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行业动态

《机床发展十条》

来源: 时间:2021-03-11 11:16:13 浏览次数:

在中高端领域,中国机床能力孱弱,与制造大国的地位非常不般配。又由于这是工作母机,会让整个制造业承受极大的风险。那么,中国机床业如何才能发展壮大呢?这需要服从机床自身的客观规律,在战略制定上也需要排除非理性因素。

在中高端领域,中国机床能力孱弱,与制造大国的地位非常不般配。又由于这是工作母机,会让整个制造业承受极大的风险。那么,中国机床业如何才能发展壮大呢?这需要服从机床自身的客观规律,在战略制定上也需要排除非理性因素。

同样是发展军用和民用的机床,那么“保军”和“保民”的思路是不同的。如果只是“保军”,那么国产机床产业基本够用,只是效率和成本的问题。而如果振兴民用机床产业,那就需要系统思维,建立一个健康良性的机床生态。机床攻关,需要持久之功,不是集中力量攻克几个重大专项就能万事大吉。它需要细腻的政策和极大的耐心,涓涓细流如《机床发展十条》,日拱一卒,方知功不唐捐。


机床


第一条:走向外部市场

就全球范围观察来看,机床强国大都是(机械/离散)制造强国。因为高端制造必然需要高端机床,同时高端制造水平也为高端零部件的生产提供保证。

所以,中国机床的出路和中国制造业的升级两者具有强关联性,制造业的大趋势将直接影响机床的未来。机床的发展战略应绑定制造业的大趋势,而制造业发展战略也应兼顾机床等工业设备(工具类工业产品)的产业发展。

首先需要明确的是,机床是一类生产工具,为制造业服务。机床等工业装备的产业提升,是随着整体制造业的升级而提升的。如果缺少本土制造业的支撑,机床行业孤掌难鸣。相反,当国产高端项目足够多,那么国产机床也会积累足够的经验,并开发出相应的技术。

例如,我国的超大重型机床的发展是领先世界的,因为这些企业能够拿到船舶、潜艇、核电等订单,类似的设备造得多了,经验也自然提升。而近十几年来,类似的大项目在发达国家并不多见。

但是,我们也必须头脑清醒:单靠内循环项目是不足以让大部分工业设备厂家获得技术提升的,必须有足够大的外部市场。

美国的飞机制造在全球范围已经是独步绝尘了,无论是民用还是军用,飞行器制造大都在美国国内。即便这块内循环市场已经足够巨大,美国也只培养出一家高端特种机床企业Electroimpact,铺丝机、自动钻铆机及装配线几乎拿到了美国飞机铆接工艺“内循环”的全部订单。飞机装配几乎全靠铆接,这块设备市场并不小,而且利润率也足够高。即便如此,公司也只有600人的规模,其中400人是工程师。对于欧美国家来说,500人以上的机床公司已经是相当大了,但这个数字在国内完全是中小企业的规模。更何况Electroimpact在英国、欧洲和中东国家也拿了很多订单。可见,依靠系统内订单的内循环只能支持少数龙头企业。

因为具有工具性质的工业设备吃的是制造业增量产生的订单。如果产能不扩充,工厂就不需要采购新的机床。所以优秀的机床公司必然大力发展海外市场,这样东方不亮西方亮,只要不是全球性制造业大萧条,总会有一些海外订单让企业获得相对稳定的现金流。这意味着,要生存就得走出国门参与“外循环”,获得足够市场,从而支撑国产机床技术升级。显然,对于大部分机床企业来说,只有成为某个细分领域的专家才能够吃定这块市场,用技术壁垒获得更高利润率,进而避免陷入价格战。但是细分市场通常比较小,所以需要满世界找。而有一些项目即便在中国的产业集中度较高,但仍然面临着供应链转移的风险,一旦供应链转移到境外,为了避免出口限制,厂家也不得不把产地放在境外。

