中国机床行业在国际上地位是什么 我们
不知道大家有没有看过《印第安纳琼斯和失落的约柜》,里面有个场景是这样的。琼斯触发了一个机关,然后一个巨大的石球从后面滚了过来。在一个狭长的甬道里,琼斯在前面跑,石球在后面滚。
对,中国机床在国际上的地位就是那个石球。
它很糙,上面全是坑,滚得比较慢,而且落后很多。
但是被它追上的话,你就死了。
而现在它在加速……
中国的机床行业已经到了怎样危急的境地?工业科技控
今天写这篇文章,就是想为国产机床鸣冤、抱不平。作为一名技术人员,我深知国产机床与进口品牌存在的客观差距,但也不能总是以点概面,以偏概全,一棒子打死一片吧?你说做得差的你骂就骂吧,问题是人家做得好的你也骂?完全不分青红皂白。
而且老粉都知道,我一向靠证据说话从不嘴炮,国内外优缺点我早就说得非常清楚了,总不能写每篇文章都把之前说过的话重复一遍吧?我们现在更需要的是解决问题,而不是搅浑水一味地抹黑。你们要搞清楚,现在国产机床最大的问题,是国产核心功能部件,在高端机床上的使用率不足,这严重阻碍了国产化进程的加速。
就比如说这个网友,说我拿来做对比的机床,都是二流选手,真正一流的德国和日本为啥不拿来对比?我的天呐,超精密加工的代名词,美国国防工业的根基--哈挺机床,居然被你说成了是二流选手,所以按你的逻辑,用哈挺机床造出来的美式武器装备也是二流了对吗?
没关系,我今天就按你的逻辑走,暂且把它当做是二流选手,目前市场上知名度比较高的德日五轴机床品牌,我都给你扒出来,德玛吉DMU85、马扎克VARIAXISi-800系列、哈默C42、大隈的MU-8000V、牧野的D500,这都是现在市场上普及率最高的机型,够了吗?不够我可以再加。
还有一个网友吐槽海天和纽威的机床,核心配件大部分不是国产的,这点我不否认,但既然你追求的是国产化率,那我今天就只拿国产化率最高的科德数控来回应你。科德的数控系统、伺服驱动器、电机、主轴、转台、刀库,传感器等,都是自己研发生产,全部搭配到自己的五轴机床上,自产自用。科德背负着中国制造2025的重任,是国产高端机床里的希望之星,和其他什么海天精工、纽威数控、国盛智科这些核心功能部件,搞国际化采购的企业完全不一样,不要混为一谈。我就给你打个不恰当的比喻,科德就是中国足球界的武磊,中国足球差是因为青训搞不好,喷武磊有用嘛?是武磊造成的吗?武磊就算再差,人家好歹也有能力立足西甲,你说对不对?
好了言归正传,先看XYZ轴的定位精度,科德的精度最高,达到了5个μ,进口品牌均为8个μ。重复定位上,科德的精度最高,达到了3个μ,进口品牌均为5个μ。再看A/C轴的定位精度,科德的精度最高,达到了5",其他进口品牌,除了哈默的6″,其他均为8″。再看A/C轴的重复定位精度,科德的精度最高,达到了3″,其他进口品牌均为5″。接着看A轴摆角范围,马扎克是表现最好的,达到了±150°,其次就是科德和哈默,都达到了±130°。再看一下XYZ轴的进给速度,牧野的表现最好,其次就是科德,达到了每分钟走48米。
所以说代表国产五轴最高水平的科德,已经在这些关键性能指标上,完成了对进口品牌的赶超,甚至在某些指标上实现了超越。
再说说机床的大脑--数控系统,西门子的840D,是数控界的F22战斗机,代表了现在数控系统市场上的最高水平。我们就拿科德数控自己研发的GNC60系统,和西门子840D做个技术对比,看看科德的水平到底怎么样。
