眾所周知,德國和日本的高階機床非常發達。
日本機床工業發端於19世紀,在19世紀80年代,日本機床產值就已經跨越了西德和美國,位居世界第一,而今天,日本機床工業的成就也是很多國家無法比擬的。同樣,德國的機床工業也歷經了百年的成長,在全球機床業,憑藉著頂尖的水準和技術優勢,佔據著領先的地位。
1.德國——全球製造業大國德國是全球製造業大國,在機床工業領域也擁有著驕人的成績。
德國出名的機床企業非常多,其中,有全球最大的金屬切削裝置出產商吉特邁,擁有全球領先地位的五軸立式加工核心的哈默公司,以及全球最大機電企業之一西門子等等,還有很多知名企業,比如德國通快集團、舒勒等企業,製造業大國的實力的確是名不虛傳。
另外,在高階機床的數控方面,美國、德國和日本是目前全世界技術最先進的三大國家,數控化機床擁有率均在70%以上。而德國在數控機床主機配套件和功能部件的質量、效能方面,更是位居全球前列。
2.日本——機床工業強國日本是繼美、德之後的第三個製造業強國,更是機床工業強國,頂尖的技術水準使其在機床工業領域舉世聞名,在高階機床方面更處於領先地位。
日本的機床企業多且繁榮,技術水準更是領先全球。全球機床範疇實力最強的馬紮克就是日本著名的機床企業,是波音集團、俄羅斯軍工企業的機床裝置主要供應商,為歐洲工業及製造業做出了巨大貢獻,國際影響力和地位都非常強大。
日本擁有諸多堪稱\"全球之最\"的精良裝置。在機床超細密加工領域,日本擁有全世界精度最高的母機、奈米級加工精度的加工機,還有世界首臺夾雜動力線切割放點加工機,以及世界上最快的4kw級光纖鐳射金屬切割機等精良裝置。
日本政府透過規劃和制訂法規,以及提供充足研發經費,鼓勵相關機構和企業發展數控機床。同時,日本的相關企業非常善於學習,在機床部件配套方面,數控技術和數控系統的開發研究方面,日本向德國和美國學習很多,並在兩國成果基礎上進行了改進和發展,取得很大成效。
本身製造業就很發達的日本,在機床發展方面,不僅起步早,掌握頂尖的技術,更擁有最精良的裝置,這都為其領先地位奠定了基礎。
二、中國機床,起步晚,技術落後曾經,雖起步晚,也算\"小有成就\"。中國的機床工業真正起步於改革開放之後,發展之路走的極為艱難。1958年,借力國外的援助,我國第一臺數控機床問世,這也標誌著中國真正走向了數控機床的發展之路。
六十年代後,沒有了國外的援助,我們機床行業透過自主摸索發展出了一些骨幹企業,支撐了當時整個裝備製造業乃至工業的發展。
改革開放後,外資企業在中國建廠,外來先進技術陸續流入中國,帶來了巨大沖擊,使原本落後的機床技術無法滿足生產需要。那些機床骨幹企業開始了破產、兼併、重組的艱難道路。
歷經幾十年的成長,我國機床工業也曾取得了一定的成就。我國擁有全球最大的高精度數控軋輥磨床、數控龍門鏜銑床、巨型模鍛液壓機和油壓機,以及全球最大的齒輪數控加工裝置等,還曾經制造出全球最大的超重型數控臥式機床。現在,快速發展中,高階市場差距較大。近幾年來,中國的機床產業,從國產低端數控系統看,基本擠走了國外競爭對手,但高階市場卻不盡然,主要高階數控系統市場基本都在發達國家廠家手中,中國機床產業只佔高階市場的1/10不到。
我們取得的成就不可否認,這也是我國機床工業發展程序史上光輝的一筆,但與國外製造業相比,依然差距明顯。尤其是與德日等國相比,高階數控系統產品的差距仍然較大。
三、對比德日,差距在哪裡中國機床企業受市場環境、技術壁壘影響,與德國和日本相比差距甚遠。
1.高階機床核心技術受制於人
