中国最好的加工机床和日本差距多大?

特级大神评论


作者米叔,资深媒体人,旅美学者,在美日欧生活多年,自媒体“这才是美国”“这才是日本”“这才是欧美”的创办者

日本作为世界闻名的机床制造大国,在机床制造领域地位举足轻重。在中国提出“中国制造2025”以来,双方在机床领域的联系日益紧密。了解日本机床行业,对我国机床行业人士来说是十分必要的。



先来看下2016年的日本和中国的机床出口情况:

日本作为机床生产和出口大国,与其他国家联系紧密。如德国、美国、意大利、中国,都是日本重要的机床贸易伙伴。从数据来看,日本机床的出口在机床总值的占比也非常高。


2016年,日本2015年机床总产值13455.5百万美元,出口值为8609.9百万美元,进口值为924.6百万美元;2016年日本机床总产值12174.5百万美元,出口值为6868.7百万美元,进口值为879.2百万美元。整体来看,日本是一个机床产量大、出口量大,而进口相对较少的国家。所以相对而言,海外市场对日本机床的影响也较大。

在中国事实上,作为制造业三大支柱产业之一,中国的数控机床无论从产品种类、技术水平、质量和产量上都取得高速发展,在一些关键技术方面也已取得重大突破。数据显示,2010年中国数控机床产量达到23.6万台,同比增长62.2%,中国可供市场的数控机床有1500种,几乎覆盖了整个金属切削机床的品种类别和主要的锻压机械。2014年中国数控机床产量达到39.1万台,此项数据还处于不断上升的趋势中。据统计数据显示,2016年1-11月我国数控机床进口数量累计10245台,数量同比减少15.9%。11月当月进口量1004台。

从以上数据可以看出,我国的机床和日本的机床还是有差距的,其主要表现在以下几个方面:人员技术和素质方面和学科技术发展方面。

人员技术和素质:

首先是专业技术人员的的缺乏。一个专业的技术高的工人至少需要5~8年的时间,即使能用这么多时间培养出一个高技术的工人,但公司资产如果不能进步甚至是保持,那么就无法给工人提供一个好的条件,从而也无法留住他们。其次呢就是专业素养、素质。机床差主要是差在质量和数控,而这些很多时候是取决于一个工人的技术和责任感。而日本一直都非常注重教育问题,在工业的革命的时候,已经培养了一批工业社会所需要的人才,到现在他们在世界上有了良好的生产信誉。而我们还在为良好信誉而做努力。


技术发展:


在第二次工业革命时期,日本作为一个亚洲国家,紧紧地抓住了工业革命的潮流,发展了当时先进的工业技术,为他们以后的先进的工业奠定了一个良好的基础。二战后的日本虽然是战败国,但因为有美国支持,因此还是掌握了很多工业技术,也为他们的经济复苏做出了很多贡献。而第二次工业革命时期的中国,正处于一个内忧外患的时期,没有一个良好的环境来发展工业技术,二战结束后,我们走上社会主义的道路,错过了科技革命,也因此也错了许多发展工业技术的机会。

与日本相比,缺乏的不仅仅只是钛合金焊接技术、大型弹射器的气密技术等相关技术,更是缺乏相关的人才和专家。因此在机床等制造业上要赶上其他国家还有很长一段路要走。


这才是美国


虽然本人从事的是机械设计,但也知道一点加工技术,不懂加工设计个屁,没吃过猪肉起码见过猪跑。中国最好的加工机床和日本差得真的很大很大。

国内有人按销售价格把加工中心分为7个梯队,其实这个方法也能说明问题,一分价钱一分货嘛。第1梯队的全是米克隆、利基特、阿尔茨梅特这些瑞士和德国品牌,我只听过那些名字,从未见过实物,一般的展览会上看不见他们的身影,因为那些厂商基本上都是定制的,售价一般大于1000万人民币。日本的森精机、安田、马扎克、大偎、牧野、大阪工机等和另外一些德国、瑞士、美国厂商都在第二梯队,这个梯队的名字都是大名鼎鼎,耳熟能详,各种展览会上都能见到他们售价大于500万。第三梯队是美国、韩国、台湾的一些厂商,国内一些合资的厂商也在这个梯队,像中日合资的北一大偎和小巨人马扎克,售价大于100万,纯国产的好的也就还在售价大于50万的第四梯队,和第一第二梯队相差很远。

说起来日本机床厂家基本上都在第二梯队,但其实也分高下,比如森精机、安田和马扎克比起大偎、牧野和大阪工机就要高出一截。一般的制造通用品的中小企业只用大偎、牧野和大阪工机,大企业或者制造专用产品的才用森精机、安田和马扎克,也是价格上的差。

