制造和(he)計(ji)算,是現代工(gong)業的基礎(chu)。
計(ji)算領域(yu)的(de)5G、半導體、芯片、光(guang)刻(ke)機等備受(shou)關注,短短幾年就(jiu)已(yi)經從(cong)產(chan)業界走入大眾輿論;另一(yi)方面,制(zhi)造(zao)領域(yu)卻似乎未能吸引到同(tong)等的(de)注意力,門前冷落(luo)車馬稀。然而(er),制(zhi)造(zao)業才是一(yi)個國家發(fa)展(zhan)的(de)根本,即便是人(ren)們津(jin)津(jin)樂道的(de)計(ji)算本身(shen),其主要目標(biao)也是為(wei)制(zhi)造(zao)賦能。
制造業中最(zui)基礎的工具是(shi)機床(chuang)(chuang),被(bei)(bei)稱為“工業母機”。雖然機床(chuang)(chuang)行業貢獻(xian)的GDP只占總量(liang)0.3%不(bu)到,但是(shi)其重要性不(bu)可(ke)以(yi)只用經濟數(shu)據衡(heng)量(liang),尤其是(shi)被(bei)(bei)稱為“國(guo)之重器”的五軸數(shu)控機床(chuang)(chuang),戰略性地位(wei)極高。
五軸數(shu)控機(ji)床到底有多重要(yao)?為什么(me)這(zhe)么(me)重要(yao)的機(ji)器,卻慢(man)慢(man)地淡(dan)出了市場的視野?
國之重器,曲折發展
如(ru)果(guo)只用四(si)個字形(xing)容機床的重要性(xing),“東芝事件(jian)”堪當此任。
1987年轟動(dong)全(quan)球的“東(dong)芝事件”中,日(ri)本(ben)公(gong)司東(dong)芝,因違反禁(jin)令,向敵國蘇聯輸(shu)送MBP-四臺110S五軸數控(kong)鏜銑床,使(shi)蘇聯潛(qian)艇和軍(jun)艦(jian)螺旋槳的噪聲明顯下降,直(zhi)接影響了美蘇海上力量對比。因此,日(ri)本(ben)東(dong)芝受到(dao)美國制裁(cai),其產品被禁(jin)止進入(ru)美國,禁(jin)令持續長(chang)達三年,損失不可估(gu)量。
五軸數控(kong)機床對國(guo)家軍事(shi)力量的(de)影響力,在“東芝事(shi)件“展露無疑。不僅如此(ci),其在航(hang)空、航(hang)天、科研、精密器(qi)械、高精醫療設(she)備等高端領域也有著舉足輕重的(de)地位。
在(zai)民間(jian)通用領域,機床(chuang)作(zuo)為萬(wan)機之母,重要(yao)性不言而(er)喻(yu),不僅可以(yi)幫助工廠(chang)加快生產速度,而(er)且其(qi)應用幾乎遍(bian)布現(xian)代工業的各個分支,下游領域眾(zhong)多,是大多數(shu)工業制造起點(dian)。
因此,機床(chuang)工業一(yi)直都是以來都是主要(yao)國家和領(ling)先(xian)企業重要(yao)的(de)戰略(lve)布(bu)局點。
美國(guo)先(xian)后提出(chu)實施《先(xian)進(jin)制(zhi)(zhi)造(zao)伙伴關系計劃》、《先(xian)進(jin)制(zhi)(zhi)造(zao)業國(guo)家戰(zhan)略(lve)計劃》等發展先(xian)進(jin)制(zhi)(zhi)造(zao)業及(ji)技(ji)術;德國(guo)提出(chu)了工業4.0的發展藍圖,致力于以信息物(wu)理系統為(wei)核心、智(zhi)慧工廠(chang)為(wei)載體,發展德國(guo)工業4.0,并將其定(ding)位為(wei)新一輪工業革命的技(ji)術平臺;日本(ben)公布(bu)了產業結構藍圖,確定(ding)10個尖(jian)端(duan)技(ji)術領域,并以此(ci)為(wei)依托強化國(guo)內制(zhi)(zhi)造(zao)業,這些(xie)政(zheng)策都為(wei)其本(ben)國(guo)機床發展打下堅實基礎。
中國也不(bu)例外(wai),新中國成立沒多久(jiu),就(jiu)對機(ji)床(chuang)工業戰(zhan)略部署。
1952年,中(zhong)央重工(gong)業部(bu),確(que)立(li)了專(zhuan)業分(fen)工(gong)思路,為機(ji)床發(fa)展搭好架子:共設立(li)18個(ge)機(ji)床廠,明(ming)確(que)分(fen)工(gong);同期,還設立(li)了8個(ge)綜合性研究院所,來(lai)支持國家(jia)機(ji)床發(fa)展;不僅如(ru)此,國家(jia)仍然(ran)認為研發(fa)力量(liang)不夠,另配置了37個(ge)專(zhuan)業研究所與企業設計部(bu)門,形成了機(ji)床行業科(ke)研開(kai)發(fa)體系(xi)的(de)第二(er)道護城墻。
