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【深度】十个案例揭示中国机床工具行业发展现

2019-06-11 09:59 出处:未知 人气: 评论(

  中国机床工具行业寒意未尽

  改革开放以后,各机床工具企业释放了推动上层建筑改革与生产力大发展的动力,加上实施引进来、走出去的战略,多种所有制企业并存发展,既竞争,又合作,通过兼并重组,出现一批多种所有制的明星企业,据2007年的统计,民营企业占行业总数的71.3%,年销售额占全行业的56%,位居半壁江山。据2013年统计,双双已近80%。

  若干年前,国民经济以二位数快速增长,带动了机床工具行业高速发展。国内机床工具市场迅速扩大,成为世界上第一消费国、第一生产国、第一进口国,这种成绩得来实属不易,可喜可贺,行业内企业家们大多笑逐颜开,忙着建新厂,扩大生产能力。在发展过程中又受到政府这只有形的手的支持。高档数控机床及基础制造装备重大科技专项(以下简称04专项),从资金及政策上给予支持,各主流机床工具厂几乎都接待过党和国家最高领导人与省、市主要负责人的参观考察,从精神到物质均受到中央和地方政府的重视。

  但残酷的市场经济,优胜劣汰的规律,发达国家跨国公司及中国台湾地区机床工具企业,特别是ECFA的实施,在中国大陆进行了严密的布局,或兼并、或合资、独资,设立生产(大部分为SKD方式)、销售基地,利用中国熟悉机床工具方面的专家或专业人员,深耕中国市场,与中国高端用户建立了紧密联系,甚至进入机床行业本身作为技改之用。

  机床工具行业是一个竞争性行业,早已对国外放开了,虽然有04专项的支持,频频出现多类国产高端的数控机床见诸报纸及媒体,着实使人兴奋,但掩盖不了机床工具行业竞争力的比较薄弱本质。当中国经济回归到个位数正常发展速度时,加上2008年全球金融危机及以后的欧洲主权债务危机,引发中国的制成品出口困难,从而带来这些外向型企业技术改造缺乏资金,并由于中高端数控机床竞争不过发达国家的跨国公司,中档数控机床与有些国家及中国台湾地区的机床工具企业难以匹敌,造成今天机床工具行业的寒冬状态,什么时候寒冬过去,无人回答。

  中国工业报总编杨青同志于2014年3月4日发表了一篇《中国机床,春天去哪里了?》文章,她描述了在上海举办的第八届中国数控机床展览会前夕(CCMT),参加2月22日近60多位CEO聚首申城的2014年机床工具制造业CEO国际论坛的感想,值得大家深思。我从中也得到深刻的启示。

  对于中国机床工具行业竞争力薄弱的现象,众说纷纭,见仁见智,但决不能说机床工具行业的同仁们没有拼搏精神,没有想办法找出路。以下分别对机床、工具行业的努力与现状进行分析。

  案例一:以规模取胜的大型机床企业现状

  业绩雄居世界前十位的沈机集团人员超过1.5万,大连机床集团人员接近5000人,业界一些人士称之为机床工具行业发展的领头羊、风向标,为行业发展做出不少贡献,但2013年在市场环境发生变化的情况下,销售额也出现了负增长,但盈利能力尚需提高。笔者认为企业的发展一时有波动也是正常的,这两家企业都是04专项的主要支持对象。

  杨青同志在文章中写到,本届展览会值得一提的还是沈阳机床集团的冲击波。沈机一如既往占据了又好又大的位置,却没有往常那样在场子里摆满机床,而是密布着各种大大小小的液晶显示屏,上面播出不同的视频内容。他们全新推出的是尤尼斯工业服务公司和以i5为标志的系列产品

  又说从新五类到i5,从工业设计到智慧智造,沈机如同下跳棋一般在同行的注视下义无反顾地前行,相比之下,像德马吉精森机这样有深厚底蕴的跨国公司,则如同下围棋,在变化中布局强势。

  案例二:试图以重型机床打开市场的企业现状

  近期,重型机床企业尤其困难,除市场因素外,肯定还有其它内部原因。五坐标联动数控龙门铣床的确是显示目前高端机床产品标致性的一类产品,生产的厂家就有二三十家(当然大小规格不太一样),连居于云南地区的昆明机床厂,也花巨资建造了一座崭新的拥有200吨吊车的重型厂房,也想搞大型数控龙门镗铣,将来产品运输都成问题。

  为什么趋之若鹜呢?

  有04专项支持的企业在做,没有04专项支持的企业也在做,高端数控机床的同质化奇怪地出现,这说明市场机制的盲目性作用,难道不是浪费机床行业的人力与物力资源吗?不少做出的样品投不了产,放在库房里或做展览之用,用户也很少问津。生产能力过剩,以至造成现有重型机床企业出现亏损。

  据杨青同志报导,在展会上武重、齐重数控、齐二、星火等仅用展板或制成模型展示产品,除展板和模型之外就是一张张椅子,供接待用户观众(当然还有重型机床太大,运往展览会花费较多的原因)。

  这几家都得到04专项的支持,武重曾经研发出让人瞩目的新产品,一定程度上得到用户的认可。如武重几大极限超重型机床,包括320米的数控落地镗铣床,28米数控立式车铣床,3.6米数控卧式重型车床,6米68米的数控龙门铣床,8米~12米螺旋浆专用数控龙门铣床等。

  案例三:改革体制的探索

  在市场经济中兼并重组,优胜劣汰是正常的,目的是优化资源配置,但情况如何呢?齐重民营化,齐二、哈量、北京机床研究所、武重找到了央企作为婆婆,另外宁江机床厂找到了五粮液厂作为投资方。昆明机床厂是一家上市公司,几次换婆婆,从西安交大到沈机集团。这种例子确实不少,仍解决不了很多问题,为什么呢?

