原創(chuàng) 吳昊陽(yáng)
有一次和某德國(guó)同事聊起美食,他說(shuō)他超級(jí)喜愛(ài)中餐,炒面和炒飯是他的最愛(ài),不過(guò)還是土耳其卷餅吃起來(lái)更爽。可以斷定這位兄弟從來(lái)沒(méi)吃到過(guò)正宗的中餐,他所說(shuō)的中餐都是德國(guó)本地的中餐館非常常見(jiàn)的經(jīng)過(guò)改良的菜品,根本不是地道的中餐。
我們看待歐美和日本的工業(yè)設(shè)備,評(píng)價(jià)國(guó)外的工業(yè)及制造業(yè)的時(shí)候,又何嘗不是像我這位熱愛(ài)炒面的德國(guó)同事?中國(guó)制造雖然成績(jī)斐然,但是絕大多數(shù)中國(guó)制造企業(yè)并沒(méi)有深度融入到全球制造體系。中國(guó)制造作為全球工業(yè)體系的生產(chǎn)車間,更像一塊信息孤島,拿到其他部門的生產(chǎn)訂單后就兢兢業(yè)業(yè)地埋頭苦干,但是非常缺乏與外界的溝通。很多中國(guó)制造商都是貼牌生產(chǎn),或者是通過(guò)中間商銷售給最終的工業(yè)用戶。所以除了3C這類絕對(duì)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè),中國(guó)企業(yè)對(duì)全球工業(yè)產(chǎn)品特別是機(jī)床等工業(yè)設(shè)備市場(chǎng)的反應(yīng)是嚴(yán)重滯后的,也接觸不到最新的資訊。因此我認(rèn)為,振興中國(guó)機(jī)床行業(yè)的第一要?jiǎng)?wù)就是拓寬眼界
1. 對(duì)機(jī)床及相關(guān)的細(xì)分市場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行足夠的細(xì)分
下圖是DIN69651 機(jī)床分類標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)圖也是十分經(jīng)典的,它巧妙地把生產(chǎn)工藝分類標(biāo)準(zhǔn)(DIN 8580)和機(jī)床的分類標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合在一起。把廣義的機(jī)床業(yè)分為木工機(jī)床,金屬加工機(jī)床,以及其他材料加工機(jī)床,并對(duì)其中最重要的金屬加工機(jī)床進(jìn)行了細(xì)分,還給出了典型的應(yīng)用場(chǎng)景。
但是,如此重要的信息我在國(guó)內(nèi)網(wǎng)站竟沒(méi)有找到中文版,而這個(gè)英文的翻譯也不準(zhǔn)確。首先,把這三類設(shè)備統(tǒng)稱為機(jī)床或者制造系統(tǒng)(Manufacturing System)都不準(zhǔn)確。我個(gè)人比較傾向于叫“加工系統(tǒng)”(Processing System)。包括模鍛,注塑,模壓在內(nèi)的很多成型工藝也會(huì)用到“加工成型”的說(shuō)法。其次,通常所說(shuō)的機(jī)床應(yīng)該特指加工母機(jī),但是隨著更多形式的加工設(shè)備的出現(xiàn),“機(jī)床”所指代對(duì)象的范圍也就慢慢擴(kuò)大。大體上可分為三類:金屬加工機(jī)床,木材加工機(jī)床和特殊材料加工機(jī)床。金屬加工機(jī)床
