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德美日数控化机床拥有率70%以上,中国与德日的差距有多大?

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  机床工业是制造业的基础,对一个国家非常重要,不仅影响着各行各业,也深深的影响着我们的生活。中国不仅是世界上最大的机床消费国,也是最大的机床生产国,那么在高端机床领域,实力如何?与水准领先全球的德国和日本对比还有差距吗?差距有多大?


  一、德日高端机床,顶尖水准全球领先

  众所周知,德国和日本的高端机床非常发达

  日本机床工业发端于19世纪,在19世纪80年代,日本机床产值就已经跨越了西德和美国,位居世界第一,而今天,日本机床工业的成就也是很多国家无法比拟的。同样,德国的机床工业也历经了百年的成长,在全球机床业,凭借着顶尖的水准和技术优势,占据着领先的地位


  1.德国——全球制造业大国

  德国是全球制造业大国,在机床工业领域也拥有着骄人的成绩。

  德国出名的机床企业非常多,其中,有全球最大的金属切削设备出产商吉特迈,拥有全球领先地位的五轴立式加工核心的哈默公司,以及全球最大机电企业之一西门子等等,还有很多知名企业,比如德国通快集团、舒勒等企业,制造业大国的实力的确是名不虚传

  另外,在高端机床的数控方面,美国、德国和日本是目前全世界技术最先进的三大国家,数控化机床拥有率均在70%以上。而德国在数控机床主机配套件和功能部件的质量、性能方面,更是位居全球前列


  2.日本——机床工业强国

  日本是继美、德之后的第三个制造业强国,更是机床工业强国,顶尖的技术水准使其在机床工业领域举世闻名,在高端机床方面更处于领先地位。

  日本的机床企业多且繁荣,技术水准更是领先全球。全球机床范畴实力最强的马扎克就是日本著名的机床企业,是波音集团、俄罗斯军工企业的机床设备主要供应商,为欧洲工业及制造业做出了巨大贡献,国际影响力和地位都非常强大。

  日本拥有诸多堪称"全球之最"的精良设备。在机床超细密加工领域,日本拥有全世界精度最高的母机、纳米级加工精度的加工机,还有世界首台夹杂动力线切割放点加工机,以及世界上最快的4kw级光纤激光金属切割机等精良设备。

  日本政府通过规划和制订法规,以及提供充足研发经费,鼓励相关机构和企业发展数控机床。同时,日本的相关企业非常善于学习,在机床部件配套方面,数控技术和数控系统的开发研究方面,日本向德国和美国学习很多,并在两国成果基础上进行了改进和发展,取得很大成效。

  本身制造业就很发达的日本,在机床发展方面,不仅起步早,掌握顶尖的技术,更拥有最精良的设备,这都为其领先地位奠定了基础


  二、中国机床,起步晚,技术落后

  曾经,虽起步晚,也算"小有成就"。中国的机床工业真正起步于改革开放之后,发展之路走得极为艰难。1958年,借力国外的援助,我国第一台数控机床问世,这也标志着中国真正走向了数控机床的发展之路。

  六十年代后,没有了国外的援助,我们机床行业通过自主摸索发展出了一些骨干企业,支撑了当时整个装备制造业乃至工业的发展

  改革开放后,外资企业在中国建厂,外来先进技术陆续流入中国,带来了巨大冲击,使原本落后的机床技术无法满足生产需要。那些机床骨干企业开始了破产、兼并、重组的艰难道路。


  历经几十年的成长,我国机床工业也曾取得了一定的成就。我国拥有全球最大的高精度数控轧辊磨床、数控龙门镗铣床、巨型模锻液压机和油压机,以及全球最大的齿轮数控加工设备等,还曾经制造出全球最大的超重型数控卧式机床。

  现在,快速发展中,高端市场差距较大。近几年来,中国的机床产业,从国产低端数控系统看,基本挤走了国外竞争对手,但高端市场却不尽然,主要高端数控系统市场基本都在发达国家厂家手中,中国机床产业只占高端市场的1/10不到。

