中國在高端機床上的落後是哪些關鍵技術沒跟上?
外國高端機床的技術壁壘是什麼?中國在基礎設備的落後上主要是因為哪些技術沒跟上?
希望多事實和客觀討論。
能不能做出來高精度機床,能。坐標鏜床可以說是經典機床中高精度的極致了,我們20世紀80年代造的坐標鏜床,到現在還在用,精度很好。至於數控系統,早已經不是制約高端機床發展的瓶頸了,無非是國產系統可靠性差,但起碼有無的問題已經不是問題了。
作為一個從業者,我覺得機床行業的困境,其實是整個中國製造業困境的一種折射,是市場和產業政策,乃至中國特色的政治文化聯合作用的結果;或者也可以說,是整個工業系統崩壞的一種反應。技術問題,如果說有影響,也是排在最後的。
精密機械以及重型機械製造行業的工程師及管理者應該都有所感覺,自改革開放以來,我國的製造業規模是擴大了N倍,但自主創新能力一直在走下坡路。現在很多機床企業,與其說是設計機床,不如說是攢機床,數控系統和功能部件用歐美、日本和台灣的,自己就做個機架,掙一點辛苦費而已。@不知為不知 基本都講出來了。簡單補充一下:
- 感測器:精度、可靠性高一點的,只能進口。發格、雷尼紹的高精度角度編碼器,大概要幾萬塊,國內幾乎沒有能替代的。
- 執行器件——驅動器:功能方面國內的基本都能學個差不多,性能要想達到就不好說了——比如抑制振動方面,有幾個能學會 A 型抑振、摩擦補償的?
- 機械結構——精密減速機、高剛性絲杠/機械臂等、高速軸承、密封圈等,是不是還沒有能叫的上名的大企業?所以高速、大轉矩、散熱、防水等又好的電機還不行。
- 加工、材料、刀具等基礎研究缺乏:國內沒有誰能像日系企業那樣每年在展會上介紹自己在加工、熱變形等方面又做出了哪些突破,或又申請了哪些專利、發表了哪些影響力高的論文。
非技術方面因素:
- 研究實力不足,或脫離市場:企業沒有實力深入研究,高校研究內容又往往很虛、技術轉化差;
- 大環境浮躁:踏踏實實做開發,不如多多賺錢來得實在,所以淺嘗輒止;
- 功能方面能抄就抄,吸收不足:需求和實現原理真正深刻理解者少;
- 市場需求水平尚不高:高精尖的機床,全國一年才能賣幾台?需要者往往只有大企業,但財大氣粗的他們,會願意少花這麼多錢買國產的嗎?買了敢用嗎?對廠家來說,只要能做好做大中低端市場,就完全能解決溫飽奔小康了。
專業經驗不足,那我就自己了解的簡單說說我的看法:首先,在高端數控機床的落後最主要還是在主要功能零部件上的技術落後,一台機床上最主要的組成部分是什麼——絲杠、導軌、伺服電機、力矩電機、電主軸、編碼器,這些主要功能部件大部分還主要依賴於國外產品,這主要與我們在這些技術上起步晚、缺乏自主研發與創新有關,國外優秀的廠商一般都有上百年的歷史。
機械零部件是一方面,但是要完全靠機械部分來提高整體精度和可要性,那麼要求越高成本可能要成倍增加,所以要靠控制部分——數控系統、伺服驅動來實現精確控制,我們在高檔數控系統及伺服驅動控制方面的落後也會直接制約高端機床的發展。
拋磚引玉,希望專家來解答。。。
行業相關,從機床設計的角度說兩句。
我國機床行業「低端混戰,高端失守」的狀況比較突出,概括的說就是低檔產品基本「自給自足」,中檔產品受到「嚴重擠壓」,而高檔產品則是「受制於人」。這種現象的出現,除了有產品經營、製造質量以及促銷手段等原因以外,一個最為重要的原因就是以高速度、高精度、複合化、智能化為特徵的高檔數控機床共性設計技術的缺失,使得國產數控機床的品種、性能和結構不夠先進,新產品(包括基型、變型和專用機床)的開發周期長。