  案例四:曾经的明珠光芒隐退

  在上世纪50年代末,60年代初,新中国建立才10年,遭受帝国主义封锁,国家制定了发展高精度精密机床战役。从1958年到1965年,共试制成功高精度精密机床26种,到1965年年产高精度机床500台,缩短了与国外的差距。

  笔者上世纪60年代初到日本考察。日本的同类精度精密机床的品种不如我国全,当时他们没有齿轮磨床、螺纹磨床、高精度外圆磨床等,仅在高精度坐标镗床及高精度测量装置(三井精机)方面比我们强,当然整个机床行业很多企业,如日立、池贝、东芝、牧野、丰田、马扎克等企业的制造工艺及管理比我们强,他们的精加工及装配已在恒温净化厂房生产,确保质量。

  当时机床行业的两颗明珠上海机床厂、昆明机床厂立下了汗马功劳。从解放前这两个厂就有一批技术造诣良好的技术人员与技术工人,在解放后起了极为重要的作用。

  前者承担起齿轮磨、插齿刀磨、螺纹磨、高精度外圆磨等的研发与制造;后者主攻坐标镗、刻线机、刻线尺、圆光栅、长光栅、同步感应器测量装置的生产;全国协作,研发生产成蜗轮副母机、分度板母机、高精度丝杠副母机等,为发展精密机床的功能部件打下了坚实基础,多年失去了光芒的两颗明珠,何时再现光芒呢?

  案例五:领导的作用

  改革开放以后,逐渐进入市场经济,优胜劣汰显现出来。十八罗汉(文革前对18家规模机床厂的戏称)之一的沈三与济一,在上世纪80年代,曾经风光一时,名声雀起,受到各级政府的表扬,获得很多奖牌,雄居行业佼佼者地位,但好景不长。

  沈三以数控化率最高闻名全国,但质量不过关,服务又不到位,笔者多次发出警告,但无人听得进去,忠言逆耳,最后被用户与市场抛弃,落得破产的下场。

  济一以与日本马扎克合作而闻名,利用OEM方式出口,迅速提高了该厂的工艺技术水平,如齿轮噪音,不仅考核分贝数,还要听了悦耳,标准不可谓不苛刻。但在时任厂长朱锡泉同志的带领下,经过艰苦努力,一个个难题都解决了,出口势头良好。后来的继任者,由于种种复杂原因,解除了与马扎克合作,引进技术又作出了错误的决策,逐渐衰落了,一直到现在仍没没无闻,据称去年被民营企业兼并。

  同样的经历体现在另一个十八罗汉之一的企业南京机床厂。该厂在上世纪80年代初,与德国Traub公司合作生产中小型数控车床并转让技术,条件相当优惠。当时的厂长吕天乐抓住这个机会,大大提高了南京机床厂的技术与管理水平,但后来几位继任者,不知什么原因,一次次折腾,虽然改制了,到现在还没有恢复元气。这几个厂的教训是,成也领导,败也领导,充分说明一个企业的兴衰内因是起主要作用的,外因仅仅是条件。

  案例六:走国际化道路提升行业水平

  因为机床工具行业在改革开放初就起动合作生产、引进技术的方法,特别是合作生产,返销,是当时提升机床工业水平的快捷途径,在机械工业内都具有自己的特色。

  后来发展到兼并国际上有名的机床企业,如沈机集团兼并德国Schiess,北一兼并德国的WaldrichCoburg,大连机床集团兼并美国IngesollRand等企业,哈量兼并Kelch,天水星火在国外兼并或合资若干企业,杭机参股Aba等。这条路还要走下去,如何走下去才能使中国机床工具企业强身固本呢?

  这个问题受所在国法律、技术出口、金融等限制似乎尚未解决。不仅为了应对金融危机,那些国际著名机床企业遇到资金链的断裂产生的困难,被我企业兼并,如果我们驾驭不了,消化不了,不要像多年前上海汽车公司兼并韩国双龙汽车那样,最后还是吐出来了,切记切记。

  案例七:另辟蹊径的尝试

  原营口机床厂、安阳机床厂、威海机床厂已经资不抵债,濒临破产,有的通过企业领导、有能力的员工进行改制,民营化,用凤凰涅槃,浴火重生的方式挽救企业。

  在此基础上成立的营口冠华、安阳鑫盛、华东数控等企业,起死回生。如何巩固成果呢?

