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不过事先说明一下，网特们又要悲哀了。 关于齐重一台出口德国的机床引发的一篇口水（原作者：所以我才飞好远） 大结局终于到了，在这里我们主要讨论两个问题，第一，齐重这台机床好不好；第二，“国际先进”究竟是啥。 我们先来看一下齐重的这台机床怎么样。这台机床叫“SMVTM1600×30／250L-NC数控单柱移动立式车铣床”。请大家注意一下它的命名方式，根据新闻对其的解释，我们知道“其最大加工直径达16米、最大加工高度3米、最大工件重量250吨”，可以发现这三个关键数字分别这款机床的命名中有所对应，但如果不是齐重的人，就算是行业内的人也很难从这个名称中看明白它的含义。过去不是这样。在计划经济时期，我国对各种类型的机床均有标准的命名办法，全国统一。 过去我国机床产品有着标准的命名办法，这个命名办法取决于各类机床产品的最重要特点，主要机床类型的关键因素如是：1）卧镗类机床：镗杆直径与工作台行程（Y轴行程）；2）立式加工中心：台面尺寸；3）龙门式加工中心：台面尺寸；4）卧式加工中心：台面尺寸；5）车床：车削直径等等。根据这些不同机床类型的关键因素，国家规定了标准的名称符号，诸如数字显示机床和数控机床的特定字母、机床类型的特定编号、立柱的类型及编号、台面尺寸标准表达等等均有国家方面的命名规范（这里不展开）。在2000年以后，随着中国机床行业的发展，为了与国际接轨，工信部方面不再对企业的机床产品有强制性的命名规定。于是各企业有权利给自己的产品起一些更加个性化、更能表达自己企业内部标准的名称了。 回到主题，要评价一台机床的档次，究竟要看哪些方面呢？当然是看它能干什么样的活、能应付怎样的加工要求。我们总会问到机床的精度问题。那世界上啥精度最高呢？人手。准确的说是八级钳工的双手。过去咱们刚搞航空事业的时候，由于机械制造技术和加工能力的限制，飞机是靠工人一小块、一中块搭骨架拼接起来的。当时机身强度、机器可靠性等方面仅勉强应付现代军民事业的要求。不仅成品简陋，而且效率低下，机体容易疲劳，寿命不高。就这样，这种制造也不是人多就能干的出来。它依然需要高级的钳工的细心教研。一个八级钳工的培养往往超过10年，几千人的厂子也不过屈指可数的几位，限于这种条件，即便高级钳工的双手是世界上最精密的仪器，也架不住一个民族对高端装备工业化大批次生产的现实需求。没有量呀。特别是在二战后，随着航空、能源设备、铁路、军工等行业的进步和兴起，机床所需要加工的部件变得越来越复杂，各行业的市场规模在半个世纪的扩张发展后，制造业对量产效率的要求也越来越大。想一想航空、汽车工业的发动机缸体、活塞、叶片、大尺寸曲面的整流罩、大尺寸机翼和机身结构件、起落架等等。面对这些东西，人手有着先天的效率和力量缺陷。那么要面对这些需求，只有数控设备才能同时满足大尺寸复杂几何形状的加工和大规模批量化的生产。 在过去，人们通过跨单位的集体协作组织形式，充分利用国家的高级技术人才和工人，使用旧式机械和手持工具掏出一些曲面的及其他小型的复杂工件，可以完成一些少量、国家急需装备的生产，填补一些技术空白。但随着工业化的发展和材料的进步，完全凭借人力的制造也来越显得力不从心，工件的质量大型化，5、60吨或上百吨的大型部件的加工越发平常，其次金属材料越来越先进，对主轴转速和刀头硬度的要求就越来越高；再加上所需要加工的部件形状越来越复杂和奇怪，考虑到复合材料的物理性质，往往需要部件在一定温度下（高温或低温）由高端机床一次加工成型，否则当刀头离开， 复合材料翻身再装夹，铣刀重新接触部件，热胀冷缩所导致的公差很可能会将整体部件彻底报废。 为此，宽大的台面尺寸、高级材料的刀头和高性能的主轴、巧妙的结构设计以及多轴联动技术，一个都不能少。而往常人们印象中的精度概念，在半个世纪的发展中，对精密的要求并未改变多少，对比以上困难来说，精度要求反而是一个最易达到、必须达到的次要（必要）问题。 