其实,即便工业再弱的国家,往往也会有一两家不错的机床企业。走低端路线的设备企业应尽早在市场所在地设厂,利用资本的力量,让当地的工人为本企业创造财富。

由于工业设备的用户粘性通常较大。大多数情况下,生产厂家不太容易更换设备供应商,因为一旦新的供应商出问题,那么对生产造成的影响会非常大。所以他们宁可选择一些合作时间较长、性能更稳定的设备,哪怕设备价格稍微贵一些,也可以接受。

当这个制造商慢慢发展成为行业龙头,并在全球各地投资设厂,那么他首选的设备一定也是与自己合作时间较长的本土供应商。

例如,韩国机床起初就是不入流的,中国企业对韩国机床的接受度远不及日系和台系。但当韩国的汽车和船舶零部件制造商将生产基地转到中国后,所有的工艺和设备都会照搬原厂,企业主仍然会选择从韩国进口设备。所以韩国的机床也开始在中国大行其道。例如,斗山机床近年来就在汽轮机叶片加工领域攻城掠地,大有取代马扎克、森精机之势。

当广泛使用国产机床的低端制造商慢慢进入到中高端供应商俱乐部时,国产机床就自然得到业内认可了。


机床


第二条:积极拓展“光机”产业

所谓的“光机”或“裸机”是一种相对低附加值的代工,最开始就是设备机械部分的加工和装配,后来也越来越多地加入了伺服部件以及电气管路的装配,发展得比较好的就是整机贴牌。从“部件代工”到“整机贴牌”,对企业微观来说是技术升级。当越来越多的代工企业形成集聚效应时,就会成规模地吸引国外的产业转移,宏观则表现为产业升级。

全球机床零部件产业中,我国(包括台湾省)的光机具有相当的优势。不少欧洲和日本的标准机床厂的床体,都是采购自我国厂家。尽管附加值相对较低,但却可以最大程度地锻炼队伍。遗憾的是这个行业以民营企业为主,良莠不齐,散兵游勇众多,所以几乎拿不到国家补贴,全凭自己打拼。

由于是完全竞争市场,所以“光机”生产商当中很有可能出现不鸣则已一鸣惊人的企业。

当前较大的威胁是伺服数控系统的进口限制。因为贴牌生产就是要根据国际客户的要求配置零部件品牌,关键部件的供应商主要来自日本、中国台湾和德国,一旦美国继续加强技术封锁,机床贴牌的业务也会萎缩。

所以在当前的大环境下,这类设备贴牌企业应该走出去,积极参与“外循环”,避免贸易制裁,降低生产成本的同时还能抢占新兴市场。

第三条:大力发展机床结构件

传统机床都是铸造床身,而铸造是个辛苦活,既污染环境又损害身体,利润还不高,目前我国的床身铸造件占据了全球相当大的市场份额。如果技术路线选择正确,那么这个传统行业仍然有机会焕发生机。

高精度机床必须考虑温度变化对床身结构的影响,而石头的热膨胀速率比金属慢得多,所以现代高精度机床多采用矿物铸造床身。我国矿物铸造结构件厂商并不多,以至于一些国产的高精度机床要去采购瑞士公司的结构件(实际产地在东欧)。

这块业务有一些技术含量,但是与整机生产相比,产业链并不复杂,生产设备、原材料、模具设计都可以在当地解决,是个容易实现“内循环”的产业。

与矿物铸造床身类似,复合材料结构件也是机床领域的前沿课题。碳纤维结构强度大、重量轻、热膨胀系数低,非常适合做大型特种机床的结构件。除了价格昂贵没有别的缺点。我国复合材料产业尽管材料性能还不能用于航空航天等高端领域,但是其质量在普通民用领域还是绰绰有余的,原料成本也远低于进口。