我们从图表可以看出来,科德的系统支持多轴多通道、全闭环五轴联动、支持RTCP、插补周期0.125ms毫秒。GRTK实时内核技术,可实现每秒数千次的精确控制任务调度,响应速度最快5μs微秒,优于采用美国Ardence公司,RTX实时内核的西门子系统。支持针对不同应用场景的定制与操作,和工艺配套的人机交互界面HMI,并支持基本层次配置和SDK层次开发。
再给大家看一下2020年,中国五轴机床的市场格局,德玛吉和北京精雕占比12%,并列中国五轴机床市场销量第一名,德国格劳博占比11%,排名第二,科德数控占比5%,排名第三,德国哈默占比3%,排名第四。从市场份额可以说明,国产高端机床经过数十年的刻苦钻研,已经由过去的完全依赖进口,到现在国产机床逐步占据了一定的市场份额,说明我们是在不断进步的。
北京精雕和科德数控,能有这么高的份额,靠的是核心技术的自主可控,可以说是实至名归。之前我问一个在宁波做模具的朋友,他们用的是北京精雕机,我说你们做的模具能控制在几个μ,他说2个μ以内,这在国内已经算是领先水平了。
科德其实更像日本的大隈,很多人整天尬吹马扎克世界第一,无非是它营业额做得比较大、营销能力比别人强而已,等你扒开壳子一看,数控系统、伺服驱动器、电机、传感器、丝杠、导轨全部都是采购的别人的。
这些人根本就不懂机床,要论日本机床真正的技术流派,大隈说第一,没人敢说第二。大隈的数控系统、伺服驱动器、电机、传感器、编码器、主轴、刀库、丝杠,全部都是自己研发生产,和我们的科德数控一样,核心零部件基本都是自给自足。这两家的发展思路非常相似,大隈也是值得科德学习的榜样。
但中国制造2025,不能只指望着科德和北京精雕两家对吧,其他很多企业还在大量进口核心零部件,数控系统、主轴、伺服系统、丝杠、导轨、摆头和转台等等,这些东西直接决定了一台机床性能水平的高低。国内零部件供应商,在大多数高端零部件上,已经实现了高覆盖率,我们都能做,但是由于产品的技术、质量、适应性等,与进口品牌存在一定的差距,所以说像什么海天精工、纽威数控之类的机床主机厂,更愿意优先考虑技术成熟、产品适应性好的进口品牌。
而科德的可贵之处,就在于它已经构建了下游的生态系统,将自己研发的数控系统,安装于自家的五轴机床上来进行下游验证。其余核心零部件也是如此,通过下游验证来不断地实现技术迭代,这就是我为什么说它是国产机床希望之星的根本原因,海天精工学着点吧,别等到哪天打仗了,国外断供了,才想起来用国产货,到时候的损失更大,遇到的问题会更多。现在未雨绸缪、加快自主研发的步伐,另外做一下两手准备,一半国产、一半进口不好吗?双方都能进步,岂不乐哉?
世界上第一台加工中心是1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置。北京机床研究所1975年试制出中国第一台卧式加工中心JCS-013,1978年试制出中国第一台立式加工中心JCS-018。也有说法是JCS-013实际上是北京第二机床厂制造的。当年,中国和世界的技术距离是17年。
如今,中国目前的加工中心技术应用基本和世界同步,在精度和稳定性方面和世界一流水平有比较大的差距。为什么同样一台850立式加工中心(X向行程为800mm,Y向行程为500),国外和国产有很大的价格差距,为什么国产品牌之间也有相当的价差?
