机床——在芯片之前,但就像一个没有注意力的直男

Home / 机床——在芯片之前,但就像一个没有注意力的直男 - 2022年3月16日 , by

前言

可能很多人不知道,强国之路,最紧要的不是芯片和新能源。工业母机(即机床)之战,不见炮火硝烟,却足以决定中国下个十年,乃至百年。

机床发展策略,连续三年被美国国防部列入讨论范围。在国内,继2018年两院院士大会后,2021年8月国资委扩大会议再次强调,针对工业母机等加强关键核心技术攻关,重要性依然排在首位,更先于高端芯片、新材料、新能源。

机床与中国制造

提到中国制造,可谓是国人骄傲,小到大到轮船、装备、钢材,小到纽扣、螺丝、笔芯……“Made in China”随处可见,中国商品风靡全球。曾几何时,“中国制造”被贴上了廉价、低端的标签,“8亿件衬衫换一架波音飞机”让人扼腕。而如今,中国高铁、手机、电脑等高端产品享誉世界,“中国制造”异军突起,在国际产业格局中占有举足轻重的地位。

而提到中国制造,就不能不提到机床。

一、什么是机床?

机床(英文名称:machine tool)是指制造机器的机器,亦称工作母机工具机,习惯上简称机床。

金属零件加工必须依靠机床这种机器“母机”,通过切削打磨,它可以把规整的金属材料处理成各种形状。

现代机械制造中加工机械零件的方法很多:除切削加工外,还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等,但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件,一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。在一般的机器制造中,机床所担负的加工工作量占机器总制造工作量的40%-60%左右。

二、机床的种类

机床主要是按加工方法和所用刀具进行分类,根据国家制定的机床型号编制方法,机床分为11大类:车床,钻床,镗床,磨床,齿轮加工机床,螺纹加工机床,铣床,刨插床,拉床,锯床和其他机床。

在每一类机床中,又按工艺范围,布局型式和结构性能有更为详细的分类。具体细微之处,不在此详述。

机床的型号是机床产品的代号,我国的机床型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律组合而成。对于有经验的工程师,通过机床的型号便可以了解机床70%以上的信息

通用机床的型号编制

机床的类别代号用大写的汉语拼音字母代表机床的类别。例如,用"C"表示"车床",读"车"。有的机床(如磨床)又由若干分类组成,分类代号用阿拉伯数字表示,置于类别代号之前,但第1分类不予表示。通用机床型号的表示方法为:

注:

①有“()”的代号或数字,当无内容时,不表示,若有内容,则不带括号;

②有“○”符号者,为大写的汉语拼音字母;

③有“△”符号者,为阿拉伯数字;

④有“△”符号者,为大写的汉语拼音字母或阿拉伯数字或两者兼有之。

(1)机床的类别代号

类别

代号

读音

车床

C

钻床

Z

镗床

T

磨床

M

2M

二磨

3M

三磨

齿轮加工机床

Y

螺纹加工机床

S

铣床

X

刨插床

B

拉床

L

锯床

G

其他机床

Q

(2)机床的特性代号

机床的特性代号,包括通用特性和结构特性,也用汉语拼音字母表示。当某类机床,除有普通型式外,还有如表2-13中所列的各种通用特性时,则应在类别代号之后加上相应的通用特性代号,如CM6132型号中"M"表示"精密"之意,是精密普通车床。

通用特性

代号

读音

高精度

G

精密

M

自动

Z

半自动

B

数控

K

加工中心

(自动换刀)

H

彷型

F

轻型

Q

加重型

C

简式或经济型

J

柔性加工单元

R

数显

X

高速

S

三、数控机床与普通机床

数控机床是指可以通过计算机编程,进行自动控制的机床。数控机床是在一般机床上发展过来的,相当于给机床装上了大脑。

数控系统(Numerical Controller System)是数控机床的大脑。

将程式指令输入数控系统之内存后,经由电脑编译计算,透过位移控制系统,将资讯传至驱动器以驱动马达之过程,来切削加工所设计之零件。

四、机床对中国未来的重要性

在制造业中,机床是制造机器的机器,是生产一切工业品的基础设备,故被称为“工业母机”。小到螺丝钉、大到高铁、飞机、船舶、火箭,其生产设备的制造都离不开机床。

机床行业的水平体现了一个国家整体的工业竞争力,机床产业事关一个国家的产业进步与国防安全。

经济未来来讲,时下错综复杂的国际竞争格局中,只有提高制造业水平,由中国制造走向“中国智造”,中国才有机会成为真正的制造业大国,中国经济才能长期保持强猛的发展势头。