近幾年,國內企業也開始做高階機床的整合,國內整體機床產業發展也算迅速,但核心技術主要還掌握在德國、日本等國的少數企業手裡,我們不得不靠低價來吸引客戶。
數控系統方面,中國高階機床的數控系統大部分還是依賴於日本、德國的企業。即便我國有一些企業在研發國產數控系統,但在基礎材料科學、工藝、設計上,以及實用性、可靠性、相容性、穩定性等方面都存在很大差距,所以,國產機床的主要功能部件大部分也需要依賴於國外產品。
就這樣,國際一線機械生產企業靠著頂尖技術和一流品質一直掌控著高階機床市場,中國因缺少技術,大量國產企業只能是價格低廉的低端機床生產商,在品質規範化管理方面也很差,有些企業甚至只能做到代裝組裝機床。
技不如人是硬傷,也直接導致國產高階機床與德國、日本間差距的拉大。
2.一邊依賴進口,一邊難以進口缺乏核心技術,中國機床產業,尤其是高階機床,只能依賴進口。21世紀初,中國的機床在消費和進口方面就已經是全球第一了,尤其是在中高檔數控機床和數控系統方面,進口依賴嚴重,進口比例高達80%以上,而且中高檔國產數控機床採用的數控系統幾乎百分之百依賴進口。
中國機床產業依賴於進口,可牢牢控制著核心技術的機床產業發達國家,雖然在中國市場大賺特賺,卻一直禁止將核心技術出口到中國。比如,20世紀90年代國外就已經生產出了用於加工哈勃太空望遠鏡鏡面的超精密機床,可時至今日,中國企業在這方面仍處於探索階段,比別人落後了至少20年,卻還求而不得。
過度依賴進口,又被限制核心技術的進口,這對發展中的國產機床產業來說,無疑大大的阻礙了發展程序,差距拉大也是必然的結果。
3.數控系統差距明顯前面說,控制器方面中國同樣需要進口,為什麼?
主要是國產高檔數控系統在很多方面,都要落後於國外的高檔數控系統。
元件質量薄弱。國產元件因無法滿足製作工藝、製作環境、原材料等條件,再加上製造商不夠重視,直接導致國產元件無法與國際市場上最優質的元件所比擬。
關鍵零部件質量的薄弱,進一步限制了國產機床的高度,差距有多大呢?裝配同樣數控系統(國外系統)的高階機床,國產機床的轉速只有國外的1/3,誤差範圍卻是國外的5倍。
控制精度表現不夠好。國外高檔數控系統,在智慧化以及高速和高精度表現上,都強於國內產品,比如,國外系統平均無故障時間能達到國內產品的4倍,這樣的精度表現令人驚歎。
高檔數控系統的控制精度取決於對電流、電壓、波形控制的精度,要靠軟硬體的配合共同完成,而國內系統開發商好像對這兩大部分的配合做的不是很好。另外,在穩定性、可靠性、效率等方面,國產機床的表現與國外相比差距也很明顯,國外機床能做到24小時不停機,1秒加工1個零件,這些國產裝置完全都做不到。
除此外,國內市場數控系統開發商的產品原型大多是盲目的複製,並沒有自己的思考,導致\"複製偏差\";而且,國內市場數控系統開發商急於與國際市場接軌,低價競爭,導致在原材料採購質量不夠好,進一步導致差異擴大。
就這樣,各個方面的\"一點\"差距,累計成了今天如此大的差距。
有國產機床企業負責人曾說過:我們的高階機床製造技術與德國、日本的差距有15到20年。也有日本人說過:中國的汽車產業沒有日本機床將寸步難行。可見,在高階機床、高精度機床領域,我國與德國和日本的差距不是一星半點。
在這樣的形勢下,在中國對高階機床發展的高度渴望下,希望國內的數控機床生產商能真正的意識到這些差距,優先發展精尖技術,規劃性的縮小差距、追趕國際先進水平。我們期待並且相信,我國機床工業在不斷前進、加速發展的同時,能實現更多的技術突破,取得更好的成績。