如今,中国目前的加工中心技术应用基本和世界同步,在精度和稳定性方面和世界一流水平有比较大的差距。为什么同样一台850立式加工中心(X向行程为800mm,Y向行程为500),国外和国产有很大的价格差距,为什么国产品牌之间也有相当的价差?
把国内外典型的立式加工中心厂家分为7类,以最常规的厂家标准配置三轴850立式加工中心为例(仅针对主力机型,各厂家配置会有所不同),来谈谈这7类产品的特点。通过排队和对比,做出一个对国内机床所占位置的正确分析。
第1梯队中的瑞士米克朗、瑞士宝美、瑞士斯特拉格、瑞士利吉特、瑞士威力铭、德国哈默、德国奥美特、德国巨浪等品牌,属于加工中心领域的超一流选手,售价大于150万。
无论从外观内在,还是设计水平及创新性,抑或加工能力和加工精度,几乎无可挑剔。精工细作,精益求精,机床加工精度极高,产量很低。因价格实在太贵,使用成本实在太高,用户往往在迫不得已的情况下才会选购。
第1梯队的加工中心品牌形象高高在上,对于普通用户来说只可远观不可亵玩矣,犹如机床中的超级跑车。曲高和寡,采购和使用成本的高昂直接导致市场应用率非常之低。售价虽高,利润不一定高,品质虽好,经营不一定好,光鲜之后的转身可能是心酸的泪水。瑞士米克朗已经被瑞士阿奇夏米尔集团收购、瑞士宝美被瑞士斯特拉格收购…不由联想起世界顶级超级跑车布加迪威龙,叱咤车坛的背后是4度转手的悲惨。
机床的品质由床身材料优劣、机械加工水平、零部件质量、装配质量以及生产管控等环节来确保,机床装配质量始终靠人工保证,不象汽车、家电等产品可以实现自动化装配。装配技工水平有高有低,机床批量生产又有苛刻的交货时间限制,正因为如此,大批量生产的机床很难保证很高的水平,这也是为什么世界上销量排名前十名的机床厂商无法进入第1梯队的原因。
第2梯队中的德国DMG、德国斯宾纳、德国斯塔玛、日本森精机、日本大偎、日本马扎克、日本牧野、日本丰田工机、美国MAG、美国哈挺、意大利菲迪亚、西班牙达诺巴特等多位选手的大名几乎耳熟能详数控加工,是世界一流机械生产企业的主力机床,售价定位80-150万。
这些选手均常年位居世界机床销售额榜单的前列。普遍中小批量生产,管控到位,品质很好仅用于生产高利润的产品。价格相对第1梯队来说比较接地气。
第2梯队厂家推广力度大、市场占有率高、专门解决高难机械加工问题,鼎鼎大名几乎超过第1梯队。对于有一定规模的机械加工企业,如果没有几台第2梯队选手坐镇,都不好意思说自己的产品是一流的。有些企业的机床绝大多数是中低端的,也会买个一两台第2梯队机床来充门面,专供接单和客户参观之用。这和奥迪车虽说不是顶级豪华车却可以成为公务车首选的道理是一样的。
第1IM电竞、2梯队在产品品质、科技创新方面大幅领先。目前,天然或者人造大理石床身技术、床身恒温技术、直线电机驱动、滚珠丝杆中心冷却、重心驱动、超快速换刀机构、高速电主轴等先进技术,均率先应用在第1、2梯队的产品中。
第1、2梯队几乎是瑞士人、德国人、日本人的天下,他们的严谨和这三个国家始终如一重视技能培训的传统是他们能制造出优秀机床的根基。10年内,中国企业进入第1、2梯队的机会很渺茫。