  有的已经遇到暗礁。

  案例八:锻压机床行业的有效探索

  锻压机床行业似乎比金切机床行业好,看到一点希望。据有关材料数据显示,销售额排在前十位的济二,扬力、亚威,天津锻压,扬锻,金方圆、泰安华鲁、湖北三环、合锻、徐州锻压,有9个企业的产值都是正增长,并都有利润,少数企业利润是负增长。

  济二因产品技术含量高,竞争力强,因此利税实现较大幅度增长,应该说在机床工具行业鹤立鸡群。究其原因,笔者认为济二厂从建厂以来一直以压力机及龙门刨为主导产品。数十年间,除在改革开放以后把龙门刨改为龙门铣外,一直坚持自己的发展方向。压力机从改革开放初期引进威尔逊的压力机技术,并进行消化吸收创新。当时一汽等汽车用户厂,技术上要求采用与威尔逊不同的导柱、导套结构,济二最终根据用户要求进行研发修改设计,提供的压力机受到一汽等用户的欢迎,从此打开了汽车工业的市场。

  同时,济二与其他有名的国外企业进行技术合作,几十年如一日,积累了在压力机设计、制造方面极为宝贵的经验,并通过管理人员、技术人员、技术工人,代代相传,使技术得以传承与发展。他们经受了多种考验,在做大、多元化浪潮中,没有迷失方向。企业各届领导虽然承受着巨大的压力,但仍坚持科学发展的理念。

  在合资浪潮中,济二没有对国内外企业实施兼并,仅依靠自己的力量发展成为能与世界顶尖的压力机企业,与德国的Schueler及Weingarten进行竞争。济二在美国福特汽车车身压力机生产线的招标中胜出,其节拍创世界先进水平,这种能引领技术,引领市场的机床工具企业太少了。

  从济二身上看到了机床工具行业的希望。当然国家04专项对其支持也是不可或缺的。任何事物的发展,内因是根本,外因仅是条件而已。由于锻压行业有了这样排头兵的榜样,对引领行业发展起到了不可替代的作用。这并不说明锻压行业没有缺门,如大吨位的螺杆压力机、高速精冲机床、多工位旋压设备等尚需进口,这应该是正常的。但用户不能原谅的是包括前十位在内的诸多锻压设备厂,其质量、性能、生产过程的精细化管理与日本小松、Amada等先进企业还有很大差距。

  笔者去年参观一个电器厂,该厂用某厂的中小锻压机冲压精密电器的小零件,其精度要求很高(当然还要靠模具),买来后运转不久,一边立式导轨板别劲,从而导致发热,就变形了,制造厂多次派人来修,没有修好。最后用户不得不花高价买了Amada五六台压力机,这怪谁呢?

  而这个厂实力雄厚,改革开放以后,从规模到品种取得了巨大成就,特别使笔者印象深刻的是机体是钢板焊接构件,其边角废料达数千吨,全部用于铸造球墨铸铁曲轴,不仅质量好,还成为节能节材的典型。但智者千虑,有时也有一失,说明压力机行业还有发展的空间。

  刀具的现状:高端刀具基本上靠进口

  工具行业主要是刀具、量具与功能部件(含附件),虽有一些04专项支持,但比机床更加薄弱。

  刀具在机械加工中的重要性并非为高层所认识。机床在国外称之为工具机(MachineTool),没有刀具,机床根本没有用处。一台机床能否发挥效率与加工性能,刀具占相当比重。

  尽管刀具不像机床那样贵,但它是消耗品。笔者在西安高压开关厂的数控车间看到该车间拥有四五十台数控机床,每年消耗的刀具费用800万元人民币。用户使用的高端刀具,特别是与数控配套的刀具,基本上靠国外进口,如山高、住友,维尔特等著名的刀具企业,基本垄断中国高端市场,可叹我国还是生产钨粉的大国,也是出口大国。

  我们是磨料生产大国,如刚玉、碳化硅等,这些属于能源与污染密集型的产业,因此在市场上还有生存机会,2013年超硬材料销售额比2012年增加12.3%,还有部分出口,但高端的制品有的还依赖进口,因为其质量影响最后精加工的精度与光洁度。

  量仪的现状:自动化量仪基本为国外企业垄断

  量仪更是一个薄弱环节,计量室的高档仪器,如圆度仪、表面光洁度仪、三坐标测量机、齿轮综合检查仪、双频激光干涉仪等都是计算机化、数字化。其测量传感器有的已达纳米级了,可以进行数据处理,对被测对象进行分析,可找出加工过程中的薄弱环节,至于长光栅、圆光栅基本上被德国的Dr.Heidenheim公司所垄断。

  特别是自动化量仪是一片空白,基本上为发达国家的Marposs(意)、CarlMahr(德)、Reinishow(英)等所垄断。上世纪60年代中期曾引进气动量仪成套技术,新建中原量仪厂,但没有与时俱进,继续创新发展。没有眼睛,没有测量怎样能判断加工件是否合格,无法进行实时在线测量和数据处理,更找不出加工过程存在问题,如何改进生产工艺呢?

