会受很大影响。
2009年开始,我国的机床产品在中端、高端(部分高端领域)制造方面积累开始出了底气。进入主机厂配套生产的市场扩张冲动越来越强烈。可是,当我们的机床厂拿着产品介绍书和投标书去参与一些汽车主机厂周边的配套厂技改竞标会的时候,就被告知“对不起,你们的产品不合格”。这不是真实情况,这是在撒谎,因为他们根本就不敢派人和我们的技术人员交流,都不愿意接触。甚至一些机床厂的老总出面公关,对方都不敢理直气壮的正面回应。因为实际情况是我们的产品完全满足他们的需要,谦虚的说在综合性能上完全与某国机床相当,实事求是的说其实在大部分指标上还有优势,价格也比他们想采购的某国机床便宜。但你就是不行。
大家在这个帖子里提到,中国造不出好系统,采购别人的系统就会被吃掉很大部分的利润;而采购了系统,一整套匹配的伺服电机你还得一起采购,人家一招鲜就可以一次吃你好几口。资本是一个巨大的托拉斯集团,你和它合作一个项目,它会在这条产业链条上从头到尾都吃你的。只要你与它相比足够落后,它可以凭借在一个点上的合作而在整个产业链条上比你就范。
我们看美国,可以说全球最牛逼的机床企业在美国,而且它啥高端的都能造。但你深入研究它,亲自去调研它,走进它的厂房去你会发现,它的工作母机全是德国机床,它的核心机全部来自于它在德国所控股的企业。德国最好的机床企业几乎全部被它控股或掺股。可见真实的美国也不是啥高端都能造的。但是其就是能够在全球无障碍的采购最好的装备,从而设计出最现代化的柔性生产线。这种依靠国际的资本运作达到的控盘效果,其背后或多或少都存在政治的力量,或者说是资本政治。你看中国的大块头资本集团也不算弱小了,但它目前就做不到,钱不是万能的。
总结一下思路,在整个制造业链条上,国际资本可以依托制造业上中下游全链条集团的协作来纵向影响你的整套产业结构。只要下游咬上你,上中游都会被他联合进入。而这种进入往往不是市场的公平竞争行为,而是利益捆绑的要挟行为。在横向上,国际资本可以在全球进行采购和资本整合对自己的装备制造业进行完善,而中国的企业很难具备这样的条件。
商业角度,个人结论是,中国的装备制造业发展,目前靠几个独立的先进企业发展高端产品是远远不够的。中国的装备制造业在横向上发展出一两个低、中、高端啥都能造的企业也是不够的。当你大到一定程度,当资本积累到一定体量,你与其他资本集团的竞争,无论披着多么温情脉脉的面纱,本身已不在是单纯的市场竞争,而转化成政治竞争,甚至是斗争。显然,在这个层面上,产品的力量、企业的力量是渺小的。那么当我们再次提问为啥国产机床进不去某某车间,我们不妨留一个心眼。
2)我们以产品角度来看。
世界上既卖系统又卖机床的企业不多,自己给自己做系统的机床企业更少,大部分制造商是采购系统来为自己产品做匹配。而自己什么都做的压根没有。可大家一提起中国机床企业就说这个也是别人的那个也是别人,好像只要有一样不是自己造的就不是好产品,总不满意。其实这种观念大可不必,企业采购备料备件,成本自然会全面摊在售价上,只要它的的各项费用和赋税全部交齐后依然有较好的利润可赚,就不要去责难。现在私企国企都有经营指标对总经理的考核,企业思维比我们都现实,如果这样做不划算,企业是不会做这种贸易的。
另一方面,就目前的发展来看,只要有一个制造环节必须由外国人参与,那么人家就专门靠这个卡你、吃你、要挟你,它可能成为你产品成本的大头。这必然造成企业有采购国产质优价廉的零部件的愿望,也是国内零部件制造商的目标市场。目前,很多企业已经开始小批量的采购国内的丝杠、轴承、直线电机等机床部件。下游的国产零部件配套企业一旦获得连续订单,实现越来越多的收入,那么随着资本的积累,实现企业的技改投资周期,以后的国产零部件产品的质量和产量会越来越好,对进口的替代空间会越来越大。长期的看,以后中国的装备制造业完全有条件、有环境在国内形成高端制造的闭环产供链条。
总结一下,在产品角度,世界上从来也没有企业啥都造的。而现阶段,企业采购大陆以外的零部件是有现实需要的。企业也有采购国产零部件进行替代的愿望,同时小批量的采购和适用正在展开,市场反映良好,前景光明。除系统外,未来彻底脱离国外制造链条,在国内形成高端制造的闭环产供链条是可以预见的趋势。系统方面,国内正在展开高端领域的重大专项试制,可以确定的是3到5年后国产系统将获取少量的高端数控机床的市场。
3)技术角度---着眼当下,展望未来
大家看歼20。歼20的产生,他身上的每一个细节、每一块不同的材料,都对应着一个高端制造领域的细分行业。我国在这个细分行业能够达到的最高技术水平(未必实现了商业化),将直接影响歼20的技术水平和服役进度。
四代战机的核心机是大推力发动机。要满足超音速巡航条件,发动机的工作环境需要保持在1100度左右,在这种工作环境下,钛合金叶片几乎是目前人类技术唯一的选择。
以RR的发动机为对比,RR的发动机叶片是空心的钛合金材料,内部存在波浪曲面夹层。按照BBC纪录片的说法,空心叶片的制造技术是把一些金属粉末混合溶解在一种特质溶液里,然后倒进模具,接着放在在高温天然气炉里进行高温烧制,促使其进行单晶体生长,并在高温状态下向内部吹气,在叶片内形成夹层,最终一次成型。这是一枚叶片的直接结晶过程。成型后的钛合金叶片仍然需要后期处理,后期的表面细节需要数控机床进行铣削,之后还需要人手,也就是高级钳工进行焊接。
想象空间是,RR发动机是这么做,我们怎么做?
发动机轮机是由密密麻麻的叶片组成的,这些叶片都必须做的曲面一致、大小一致、振动频率一致,否则里面的空气压缩量不一致,会出问题;机械高速转动中振动频率不一致会影响机械的运动安全。那么制造这种发动机必须有可靠的高端工艺,我们想象,没有相当程度的高端技术储备,仅仅靠大会战推进制造任务,不要说1/100的成功率,就是基本的可行性上都成问题。没有理论储备、加工能力储备,可以说这个程度的东西怎么搞都出不来(这种技术级别的东西几乎不可能偷到,就算从别人那里偷出来,没有金刚钻,也做不出来;可如果有这种金刚钻了,也用不着去偷了)。我们不太好意思的得出结论,歼20的诞生实际上意味着,中国已经进入了高端装备制造。
前几段的讨论,虽然在商业化方面我们没有太大的市场展示才华,但在技术上,我们可并没有想象中那么差。
结合大家本帖的交流,在中国,既能够接触到先进,也同样遭遇落后,因为中国正在包揽低端、中端、高端全部、全世界的制造业链条。并且中国在长期都很难形成落后产能淘汰到他国的条件。
总结陈词,世界先进水平的装备制造技术究竟是啥,就是F22、F35,同时也是歼20。世界先进水平的装备制造业究竟是啥,就是系统解决方案、就是柔性生产线。也许我们10年内都很难看到中国制造在商业化领域、在国际品牌商战的斗争格局中取得商业突破,但10年内,歼20必定量产!
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