国防安全来讲,现代国防装备中许多关键零部件的材料、结构、加工工艺,必须采用多轴联动、高速、高精度的数控机床才能满足加工要求。可以说“没有好的机床,就没有好的武器”。其战略意义犹在经济价值之上。

美国国防部在1月份推出的《2020财年工业能力评估》报告中,对16个产业进行评估。作为重点交叉产业,机床发展策略,连续三年被列入讨论范围

而在国内,工业母机作为大国重器更是倍受战略重视。

2018年两院院士大会上,机床制造被列为我国所关注的关键核心技术的第一位,排名还在芯片之前,这充分说明了机床,尤其是高端机床对于我国经济的重要性和迫切性。

2021年8月,国资委扩大会议强调,要把科技创新摆在更加突出的位置,推动中央企业主动融入国家基础研究、应用基础研究创新体系,针对工业母机等加强关键核心技术攻关

“工业母机”再次被强调,并且排在首位,先于高端芯片、新材料、新能源汽车等,其重要性不言而喻。

五、国产机床现状

既然机床行业如此重要,又倍受国家重视和扶持,但提到国内机床业现状,却怎么都无法让人乐观起来。

因为我国机床产业面临大而不强的结构性困局,产业和供应链存在严重风险。

几乎从二十一世纪一开始,中国就一直是最大的机床生产国和消费国。加入WTO之后的第二年,中国机床产值达到了近60亿美元,位居第一。

2009年开始我国成为世界第一机床制造大国。

2012年,沈阳机床和大连机床两家企业进入世界机床产值前十强企业榜单。

2019年,国内机床行业产值194亿美元,占据全球市场份额高达23%,与此同时,国内机床消费额223亿美元,占据全球市场份额超过27%。

从生产量和消费量来看,中国机床规模似乎都是当之无愧的全球第一。

但事实上,根据国家统计局的企业统计数据,2020年上半年机床产业亏损企业比重超过30%。龙头企业竞争力不升反降,2012年,沈阳机床和大连机床两家企业进入世界机床产值前十强企业榜单,2019年我国机床企业则无一上榜,甚至不少龙头企业相继陷入破产或被上市摘牌等困境

供需结构性错位,“低端内战、中端争夺、高端失守”的结构性困境,无法满足国防建设和战略性新兴产业转型升级的需求。航空航天、汽车、发电设备和船舶等重点关键领域使用的高端数控机床90%以上依赖进口,国防和产业安全受到威胁。

而改革开放中,外资机床企业进入国门后,在中国赚得盆满钵满,可是真正的核心技术一直没有出口到中国。在我们生产不出五轴机床的时候,只卖给我们三轴机床,当咱们研发出五轴机床后,他们的五轴机床立刻在中国销售。还有用于加工哈勃太空望远镜镜面的超精细机床,国外1990年就造出来了,可是20年后我们还在苦苦探索。

凡是中国不能自主制造的,国外品牌便高价出售或禁售;凡是中国实现自主突破的,国外企业立刻低价倾销,让中国企业巨额的研发费用打水漂。

内部原因来说,中国加入世贸后前10年的投资热潮与机床需求井喷,也导致了门槛不高的低端机床市场迅速饱和,而野蛮生长与扩张带来的是同质化严重,最终只能陷入低价竞争。

当然,以上只是国产机床当今所面临的困局,一如我们在原子弹和氢弹上被西方卡脖子的当年。但事在人为,当今虽有困难,亦有机遇,一旦在高端机床自研领域打破困局,凭借中国的市场优势,那便必定是“大鹏一日同风起,扶摇直上九万里”的风发意气!

总之一句话:进,尚有生机!退,永失良机

关于国产机床的困局与机遇,非三言两语可以详述。个人对此有些浅薄见解,后续会专门开一篇文章来讲。

今天是毛教员诞辰,在下作为一名普通的互联网行业人,写下这篇内容,谨怀一颗赤诚之心与众有志有识之士交流,希望能让更多朋友了解和关注到我们的国之重器-机床产业,而不是街头巷尾、从早到黑的王力宏出轨与薇娅逃税,流连与微博“塌房”与朋友圈吃瓜。

所述皆经多方考证,力求严谨,若有不尽不宜之处欢迎各方大神多多讨论指教,为真正的“国之必争、国运所系”献言献策,发光发热!

愿中国青年都摆脱冷气,只是向上走,不必听自暴自弃者流的话。 能做事的做事,能发声的发声。 有一分热,发一分光,就令萤火一般,也可以在黑暗里发一点光,不必等候炬火。

——鲁迅文集·杂文集·热风

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