  功能部件的现状:质量与数量无法与国外厂家匹敌

  曾任机床工具局长的梁训瑄同志与几位机床行业的老专家在改革开放以后不久就提出功能部件的概念,功能部件含机床附件,这个概念得到行业及政府领导普遍认同。

  虽然我们具备一些专业生产企业,如具有悠久历史的南京工艺装备厂生产的滚动丝杠副,但在质量与数量方面尚无法与国外著名厂家匹敌,何况这种专业厂还很少。有一些著名的机床集团,如大连机床、沈机、汉江都试水功能部件的研发生产,但尚不成气候。据一位业内专家称,我们全国的滚动部件的总产量还不如台湾的一个企业。

  至于机床主轴用的高速、高精度、高负载的精密、超精密轴承,基本由瑞典SKF、德国的FAG、日本的精工、美国的Timkin所垄断供应。改革开放前的哈尔滨轴承厂,设有专门制造机床主轴用的高精度轴承分厂,笔者在机床厂工作时亲手装配过该厂生产的型号为3182112的C级轴承(高精度级),质量良好,现在他们也不生产了,这难道不是很可悲吗?社会化专业化何在?

  功能部件是工业化大生产所必需具备的条件。另外,生产机床的产业链也很长,如液压、气动、电控系统、切削油、润滑油,谁是国内高质量的供货商?

  引发的担忧:以史为鉴可以知兴替

  中高端主机配套用的工、刃、量具及功能部件还得求助于国外的供应商。有的同志说,目前经济全球化了,这些高质量的功能部件及附件都可进行全球采购,这不能说没有道理。但再深入一步观察,这些作为机床工具行业的基础零部件与功能部件都控制在德国、日本、瑞士、美国等发达国家,不仅涉及安全,还使大量利润外流,难道我们不需要深思吗?

  至于与数控机床配套的数控系统及其伺服驱动装置,到现在成不了气候。上世纪50年代末,我们与世界同步研究开发数控系统。改革开放以后,也采取了引进技术,合作生产等方式,为进一步自主开发打下了基础,至今效果并不理想。我相信各级领导及有关企业都尽了力,但还不成功。有的试制出来,产业化不了,笔者百思不得其解,数控系统控制在德国西门子、日本Fanuc手中,还谈什么机床强国呢?

  现实是历史的继续,又是明天的开始,以史为鉴可以知兴替,以人为鉴 可以知得失。应该说改革开放以后政府这只有形的手对机床行业不论在物质上、资金上都给与了巨大的支持,但似乎仍敌不过市场经济这只无形的手。在市场配置资源起决定性作用的进一步全面深化改革情况下,机床工具行业将面临更严峻的形势,企业的领导者们要有应对预案,预则立,不预则废。

  以上现象的剖析百思不得其解,我已至耄耋之年,离开机床工具行业也有三四十年了,思想与技术落后于现代机床工具制造业的情况,出于一个老机床工具工作者情结,提出一些问题思考,就教于领导、专家、教授与企业家。

  思考之一:主流企业步入大而全经营模式

  受GDP论英雄的思想影响,也受过去计划经济时代因素的传承,中国主流机床工具企业步入大而全的经营模式。

  沈机集团、大连机床集团等企业是GDP论英雄时代产物的代表,而国外知名的机床工具企业走的是中小型专、新、精、强的路子。如进入世界前十强的DMG集团,由3家著名的企业Deckel、Maho、Gild鄄meister重组而成,每个企业也就是三四百人。

  笔者几十年前曾多次访问过瑞士高精度镜面磨床制造企业Studer公司,也不到三四百人。由于瑞士土地十分金贵,仅有一座四层楼的厂房,装配车间设在四层楼上,四五十年过去了,Studer公司仍雄踞世界第一。

  最近遇到一位刚从瑞士考察过Studer公司的机床专家说,现在仍然是这样生产格局,还是在四楼上装配,但技术有了飞跃性的发展。从手动、半自动、自动、数控,到磨削中心,一步一个脚印发展。

  为什么他们产品的含金量这样高呢?赢得包括中国用户甚至是机床企业作为用户在内的世界用户的最高忠诚度,我国知名的机床企业就用Studer磨床磨削主轴,质量就是好,成为一张王牌。

  上世纪六七十年代精密机床会战中,北二机就以Studer外圆磨床为追赶目标,研发成功加工圆柱度达到1~2微米,光洁度达到14级的MG1420高精度磨床,尤以高精度坐标镗床著称。五六十年过去了,有的已成为人们的记忆。现在为什么有些方面不如过去了,为什么好的工艺、好的传统没有很好地继承?

  我国台湾地区的机床工具企业也是走发达国家的路子,因而竞争力也十分强。笔者请教教授、专家、企业家思考。机床工具行业主要是多品种单件、小批、成批生产,有没有自己发展的客观规律性。

  这种大而全经营模式的治理结构与治理能力是不是也出了问题。这决不是说不要GDP的增长,但不要以GDP论英雄,不同行业有自己不同的发展规律。目前机床工具行业结构的改革面临十分困难的境地,从人们的指导思想、人员构成,到经营模式已经固化了,人的积极性发挥不了,改革推手在哪里?