2009年,中國(guo)啟動的“04專(zhuan)項(xiang)”,總計(ji)安排相關課題562項(xiang),財政(zheng)資金投入91.14億元(yuan),累計(ji)申請(qing)發明專(zhuan)利(li)3956項(xiang),立項(xiang)國(guo)家及行業(ye)標(biao)準407項(xiang),研發各類新(xin)產品、新(xin)技術(shu)2951項(xiang),新(xin)增產值(zhi)約706億元(yuan)。
具體而言,高檔數控機床(chuang)水平持續提(ti)升(sheng),機床(chuang)主機平均無故障時間從(cong)專項(xiang)實(shi)施前的400至(zhi)500小(xiao)時,已普遍(bian)提(ti)升(sheng)至(zhi)1200小(xiao)時,部(bu)分產品達(da)到2000小(xiao)時以上;高檔數控系統(tong)也打破國(guo)外技(ji)術壟斷,關鍵功(gong)能部(bu)件實(shi)現批量配套,國(guo)內市場占有(you)率(lv)由不足1%提(ti)高到了5%左右。
但是(shi),中國卻沒有(you)出現機床標桿企(qi)業(ye),甚至連千禧年之初,被(bei)稱為中國機床四大(da)支柱的(de)沈(shen)陽(yang)機床、昆明(ming)機床、大(da)連機床、秦川(chuan)機床,現今(jin),沒有(you)一(yi)家企(qi)業(ye)正常經(jing)營,不是(shi)巨(ju)虧,就(jiu)是(shi)破產重組(zu),或者在重組(zu)的(de)路上。
星火燎原之勢已成
雖然“04專(zhuan)項”沒有造就出屬(shu)(shu)于中國的(de)機(ji)(ji)(ji)床(chuang)標桿(gan)企業,但是在五軸數控機(ji)(ji)(ji)床(chuang)領域(yu),中國還是有所(suo)突破(po)的(de):如濟南二機(ji)(ji)(ji)自行研制(zhi)(zhi)的(de)“五軸聯(lian)(lian)動定(ding)梁雙龍門移動數控鏜銑床(chuang)”,適用于對各種葉片、螺(luo)旋槳、金屬(shu)(shu)模具等大(da)型復雜曲面(mian)精(jing)密工件的(de)加工; 如大(da)連機(ji)(ji)(ji)床(chuang)九軸五聯(lian)(lian)動車銑復合中心(xin),專(zhuan)為軍工制(zhi)(zhi)造、航(hang)空航(hang)天而研制(zhi)(zhi)。
雖在高端(duan)領域取(qu)得了不錯的成績(ji),但是和真正(zheng)獨立廝殺在市場的民(min)企對比,進(jin)步(bu)相對緩(huan)慢。
機(ji)(ji)床是由多個(ge)部(bu)件組成的(de)機(ji)(ji)器,很少有民企能(neng)全面發力。目前,市場上民企大都先突破(po)具體(ti)細分領(ling)域,再選擇精研細分領(ling)域技術,成為(wei)該領(ling)域專(zhuan)家;或者以(yi)此為(wei)切(qie)入點,進軍整機(ji)(ji)機(ji)(ji)床領(ling)域。

機床細分(fen)領(ling)域很多(duo),簡單分(fen)為機械部分(fen)和數控系統。
系(xi)(xi)(xi)統是數控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)的靈魂,關系(xi)(xi)(xi)著(zhu)整機(ji)精度。目前,德日(ri)(ri)的數控(kong)(kong)系(xi)(xi)(xi)統占據(ju)主(zhu)導地位,其中(zhong),日(ri)(ri)本發(fa)那科數控(kong)(kong)系(xi)(xi)(xi)統在(zai)國有機(ji)床(chuang)中(zhong)占有率最高,同時還有德國西門子、日(ri)(ri)本三菱(ling)等國外品牌也享(xiang)譽全球。
近年來,國產數(shu)控系(xi)統有(you)所突破,如廣州(zhou)數(shu)控和華中數(shu)控(300161)的(de)數(shu)控系(xi)統相當不錯,雖然和國外相比,還有(you)一定的(de)差距(ju),但是市場占(zhan)有(you)率緩慢提升。
機(ji)械部分包含眾(zhong)多,細至一個(ge)小小的螺釘,大致整個(ge)機(ji)床都可以稱為機(ji)械部分,其中較為重要的有(you)主軸、刀塔、尾座、直角頭、機(ji)床本體(ti)、刀具、絲桿、線(xian)軌等部件。
主(zhu)軸(zhou)(zhou)技術現在(zai)分為機(ji)械主(zhu)軸(zhou)(zhou)和電主(zhu)軸(zhou)(zhou),雖(sui)然國產(chan)主(zhu)軸(zhou)(zhou)和德日(ri)依舊有差距(ju),但是國內(nei)部分企(qi)業在(zai)主(zhu)軸(zhou)(zhou)上做(zuo)得相當不錯,有一定國產(chan)替代作用。