中日合资北一大偎、中日合资小巨人马扎克、美国哈挺、美国哈斯、韩国斗山、韩国现代、韩国三星、台湾永进、台湾东台、台中精机、台湾快捷、台湾高峰等品牌,是国内一线机械生产企业中的主力机床品牌。售价在45-80万之间。
生产一流产品的企业虽然也使用第1、2梯队的机床,但由于采购成本太高,实际大批量使用的还是以第3梯队的机床为主。这些机床结实耐用、可靠稳定,关键时刻不掉链子,是确保产品品质和生产效率的好帮手。
第3梯队大多是国外及台湾机床企业在国内的合资品牌或者在国内生产,在机床的生态环境中扮演了狼的角色,对推动国内机床业的技术、管理及营销水平,起到了相当积极的作用。
北一、台湾友佳、台湾丽伟、台湾丽驰北京机电院、纽威、海天新瑞、乔扬、日发、乔峰、大金、大侨等品牌,是一、二线机械生产企业中的主力机床品牌。价格在32-45万左右。
第4梯队的机床市场保有量不亚于第3梯队,虽说在稳定性和精度保持性方面略逊于第3梯队,因为价格更加平易近人,同样成为了高水平机械加工企业中的主力机型。
这支梯队的企业由国内优秀企业和一些台湾企业大陆工厂组成,稍稍努把力就有可能对第3梯队造成威胁,特别是几家民营国产机床企业起点高、进步快,很有希望在几年之后跻身于第3梯队。
沈阳、大连、宝鸡、云南、长征、汉川、宁江、凯达、联强(新浙)、台群、青海一机、鲁南、杭机、宝佳、皖南、捷甬达、永华、迪莱姆、大天、嘉泰、隆盛等品牌的加工中心,在任何一个角落里的机械加工企业里都有可能看到。售价大致28-35万。部分品牌也会推出一些偷工减料的特价机型,不推荐使用。
这个价位区间的850立加在国内的市场销售数量最大,最能被普通机械用户所接受,屈指数数品牌有一两百家之多,竞争已经到了白热化的地步。什么脏活、累活、没人干的活都是这些机床在做,工作环境相应比较恶劣,恒温恒湿环境的优越环境与他们无关。
这支梯队至少有一半的厂家采用组装光机的方式生产立加,产品同质化严重,进入门槛比较低。如果工厂规模相当、管理合理,不同品牌品质之间的差异很小。选择这支梯队的机床需要用户具备比较强的应用能力,可以根据自己的实际需要灵活选择最适合自己的机床部件和选配件,用对、用好机床可以生产出让人刮目相看的产品。
海滕、百事特、一鸣、大森、鼎亚、海特、力创、鼎泰、中博等小品牌机普遍选用低端品牌数控系统,大约销售价格18-25万。部分企业为组装光机的生产模式。
第6梯队的机床由于企业相对规模较小,品质规范化管理方面差于第5梯队。同时为了降低成本,零部件选购方面也会选用一些廉价品牌,对稳定性可能会造成一定影响,严格的出烤机和出厂检验是降低机床出厂故障率的好方法。对于产品精度要求不高、采购预算比较紧张的中小企业来说,第6梯队的加工中心是不错的选择。
第7梯队为代装游击队组装的加工中心,付出代价小于18万或者选择山东小牌机床。
做法是用户自行购买光机、数控系统、丝杆、刀库等部件,然后代装游击队负责到现场组装,品质水平和场地条件、代装游击队的工作情绪直接相关,品管等QC流程是没有的。服务质量不用动脑也能知道。