  思考之二:人决定着机床工具行业的兴衰

  人,特别是领导人员的指导思想与素质,决定着机床工具行业的兴衰。

  目前,机床工具企业的工艺装备比过去好多了。托上世纪精密机床会战的福,给十八罗汉厂每家配备了一台瑞士Dixi卧式坐标镗床,放在工具车间,成为各企业的看家宝,延用到现在。退休后笔者曾到大连机床集团考察,了解到在文革期间,工具车间曾经起火,殃及Dixi卧式坐标镗床,后来经各兄弟厂协助修好了,目前还在使用。

  其转台调头后加工孔的同轴度还在0.01mm左右,可以说是一个奇迹。原来Dixi卧式坐标镗床的操作工人精心维护、精心操作的经验一代一代传承下去,好马要有好骑手,才能发挥威力。见物思人,笔者心中久久不能平静。

  现在企业有很多大学毕业生、硕士生、博士生,技术队伍比过去大大增强了,CAD三维设计等先进方法成为设计人员的常用工具,早就淘汰了画图板与丁字尺,研发能力可说是飞跃式的发展与提高,十分可喜。

  笔者回忆起上世纪60年代与行业的同仁们共同战斗的岁月。

  举一个例子来说,现在上海机床厂的工程院院士周勤之同志时任上机试验研究室主任,他的学历并不最高,但水平很高,提出在当时十分超前的建议。如用磁带分频代替传动链,使工件的速比可任意变化,这对蜗杆砂轮磨、齿轮加工机床有革命性的意义。

  今天由数控就把问题解决了,他的梦想也实现了。他手下有一大批从事机床、液压件、电控电子等方面的技术人员与技师,我称之为四大金刚,人人都有绝技,能文能武,大多是老工人出身,一直就读于夜校深造,风雨无阻,虽然过去文化水平不太高,但现在英文水平已不低,思想活跃。

  其中,磨工技师张梅华(后任上海第三机床厂厂长)长期研究超精磨削工艺,取得很大成功,后来在这基础上,设计研发成功MG1432高精度外圆磨床,它具有今天所说的自主知识产权,变为上机主导产品之一。当然现在已有不少改进,并且数控化了。由于当时的历史情况,上海机床厂7.21大学(相当于现在的高职)培养了一大批这种人才,奠定了上海机床厂作为明珠的地位。现在进入21世纪了,好像找不到这种影像了。

  作为工作母机的机床工具行业与IT行业不完全相同,它需要依赖长期的经验累积而发展。因此没有一大批像周勤之、张梅华这样的科技工作者,没有一大批拥有技术诀窍的关键工种的技师与调试技师(目前装配工连刮研也不会,部件与部件的接触刚度怎样保证),又如何保证精度的一致性?

  赶超世界水平成为一句空话。

  再看看国外机床厂,关键工种及装配调试技师都是50多岁以上、怀有绝技的老技师,我们呢?早就退休了或转岗了。这是人才的极大浪费,机床行业没有几十年的经验教训是培养不出一个合格的技术人员与技师的!

  企业的领导者、决策者对一个机床企业的兴衰起决定性作用,或由于个人自满,或不了解市场需求,或名利思想作祟,或由于某些抗拒不了的诱惑,急功近利,投机取巧,或不能知彼知己,正确评价自己企业的优点与软肋,造成决策错误,一失足成千古恨。

  如前面所述改革开放以后沈三的破产,济一与南京机床的消沉,现在齐一(齐重)、齐二又面临困难,杭机的分裂。最近报纸上报道:很好的一个金方圆,企业主出售给通快(Trumpf)控股72%而变现等。从这些现象看来,都有领导者的责任,甚至有一些企业在面临困难的情况下,还在错误决策上前行。在中国有人治传统的国家中,企业兴也是一把手,败也是一把手,不知对否?

  思考之三:功能部件薄弱造成基础不牢

  机床行业中存在企业及产品结构失衡的问题,重主机轻配套;重数量轻质量;重面子轻基础;重硬实力轻软实力等。有的同质化严重,有的又有空白;这些问题没有解决,也很难解决。

  目前政府领导及企业尚无紧迫感,在全球经济一体化的今天,主机厂所用的配套件、功能部件在国内都能采购到全球著名企业生产的产品。而国内生产的功能部件企业数量本来很少,竞争力薄弱,因此难有威胁感,这是一把双刃剑。

  由此也为用户发展专用数控机床创造了条件,因用户熟悉使用工艺,它们发展的专用数控机床实用,性价比高,富余的功能都去掉。如山东滨州活塞厂,下面有一个专门制造数控机床的专业制造分厂,才有二三百人,年销售额3000万元,生产活塞的专用数控生产线三分之一自用,三分之一内销,三分之一外销。又如常熟轴承厂,根据需要生产轴承环粗精加工的数控车床,为了排屑容易,主轴在上倒置,效果很好。

  美国Timkin在华的独资轴承厂,全部采用这种专用数控车床。其他如东方汽轮机等企业也研制生产了专用数控车床。功能部件的专业化生产,为用户制造机床提供了方便,这可能是一个趋势,机床行业又增加了一个竞争对手。客观上又为机床工具行业填补了一个空白。

  功能部件中最重要的莫过于数控系统及其伺服驱动装置,在我国机床发展的历史长河中,几起几落。五六十年过去了,至今中高端数控系统及驱动装置大都依赖进口。

  虽然有04专项大力支持,中高档系统主要由Fanuc及西门子公司供给,中低档靠广州数控设备有限公司等少数几个国内厂提供,还有一定的竞争力,其中广州数控设备有限公司已成气候,去年销售额、产值比前年有较大增长,实为可喜。而多轴联动的高档数控系统生产厂华中数控、光洋等也仅数百台套,而华中数控生产中档数控系统已超千套,国产数控系统在取得可喜成绩的同时,也面临着推广困难的难题,主机厂不敢用,最终用户又不喜欢用,结果就不能产业化。