复合材料结构件的制作工艺也是手工为主,配合辅助设备和工具。这个行业非常适合我国劳动力市场,一旦形成规模,竞争力不容小视。

与此同时,结构件制造的自动化升级,也是一个重要路径。机床标准结构件是可能实现自动化批量生产的,这恰恰是中国制造(资本)的强项。日本的几家大型机床集团早年也都实现了结构件的自动化量产,以及装配部件组件的自动化配送。可以在零件标准化、产品系列化的基础上实现敏捷生产(柔性制造及装配)。

而我国的超大型挤压成型设备是领先世界的,若进一步提升工艺和设备性能,钢型材挤压并不是大问题。这也将极大降低设备结构件的生产成本,缩短生产周期,并大幅提高生产柔性。

不论是铸造还是焊接的结构件,甚至挤压型材件,只要产量足够大,中国企业就可以通过“薄利多销”的老办法获得生产经验,并不断改进工艺和设备,就可以在产业链的关键环节掌握主动。


机床


第四条:不要忽视非关键零部件

数控、伺服、主轴、导轨、传动机构等机床关键零部件基本上被欧洲、日本和中国台湾地区控制。这些零部件的用户粘性也很大,新品牌不容易被接受。所以要在数控领域取代传统供应商的地位,短时间难度很大。但是,除了挑战这些关键零部件之外,将非关键功能作为突破口,也是不错的选择。这就包括冷却系统、润滑系统、防水防爆等。

格力机床上市后,尽管各项性能指标都不错,对标也是顶级主流配置,但是由于大部分零部件都是外购,所以设备和备件成本都不会便宜,市场竞争力存疑。但是由于格力在制冷系统具有优势,所以非常适合开发工业级冷却循环设备(温度控制+/-0.1~0.2℃)。再配合发热较大的直线电机和扭矩电机做驱动,那么整机的温控系统会是一个技术亮点。所以格力机床如果单做冷却系统,应该是个不错的技术路线。

类似的技术配置可参考瑞士史陶林机器人,速度超快,防水防爆防磁等。这家机器人公司还有两块核心业务,一个是直线驱动,另一个是防水I/O。正是这两块核心技术使得机器人整机具有鲜明的技术特色,在特定领域具有不可取代的技术优势。

第五条:去并购,欧洲是胜地

机床这种工业设备制造属于“技术密集型”产业,这类公司的老板基本上不可能利用资本剥削员工,也就是说企业主无法获得暴利,又很辛苦,所以收购行业内的中小企业是完全可行的。

对于中国资本来说,并购并不是问题,投后整合才是最值得关注的地方。过去中国并购过很多德国企业,但效果并不理想。很多时候,并购后出现的问题主要在中方,因为中国老板一直希望用中国员工的管理模式要求德国的中小企业,而本身并不理解这个行业,更提不出合理的战略方向。

但即使有挫折,也不能因此而动摇出国并购机床的信念。而当前,恰好又是个低价抄底获得品牌的好机会,尽管国有资本出境受到巨大限制,但如果民营企业走出国门,低价并购欧洲高技术机床企业,应该没有大问题。

走出去,走出去,欧洲是胜地。

第六条:重视专机开发

“薄利多销”对机床行业,基本是无效策略,机床整机厂商不应该寄希望于打价格战,而是应该通过技术创新提升产品附加值。我们完全不必把技术创新想得多难,有些非常实用的创新只是一些小的改进而已。

一台极其普通的手动机床,刀架改成三抓虎钳的设计就很巧妙,换刀和装夹工件都非常方便。而技术上也没有太复杂的创新,左右搬动手柄可松紧夹头,而且三抓虎钳也可以快速更换。

几乎所有工业设备的提升都可以采取这个专机策略,通过专机的定制化设计,满足客户的特殊技术需求,久而久之该专机就变成标配了。

相比之下,我国的机床行业同质化竞争严重,同类机床功能上几乎没有差异,所以最后只能拼价格。当然,买国产机床的企业通常也是价格优先,机加的活能干就行。应该说只有少数拥有优质客户的机床厂家才能接到专机开发的订单,所以说到底还是要依靠中国制造商的转型升级。

