論文：精密加工制造才是中國(guó)制造真正的短板？（上）——全球梯隊(duì)
一切精確加工的起點(diǎn)，來源于一種對(duì)完美的信仰。質(zhì)量還能更好嗎？缺陷還能更小嗎？功能還能更優(yōu)嗎？效率還能更高嗎？250年以來，一個(gè)叫作“公差”的概念如黑色幽靈般，偏執(zhí)而狂熱地左右著一代代的天才與狂徒、工匠與技師、架構(gòu)師與程序員，他們用“公差主義”重構(gòu)世界，將人類帶入現(xiàn)代性。
公差絕對(duì)剛性，就像射出去的子彈，射手極微的一下抖動(dòng)，將有可能決定一輪比賽、一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)、一支軍隊(duì)的命運(yùn)。戰(zhàn)場(chǎng)贏在公差，市場(chǎng)贏在公差，國(guó)家間的競(jìng)爭(zhēng)、企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也在絕大程度上取決于公差，取決于公差所定義的武器的精良度、產(chǎn)品的精良度，取決于企業(yè)、軍隊(duì)和國(guó)家管理的精確性、系統(tǒng)性、通用性、可預(yù)測(cè)性、可檢測(cè)性。
精密加工制造業(yè)提供的都是制造業(yè)的關(guān)鍵零部件，是產(chǎn)業(yè)鏈的最頂端，是利潤(rùn)最豐厚的核心部分。以空中巴士、波音為代表的飛機(jī)，以蘋果、三星、華為為代表的手機(jī)，以通用、大眾為代表的汽車等，都需要大量的精密制造類產(chǎn)品。從規(guī)模上來看，精密制造業(yè)可以覆蓋整個(gè)制造業(yè)的大約三分之一。
自從中國(guó)將“裝備制造業(yè)”列為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略后，中國(guó)的裝備制造業(yè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，很多大型裝備的制造能力都已經(jīng)躍居世界先進(jìn)水平，甚至成為世界的頂級(jí)水平，但中國(guó)制造業(yè)總體還是落后的，其落后就在于精密制造的落后。對(duì)此，有人這樣形容我國(guó)的精密加工業(yè)：世界一流的機(jī)床做二流甚至三流的產(chǎn)品。
全球精密制造的梯隊(duì)格局（數(shù)據(jù)+案例）：
1.美國(guó)
最近幾年流傳一種“東升西降”的說法，一些媒體和專家常常唱衰西方特別是美國(guó)的制造業(yè)。美國(guó)的制造業(yè)之所以給人日薄西山昨日黃花的印象，主要是因?yàn)槊绹?guó)的經(jīng)濟(jì)學(xué)家和政客自己唱衰自己。但事實(shí)上，美國(guó)從未放棄過制造業(yè)，也一直是全球領(lǐng)先的制造業(yè)強(qiáng)國(guó)，其綜合實(shí)力超過歐洲和日本。
美國(guó)公司在高端制造領(lǐng)域從未缺席，所謂的制造業(yè)空心化也僅限于高污染，高耗能，低工資，低利潤(rùn)的產(chǎn)業(yè)，是工業(yè)資本在全球重新配置資源的正?，F(xiàn)象。也正因如此，跨國(guó)工業(yè)企業(yè)派駐外國(guó)的美國(guó)本土雇員才會(huì)拿著高薪在海外工廠享受生活。
支持美國(guó)制造業(yè)沒落的一個(gè)論據(jù)是美國(guó)機(jī)床業(yè)的沒落，曾經(jīng)輝煌一時(shí)的辛辛那提、美格、格里森等品牌紛紛被歐洲，日本企業(yè)收入囊中。碩果僅存的也就是Haas，Hurco等物美價(jià)廉的高性價(jià)比國(guó)際三流品牌（Hartinge還行）。
然而“美國(guó)機(jī)床制造業(yè)正在沒落”是嚴(yán)重的誤判，原因在于我們的情報(bào)機(jī)構(gòu)和智庫(kù)的“頭部思維”，他們只關(guān)注大的集團(tuán)公司，而沒有深入到細(xì)分市場(chǎng)。機(jī)床、自動(dòng)化、工業(yè)設(shè)備、工業(yè)軟件等領(lǐng)域恰恰是典型的長(zhǎng)尾市場(chǎng)，雖然有較高的技術(shù)含量，但產(chǎn)業(yè)生態(tài)卻更接近餐飲，頭部企業(yè)破產(chǎn)或被外資收購(gòu)對(duì)整個(gè)行業(yè)并不造成根本影響，小企業(yè)的經(jīng)營(yíng)狀況才說明一切。
比如美國(guó)有一家80年代才創(chuàng)立的特種機(jī)床公司Electrimpact（以下簡(jiǎn)稱E），做自動(dòng)鉆鉚機(jī)起家，后來做過特種鉆床，復(fù)合材料興起后開始做鋪絲機(jī)，這幾年又進(jìn)軍纖維連續(xù)3D打印。