  没有量就没有质,成本也降低不了。这个结怎样解开,完全靠市场机制恐怕解决不了。在市场对资源配置起决定作用的进一步深化改革形势下,国产高档数控可能更加边缘化,机床强国之梦将遥遥无期,只能靠决策者的智慧与手段来解决。

  思考之四:可靠性、精度一致性和保持性是软肋

  用户反映数控机床大毛病不多,小毛病不少,加上维修服务跟不上,因此高端用户不敢用。04专项支持的普什宁江机床厂与重庆大学合作的可靠性研究得出的结果,中小型精密立式、卧式加工中心的初始故障频发期,大概需要三个月,而国外机床在用户使用中很少或没有初始故障,什么MTBF(无故障时间)、MTTR(维修时间)都无法与国外机床竞争。

  据普什宁江机床厂五六年的攻关,量产的中小型精密卧式、立式加工中心,MTBF可达到900小时,其目标为1500小时,该厂根据研究成果制订了一套保证可靠性的管理制度,又自制了40多台可靠性试验装置,把不可靠的因素消灭在厂内。

  我想目标一定是可以达到的,这要靠笨功夫,耐得寂寞,把一项项不可靠的因素排除掉。其结果纳入到设计、工艺、制造过程中变为规范,严格执行。再从用户得到反馈信息进行改进,这种多次内外反馈的PDCA方式,积累了很多宝贵的数据,将来就能形成独特的数据库,为问题导向的创新提供了数字化基础。

  再看其他企业,据媒体报道,重型数控机床的MTBF只有200~300小时,停机对用户来说,就是不能创造价值,用户没有意见才怪。

  日本的Fanuc公司生产的数控系统及伺服装置,故障率有严格的统计及原因分析。据该公司2012年1~12月统计,在中国需要维修服务总台数从1月份的34.9万台,增至12月份的38.5万台,拥有量覆盖全寿命周期的各个阶段,其故障率仅为0.004~0.008件/月台。

  Fanuc的创业者老稻叶先生,已90高龄,每月亲自过问及研究故障产生的原因,并采取必要的措施予以解决。我国中高档数控设备企业能出具这个数据吗?

  精度的一致性,即Cpk(制程能力指数,是现代企业用于表示制程能力的指标,也即某个工程或制程水准的量化反应,也是工程评估的一类指标编者)值要达到1.33以上,这是汽车行业等大批量生产企业购买机床产品时必须考虑的,现在国产机床精度保持性不高,这些大用户不敢用国产机床及其生产线。当然还有一些其它原因,德系、日系、美系、法系、韩系合资汽车厂都使用其合作伙伴的国外机床,中国企业根本打不进这些行业中去。

  德、美、日、法、韩等国的汽车行业发展拉动了各自国家机床工具行业的发展,惟独中国是个例外。这还需要机床工具企业卧薪尝胆经过几代人的努力,才能扭转这个局面,某些急功近利的企业领导能下决心吗?

  影响加工精度、光洁度的机床静动刚性、热变形、振动等基础理论,上世纪60年代北京机床研究所在样机试验中,已有成熟的规范,已做了数十种(台)机床的试验,包括高精度坐标镗床、开刃磨床等,有的在所内做,有的在生产厂做。

  笔者与一组同仁曾在武汉机床厂内招待所住了三个月,将德国的Kapp开刃磨与国产的开刃磨进行了静动刚性、热变形、振动等对机床加工精度及光洁度的影响进行了对比,并对国产机床提出改进意见。现在测试条件好多了,具有很多非接触式的测试仪器,如测量振动及热变形可达亚微米级,测量温度可达0.5℃,测量噪声可以用丹麦生产的BK噪声仪加上傅立叶函数分析,可以分析噪声的来源,测量圆度可用Taylerhobson的圆度仪,并且可测出多次谐波,分析振动的来源。当时专门举办了学习班,培养各厂试验研究人员。

  老的机床工作者可能还会有印象,建议北京机床研究所把过去资料整理出来,举办学习班培养人员,在行业内推广。笔者去年在昆明机床厂看到其新开发的高精度数控卧镗正在做热变形试验。希望04专项的院士、教授、专家们注意,要推广这些已有的成果。当时已有补偿热变形的一些科学办法,包括对称设计,互补误差等,现在有了数控了,用动态测量的变形,完全可以用软件补偿,不是很神秘,只要老老实实去做就可以了。

  机床的可靠性、精度一致性及精度保持性,是制造出来的,根本上讲,取决于企业的制造工艺及管理水平,目前我国企业与日本、瑞士、德国等企业相比,差距甚远,笔者所见不少主流企业尚达不到日本上世纪六七十年代水平,大家熟知的在银川的马扎克小巨人企业,我国哪一个企业能与其相比,包括排名世界前十位的沈机、大连机床集团其先进的工艺装备、严格的工艺纪律,全数字化的管理、职工的培训,差距很大,因此国际企业产品的含金量就高,也许我们需要很长的时间才能赶上他们。