这个档次的加工中心一般用的是台湾新代、宝元或者是国产的凯恩帝、广州数控系统,三菱M70和FANUC 0I-MATE MD也很常见。丝杆导轨用的品牌也不差,其他部件则是抱着能省则省的态度去采购。
如果你和代装游击队的私交很好,而且该代装技师的水平很高,自己又懂点机械和电气维修,那么恭喜你已经大大降低了机床的采购和使用成本。如果不具备这三个条件中的任何两项,那么你付出的使用代价可能会比采购第6甚至第5梯队更高。囊中羞涩的创业者用此方式购买立加的比例较高,购买时请注意两项,一是要反复调研,深入了解机床光机、零部件的品质以及机床验收方法,二是要调查代装游击队的口碑。
7支梯队的立加厂家组成了一个菱形,菱形上顶点代表第1梯队,从上往下队伍不断壮大,菱形左右两点之间的连线梯队也就是生产厂家最密集的梯队,再往下队伍开始缩容,菱形最下方的点代表第7梯队。
1-3梯队是清一色的外资企业,第4梯队由国产和台企组成,第5-7梯队是国产的天下。国外不是没有5-7梯队的产品,该区间国产立加的强势让他们无法挤入国内市场,这是中国人应该值得骄傲的。
国产立加突破到第3梯队不是难事,再往上就难度重重,望在座的诸君都能努力进取造出世界一流的机床。
第1梯队中的瑞士米克朗、瑞士宝美、瑞士斯特拉格、瑞士利吉特、瑞士威力铭、德国哈默、德国奥美特、德国巨浪等品牌,属于加工中心领域的超一流选手,售价大于150万IM电竞。
第2梯队中日合资北一大偎、中日合资小巨人马扎克、美国哈挺乔堡、美国哈斯、韩国斗山、韩国现代、韩国三星、台湾永进、台湾东台、台中精机、台湾快捷、台湾高峰等品牌,是国内一线机械生产企业中的主力机床品牌。售价在45-80万之间。
第3梯队北一、北京机电院、南通科技、新瑞、纽威、日发、海天、大金、台湾丽驰、台湾大侨、台湾大立、台湾友佳、台湾丽伟、台湾艾格玛、台湾绮发等品牌,是一、二线机械生产企业中的主力机床品牌。价格在32-45万左右。
第4梯队沈阳、宝鸡、云南、大连、长征、汉川、宁江、凯达、联强(新浙)、青海一机、鲁南、杭机、宝佳、皖南、捷甬达、永华、迪莱姆、大天、嘉泰、隆盛等品牌的加工中心,在任何一个角落里的机械加工企业里都有可能看到。售价大致25-32万。
今年6月1日,在格力电器年度股东大会上,董明珠表示,格力电器现已进军智能装备行业,格力电器在生产中已经逐步用自己机床等产品,并且格力数控机床已经开始逐步对外销售,给有需要的企业提供服务。
同时,董明珠表示,这个产业还要培育几年,在进一步提升技术的同时,做好成本控制,她认为,这个产业对格力电器来说是新的产业,但已经完成了初期建设,即将迎来收获的季节。
据了解,2012年12月,格力决定进军高端装备领域。2015年9月,珠海格力智能装备有限公司成立,格力开始正式涉足机床等装备领域,并走上了自主研发数控机床的道路。
今年两会期间,在接受人民网的采访时,董明珠曾表示,“在工业互联网发展中,我感受最深的就是我们的数控机床,加V芯:UG5209领免费数控课程这个机床我们以前全部靠进口,我就想我们是十几亿人口的大国,为什么不能自主制造机床,为国家做点贡献呢?