解释了这个道理，我们就从齐重的“最大加工直径（台面尺寸）、最大加工高度、最大工件重量”来说。台面宽度越大，就能够加工的更大尺寸的部件。有的机床为了制作长达几十米的整体部件，工作台做的又大又长，宽6、7米，长3、40米（更长的也很常有，我们可以想想啥东西需要这样的加工环境， 当然是飞机、火箭以及一些巨型能源电力设备了），尺寸越大的部件其质量也就越大，大质量、大长度的工件在装夹后对工作台的受力必然不是很均匀，这时如果工作台再进行移动的话平面上很容易产生偏差，从而导致加工的误差。一些大质量部件在工作台承载中的重量和尺寸超过一定程度后，工作台本身就能不动尽量不动了。这时机床对部件在空间上的加工就必须由立柱带动主轴和刀头移动，进行加工工作。这时就必须依靠动柱结构设计帮助机床更好的完成加工工作。 说回台面尺寸。台面就是工作台的桌面，对于小规格的机床来说，工作台可以分为上滑座和下滑座，上滑座承载需要加工的工件，并通过旋转机构与下滑座相连；下滑座通过机械传动装置放在底座的导轨上，与底座相连。工作台的实际结构比较复杂，每一个可直线运动的平面都需要滑轨机构和导轨机构（横向和纵向），这些滑轨和导轨无论中外都必须经由人工进行刮研处理，将表面刮平磨平才能装配进机床。有些精密磨床宽大的立柱滑轨和工作台平面都须经过工人师傅的刮研处理。 对于中、大、重型机床来说，除了关键部分无法替代，由于工作台的行驶长度（y轴行程）过长，虽然靠工人进行手工刮研是最好的选择，但由于生产周期过长，人力制造效率低下，一般企业不会这么耗费人力物力进行生产。像这种长行程的运动机构目前绝大多数企业均采用各种类型的直线同步电机及液压或者气垫系统来保证平台系统的水平和运动。大家在讨论中已经多次提及，这种运动往往通过绑定控制系统的伺服电机系统带动丝杠转动进行工作，这部分市场供应目前主要被德国人占据。 对于加工高度来说，一般企业并不太要求这个指标，但一些企业需要加工的部件很高，而且这种部件难以进行卧姿加工，那么机床制造单位要向他提供能够加工较高部件的机床产品。加工高度主要考量的是主轴箱在立柱上的最大行程距离，机器需要保持在运动过程的稳定性，也就是立柱滑轨要足够平，立柱对主轴箱的悬挂设计要足够可靠（这里齐重的单柱结构车床是最传统的设计结构）。比如在龙门式机床的设计中，国内机床企业通常采用外挂主轴箱的设计，而国际上技术水平较好的机床企业为了获得更高的主轴安定性，会采用主轴箱内嵌入横梁的设计，但这种设计的制造难度较高，国内产品上应用的很少。用户如果对加工高度的范围有更高要求的话，也可以选择移动式横梁的设计。它更增强了机床的垂直高度的工作能力。 这里我们可以看出一般的通用机械领域的部件加工尺寸需要多大。宽度往往超不过1米，如汽车发动机里面的那些玩意是各种尺寸不大的活塞、曲轴、缸体壳体等等。而齐重这个加工直径达16米、最大加工高度3米的东西，新闻里说是给生产风电机组的企业使用，俺理解半天觉得倒是核电设备更有可能。总之无论如何一般行业是不会用到这种级别的东西的。（一点猜测，齐重这台机床看名字似乎是某种车铣复合加工中心，那么他可能还有一个铣床的床身。这里不展开了） 我们知道，高端机床为了加工处理复杂工件，不仅仅要能够在三个直角坐标（Ｘ、Ｙ、Ｚ三轴）上进行协同运动作业，还要求在支线坐标和1、2个旋转坐标上也要通过伺服、控制系统对联动机构进行操纵，从而达到多轴的联动协作，完成对复杂集合形状的、材料特殊的部件进行一次成型的高级加工。通过以上一点介绍，齐重这台数控车铣复合加工中心能够做到16米的车削直径，已经在相当程度上说明了它的技术能力。 那么我们最终要问，齐重这台机床和国际先进水平比，咋样呢？ 首先要说，就同类型的单机性能而言，这台机床已经是世界一流的水平。但是，世界上真正一流的机床制造水平，并不能从这个角度和高度上进行认识。 【大结局-下】新年贺礼：世界先进水平的装备制造业究竟是啥 大家新年好。关于世界先进水平的装备制造业究竟是啥。