當(dāng)然，你也可以說它是自動(dòng)化集成商，因?yàn)樗麄冇昧舜罅康臋C(jī)器人做加工動(dòng)作的載體。但是E公司在復(fù)合材料加工領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都是歐美老牌的機(jī)床企業(yè)，比如法國(guó)的Linea，西班牙的MTorries，美國(guó)的MAG，辛辛那提等。
自動(dòng)鋪帶機(jī)幾乎已經(jīng)成了復(fù)合材料零件預(yù)成型的必備，在量產(chǎn)階段基本上取代了手糊。除了美國(guó)E公司和前文提到的幾個(gè)老牌機(jī)床集團(tuán)有開發(fā)AFL設(shè)備的能力以外，最近5年，歐洲和日本也有大量的中小企業(yè)開發(fā)出了差異化的AFL模塊。
機(jī)床意味著產(chǎn)能，是制造業(yè)增長(zhǎng)的先行指標(biāo)，行業(yè)爆發(fā)也許就在2年之內(nèi)。
在過去的10年里，中國(guó)制造業(yè)其實(shí)是迷失在各種概念以及民族情緒中。一方面，政府投入了大量的社會(huì)資源振興民族制造業(yè)；另一方面，政府對(duì)工業(yè)4.0、大數(shù)據(jù)、元宇宙能等概念顯現(xiàn)出無比的焦慮，好像中國(guó)制造業(yè)一旦錯(cuò)過任何一個(gè)概念就再也無法趕超西方。但正是這種“超英趕美”的執(zhí)念讓政府寄希望于能夠?qū)崿F(xiàn)“彎道超車”的“核心技術(shù)”，以至于更多的看似不是那么核心的技術(shù)被忽略了。在屈指可數(shù)的幾個(gè)領(lǐng)域（如電池，光伏，電動(dòng)車）也許確實(shí)實(shí)現(xiàn)了彎道超車，但是在更多的賽道上，我們與制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的差距其實(shí)是在拉大。
美國(guó)制造業(yè)的真實(shí)情況并不像國(guó)內(nèi)媒體唱衰的那樣已經(jīng)空心化，美國(guó)只是把傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)移出去，航空航天、軍工、科學(xué)儀器、工業(yè)設(shè)備等高端制造業(yè)是加強(qiáng)的，甚至比歐洲和日本更勝一籌，絲毫沒有減弱的跡象。
而E公司車間里在制的設(shè)備和過飽和的訂單也說明航空制造業(yè)正在復(fù)蘇。
2.德國(guó)
精密機(jī)床是德國(guó)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)工業(yè)，德國(guó)的精密機(jī)床享譽(yù)世界。德國(guó)的德馬吉森精機(jī)是歐洲第一大機(jī)床集團(tuán)；德國(guó)通快集團(tuán)是全球制造技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)之一，其在激光加工領(lǐng)域排名全球第一；德國(guó)的埃馬克集團(tuán)是世界上CNC倒立車機(jī)床舉足輕重的制造商；德國(guó)的哈默公司同樣是世界最著名的機(jī)床制造商之一；哈默的五軸立式加工中心更是在國(guó)際市場(chǎng)處于領(lǐng)先地位。若資金允許，可以說幾乎所有的企業(yè)都會(huì)首選德國(guó)機(jī)床，原因是德國(guó)機(jī)床是高品質(zhì)和效率的代表。
德國(guó)作為老牌工業(yè)強(qiáng)國(guó)，其機(jī)床技術(shù)一直領(lǐng)先全球，擁有許多忠實(shí)的客戶，據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示：2020年我國(guó)的機(jī)床進(jìn)口額高達(dá)180多億歐元，占據(jù)全球消費(fèi)總額的三分之一，其中從德國(guó)購(gòu)買了906臺(tái)高精密機(jī)床，進(jìn)口總額高達(dá)5.63億美元，相當(dāng)于平均一臺(tái)是62.14萬美元。
德國(guó)制造的品質(zhì)如此出眾，究其原因會(huì)有很多，我們這里簡(jiǎn)述一下。德國(guó)的基礎(chǔ)工業(yè)和材料學(xué)方面領(lǐng)先。德國(guó)依靠其基礎(chǔ)工業(yè)方面的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，精密金屬加工、精密光學(xué)、機(jī)械制造等方面的產(chǎn)品，在全球都很受歡迎。