我认为真正的改变还是在于前端,所以格力电器已经不是一个简单的空调企业或家电企业,格力更大的发展希望不仅是能做消费者的产品,更重要是为一些工业企业做贡献。比如我们的数控机床、工业装备、模具等,可以用来帮助别的企业。”
由此可见,董明珠不仅仅满足于只做消费者业务,她更希望格力在工业领域做出更多探索。如今,距离格力造出第一台数控机床已经过去了五年,格力的机床产品也开始逐步推向市场。那么,他们家的产品如果面向市场,你会买吗?我们介绍几款格力的机床,让大家了解一下吧。
数控机床立式加工中心GA-V2310,这是格力于2015年首台自主研发的数控机床,实现了格力智能装备在数控机床领域零的突破。公众号:UG编程大本营同年,格力还设立了研究所对机床主轴、直线电机、数控系统等核心部件进行研究开发,并逐步实现核心部件的自制化。
格力智能装备首台五轴联动加工中心GA-F500,这台机床发布于2017年。据了解,这台机床的重复定位精度达到5μm,并成功应用于格力空调叶轮及风叶的生产加工当中。
格力G-FMS柔性制造系统,应用于模具、3C等行业提供柔性生产的解决方案,2018年在上海国际工业博览会上成功发布,助力打造“无人工厂”,以“机器换人”实现降本增效,帮助企业实现产业的升级。
五轴联动数控机床GA-F350,主轴转速最大可达20000转/分钟,定位精度可达0.003mm,重复定位精度达0.002mm,由格力自主研发,国内首发。
采用全直驱驱动,三个直线轴采用直线g,两个回转轴采用大扭矩力矩电机驱动,具有良好的精度及动态加工性能,从而实现对叶轮、膝盖关节等复杂曲面模具的精确加工;加V芯:UG5209领免费数控课程采用矿物铸件底座,具有良好的吸振性、热稳定性及耐腐蚀性,其中吸振性是传统铸铁的10倍左右。
数控机床GA-V6090,高刚性主轴,多种扭矩、转速可选,额度转速18000转/分钟,提升加工表面质量,采用全闭环控制,可高效完成汽车轮廓模具、汽车钣金模具、食品行业包装模具等高精度模具和零件的加工,是格力智能装备的精品代表,最大化补偿机床误差,定位精度可达0.005mm,矿物铸件床身具备吸振性强,膨胀系数小、加工效率高,可以大切削余量加工,缩短工时等优点。
双主轴卧式数控机床GA-C2010D,最多可以装配24把刀具,满足零件加工多样需求。可实现模具加工自动化,能够一次装夹、两面加工,省去卸料换机床再上料的时间,可成倍提升生产效率,减少人工操作,提升加工精度;定位精度0.008mm,重复定位精度0.004mm,类似齿轮、行星轮、发动机皮带轮、汽车球壳、轴承、端盖等零件,使用双主轴加工中心更为高效。
看了这么多产品,你觉得格力的机床造得怎么样?作为机床行业的“新力军”,格力的到来无疑给这个“夕阳产业”注入了一股新鲜血液。机床是工业母机,但近几年随着沈机、大连等企业的破产重整,中国机床产业也进入了曲折的发展历程,如果格力能继续坚持自主创新,深耕高端机床的道路,对于中国机床产业的高端化发展无疑是一个好消息。
我国机床产品主要集中于中、低端市场。总体来看,国内数控机床行业的竞争格局呈现出国有企业、民营企业、国际龙头企业三大类参与主体。其中第一阵营为实力雄厚的外资企业、跨国公司,主要面向高端产品,竞争较为缓和,如MAZAK、DMGMORI、OKUMA、友佳国际等;第二阵营为大型国有企业、具有一定知名度和技术实力的民营企业,已覆盖中低端产品,并向高端市场开拓,如济南二机床集团、海天精工、创世纪、国盛智科、科德数控、浙海德曼等;第三阵营为技术含量较低、规模较小的众多民营企业,还有个别国企,市场竞争激烈。
全球刀具行业大致分为欧美企业、日韩企业以及国内企业三个梯队。以山特维克为代表的欧美刀具企业定位于为客户提供完整的刀具解决方案,通过强大的研发投入、人才培养以及质量管理体系推动其产品体系不断推陈出新,并在技术上处于持续领先的水平,在高端定制化刀具领域始终占据着主导地位,市场呈现寡头竞争。以三菱综合材料为代表的日韩刀具企业定位于为客户提供通用性高、稳定性好和极具性价比的产品,在高端制造业的非定制化刀具领域赢得了众多厂商的青睐。以株洲钻石为代表的国内刀具企业,数量众多,竞争实力差距较大,主要通过差异化的产品策略和价格优势,赢得了较多的中低端市场份额。目前,国内用于航空航天、军工、汽车发动机等领域的刀片产品基本依赖进口。