和大家在这个帖子里交流一下个人的看法，顺便把这个坑一劳永逸的填了。 我们从装备制造业的成长说开去。 人类要发展，就需要把山、石头、木头变成可用的材料，还需要把这些材料运输到需要的地方。农业上也需要设备来耕种土地。那么要完成这些工作，就需要制造出相应的设备。比如大型的、特种的装备用来开发自然资源，大型车辆和铁路机车对各种货物进行运输，然后我们还要铺路、搅拌混凝土、搭钢结构盖房子什么的。而要制造出这些设备、装备，就需要大规格、大尺寸的机床进行制造、组装。小一点的机器，像小汽车、拖拉机、各种发动机什么的，就需要小规格、小尺寸的精密机床来制造出这些机器。换句话说，直接拉动装备制造业大规模发展的，是工程机械、通用机械设备、汽车、船舶、能源设备等下游行业和市场。而另一方面装备制造业的技术水平又决定了下游各行业生产力水平的高低。 过去我国制造业总体上还比较落后，社会需要解决的主要矛盾，是快速提高生产力，同时也让老百姓的生活资料尽快的丰富起来。于是与国际领先的制造企业合资，引进国外的先进机床和生产线在国内进行优良产品的生产、使用，以此快速的发展经济。 在这个过程中，我国的物质、自然资源可以得到良好的开发和利用，人民的生活资料也获得了极大的丰富。可是在国内生产力的发展的过程中，阶段性的主次矛盾渐渐的发生了变化。随着国产装备制造业的崛起，在新的阶段里，在高端装备制造领域，国产设备和国外设备越来越多的出现了正面的竞争。 1）在商业角度，咱以汽车工业为例来谈。 汽车生产商一般自己拥有发动机制造车间（核心）、车身冲压件生产车间及总装生产车间等，但并不制造所有汽车所需的零件。一般而言，不在核心制造中的汽车部件由各种配套机械厂为汽车生产商供货服务。如制造发动机所需要的活塞厂，制造汽车底盘的传动轴厂，各种轴承厂等等。就是说汽车制造业是以生产车身、发动机等关键部件为主的汽车主机厂带领着以生产配套零部件为主的配套厂组成产业制造链条的。 在汽车主机厂里，在车身（各种大小不同车身件）生产车间中，所需要的生产设备一般是自动冲压生产线，这种生产线以5000到6000吨级别的冲压机、自动运输线、夹装机、机器人等组成自动生产线，从而进行车身生产。在发动机制造车间中，需要各种卧式加工中心、立式加工中心，同时需要自动化运输线结合机械手组成柔性生产线进行发动机的生产。加工后的各个部件分别被自动运输线送到总装车间的各个分段进行后一轮加工、处理及装备、总装。另外冲压机所需要的新型车身的各部位模具一般由龙门式加工中心进行铣镗制造。 在各类配套机械厂中，在处理箱体、壳体、曲轴、活塞、盘类等零部件时，需要的机床主要以立式、卧式加工中心，及落地镗、刨台式及其他一些镗铣类机床为主，也需要一些立车、卧车，对一些表面处理要求高的部件还需要精密磨床等等。可以看出，由这种数控机床、加工中心组成的车间已可以算是通用制造厂了，不单单可以接主机厂的活，只要需要加工的部件的尺寸在工作台面积内，几乎没有什么不能加工（除了特别复杂的曲面部件或军用的特殊材料部件外）。而且这种车间一般不需要自动化运输线和机器人来组成投资巨大的生产线（一般而言）。 通过对汽车制造的介绍，我们对其所需要的加工技术、工艺设计和系统集成能力分析，对于汽车产业而言，世界先进水平的装备制造业就是能够提供自动化的、柔性的系统解决方案。那么看看我们能做什么。各类零部件制造全是我们做；冲压线我们能做，而且完全能够运用在目前国际知名的汽车品牌线上；发动机核心制造我们也能做（本帖的图片全部来自各大汽车厂的官网），早已商业化运用多年；柔性生产线中所需要的自动运输线、卡、装具机器人我们也能做。只有灵活的机器手全世界几乎都是西门子、发那科（FANUC）等，虽然机械手并不在禁运范畴，但也只对中国开放低端模块。 通过以上的介绍和分析，站在装备制造业的角度，以民用市场对机床技术和加工办法的要求，今天中国机床产品在包括主机厂、总装线（机械手需要对外采购）这样的高级车间内都具有对应的产品和设计能力。