國產機床產品與國外機床品牌之間「形似而神不似」的問題十分突出,產品的外觀可以模仿、結構型式與尺寸也可以模仿,但是產品的性能是無論如何模仿不來的。原因在於國內機床企業在產品的設計過程中「知其然而不知其所以然」。功能決定產品能夠做什麼,性能決定了產品功能完成的好壞,而設計過程中各個環節合理與否直接決定了機床產品的功能是否能夠保質保量的完成。這種設計理念與技術上的差距鮮明地體現在了機床產品的設計說明書上:在國產機床的設計說明書中,設計要點模糊,以經驗法和類比法作為主要設計手段,多為定性描述與經驗性結論。而相比之下,國外機床設計說明書中的設計要點清晰,體系完整,以科學計算為主要設計手段,全部為定量描述和推理性結論。機床產品的各個設計階段(產品規劃、概念設計、系統設計、詳細設計與改進設計),設計師在「Know Why」的層面上:所考慮的設計問題不全面,設計性能指標的提煉也不準確;在「Know What」的層面上所制定的分析類型不完善;在「Know How」的層面上缺乏相應的分析工具與方法。我在工程機械製造行業,用幾個數據來解釋下吧。曾經去昆明機床廠考察,這是個解放前就建廠的老廠,經驗,技術算是可以了吧?經過考察和交流,他們的卧式也好,龍門也好,採用線形導軌的機床,X軸的快速移動速度為10米/分鐘, 10米/分鐘,還是線軌,我們買的三菱卧式和龍門,靜壓導軌的都跑30米/分鐘。再講換刀,三菱卧式換刀13秒,昆機的,嘿嘿,不能提了。更別提雙機或者多機通信,之前他們都沒聽說過。後來,昆機也曾派人到我們公司進行調研和參觀,參觀後,他們自己就放棄了,達不到先進企業的要求。當然,國產機床價格低,是三菱的一半,但是相同加工工件的Cycle time,差的可就不是一半了,更別提可靠性,故障率了。這就是差距,中國的裝備製造業和發達國家比,50年不知道夠不夠來追趕。
精度、材料。
你相信嗎,別說高端機床了,我們的一線工程師沒人願意用國產的鑷子、卡尺。我們的關鍵材料的不鏽鋼帶也只能從日本進口……不是不想用國產的,便宜的東西誰不想用啊,但是真不行……
最大的差距是人員素質的問題。不尊重技術人員,重銷售渠道輕技術,技術人員輕視一線工人,一線工人不尊重基本規則。
都想著怎麼多賺錢,怎麼賺快錢。
管理一味的強調效率,產值,技術人員對產品沒有發言權。我是做IT的,表面上小米啊,阿里巴巴的牛逼不行,但是我這種行內人知道中國晶元是垃圾(小米手機大部分都交專利費和晶元錢,自己賺個辛苦錢),而晶元不行系統就不行,系統不行軟體就不行,IT最大的一頭利潤就被美國控制了。而晶元不行的原因根本不是設計問題,而是工藝,離開工藝談設計就是狗屁。而工藝的本質問題就是精度,尤其是鏡頭的精度和機床的精度,其他都是好辦的。
只要解決工藝問題,一切設計晶元都不是問題。龍芯那種離開工藝談設計的人,他能搞出有競爭力的產品才怪。
中國好像說準備投1200億做晶元,我覺得應該用同樣的錢投資機床和材料才對。這才是根本,不能本末倒置來。
說道這裡我又反感什麼改革啊,搞活啊,改革之前中國的工人和機床設備,雖然水平差,但是安心做事,不搞爛事,隊伍很穩定。改革之後基本都要錢,搞亂了人心,整個工人隊伍都被搞散了。北京北一機幾乎是全部解散下崗了,一代人的工程隊伍解散了。現在很多人另可去當餐廳服務員,去當接線員都不願意做工人,你說還搞個毛。
一個行業的人失去了尊嚴,你扯其他都是沒用的。以前的八級工地位是很高的,現在工人是個什麼辭彙?