我在国内的军工企业见过两条线,干军品用的都是第二梯队产品,干民品用的都是第四梯队一下产品。一般民用企业也需要几台第二梯队产品装包装一下门面。

评价机床的指标一般是转速、精度和稳定性。日本的主轴转速基本上都能达到20000转,高级的能达到40000转,国产的一般都只有12000。转速上不去,加工速度就上不去,刀具直径也小不下来,日本用0.1mm直径的刀具都很常见,使用这种刀具起码要4万转。找一把尺子体会一下0.1mm到底是什么概念就知道这种机床能够加工出什么了。当然可以采用倍速机,但倍速机是晃动的一个来源,采用倍速机会丧失精度,一般不提倡。

说到精度,长濑铁工所(NAGASE INTEGREX CO., LTD.)今年发布的磨床居然能达到0.1纳米的精度,是不是有点变态了?当然磨床是最要求精度的。

制造业最重要概念是精度,这里面有两个概念,一个是加工精度,另一个是测量精度。如何做出所要求的尺寸是加工精度,如何知道所完成的尺寸则是测量精度。这两个精度都直接依赖,不能制造精密测量设备就不能制造精密加工设备。

讲个故事,日本有一个三丰制作所(Mitutoyo Corporation),有一次联合国在朝鲜发现了他们公司的3维测定仪,回头日本就把这家公司的社长抓了起来,因为那玩意对朝鲜是禁运的,那社长犯法了。

机械设备的加工精度只会损失而不会增加,0.01mm精度的机械只能加工出误差在0.01mm以上的工件。在不考虑组装误差的前提下,用中等加工精度的机械加工的零件组装起来的机械只能达到较低的精度,要生产组装成中等精度机械的零件只能使用高精度的加工机械才能制造出来。按照这个道理,要制造高精度加工机械只能采用超高精度的加工机械。

那么最高精度的加工机床是怎么做出来的呢?

实际上对加工用机械精度影响最大的是导轨部分。机械的运动部分是被导轨限制的,导轨的精度就直接决定了机械运动的精度。超精密机械导轨的滑动面被称为“绝对平面”,要求精度在万分之一毫米以上,没有任何机械能够加工这种绝对平面,只能用手工的方式加工。

加工绝对平面的过程就不说了。现在这种平面的加工就只有德国,瑞士和日本在干,这就是这几个国家能够生产高精度机械设备的原因。

这些年来在加工精度本身并没有什么了不上的进步,因为几乎已经逼近了极限,这些年加工机械的进步主要在用户界面上。刀具直径、长度的自动补正在上世纪90年代初就已经普及了,现在刀具不止是圆度,其他异型刀具的形状自动补正也可以完成,自动换刀装置里面两面拘束的磨损自动补正也都成了标配,使得加工质量更加稳定。

一般加工机床都是XYZ三个移动轴,称为“三轴加工”,这三个轴加上刀头和加工工件的转动角度就成了“五轴加工”,五轴加工能通过减少刀具突出量而抑制抖动,这样就更加提高了精度,而且减少了工件夹装时间,提高了工作效率。

但是五轴加工的编程原来极为困难,我见过一位哥们被逼成了神经错乱的例子,现在各种CAM软件都大有进步,方便了相当多,除了CATIA等大牌软件之外,日本UNISYS的CADCEUS用起来也不错。

现在连七轴加工机都出来了,这里有一个马扎克的七轴机宣传广告,大家可以看看热闹:

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冰冷雨天


日本问题还是交给日本问题专家桥本来回答。


笔者在这里首先要谈一个问题,这里的机床是指一般的加工中心,而不是传统意义上的数控车床,或者一般车床。日本的机床在世界上可以排前三位,过去曾经获得美国的技术,欧洲的技术,现在完全成为日本自己的技术。甚至技术太高,美国不愿意让日本出机床等设备。


曾经美国发现苏联的潜艇突然噪声变小,后来据隐藏在苏联内部的间谍提供消息,是苏联通过第三方向日本购得3台机床,因为机床的精度很高,使得苏联的螺旋桨的表面精度提高,当然噪声也变得小很多。美国以此要求日本惩罚厂商,不允许日本再次售设备给苏联。之后,日本通产省对出售日本设备到海外,特别是前苏联,大陆等地有特殊要求,主轴的跳动不能低于0.005,如果低于需要通产省特批,时间差不多6-12月,几乎没有出口的可能性。有的日本企业为了出口,甚至把检查的数据改差,以便快速通过调查出口海外。


大陆的机床真正的批量生产是在上个世纪80年代,之前自己没有能力制造高端的机床,因为检查手段,加工手段不过关。直到一整套的加工工艺流程被引进,以及来自国外各个制造厂家的教育下,大陆的机床装备逐步起步。现在存在的问题是,往复精度,主轴跳动精度,主轴转速,主轴刚性,耐久性等方面都与世界先进水平有差距。但话要说回来,进步也是很明显,现在有的设备已经超越区域内的其它区域设备,甚至几个项目的数据超过了日本,但整体超越还需要10年的时间,因此装备的先进制造技术是一个国家的生命线。