那么，大家肯定要问这样一个问题了，为什么很多情况下中国机床产品连一些外围的配套厂都进不去呢？在除去那些工程机械、拖拉机之类的糙活以外，国产机床搞民用舒适类小汽车的制造真的不在行吗？ 可以负责任的告诉大家。完全在行！并且每过一天我们都越来越在行。目前这样的现状是有深刻原因的。直接的讲，就是：“资本”！或者说是政治。 简单的说，一个外资a品牌要落户国内A市与国内车企合资建厂，冠名aA品牌。那建外资品牌的厂，就要购买该外资品牌设计成熟的原装生产线，于是汽车总装车间的设备被指定了。既然该外资要建厂生产汽车，那不可能所有的零件都是它来生产，肯定要有一批为其服务的配套生产商。当地各类机电厂看到时机找上门来承揽生意，该外资说了，aA品牌以后的产量是很大的，想为其做配套商，必须有本外资集团的机床来干活。于是，一批配套商企业采购了该外资集团旗下推荐的机床进行技改，并被要求，以后每次技改，如果不采购他们旗下或他们推荐的机床供应商，则配套生意会受很大影响。 2009年开始，我国的机床产品在中端、高端（部分高端领域）制造方面积累开始出了底气。进入主机厂配套生产的市场扩张冲动越来越强烈。可是，当我们的机床厂拿着产品介绍书和投标书去参与一些汽车主机厂周边的配套厂技改竞标会的时候，就被告知“对不起，你们的产品不合格”。这不是真实情况，这是在撒谎，因为他们根本就不敢派人和我们的技术人员交流，都不愿意接触。甚至一些机床厂的老总出面公关，对方都不敢理直气壮的正面回应。因为实际情况是我们的产品完全满足他们的需要，谦虚的说在综合性能上完全与某国机床相当，实事求是的说其实在大部分指标上还有优势，价格也比他们想采购的某国机床便宜。但你就是不行。 大家在这个帖子里提到，中国造不出好系统，采购别人的系统就会被吃掉很大部分的利润；而采购了系统，一整套匹配的伺服电机你还得一起采购，人家一招鲜就可以一次吃你好几口。资本是一个巨大的托拉斯集团，你和它合作一个项目，它会在这条产业链条上从头到尾都吃你的。只要你与它相比足够落后，它可以凭借在一个点上的合作而在整个产业链条上逼你就范。 我们看美国，可以说全球最牛逼的机床企业在美国，而且它啥高端的都能造。但你深入研究它，亲自去调研它，走进它的厂房去你会发现，它的工作母机全是德国机床，它的核心机全部来自于它在德国所控股的企业。德国最好的机床企业几乎全部被它控股或掺股。可见真实的美国也不是啥高端都能造的。但是其就是能够在全球无障碍的采购最好的装备，从而设计出最现代化的柔性生产线。这种依靠国际的资本运作达到的控盘效果，其背后或多或少都存在政治的力量，或者说是资本政治。你看中国的大块头资本集团也不算弱小了，但它目前就做不到，钱不是万能的。 总结一下思路，在整个制造业链条上，国际资本可以依托制造业上中下游全链条集团的协作来纵向影响你的整套产业结构。只要下游咬上你，上中游都会被他联合进入。而这种进入往往不是市场的公平竞争行为，而是利益捆绑的要挟行为。在横向上，国际资本可以在全球进行采购和资本整合对自己的装备制造业进行完善，而中国的企业很难具备这样的条件。 <p>商业角度，个人结论是，中国的装备制造业发展，目前靠几个独立的先进企业发展高端产品是远远不够的。中国的装备制造业在横向上发展出一两个低、中、高端啥都能造的企业也是不够的。当你大到一定程度，当资本积累到一定体量，你与其他资本集团的竞争，无论披着多么温情脉脉的面纱，本身已不在是单纯的市场竞争，而转化成政治竞争，甚至是斗争。显然，在这个层面上，产品的力量、企业的力量是渺小的。那么当我们再次提问为啥国产机床进不去某某车间，我们不妨留一个心眼。 2）我们以产品角度来看。 世界上既卖系统又卖机床的企业不多，自己给自己做系统的机床企业更少，大部分制造商是采购系统来为自己产品做匹配。而自己什么都做的压根没有。可大家一提起中国机床企业就说这个也是别人的那个也是别人，好像只要有一样不是自己造的就不是好产品，总不满意。