金屬加工機(jī)床所加工的金屬確切地說(shuō)應(yīng)該特指高溫合金和硬質(zhì)合金?;蛘哒f(shuō)硬度偏大的材料,比如特種陶瓷,氮化硼,氮化硼等超硬非金屬等。鋁鎂合金,鈦合金等粘性有色金屬的加工則有些模糊。以鋁合金為例,國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)鋁合金加工的活是鑄鋁的缸體缸蓋類零件或者鍛鋁的壁板類零件。這兩類零件都需要較大的切除率,特別是用于航空的鋁合金結(jié)構(gòu)件,去除率高達(dá)90%以上。所以盡管切削力并不大,但是仍然要求機(jī)床具有較高剛性。另一大類是型材件,特別是自90年代輕量化技術(shù)開(kāi)始廣泛應(yīng)用以來(lái),擠壓鋁型材經(jīng)過(guò)折彎,內(nèi)膨脹,焊接等工藝最終呈現(xiàn)的是極其復(fù)雜的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)件。對(duì)于這類結(jié)構(gòu)件的加工在國(guó)外通常采用一類輕型五軸加工機(jī)床(高端雕銑機(jī)),而不是傳統(tǒng)的金屬加工機(jī)床木材加工機(jī)床
這類設(shè)備也叫木工機(jī)床,實(shí)際上是一個(gè)極其龐大的產(chǎn)業(yè)。甚至可以包括相當(dāng)一部分的林業(yè)機(jī)械和專門針對(duì)木工制品的自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)。但這塊市場(chǎng)在我國(guó)基本上沒(méi)有發(fā)展起來(lái),從業(yè)企業(yè)的水平要低很多。所以木工機(jī)床在業(yè)內(nèi)很不受待見(jiàn),也經(jīng)常被排除在機(jī)床業(yè)之外,甚至被認(rèn)為是低端產(chǎn)業(yè)。實(shí)際上沒(méi)有哪個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)是無(wú)關(guān)緊要的,木工機(jī)床盡管比金屬加工機(jī)床還早幾百年歷史,但也絕不是需要被騰挪的夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。歐洲的工業(yè)4.0實(shí)施得最好的行業(yè)就是木工產(chǎn)品乍聽(tīng)這個(gè)結(jié)論似乎不可思議,但里面的邏輯非常清晰:
1.木工產(chǎn)品的設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單,對(duì)裝配的要求也不高(參考IKEA)
2.零件的工藝簡(jiǎn)單,基本上只需要拼接,壓合成型,機(jī)械加工,打磨,噴漆,所以特別容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。而歐美大型木工企業(yè)的自動(dòng)化程度也是極高的,這就為信息化數(shù)據(jù)采集提供了方便;
3.設(shè)計(jì)軟件成熟,市場(chǎng)上大量的BIM預(yù)算制定,CAD設(shè)計(jì),MES排產(chǎn)等軟件多如牛毛,同樣為實(shí)施工業(yè)4.0提供了產(chǎn)品保障。所以歐洲很多的木工機(jī)床公司提出了諸如Wood 4.0的概念,通過(guò)所謂的智能化實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)柔性生產(chǎn)。
4.投入相對(duì)較低。根本原因是生產(chǎn)系統(tǒng)的復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于汽車之類的工業(yè)產(chǎn)品,也不像家電,3C之類的產(chǎn)品必須大量手工裝配,因此項(xiàng)目成功率就很高。同時(shí)訂單量又足夠大,所以智能化升級(jí)投入是非常劃算的。
5.下面的視頻是歐洲的木結(jié)構(gòu)裝配式房屋的生產(chǎn)方式。完全可以實(shí)現(xiàn)按訂單(基于模塊的)個(gè)性化定制,零件BOM及加工程序自動(dòng)生成,部件及零件排產(chǎn)優(yōu)化等智能制造的課題。而且對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝配的要求也大幅降低。實(shí)在是一舉多得。