  思考之五:不熟悉工艺与切削理论是金切机床企业软肋

  不熟悉使用工艺,又不太懂得切削理论,这是金切机床企业的软肋,也是软实力不强的表现。

  机床之所以称之为机械工业的工作母机,是促进机械工业工艺发展的总工艺师,这个口号,上世纪五六十年代就提出来了。改革开放前有的企业做得好一些,有的企业做得差一些。但毕竟还有一部分企业领导人在贯彻部、局的这个方针,这个方针也逐渐深入人心。有的企业设立了用户使用工艺的试验室,专门研究用户工艺。从上世纪70年代开始,在用国产机床工具装备二汽的会战中,老一辈机床工作者还记得,首先要吃透汽车零部件加工工艺的要求,在这个基础上设计专门化机床,由于文化大革命的冲击,这一任务没有完成,但还是提供了369种7664台高效专用设备,积累了不少经验教训。

  改革开放以后,受到市场经济洗礼,通过企业兼并改制变化很大,主要领导调整频繁,老传统逐渐丢了。机床企业对用户使用工艺的要求越来越不明确,只有少数机床企业,如济二的压力机的发展还坚持这条路子。

  如笔者最近参观了某用户单位使用光洋数控系统所配套实德生产的五坐标联动的数控加工中心,加工闭式及开式的叶轮,其材料为合金铝及耐高温合金,加工难度之大超过想象。所用的刀具是人造金刚石或超硬合金,比米粒还小,有前角、后角、横刃、断屑槽,它决定着数控编程,还需要保证所需的光洁度及断削,这就是使用工艺与刀具及切削理论的应用,决定着加工机床的工艺参数。机床企业与用户合作才能完成这样的任务,这就是协同创新,这是发展高端数控机床、加工中心惟一的出路。

  再看国外很多机床企业,几十年如一日,针对某一类或某几类用户的工艺需求,研究总结及广泛收集用户工艺技术参数、使用中出现的问题,来不断提高机床的水平。用户的使用工艺是不断发展的,因此机床也要适应用户现实与潜在需要,进行提高或超前研发。如瑞士Rigid公司专门生产叶片加工的专用机床,数十年中掌握从成形铣、靠模铣,一直到多坐标联动的数控加工中心的铣削工艺。包括中国用户在内的全世界用户都用他们的机床,该厂也不过三四百人。不同规格性能的机床售价从数百万到千万元人民币,其加工工艺数据及编程技术,售价也达到数百万,甚至千万元。

  德国的HuellerHeller过去做刚性组合机床及自动线起家,发展到现在用数控加工中心构成的柔性生产线,善长加工内燃机的缸体、缸盖,它懂得加工工艺,博采众长,融合成自己的独特工艺,其售价就比德国同类产品贵三分之一,它不仅提供机床,还提供夹具、刀具、量具等成套装置。特别提供工艺参数等软件,有时软件及成套装置比机床本身还贵,没有它们,机床就发挥不了作用,它又是动态变化的,因而这些机床企业能引领技术、引领市场。

  我们什么时候才能做到呢?

  千里之行始于足下,现在机床企业就要设立专门部门或专门人员,专门研究目标市场用户的使用工艺,建立必要的用户使用工艺试验室,前提必须与用户结合,向用户学习!

  不是开一两次会就解决的。

  思考之六:全寿命优质服务,大力发展制造服务业

  全寿命优质服务,同全寿命质量、全寿命性价比(三全是笔者新世纪概括质量的新理念)一道成为制造业提供产品服务,扩大市场占有率必须具备的理念。全寿命优质服务是企业为用户服务必不可少的延伸,赢得用户信任感的重要措施。这里包括售前、售中、售后服务。售前服务主要根据用户工艺要求推荐适合用户的解决方案,也包括用户对机床企业生产的产品试用,这方面汽车行业的4S店已有成功经验,机床行业也已有若干企业试行这种模式。如国外的哈定在中国销售服务点已超过十六七家,国内的沈机集团、普什宁江机床等也进行了有益的尝试,这是一个好的开始。

  复杂的高档数控机床在销售过程中,要对用户操作人员、维修人员进行培训,必要时用户要派人监造。售后服务更加重要,保证产品一投产就能发挥机床的使用价值,为用户创造财富。对一些特殊用户要进行保姆式服务,一来可排除初始故障,二来通过售后服务,了解自己产品的性能与质量情况,收集数据,分析原因反馈给生产厂进行不断改进,使用实践是评价机床性能与质量的惟一标准。问题导向式的创新,是提高机床性能与质量水平的最具生命力的创新。

  维修服务要及时,使用户的停机时间减少到最小。如Fanuc公司承诺,根据距离远近,超过300公里需要乘飞机、火车的在17小时内到达现场,(据严格统计,实际为16.41小时),300公里以内,9小时到达现场(实际为7.4小时),这样可使用户停机时间最小。

  一次二次做到是可以的,几十年如一日坚持这个承诺是很困难的,Fanuc能做到,因为它有严格的制度保证,真正视用户服务是企业的上帝。我们的企业能做到吗?