核心零部件发展滞后,自主供应能力不足:核心零部件的技术水平直接影响着机床产品的性能。中高档数控机床的核心零部件,比如决定机床运动精度的丝杠和伺服电机,以及制造装备的精度、效率、可靠度及维护成本影响较大的数控系统、传感器等。目前,国家已出台一系列政策鼓励数控系统及关键部件的自主开发,但短期内,部分核心部件仍以进口为主,制约我国数控机床行业整体技术水平的快速提升。
从技术层面看,我国生产的数控机床尤其是中高端数控机床产品,多数国内企业未能掌握核心技术,更多处于组装集成或制造环节。关键的零部件、基础高端材料等核心技术受制于人。高端材料与零部件自给率不足,高端芯片、优质大型铸锻件、高性能电机、高规格轴承、高端制造材料等大都依赖国外进口。我国数控机床短板主要体现在主机,核心部件主轴、进给机构是我国的短板。数控装置,数控机床的核心包括硬件印刷电路板及相应软件则是我国的明显短板。驱动装置,数控机床执行机构的驱动部件包括主轴驱动单元、进给单元主轴电机及进给电机,作为数控机床的核心零部件,我国目前仍需以进口为主。
产业集中度较低,生产技术落后:我国机床行业的关键技术研究相较于西方国家还很薄弱,基础开发理论研究、基础工艺研究和应用软件开发还不能适应数控技术快速发展的要求,全行业科技人才不足,缺乏高级技术人员,科技投入和科研设施尚不适应等。我国机床工具产业(包括车床细分行业)集中度较低是一直以来的一大问题。虽然目前机床行业内企业数量众多,但是大型企业较少,且在国内的市场占有率有限。产业集中度较低带来的规模化能力偏弱影响了机床企业对产品研发和生产制造装备的投入,造成产品质量低,削弱了机床产品的市场竞争力和与国际品牌竞争的竞争能力,成为限制我国机床行业发展的主要障碍。
人才储备不足,培养周期长:数控机床是一个技术密集型行业,要求企业储备一批了解工程系统、用户工艺以及国内外设备的工程技术队伍,同时对每一个现场生产人员的技术和经验等要求也比较高。我国目前仍需要大量的三种层次的数控机床人才:第一种是熟悉数控机床的操作及加工工艺、懂得机床维护、能够进行手工或自动编程的操作人员和装配人员;第二种是熟悉数控机床机械结构及数控系统软硬件知识的中级人才,同时有扎实的专业理论知识、较高的英语水平并积累了大量的实践经验;第三种是精通数控机床结构设计以及数控系统电气设计、能够进行数控机床产品开发及技术创新的数控技术高级人才。
中国机床发展起步虽晚,但随着制造业实力的提升,中国已成为机床制造大国,无论是产值还是需求量均居世界第一。而随着国家经济与产业的发展,当前我国工业领域“卡脖子”问题日益突出,机床领域仍需依赖国外集成电路、操作系统和基础软件,我国约八成的芯片、高档数控机床以及相关的核心工业软件依赖日、德、美等国。
机床行业关键部件国产化:从“巴统协议”到“瓦森纳协定”再到近年来的中美贸易摩擦,美国等发达国家始终对向中国出口尖端技术产品有所限制。高档数控机床已经成为中国制造提质增效的“卡脖子”问题。例如五轴五联动加工中心,其具有高效率、高精度的特点,工件一次装夹就可完成五面体的加工。五轴五联动加工中心对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业有着举足轻重的影响力。大多数中高档数控机床主要配套的还是发那科和西门子等国外数控系统,刀库机械手、数控刀架、滚珠丝杠和导轨、电主轴等主要还是日本、德国或中国台湾地区的产品,用户选购国产机床时普遍提出选用境外功能部件的要求。功能部件发展的滞后性,将制约国产中高档数控机床的发展。