木工機(jī)床積累大量自動(dòng)化專機(jī)經(jīng)驗(yàn)木工制品種類眾多而且要求不斷提高生產(chǎn)效率并控制成本和品質(zhì)。這些目標(biāo)只能通過(guò)開(kāi)發(fā)各種自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn),而這個(gè)行業(yè)也培養(yǎng)了大量?jī)?yōu)秀的自動(dòng)化集成商。集成商也并不僅限于服務(wù)木工自動(dòng)化,汽車,飛機(jī)等“高端”行業(yè)也多有涉及。如果沒(méi)記錯(cuò)的話, 3,5年前自動(dòng)生產(chǎn)線大佬Dürr就收購(gòu)了木工機(jī)床生產(chǎn)商IMA。木工生產(chǎn)衍生大量新工藝木材成型方法里有一類是層疊壓合工藝,就是把很多層木皮用膠水粘在一起,在用壓力機(jī)壓合定型,最典型的產(chǎn)品就是膠合板。這個(gè)行業(yè)在我國(guó)基本上被定位為高污染低端夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè),但歐洲有非常多大型現(xiàn)代化膠合板生產(chǎn)工廠。
層疊壓合工藝本質(zhì)上是一種復(fù)合材料成型工藝,現(xiàn)在高端車的內(nèi)飾件基本都采用類似的工藝。鋁合金,塑料,木皮,保護(hù)膜等幾層材料通過(guò)膠結(jié)和熱壓被復(fù)合成一體。
賓利和Novem的內(nèi)飾生產(chǎn)線,成型工藝都脫胎于膠合板的生產(chǎn)方法。
Novem內(nèi)飾生產(chǎn)線特殊材料加工機(jī)床隨著新產(chǎn)品的出現(xiàn)和新材料,新工藝的成熟,金屬加工機(jī)床和木工機(jī)床都在開(kāi)發(fā)這個(gè)新材料市場(chǎng)。兩者在交匯過(guò)程中產(chǎn)生了第三類機(jī)床:特殊材料加工機(jī)床。特殊材料加工機(jī)床的技術(shù)發(fā)展大體上可以分為兩個(gè)路徑,一是金屬加工機(jī)床的輕型化,二是木工機(jī)床的重型化。德國(guó)Zimmerman(電話13501282025),Reichenbacher(電話13522079385),法國(guó)的Crenau,捷克的Sahos起家都是木工機(jī)床,大概二十年前先后進(jìn)入到鋁合金,塑料,復(fù)合材料的加工領(lǐng)域。金屬加工機(jī)床廠商輕量化的案例就更多:龍門巨頭MAG很早就進(jìn)入到風(fēng)電葉片產(chǎn)業(yè)加工玻璃鋼;Mazak和DMG近年來(lái)也動(dòng)作頻繁試圖進(jìn)入復(fù)合材料加工領(lǐng)域。
2. 歐美機(jī)床業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)
實(shí)際上,這三類機(jī)床之間的界限已經(jīng)越來(lái)越不明顯。例如我們一直以為是做金屬加工機(jī)的意大利的Breton(電話13522079385)機(jī)床,其實(shí)是以石器加工著稱,而目前也進(jìn)入到金屬和復(fù)合材料加工領(lǐng)域。西班牙大型龍門制造商M-Torries(電話010-51663382)多年前就開(kāi)發(fā)出復(fù)合材料鋪絲機(jī),法國(guó)Five集團(tuán)旗下的Forest Line幾年后也跟進(jìn)了鋪絲機(jī)??梢?jiàn),不但不同種類機(jī)床之間的界限變得模糊,機(jī)床和摩擦焊,鉆鉚機(jī),敷帶機(jī),3D打印機(jī)等設(shè)備之間的界限也在消失。歐美的機(jī)床技術(shù)正在進(jìn)行新一輪NDA重組,而中國(guó)機(jī)床還在為眼前的一畝三分地爭(zhēng)得頭破血流。
機(jī)床作為工藝的載體須服務(wù)于工藝