  我们取得的成就不可否认,这也是我国机床工业发展进程史上光辉的一笔,但与国外制造业相比,依然差距明显。尤其是与德日等国相比,高端数控系统产品的差距仍然较大。


  三、对比德日,差距在哪里

  中国机床企业受市场环境、技术壁垒影响,与德国和日本相比差距甚远。

  1. 高端机床核心技术受制于人

  近几年,国内企业也开始做高端机床的集成,国内整体机床产业发展也算迅速,但核心技术主要还掌握在德国、日本等国的少数企业手里,我们不得不靠低价来吸引客户。

  数控系统方面,中国高端机床的数控系统大部分还是依赖于日本、德国的企业。即便我国有一些企业在研发国产数控系统,但在基础材料科学、工艺、设计上,以及实用性、可靠性、兼容性、稳定性等方面都存在很大差距,所以,国产机床的主要功能部件大部分也需要依赖于国外产品。

  就这样,国际一线机械生产企业靠着顶尖技术和一流品质一直掌控着高端机床市场,中国因缺少技术,大量国产企业只能是价格低廉的低端机床生产商,在品质规范化管理方面也很差,有些企业甚至只能做到代装组装机床。

  技不如人是硬伤,也直接导致国产高端机床与德国、日本间差距的拉大。


  2.一边依赖进口,一边难以进口

  缺乏核心技术,中国机床产业,尤其是高端机床,只能依赖进口。21世纪初,中国的机床在消费和进口方面就已经是全球第一了,尤其是在中高档数控机床和数控系统方面,进口依赖严重,进口比例高达80%以上,而且中高档国产数控机床采用的数控系统几乎百分之百依赖进口。

  中国机床产业依赖于进口,可牢牢控制着核心技术的机床产业发达国家,虽然在中国市场大赚特赚,却一直禁止将核心技术出口到中国。比如,20世纪90年代国外就已经生产出了用于加工哈勃太空望远镜镜面的超精密机床,可时至今日,中国企业在这方面仍处于探索阶段,比别人落后了至少20年,却还求而不得。

  过度依赖进口,又被限制核心技术的进口,这对发展中的国产机床产业来说,无疑大大的阻碍了发展进程,差距拉大也是必然的结果。


  3.数控系统差距明显

  前面说,控制器方面中国同样需要进口,为什么?

  主要是国产高档数控系统在很多方面,都要落后于国外的高档数控系统。

  元件质量薄弱。国产元件因无法满足制作工艺、制作环境、原材料等条件,再加上制造商不够重视,直接导致国产元件无法与国际市场上最优质的元件所比拟。

  关键零部件质量的薄弱,进一步限制了国产机床的高度,差距有多大呢?装配同样数控系统(国外系统)的高端机床,国产机床的转速只有国外的1/3,误差范围却是国外的5倍。

  控制精度表现不够好。国外高档数控系统,在智能化以及高速和高精度表现上,都强于国内产品,比如,国外系统平均无故障时间能达到国内产品的4倍,这样的精度表现令人惊叹。


  高档数控系统的控制精度取决于对电流、电压、波形控制的精度,要靠软硬件的配合共同完成,而国内系统开发商好像对这两大部分的配合做的不是很好

  另外,在稳定性、可靠性、效率等方面,国产机床的表现与国外相比差距也很明显,国外机床能做到24小时不停机,1秒加工1个零件,这些国产设备完全都做不到。

  除此外,国内市场数控系统开发商的产品原型大多是盲目的复制,并没有自己的思考,导致"复制偏差";而且,国内市场数控系统开发商急于与国际市场接轨,低价竞争,导致在原材料采购质量不够好,进一步导致差异扩大。

  就这样,各个方面的"一点"差距,累积成了今天如此大的差距。

  有国产机床企业负责人曾说过:我们的高端机床制造技术与德国、日本的差距有15到20年。也有日本人说过:中国的汽车产业没有日本机床将寸步难行。可见,在高端机床、高精度机床领域,我国与德国和日本的差距不是一星半点。


  在这样的形势下,在中国对高端机床发展的高度渴望下,希望国内的数控机床生产商能真正的意识到这些差距,优先发展精尖技术,规划性地缩小差距、追赶国际先进水平。

  我们期待并且相信,我国机床工业在不断前进、加速发展的同时,能实现更多的技术突破,取得更好的成绩

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