其中海德曼(man)就是(shi)一個典(dian)型例子,雖然(ran)目前(qian)還沒有實現五軸數控(kong)機床量產,但是(shi)2016年至(zhi)2018年,海德曼(man)營收(shou)從2.05億元提(ti)升至(zhi)4.27億元,凈利潤從964萬元提(ti)升至(zhi)5766萬元,成(cheng)長(chang)性顯著。
之所以(yi)營收增速巨大,主要是海曼德在主軸技(ji)術(shu)(shu)、電主軸技(ji)術(shu)(shu)、伺服刀(dao)塔技(ji)術(shu)(shu)和伺服尾座技(ji)術(shu)(shu)有所專長,同時堅持自身(shen)機器(qi)指標要比國家(jia)各項標準至少都(dou)提(ti)高(gao)50%。竭盡可能把業務做(zuo)精,頗具“工匠精神(shen)”。
在直角頭(tou)上(shang),國內幾(ji)乎沒有特別強大(da)的公司,尤(you)其是(shi)五軸數(shu)控機(ji)(ji)床上(shang)的核心(xin)部件(jian)“雙擺角數(shu)控萬能(neng)銑(xian)頭(tou)”,占據整個機(ji)(ji)床近半價格,幾(ji)乎都源自(zi)德國CYTEC、意大(da)利ISA等(deng)國外公司。國內濟南二機(ji)(ji)床、北京(jing)一機(ji)(ji)床等(deng)雖(sui)然也(ye)有了自(zi)主(zhu)研發的機(ji)(ji)械式產品,但性能(neng)、量產等(deng)各(ge)方面差距明(ming)顯。
在機床本體上,國內有(you)較多不錯的公司,但是能做精的公司卻不多。
國盛(sheng)智科以鑄件起家,在細分領域有所突破,實(shi)現資本(ben)和(he)技(ji)術的累積。之(zhi)后國盛(sheng)智科選擇(ze)進軍(jun)機床整機行(xing)業,并(bing)且實(shi)現國內少有的五軸數控機床商業化(hua)。因此,近年來發(fa)展(zhan)迅速:2016年至2018年,從4億營收增長(chang)至7.4億,在鮮有爆發(fa)增長(chang)的裝備制造業中并(bing)不多見。
刀具主要分為高速(su)鋼、硬質合(he)金、陶瓷(ci)以及超硬材(cai)料四類,一般(ban)情況下,硬度(du)更高的(de)材(cai)料切(qie)削速(su)度(du)更快(kuai)。在這個細分領(ling)域,我國有(you)著世界級的(de)企業——沃爾德。
沃爾(er)德主(zhu)要從事超硬(ying)刀(dao)具(ju),即超硬(ying)材料刀(dao)具(ju)的設計(ji)、生產、銷售,其鉆石(shi)輪(lun)刀(dao)更是(shi)擁有國(guo)際一(yi)流水(shui)平,甚至在部分指標上優(you)于(yu)國(guo)際一(yi)流鉆石(shi)輪(lun)刀(dao),如代表刀(dao)刃鋒利度(du)的刃口R值,代表切割均勻性的齒深、齒縫寬、齒寬等(deng)。
由(you)于刀(dao)(dao)具技術(shu)領先,沃爾德的(de)產品(pin)遠銷海(hai)外(wai),甚至為全球(qiu)專業刀(dao)(dao)具市占率第二的(de)肯納金屬代(dai)工刀(dao)(dao)具。
經過多年發展,中國機床行業確實(shi)取(qu)得了長足進展,但是美(mei)中不(bu)足的(de)是沒有出(chu)現標(biao)桿企(qi)業,高端機床國產(chan)銷售占比依舊不(bu)高。幸(xing)運的(de)是,市場(chang)經濟條件下沖(chong)出(chu)一批(pi)企(qi)業家(jia),堅持著工(gong)匠精神,從不(bu)同細分(fen)領域出(chu)發,兢兢業業向(xiang)上攻堅克難,已經完成部(bu)分(fen)中高端機床的(de)國產(chan)替(ti)代。
也許(xu)短期內,中國機(ji)(ji)床行業可能沒(mei)有(you)(you)辦(ban)法(fa)趕(gan)超德日,但是(shi)機(ji)(ji)床行業依舊會是(shi)中國政府戰略必(bi)爭之地,過去有(you)(you)“04專項”,近有(you)(you)“中國制造2025”,未來也許(xu)還會有(you)(you)更多支持。中國機(ji)(ji)床行業有(you)(you)望在這種環境下徐(xu)徐(xu)成(cheng)長,最(zui)終能獨(du)立生(sheng)產出(chu)媲(pi)美德日的頂尖機(ji)(ji)床,中國也出(chu)現一批標桿(gan)機(ji)(ji)床企業參與全球高(gao)端機(ji)(ji)床的競(jing)爭。


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