從第一個(gè)圖的分類中可以看出,切削機(jī)床其實(shí)只是眾多工藝設(shè)備中的一小部分,僅圍繞金屬加工就包括鑄造,鍛造,切削,焊接,鍍層,調(diào)質(zhì)。若算上木工和特種材料,那么涉及到的工藝大類就更加五花八門了。而德語(yǔ)原版的分類對(duì)工藝和設(shè)備類型定義堪稱精準(zhǔn)。
第二行工藝(Fertigungsverfahren)分類中,Urformen是指毛坯成型工藝,國(guó)內(nèi)的教材大都直接講成鑄造。但實(shí)際上如果考慮到增材制造,那么這塊工藝設(shè)備就還包括各類3D打印設(shè)備。Umformen可以翻譯成變型,主要指鍛造,實(shí)際上還包括擠壓,旋壓,折彎,內(nèi)膨脹等工藝,更確切地說(shuō)是指等材制造。由于等材制造最主要的設(shè)備是壓力機(jī),配合不同的模具可以實(shí)現(xiàn)不同的工藝,沖裁工藝盡管是減材制造,但由于使用同樣的設(shè)備,所以將成型(Umformen)設(shè)備與減裁(Zerteilen)設(shè)備歸為一類。Trennen字面意義是分離,這里可以理解為減材制造,除了剛才說(shuō)的沖裁通常與鈑金成型在一起,最重要的就是切削(Spannen)或機(jī)械加工(machining),也就是工業(yè)母機(jī)的做的事情;另一類工藝叫做Abtragen可以叫做“腐蝕性或消除性切削”。
包括電火花,電化學(xué)腐蝕,激光切割,等離子切割,水切割等等。與切削相比,這類工藝的特點(diǎn)是加工掉的部分被燒掉或腐蝕掉了,看不到切屑。國(guó)內(nèi)教材索性將其歸為特種加工或先進(jìn)加工工藝。此處也不得不佩服德語(yǔ)的精確性,而這種精確是源于對(duì)技術(shù)的深刻理解。十分敬佩德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)的專家對(duì)概念的精準(zhǔn)把握(懷疑他們是哲學(xué)系畢業(yè)的),直到現(xiàn)在出現(xiàn)了如此之多的新工藝,新設(shè)備,仍然可以套用到這個(gè)編寫于70年代的分類里。 此外,F(xiàn)ügen(焊接,拼接),Beschichten(鍍層,涂層),Stoffeigenschafts?nderung(字面意義是改變材料特性,國(guó)內(nèi)叫調(diào)質(zhì))也都是極其重要的金屬加工工藝。而每項(xiàng)工藝都對(duì)應(yīng)著種類極其繁多的工藝設(shè)備,也就是廣義的機(jī)床。
目前全球范圍的機(jī)床及機(jī)器制造產(chǎn)業(yè)正在悄無(wú)聲息地進(jìn)行著變革和重組,機(jī)床的邊界也正在被重新定義,但基本上都沒(méi)有脫離DIN 69651這個(gè)分類框架。區(qū)別在于很多新設(shè)備將不同的工藝功能進(jìn)行了重新組合,產(chǎn)生了很多新的細(xì)分市場(chǎng)。這個(gè)部分在以后會(huì)加以論述。中國(guó)的制造業(yè)從業(yè)者應(yīng)該放寬眼界要對(duì)整個(gè)行業(yè)有清醒的認(rèn)識(shí),否則就容易像我那位以為中餐只有炒面的同事那樣鬧笑話了。
政府應(yīng)該成立專業(yè)的不隸屬于特定單位的情報(bào)機(jī)構(gòu)實(shí)際上中國(guó)廠商想要獲得國(guó)外一手信息并不容易?;旧现荒芸空箷?huì)和與外商的技術(shù)交流掌握最新的資訊,但是國(guó)外機(jī)床廠家遠(yuǎn)赴萬(wàn)里參加中國(guó)展會(huì)的就只有大型企業(yè),技術(shù)獨(dú)特的小機(jī)床廠很少參加海外的展會(huì),因?yàn)榧夹g(shù)過(guò)硬,客戶穩(wěn)定,這類隱形冠軍甚至連當(dāng)?shù)氐恼箷?huì)都不參加。