把国内外典型的立式加工中心厂家分为7类,以最常规的厂家标准配置三轴850立式加工中心为例(仅针对主力机型,各厂家配置会有所不同),来谈谈这7类产品的特点。通过排队和对比,做出一个对国内机床所占位置的正确分析。
每支梯队的区分让大伤脑筋,本文所提到的厂家均为经受多年市场考验得以生存的企业,其产品售价基本得到市场认可,产品售价基本能体现他们的产品配置和实际价值。最终决定以大致售价作为依据,这种划分实际上并不很科学,也是没有办法的办法。
第1梯队---超一流选手
第1梯队中的瑞士米克朗、瑞士宝美、瑞士斯特拉格、瑞士利吉特、瑞士威力铭、德国哈默、德国奥美特、德国巨浪等品牌,属于加工中心领域的超一流选手,售价大于150万。
无论从外观内在,还是设计水平及创新性,抑或加工能力和加工精度,几乎无可挑剔。精工细作,精益求精,机床加工精度极高,产量很低。因价格实在太贵,使用成本实在太高,用户往往在迫不得已的情况下才会选购。
第1梯队的加工中心品牌形象高高在上,对于普通用户来说只可远观不可亵玩矣,犹如机床中的超级跑车。曲高和寡,采购和使用成本的高昂直接导致市场应用率非常之低。售价虽高,利润不一定高,品质虽好,经营不一定好,光鲜之后的转身可能是心酸的泪水。瑞士米克朗已经被瑞士阿奇夏米尔集团收购、瑞士宝美被瑞士斯特拉格收购…不由联想起世界顶级超级跑车布加迪威龙,叱咤车坛的背后是4度转手的悲惨。
机床的品质由床身材料优劣、机械加工水平、零部件质量、装配质量以及生产管控等环节来确保,机床装配质量始终靠人工保证,不象汽车、家电等产品可以实现自动化装配。装配技工水平有高有低,机床批量生产又有苛刻的交货时间限制,正因为如此,大批量生产的机床很难保证很高的水平,这也是为什么世界上销量排名前十名的机床厂商无法进入第1梯队的原因。
第2梯队---压阵高手
第2梯队中的德国DMG、德国斯宾纳、德国斯塔玛、日本森精机、日本大偎、日本马扎克、日本牧野、日本丰田工机、美国MAG、美国哈挺、意大利菲迪亚、西班牙达诺巴特等多位选手的大名几乎耳熟能详,是世界一流机械生产企业的主力机床,售价定位80-150万。
这些选手均常年位居世界机床销售额榜单的前列。普遍中小批量生产,管控到位,品质很好仅用于生产高利润的产品。价格相对第1梯队来说比较接地气。
第2梯队厂家推广力度大、市场占有率高、专门解决高难机械加工问题,鼎鼎大名几乎超过第1梯队。对于有一定规模的机械加工企业,如果没有几台第2梯队选手坐镇,都不好意思说自己的产品是一流的。有些企业的机床绝大多数是中低端的,也会买个一两台第2梯队机床来充门面,专供接单和客户参观之用。这和奥迪车虽说不是顶级豪华车却可以成为公务车首选的道理是一样的。
第1、2梯队在产品品质、科技创新方面大幅领先。目前,天然或者人造大理石床身技术、床身恒温技术、直线电机驱动、滚珠丝杆中心冷却、重心驱动、超快速换刀机构、高速电主轴等先进技术,均率先应用在第1、2梯队的产品中。
第1、2梯队几乎是瑞士人、德国人、日本人的天下,他们的严谨和这三个国家始终如一重视技能培训的传统是他们能制造出优秀机床的根基。10年内,中国企业进入第1、2梯队的机会很渺茫。
第3梯队---攻坚好手
中日合资北一大偎、中日合资小巨人马扎克、美国哈挺、美国哈斯、韩国斗山、韩国现代、韩国三星、台湾永进、台湾东台、台湾台中精机、台湾快捷、台湾高峰等品牌,是国内一线机械生产企业中的主力机床品牌。售价在45-80万之间。
生产一流产品的企业虽然也使用第1、2梯队的机床,但由于采购成本太高,实际大批量使用的还是以第3梯队的机床为主。这些机床结实耐用、可靠稳定,关键时刻不掉链子,是确保产品品质和生产效率的好帮手。
第3梯队大多是国外及台湾机床企业在国内的合资品牌或者在国内生产,在机床的生态环境中扮演了狼的角色,对推动国内机床业的技术、管理及营销水平,起到了相当积极的作用。
第4梯队---实战主力
北一、北京机电院、南通科技、新瑞、纽威、日发、海天、大金、台湾丽驰、台湾大侨、台湾大立、台湾友佳、台湾丽伟、台湾艾格玛、台湾绮发等品牌,是一、二线机械生产企业中的主力机床品牌。价格在32-45万左右。