第七条:从源头抓起,抓机床不如抓工艺,抓工艺不如抓设计

机床是工艺的载体,工艺是制造的灵魂,设计是工艺的源头。

所以一个优秀的机床企业必定有着丰富的工艺经验,很多创新的设计都是来自于对工艺和零件设计的深刻理解。

例如,在现在比较时髦的铝合金深加工领域,铝型材被加工成复杂的结构件之后,要焊接在一起,成为较大的铝合金构件。而在焊接之前,必须清理掉零件表面的油污,这个工艺耗时耗财。

德国某机床公司就想办法在加工的过程中不使用润滑油和乳化液,而是用干冷的方式冷却刀具。通过一种全新设计的冷却轴套,让压缩空气可以通过端面的小孔对准切削刃喷出,而高压空气可以在刀面和切削表面之间形成气膜,起到润滑的作用。同时可以把切屑吹走,彻底避免切削瘤的产生。

这个设计并没有特别的技术难度,但却可以极大地解决工艺问题。而之所以可以开发出这样的技术,全靠对整个产业工艺和最终产品的深刻理解。

第八条:宽眼界,再出发

尽管改革开放已经40多年,我国的制造企业对其所在领域全球范围的技术发展情况其实并不是十分了解,特别是诸如自动化和工业设备这种专业性强且市场分散的行业。

以工业设备为例,生产企业和代理商获取信息的渠道主要是展会。而有实力远赴重洋参加国内展会并展示设备的国外厂商一般都是大型的集团公司,国外普通机床企业即便参展也极少展示设备,而针对特种高端制造的中小机床公司基本只会参加当地的专业展会,甚至从来不做宣传。所以国内的企业基本只了解行业巨头的部分信息。

但是,绝大多数行业巨头都不会照顾有特殊需求的细分市场,而这些细分市场才真正代表了制造业的技术前沿。另外,很多最新技术体现在定制化开发项目上,但这些项目在市面和网站上都是见不到的。有些设备厂商甚至网站连英文都没有,但他们经常掌握着非常特殊设计经验,只有行业内非常小众的用户和少数供应商知道这些企业。

比如意大利做多主轴车床的小公司,技术不错且性价比高,但网站只有意大利语,而且也几乎不参加展会。而活跃在国内市场的同类设备国外厂商只有两家,都是大公司。这使得很多小公司的身影,被遮掩住了。

技术无处不在,对于缺乏者而言,更多的时候是缺少情报和眼睛。当下而言,中国企业面临的问题是,获得技术的大通路有限,成本过高且手段粗糙。但很多不知名的小岔路还有很多。这就需要中国机床企业,要想在国际市场上有所作为,更需要强大的技术情报网络,做到知己知彼。光看工程论文和展会,其实非常有限。


机床


第九条:扶持标杆不如培育产业

机床是制造业的工具,制造业越发达,相关的工具市场也就越发达。我国修桥铺路的项目火爆,工程机械技术也就发展神速。用则进、废则退,这是简单而真实的道理。

然而,欧美发达国家有很多细分市场在我国是没有的,也就不存在生产相关零部件的设备和工具的市场,那么这类生产设备和技术也就得不到任何发展。

例如,欧美国家认为木材是可再生资源,政府鼓励建造木制房屋。这就培育了一个极其完备的,涵盖林业、木业、林业机械、木工机械,以及木屋组件自动化等一系列相关的产业的巨大市场。相比之下,我国的木结构建筑市场几乎可以忽略不计,所以相关的设备生产商的水平也自然落后于世界巨头。

实际上,在很多行业都存在类似的状况,比如房车、游艇、帆船、运动飞机、狩猎装备、马术装备等。因为国内的市场需求不大,而相关的产业链也并没有发生转移,绝大多数原材料和零部件的生产都在欧美国家内部完成。所以与之相关的零部件制造所涉及的生产及检测设备、工艺、软件、辅助工具等,我们的企业对此都知之甚少。