還有一些機(jī)床企業(yè)會(huì)為客戶開(kāi)發(fā)專機(jī)和新機(jī)型,這些產(chǎn)品通常執(zhí)行嚴(yán)格的簽保密協(xié)議,所以無(wú)論在網(wǎng)站還是展會(huì)上,都看不到這些最新技術(shù)的宣傳和介紹。所以中國(guó)機(jī)床企業(yè)如果不走出國(guó)門,不深入到全球制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)體系,很難知道外面的世界究竟在發(fā)生什么變化。此時(shí),政府應(yīng)該組織專業(yè)人士收集并整理相關(guān)情報(bào),盡管我國(guó)的行業(yè)協(xié)會(huì),學(xué)會(huì),智庫(kù)等官方機(jī)構(gòu)也在做同樣的事情,但是深入程度是非常不到位的。
相比之下,歐洲的工業(yè)協(xié)會(huì)組織針對(duì)細(xì)分市場(chǎng)所做的調(diào)查可以精確到不同品牌的不同型號(hào)的銷量已經(jīng)當(dāng)時(shí)的采購(gòu)價(jià)格。此外,我國(guó)同類機(jī)構(gòu)往往受制于系統(tǒng)內(nèi)的單位,調(diào)研結(jié)果往往預(yù)先設(shè)定傾向性,而且經(jīng)費(fèi)也并不充裕,因此研究報(bào)告的細(xì)致性和客觀性都打有一定的折扣。
企業(yè)應(yīng)盡量走出去,直接參與國(guó)際商務(wù)中國(guó)企業(yè)對(duì)商務(wù)一直有個(gè)誤區(qū),以為市場(chǎng)和銷售就是喝酒,燒烤,KTV,只要能喝就能出業(yè)績(jī)。這其實(shí)是大錯(cuò)特錯(cuò),特別是對(duì)于高端制造來(lái)說(shuō)。目前絕大多數(shù)高端機(jī)床項(xiàng)目已經(jīng)不再是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,或多或少地都有非標(biāo)定制的成分。這就需要商務(wù)人員對(duì)企業(yè)本身的技術(shù)資源有足夠的把握,對(duì)市場(chǎng)需求保持足夠的敏感。商務(wù)策略決定做什么,技術(shù)策略則決定怎么做,而決定做什么顯然是第一要?jiǎng)?wù)。歐洲大多數(shù)工業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)銷售都是身兼多職的,包括售前顧問(wèn),產(chǎn)品經(jīng)理和項(xiàng)目經(jīng)理。
很多項(xiàng)目的技術(shù)方案都是最先由銷售人員制定的,甚至需要了解市面上有哪些自動(dòng)化模塊和軟件供應(yīng)商,以便把他們的技術(shù)集成到這臺(tái)機(jī)床或柔性制造單元里因此中國(guó)企業(yè)應(yīng)該積極參與到國(guó)際商務(wù),深入了解國(guó)際客戶的最新需求,并給出最具特色的技術(shù)方案,而不是一味的降價(jià)。商務(wù)投入得越多,往往意味著與客戶的聯(lián)系比較緊密,也更加了解國(guó)際客戶的最新需求,也就更有可能開(kāi)發(fā)出滿足市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。
而任何工業(yè)設(shè)備都是技術(shù)的組合,不存在完美的技術(shù),但是針對(duì)特定應(yīng)用有最佳的技術(shù)組合。對(duì)于一般的機(jī)床企業(yè)來(lái)說(shuō),沒(méi)有太多技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn),也不涉及到解決卡脖子等民族大義問(wèn)題。所以倒不如根據(jù)市場(chǎng)需求開(kāi)發(fā)最合適的產(chǎn)品,而技術(shù)商務(wù)的作用就是挖掘客戶的工藝需求,并提出最佳的技術(shù)組合方案。