第4梯队的机床市场保有量不亚于第3梯队,虽说在稳定性和精度保持性方面略逊于第3梯队,因为价格更加平易近人,同样成为了高水平机械加工企业中的主力机型。
这支梯队的企业由国内优秀企业和一些台湾企业大陆工厂组成,稍稍努把力就有可能对第3梯队造成威胁,特别是几家民营国产机床企业起点高、进步快,很有希望在几年之后跻身于第3梯队。
第5梯队---万金油
沈阳、宝鸡、云南、大连、长征、汉川、宁江、凯达、联强(新浙)、青海一机、鲁南、杭机、宝佳、皖南、捷甬达、永华、迪莱姆、大天、嘉泰、隆盛等品牌的加工中心,在任何一个角落里的机械加工企业里都有可能看到。售价大致25-32万。部分品牌也会推出一些偷工减料的特价机型,不推荐使用。
这个价位区间的850立加在国内的市场销售数量最大,最能被普通机械用户所接受,屈指数数品牌有一两百家之多,竞争已经到了白热化的地步。什么脏活、累活、没人干的活都是这些机床在做,工作环境相应比较恶劣,恒温恒湿环境的优越环境与他们无关。
这支梯队至少有一半的厂家采用组装光机的方式生产立加,产品同质化严重,进入门槛比较低。如果工厂规模相当、管理合理,不同品牌品质之间的差异很小。
选择这支梯队的机床需要用户具备比较强的应用能力,可以根据自己的实际需要灵活选择最适合自己的机床部件和选配件,用对、用好机床可以生产出让人刮目相看的产品。
国产机床几大巨头完全有能力造出第3、4梯队的立加,却对自己放松要求,自甘平淡混迹在第5梯队打价格战,拿着国家的巨额补贴去做与中小企业争利的事情,叫人说什么才好呢?几大巨头频繁的并购国外机床企业没有给自身产品和市场带来实质性的提升,却得到了“国外机床品牌摧毁者”的外号,问题出在哪?
第6梯队---经济实惠型
海滕、百事特、一鸣、大森、鼎亚、海特、力创、鼎泰、中博等小品牌机普遍选用低端品牌数控系统,大约销售价格18-25万。部分企业为组装光机的生产模式。
第6梯队的机床由于企业相对规模较小,品质规范化管理方面差于第5梯队。同时为了降低成本,零部件选购方面也会选用一些廉价品牌,对稳定性可能会造成一定影响,严格的出烤机和出厂检验是降低机床出厂故障率的好方法。
对于产品精度要求不高、采购预算比较紧张的中小企业来说,第6梯队的加工中心是不错的选择。西门子808D的出现也让这个梯队的立加多了数控系统的选择。
第7梯队---省钱首选
第7梯队为代装游击队组装的加工中心,付出代价小于18万。
做法是用户自行购买光机、数控系统、丝杆、刀库等部件,然后代装游击队负责到现场组装,品质水平和场地条件、代装游击队的工作情绪直接相关,品管等QC流程是没有的。服务质量不用动脑也能知道。
这个档次的加工中心一般用的是台湾新代、宝元或者是国产的凯恩帝、广州数控系统,三菱M70和FANUC0I-MATEMD也很常见。丝杆导轨用的品牌也不差,其他部件则是抱着能省则省的态度去采购。
如果你和代装游击队的私交很好,而且该代装技师的水平很高,自己又懂点机械和电气维修,那么恭喜你已经大大降低了机床的采购和使用成本。如果不具备这三个条件中的任何两项,那么你付出的使用代价可能会比采购第6甚至第5梯队更高。
囊中羞涩的创业者用此方式购买立加的比例较高,购买时请注意两项,一是要反复调研,深入了解机床光机、零部件的品质以及机床验收方法,二是要调查代装游击队的口碑。
总结语
7支梯队的立加厂家组成了一个菱形,菱形上顶点代表第1梯队,从上往下队伍不断壮大,菱形左右两点之间的连线代表第5梯队也就是生产厂家最密集的梯队,再往下队伍开始缩容,菱形最下方的点代表第7梯队。
1-3梯队是清一色的外资企业,第4梯队由国产和台企组成,第5-7梯队是国产的天下。国外不是没有5-7梯队的产品,该区间国产立加的强势让他们无法挤入国内市场,这是中国人应该值得骄傲的。
国产立加突破到第3梯队不是难事,再往上就难度重重,望在座的诸君努力进取造出世界一流的机床,让能活着见证这一历史时刻。