其次，因?yàn)榈聡?guó)曾經(jīng)是一個(gè)以軍事立國(guó)的國(guó)家，整個(gè)國(guó)民養(yǎng)成了軍人般的嚴(yán)謹(jǐn)，他們制造東西的時(shí)候，也把這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度帶入工作中，所以德國(guó)的東西往往及其精密，質(zhì)量上佳。還有德國(guó)十分重視制造業(yè)的科研創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化，著力建立集科研開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、知識(shí)傳播和人力培訓(xùn)為一體的科研創(chuàng)新體系。
德國(guó)人始終相信一句話：真正決定企業(yè)前途命運(yùn)的是研究與開發(fā)，而不是別的不能把握的客觀因素。因此，德國(guó)企業(yè)對(duì)研發(fā)投入毫不吝嗇，研發(fā)經(jīng)費(fèi)約占國(guó)民生產(chǎn)總值3%，位居世界前列。
除此之外，我們還需提及德國(guó)的雙軌制職業(yè)教育體系?！暗聡?guó)制造”的成功離不開富有活力和高水準(zhǔn)的技術(shù)工人。在培養(yǎng)技術(shù)工人的過程中，德國(guó)注重推行雙軌制職業(yè)教育，即由學(xué)校和企業(yè)聯(lián)合展開職業(yè)教育。學(xué)校負(fù)責(zé)傳授理論知識(shí)，企業(yè)為學(xué)生安排到一線實(shí)習(xí)和培訓(xùn)。
政府對(duì)數(shù)百個(gè)職業(yè)制定畢業(yè)考核標(biāo)準(zhǔn)，以確保教學(xué)和人才質(zhì)量的評(píng)判水平。在德國(guó)，一個(gè)技術(shù)工人的平均工資遠(yuǎn)高于英、法、美、日等國(guó)，與白領(lǐng)階層相差無多。正是這些技術(shù)嫻熟的工人把研發(fā)出來的藍(lán)圖變成精美的產(chǎn)品，投放市場(chǎng)，幫助德國(guó)企業(yè)在經(jīng)濟(jì)全球化過程中始終保持強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力。
3.日本
日本的精密加工工藝，變態(tài)到令人發(fā)指。日本曾經(jīng)制造了世界上最小的艦船—模型。所有零件都是新型納米材料3D打印搞出來的，整船全長(zhǎng)只有0.5毫米，船上的大炮，只有0.003毫米，什么概念？無非就是真的操控起來，精準(zhǔn)消滅你身上的螨蟲罷了。猜猜怎么組裝的，是用精密的機(jī)械臂，看著電子顯微鏡一點(diǎn)一點(diǎn)拼湊出來的。
日本MinebeaMitsumi公司（美蓓亞三美集團(tuán)），是獲得吉尼斯世界紀(jì)錄“全世界最小的商用鋼球軸承”的一家公司，他們用這個(gè)被吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)定為全球最小的商用鋼球軸承制作了被吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)定為世界上最小的指尖陀螺，有多小？
它只有5.09毫米的大小，但是卻花費(fèi)了該公司一個(gè)8人團(tuán)隊(duì)60天的時(shí)間，才完成。用手根本拿不起來，可能花了60天是因?yàn)槟莻€(gè)軸承老是掉？
就算不小心被誤食，它這個(gè)體量，估計(jì)也會(huì)隨著排泄物消失在茫茫的，液體中。這吉尼斯世界紀(jì)錄，拿的不虧。
日本還有一家科瑯淳河野，他們是全世界最小的手術(shù)針的生產(chǎn)商。最細(xì)的到底有多細(xì)？只有0.03毫米，縫合傷口所用的線，直徑僅有0.012毫米。
這時(shí)候你可能會(huì)有疑問，這么細(xì)的手術(shù)針，難道不會(huì)斷掉？不，不會(huì)的，它是由特種不銹鋼材切割拉伸磨尖每一道工序經(jīng)過嚴(yán)格制作才加工完成的。
它可以做顯微手術(shù)，這在以前是無法實(shí)現(xiàn)的?？墒牵腥四苣笾@根手術(shù)針做精細(xì)血管手術(shù)，手不抖嗎？嗯，不抖的話，腎真好。日本國(guó)立材料研究所NIMS，利用超精細(xì)加工，居然做到在螨蟲身上刻了個(gè)2μm的N字。
論文：精密加工制造才是中國(guó)制造真正的短板？（上）——全球梯隊(duì)
06-13-2024