既然一線城市已經金錢泛濫,一線城市就徹底取消工人,到二三線城市去安心的把機床做好,或者遠離城市的郊區。我一個朋友是銷售檢測儀器的,三自由度坐標機、設激光探測器之類的,一個外資三流企業,銷售的都是歐美禁運名單之外的玩意。就這樣的檢測儀器,國內沒有一家能做得出來。至於什麼精密零部件,先不說你能不能生產出來,就算能生產出來,你用什麼標定和檢測?檢測設備的精度要高於被檢設備一個等級。相比之下,我們的高精密玩意可想而知了
說到這類問題。作為機械行業的從業者就想罵娘。你知道為了讓性能優良一點,我們要說服多少人與部門嗎?要拍多少次桌子嗎?努力了半天后又被市場又被狗屁不通的客戶又被低價策略拉回來的無奈嗎?
這沒跟上的主要不是技術問題。是環境問題、市場問題、投入問題、認識問題、定位問題。計劃經濟與市場經濟的區別。
我父親趕上過那個時代,70年代計劃經濟的時代。當時為淘汰蘇聯的技術壁壘。政府直接下任務到企業。企業挑頭,聯合院校進行技術攻克。在人均不到50元工資的時代,每天燒毀幾萬元的元件。燒到所有參與項目的人心都虛了。國家特批。以這種方法3個月內解決了幾年沒結果的摸索。這事情在現在可以想像嗎?
中國的高鐵很次嗎?高速很次嗎?沒有吧。
國內的企業因為傳承短,或種種可描述與不可描述的原因。大多真的單單純純的只是個企業。所以只考慮盈利。在企業變成資本家的私產的時候。政治也沒有賦予企業其他性質的時候。這種出力不討好的擔子就必須國家挑了。但缺少了企業這個最接地氣,最講究實用的環節,院校的技術攻關又怎麼能不飄呢?
你不見中國現在的定位是「世界工廠」嗎?沒定位「世界實驗室」呀。
在全球經濟一體化下,沒有禁運,沒有封鎖的時候。採購配件回來組裝一個賣掉,很符合市場經濟規律。
你理解了嗎?這個鍋讓誰背都不合適。
該說的上面有人說了。換個角度補充幾句。
以國內目前的工業生產大環境來講,大量有需求的是中低端機床,高端機床需求量非常少。偶爾有需要用到的時候,習慣的做法是通過關係委託加工而非自行購置設備。因而國內機床相關廠商有做電機的,有做導軌的,有做數控的,也有做中低端整機的,然而極少做高端機床的。
而在人員配置上,下崗分流那些年就已經差不多把幾十年的底子敗光啦。05年去瀋陽機床的時候,從工人到技術員幾乎十不存一。而恰恰這些人不是三五年內就能培養出來的,尤其是在現在的風氣下。
只說一點,日本北村機床廠裝配車間是恆溫無空氣流動無塵無靜電。
母機不行做出的東西也就可想像了。
不提高端機型了,就說普通三軸小立加,我們的國產床子的穩定性 和進口床子根本就沒辦法比。刀庫和主軸經常性的出問題
落後的全方位的,我可以肯定的說。所有的組成部分都有差距!
看了樓上各位的回答,我感覺題主如果問「哪些關鍵技術跟上了?」還比較好問答一點。
我在一個幾十年歷史的老廠,我認為中國現在最差的東西就是主軸和絲杠。
主要是人的理念!
不少國產高端機床雖然基本具備了高端產品的功能要求但在性能方面,在精度、速度、靜態特性、動態特性、可靠度上與國外同行存在一定差距。
市面已經各種類型的都有了,高精度多軸車削中心人家願意買德日美的,國產說我也行,大部分人還是不太相信,或者很多是有能力生(zu)產(zhuang)沒能力售後維修
目前,國產機床和進口機床比,是有差距,但也不至於差距那麼大。逐一分析一下吧:
1、鑄件方面,國內用的HT和米漢納比,當然有差距了。
2、電氣方面,西門子什麼的可以隨便採購來用,這沒什麼。
3、機械方面,伺服電機、聯軸器、絲杠、軸承和線規什麼的,包括光柵尺也都可以買來用。
4、數控系統,也可以買最先進的,國內的確實不行,穩定性差。
可能大家會提,你都買國外的,還算國產機床嗎?
呵呵。
只要是國內企業組裝出來的就算國產機床,至於功能部件什麼的,沒必要強求一定要國產化。每個領域都有各自的領軍品牌,拿來用,能用好即可。
所以國內主機廠的高端機床,即外購件都是國際一流品牌,如果嚴格來說,和國外的差距也就是鑄件和裝配這兩塊了。
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