德国某大型螺旋桨制造商开发的专用加工设备,可同时加工6根木制桨片。木制螺旋桨主要用在价格便宜的运动飞机上,我国领空尚未对普通民众开放,因此这块市场也几乎为零,自然就没有企业去研究这种设备。

要发展高端机床,需发展高端制造业;要发展高端制造,需培育高端市场;要发展高端市场,就要创造更大的面向中产的高端消费需求。总而言之,只要社会经济良性循环,工业设备行业大发展是迟早的事。

当下,如果举国之力去开发一个机床技术,基本是没问题的,因为这是单一目标任务。但是如果要培育一个完善的机床产业,那么政府的深度介入会适得其反,因为商业和经济是典型的多目标多约束超级复杂的系统性任务。由于完全竞争的市场有不计其数的参与企业,因此政府如果要参与,那么就只能靠立标杆的方式,寄希望于培育几个具有国际竞争力的标杆旗舰企业集团。没有生态,标杆旗舰集团也很难树立起来。

因此,试图举全国之力打造一个机床集团航母的想法,其实是违背机床市场特点的。

当然,对于新兴产业或者一个传统产业的战略性新应用,集中力量倒是有可能办成大事的。当年韩国和中国台湾的半导体产业就是因为进场早,政府孤注一掷才能有今天的竞争力。对于机床行业来说,复合材料和混合工艺加工,目前就是非常值得投入的新战场。

例如意大利的SCM集团就是通过系列并购,逐步实现对复合材料等新材料加工的市场垄断。

第十条:中国设计、欧洲贴牌

既然欧洲拥有数量庞大的高级技工和工程师,而在欧洲采购设备零部件的成本也并不高,那么我们为什么不能采用逆向思维,让欧洲人替中国的高端机床品牌代工,再由中国人销往全球的制造企业,并为其提供服务、咨询和技术培训呢?

从实际的市场情况看,由于零部件大都需要外购,因此国产高端五轴的价格与捷克和意大利的同类产品相比,并没有太大的优势。目前国产高端机床唯一能够节约成本的地方就是床身结构件和人工的费用。如果让欧洲企业贴牌代工,中方可以指定零部件采购,在欧洲工厂完成验收之后的所有安装调试和售后服务都可以由中方技术人员完成。这样,整个设备和服务的成本就可以有效的控制下来,同时机床的功能和可靠性也得到了保障,整个产品竞争力完全有可能匹敌日系机床。

我们在评估机床产业时,也不要只看到设备本身。相关的软件、服务、工艺咨询则是更大的收入来源。目前中国机床产业很难在硬件上整体赶超欧美日韩等,倒不如从解决方案和服务入手,另辟蹊径。所以,中国的机床企业倒是可以优先发展相关的应用服务,比如针对特定行业应用开发工艺控制软件模块等。

如果把高端机床比作“宝剑”,那么欧洲的机床企业就是铸剑师,中国的制造企业就是使用宝剑的侠客,而中国的机床企业可以扮演编写剑谱的世外高人,指导侠客们如何用剑。而在编写剑谱的同时,中国的机床企业会对“宝剑”有更深层次的理解,就可以要求铸剑师根据“剑法”要求,铸出创新的、功能更加强大的绝世名剑。

  总结:

中国本土机床制造业一定要走出去,用全球化的元素来打造锋利的宝剑。全球格局是第一位的。而且,机床是技术实际上也是劳动密集型产业,市场极其细分,漫天遍野皆有独门暗器。任何一个机床厂都不可能称霸全球,大多数机床公司只能做到区域性或行业性的领导者,很少像汽车、飞机那样在全球市场范围内形成高集中性的巨头。这意味着,机床产业的发展,独有一套市场密码锁。要想打开这把锁,一定要给与足够的耐心和诸多不起眼的培植。轰轰烈烈的关注,反而会让它不知所措。

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