芯片是一种高科技半导体元件产品,芯片的核心技术一直以来都被发达国家尤其是美国掌握着。芯片的需求庞大,但供应却被美国等主要国家牢牢把控。我国对半导体尤其是芯片需求量非常高,但国产芯片水平低,技术跟不上,制成工艺也相对落后,十分依赖进口。为了打破芯片垄断的局面,中国将第三代半导体写入“十四五规划”,并提出中国芯片自给率在2025年需要达到70%。在政策的引导和高额资金的投入下,国内半导体行业在芯片设计方面有了巨大的提升。除了芯片设计,我国也在努力攻克芯片生产难题,希望能够构建属于自己的芯片核心产业链。我国高校目前已经在EUV光刻机核心技术研究有所突破,另外还研发出了我国首台12英寸超精密晶圆减薄机,此设备可以被用于芯片制造生产线。芯片国产化不仅稳中有进,而且还在加速。
中国智能制造所用的核心工业软件高度依赖进口,是自主可控发展的“卡脖子”难题。我国的工业软件发展就像芯片、半导体等其他核心技术一样一度远远落后于发达国家。工业类软件按照功能可分为三大类,CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助工程)、CAM(计算机辅助制造)。而目前企业常用的这三大类软件,基本上都被美、法、德三国所垄断。国家相关部委应出台扶持专项“工业软件”研发的奖励政策,加大对“工业软件”企业在系统、应用、中间件、嵌入式等方面技术产品研发的支持力度等,帮助工业软件研发机构解决在新产品开发、项目改造、智能化生产投入方面出现的融资难的问题,对经过专业部门认证鉴定,准确研判产业布局,加强对自主创新型企业的资金扶持力度,推进研发企业项目运行。
国家政策不断加码扶持高端制造业:机床行业在制造业中具有基础性和战略性地位,是衡量国家工业发展水平的重要标志。一直以来,国家在政策上对机床行业支持力度较大,国务院、工信部、发改委等制定的《“十四五”智能制造发展规划》、《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》、《中国制造2025》等重要政策均将智能装备、高档数控机床列为重点发展对象。其中《中国制造2025》中将“高端数控机床”列为未来十年制造业重点发展领域之一,《中国制造2025重点领域技术路线年,国产高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过80%”。这些政策有力地推动了高端数控磨床行业高速、全面、可持续、协调发展。
我国机床数控化率将保持提升:我国机床行业数控化水平与发达国家仍存在较大差距。对标全球发达国家,日本机床数控化率超过90%,德国机床数控化率超过75%,美国机床数控化率超过80%。相比之下,近年我国机床数控化率持续提升,根据国家统计局数据,从2000年的7.79%提升至2021年的41.11%,但较发达国家的高数控化率仍有很大提升空间。《中国制造2025》战略纲领中明确提出:“2025年中国的关键工序数控化率将从现在的33%提升到64%”,我国机床数控化率仍有广阔的提升空间,并将带动数控机床行业的蓬勃发展。
高档数控机床市场进口替代前景可期:从应用领域看,高档机床应用范围涵盖能源、航天航空、军工、船舶等关系国家安全的重点支柱产业,在汽车、医疗设备等下游重点行业的产业升级也进一步加大对高档机床的需求。我国目前正从“制造大国”向“制造强国”转变,未来“高端化、高毛利”将替代“薄利多销”的传统模式。目前,西方国家对高档数控机床和技术出口我国进行了严格管制,使得我国在高档数控机床行业面临“卡脖子”的难题,而中美贸易摩擦加剧了这一情况,进一步加速了我国推进高档机床国产化、实现高端产品的自主可控的进程。我国作为全球最大的机床消费国和进口国,对于数控机床需求量巨大,但由于我国现有高端数控磨床在技术水平上与国际先进数控磨床企业存在一定差距,高端数控磨床领域仍大量依赖于进口。根据海关总署数据,2021年我国磨床整体进口规模为9.20亿美元。当前,我国正处于由制造大国向制造强国转型的重要阶段,智能制造装备行业是整个经济结构实现调整和升级的基本保障,是国民经济转型升级的先导产业。在新一轮的产业升级中,机床工具市场的需求结构发生变化,从过去的主要为能源、钢铁、装备制造业等重工业服务,向兼顾为3C、新能源汽车、医疗器械、半导体等众多领域服务转变。
谁再买谁是,谁知道,质量差也就罢了,更换配件也就罢了,还有直接诈骗机床款的,IM电竞