  维修服务不仅提供易损件及配件,有时要在维修服务中,提升产品的性能与质量,如老机床的数控化改造,再制造中提升机床的性能质量。笔者上世纪多次去瑞士SIP生产精密机床及测量装置的企业进行考察,它自用的关键机床设备都是上世纪30年代生产的机床,因大型铸件稳定性好,无变形,在这基础上改造成的加工母机精度十分稳定。

  机床维修服务逐渐成为一种产业,如陕西鼓风机有限公司的400多台使用设备,其中有数十台数控及加工中心机床,涉及Fanuc、西门子,还有美国、瑞士、意大利等多个先进系统,其维修、配件、油品供应外包给北京中如技术有限公司,年承包费超过千万。北京中如公司实行TPM管理制度,三级保养,该公司有一支包括多名经过国外培训的专家与技术队伍,充分发挥专业化作用,从而陕鼓把维修部门及人员全部撤消,近百人转移到其他更有用的岗位,很多人充实到产品维修服务中。这是一个双赢的案例,有推广价值。

  北京中如公司在维修中获得包括国内外机床的使用经验教训的大量数据,对改进主机厂的产品有极大帮助,卖数据也是一种制造业的服务业。因此有些有富余人员的机床企业可以学习北京中如公司的经验,可分离出一部分人员专门从事为社会维修服务,成立专门公司,这就抓住了社会化、专业化发展的方向,同时可以专门从事旧机床再制造,升级换代,节能减排。

  笔者十几天前在天津天发参观时看到,由武重分离出来的人员成立的一个企业,对已有的立车、卧式镗铣床、落地铣床等六七台大重型机床进行数控化改造,用得很好,成为该厂的关键设备了。

  思考之七:发挥04专项四两拨千斤的作用

  发挥04专项四两拨千斤的作用,要惠及全行业,提升全行业水平。

  04专项代表政府这只有形的手引导机床工具行业创新发展,现在更需要注意帮助行业走出困境。04专项实施到现在已有六七年了,国拨、地方配套及企业自筹等已经花了一笔巨大的资金,加上其他专项如863等,数额更大。据笔者听到有些群众不全面的反映,04专项有成绩,似乎也有不少缺点,这需要政府主管部门重视,特别是04专项的总体设计组的院士、教授、专家们及技术咨询组、顾问组的专家们可以深入实践、深入用户总结一下,承担起责任。

  根据十八届三中全会精神,是否需要以学术导向、性能指标导向转向问题导向、用户导向、薄弱环节导向,建议院士、教授、专家们也要学习中央提出的走、转、改的政策,要与机床工具行业及企业同呼吸、共命运,以后04专项的资金集中用在振兴机床工业的关键环节上,帮助主流机床工具企业建立用户工艺试验室(兼考核本厂产品,包括刀具在内),机床试验室(本厂新产品与国外样机进行结构、静动刚度、热变形、噪音、加工精度的一致性与可靠性等试验及其解决办法),机床制造新工艺试验室(提高企业自身工艺水平),建立数据库,并建立若干个数字化车间或工厂进行示范,全面提高企业技术与管理水平。帮助他们走出困境,历史将会感谢您们的。

  形式上的投标制度貌似公正,不看承担课题的企业软实力、硬实力,不看领导班子情况及体制、机制,将影响04专项的实效,不要再出现04专项研发成功经过鉴定的新产品束之高阁,放在库中或随着企业的变迁而丢弃,社会得不到效益。特别要注意04专项已取得成果如何产业化及推广,这也是政府主管部门及总体组需要考虑的。

  其他如两化融合,特别是采用信息化手段进行现代化管理,使管理系统延伸到上下游企业。企业的信息流可以带动物流、资金流的流动速度,提高企业的质量、降低成本、保证交货期,并可实时了解情况,及时决策,解决问题,对产品的质量及物流可以追溯,笔者已有专门论述。

  再如银企联合,融资、资本市场化运作对企业十分重要。这是一把双刃剑,用不好,反伤自己。机床行业已有若干上市公司,真正起到作用的还不多。南二机被投资方低价购进,高价卖出,这些投资方关心的是利润,不是机床工具行业的发展。实体经济如何与虚拟经济结合,说来容易,做起来难,希望在这一次改制浪潮中,要充分吸收上世纪90年代的改制经验教训。愿对机床行业发展增加正能量,把负能量减少到最小,这是企业决策者们考虑的头等大事。

  因我年过80,脑子比较糊涂,我又没有笔记之类记述,往事全凭回忆,很多是四五十年前的事情了,特别是姓名、数字和肯定有不正确之处,请大家指正,不要见怪。但有些事情印象太深刻,残留到现在,再不写出来,我的观点就无机会表达了,这是我作为一个老机床工作者,虽然离开行业30多年,又对现在的行业一知半解,算是一种呼唤吧,请知情者批评指正。

  希望有关机床工具行业的领导、部门、协会、学会及04专项的专家、教授敢于面对实际,写出有真知灼见的文章,回答中国工业报杨青总编撰写的中国机床,春天哪里去了?古人云知耻而后勇、置死地而后生,这与李克强总理所说的需要壮士断腕的决心与行动是一致的,只有这样才能使机床工具行业走出困境。在今天全面深化改革的情况下,市场对配置资源起决定性作用,在寄希望于各级领导的同时,更把希望寄托在企业的领导与全体员工身上,把企业生存与发展的命运掌握在自己手中。

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