其实这种观念大可不必，企业采购备料备件，成本自然会全面摊在售价上，只要它的的各项费用和赋税全部交齐后依然有较好的利润可赚，就不要去责难。现在私企国企都有经营指标对总经理的考核，企业思维比我们都现实，如果这样做不划算，企业是不会做这种贸易的。 另一方面，就目前的发展来看，只要有一个制造环节必须由外国人参与，那么人家就专门靠这个卡你、吃你、要挟你，它可能成为你产品成本的大头。这必然造成企业有采购国产质优价廉的零部件的愿望，也是国内零部件制造商的目标市场。目前，很多企业已经开始小批量的采购国内的丝杠、轴承、直线电机等机床部件。下游的国产零部件配套企业一旦获得连续订单，实现越来越多的收入，那么随着资本的积累，实现企业的技改投资周期，以后的国产零部件产品的质量和产量会越来越好，对进口的替代空间会越来越大。长期的看，以后中国的装备制造业完全有条件、有环境在国内形成高端制造的闭环产供链条。 总结一下，在产品角度，世界上从来也没有企业啥都造的。而现阶段，企业采购大陆以外的零部件是有现实需要的。企业也有采购国产零部件进行替代的愿望，同时小批量的采购和适用正在展开，市场反映良好，前景光明。除系统外，未来彻底脱离国外制造链条，在国内形成高端制造的闭环产供链条是可以预见的趋势。系统方面，国内正在展开高端领域的重大专项试制，可以确定的是3到5年后国产系统将获取少量的高端数控机床的市场。 3）技术角度---着眼当下，展望未来 大家看歼20。歼20的产生，他身上的每一个细节、每一块不同的材料，都对应着一个高端制造领域的细分行业。我国在这个细分行业能够达到的最高技术水平（未必实现了商业化），将直接影响歼20的技术水平和服役进度。 四代战机的核心机是大推力发动机。要满足超音速巡航条件，发动机的工作环境需要保持在1100度左右，在这种工作环境下，钛合金叶片几乎是目前人类技术唯一的选择。 以RR的发动机为对比，RR的发动机叶片是空心的钛合金材料，内部存在波浪曲面夹层。按照BBC纪录片的说法，空心叶片的制造技术是把一些金属粉末混合溶解在一种特质溶液里，然后倒进模具，接着放在在高温天然气炉里进行高温烧制，促使其进行单晶体生长，并在高温状态下向内部吹气，在叶片内形成夹层，最终一次成型。这是一枚叶片的直接结晶过程。成型后的钛合金叶片仍然需要后期处理，后期的表面细节需要数控机床进行铣削，之后还需要人手，也就是高级钳工进行焊接。 想象空间是，RR发动机是这么做，我们怎么做？ 发动机轮机是由密密麻麻的叶片组成的，这些叶片都必须做的曲面一致、大小一致、振动频率一致，否则里面的空气压缩量不一致，会出问题；机械高速转动中振动频率不一致会影响机械的运动安全。那么制造这种发动机必须有可靠的高端工艺，我们想象，没有相当程度的高端技术储备，仅仅靠大会战推进制造任务，不要说1/100的成功率，就是基本的可行性上都成问题。没有理论储备、加工能力储备，可以说这个程度的东西怎么搞都出不来（这种技术级别的东西几乎不可能偷到，就算从别人那里偷出来，没有金刚钻，也做不出来；可如果有这种金刚钻了，也用不着去偷了）。我们不太好意思的得出结论，歼20的诞生实际上意味着，中国已经进入了高端装备制造。 前几段的讨论，虽然在商业化方面我们没有太大的市场展示才华，但在技术上，我们可并没有想象中那么差。 结合大家本帖的交流，在中国，既能够接触到先进，也同样遭遇落后，因为中国正在包揽低端、中端、高端全部、全世界的制造业链条。并且中国在长期都很难形成落后产能淘汰到他国的条件。 总结陈词，世界先进水平的装备制造技术究竟是啥，就是F22、F35，同时也是歼20。世界先进水平的装备制造业究竟是啥，就是系统解决方案、就是柔性生产线。也许我们10年内都很难看到中国制造在商业化领域、在国际品牌商战的斗争格局中取得商业突破，但10年内，歼20必定量产！ 同志们，俺终于一劳永逸的填完这个坑了！ |
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