桥本看日本


我从事机械行业8年,不算资历深。从机床说说。2011年我们厂从小天鹅洗衣机厂收购11台日本深精机数控车床。拿回来时 看看出厂日期有1993年~1996年不等。后置斜导轨 12刀位 塔式。自动排屑,每个刀位自动冲水。通电后运行 液压式主轴 最高转速11000转/分钟。在小天鹅用了差不多15年,导轨还如境面。刀具正常情况下,加工精度控制在0.01mm还是没问题。而国内当时还不错的广数系统配沈阳机床6150新机用2年 精度只能保证0.05mm。普通平行导轨,转速最高4500转(指令给到4300运行时就会自动报警)。还是4刀位的,G00参数调快点,滚珠丝杆听声音,硬是要崩断。导轨方面……呵呵 像冷拉的 都可以锉指甲了。

其实中国人 技术是有的,只是这个浮躁的社会 一切向钱看。材料处理方面,像“时效处理”在中国估计就是一个笑话。调质时间 淬火硬度根本不够。

像我们厂 有时做国内产品 ,赶货时。规定材料调质回火8个小时,从送出去 到回厂就6个小时还包括运输时间。做国外产品 附加值高,每个部件加工工序还必须填写好 包括检验。调质 淬火回厂后 还自检。这是心态 也是差距,态度决定一切。这种差距和日本真不是一点点,要从本质心态改变。不然再给50年 中国还是比不过日本。


东山吟草


本人在机床行业工作了四十多年,亲眼见证中国的机床工业飞速发展,特别是近数十年来,数控机床从组装、模仿、到自己的智识产权、自己的技术生产的普通数控机床,批量出口,当然不是尖端技术产品。尖端技术的机床特别是五轴联动、七轴联动的加工中心,早已挤上世界一流水平!有些人一脑袋浆糊,还在按以前的水平分一流、二流、看看现在军工技术,军事装备,就能反映出我国的机加工技术了。日本人的数控机床是不错,但是很狡猾,本人曾到一家美国独资企业,参观一台日本东芝加工中心,该设备安装了GPS卫星定位系统,你加工什么零件的数据都被传送出去。机器移位系统自动失灵,完全由东芝公司控制。但金属切削加工的刀具中国是比较差的,如:瑞典的山特维克、以色列的依斯卡是世界一流,小日本三菱、东芝、日立总体不如瑞典、以色列。


yuss渔夫


没什么差距,关键是人,不同的人,不同的工艺,使用同样的车床,得到的结果就是完全不一样的。我们车间进口了好几台德国机床,为了显示机床的优越性,德国人大进刀量进行演示,中国人误以为德国机床战无不胜,什么粗活都让它干,结果没有几年,精度就不行了,中间还坏过几次,刀头部分故障频发,后来不得已,高价请德国技工来调整精度,德国人检测后说,精度已无法恢复,现在只能当做粗加工机床使用。现在的大学培养出来的人,弱智的居多,他们根本不接触生产实践,学机械的连二级工水平都没有,还谈什么技术进步,学校学的东西又没学懂,到了工厂连技校生都赶不上,工件加工分为粗加工,半精加工和精加工,但是他们根本不知道每道工序应该加工到什么程度,而工厂里的老习惯就是一步到位,根本没有什么粗,半精,和精加工的区别,靠关系上来的领导们,只知道快,什么工件变形,内应力没消除,在他们那里根本没概念,就连韩国人都知道用我们的机床进行粗加工,然后回韩国精加工,我们大笔外汇买的机床沦为了粗加工设备,所以,关键是人,那些只知道埋怨国产设备不行的人,都是些不长脑子的蠢蛋。


用户58925237432悟道


我在日本从事机加工、大陆的机床我没用过、不过有和台湾合资的加工中心TOYODA、说真的,小毛病不断、新机器使用俩年,修理履历书能有10公分厚、我用的机床是OKUMA(大畏)数控车床,日本本土生产、一台最久的已经快40年了,撞机N回就修过一次,液压油管老化漏过油,门的导轨磨平了掉过、加工直径400,内外H6、H7、真圆度0.03以内绰绰有余!一个感觉、皮实、操机不累、俩台刚购进的精度更好、几乎除了担心加工材料的热膨胀和刀具的磨损、其他没有操心的事、大家都说日本机床好、个人认为一个好机床的配套体系很关键、从电机到导轨、从材料到工艺、等等、每个单位都是数一数二的品牌保证,加装到一起自然会好。



小灰137140456


我在中石化机械制造企业从事设备管理10多年,目前依然每天和机床打交道,试着按自己的理解回答一下关于中外机床优劣对比的问题。分机床发展和具体表现两部分。

机床作为最常见的设备制造模机,是一个国家制造业水平的重要标志。建国后至80年代初期这段时间,国产机床主要以模仿苏联、东德产品为主,在普通车床尤其是30、50普通卧车领域,实现了完全国产化,质量、精度等方面都不输国外,而且质量也很好。以昆机、上机、大机、南机为代表的国产品牌基本占据了这个领域的市场,也正是这些国产机床,满足了国内起步困难,对机床要求不高的民间制造商的需要。缺点就是企业之间没有竞争,更没有保密意识,相互之间技术互通,甚至用户买回机床后,厂家提供全套图纸。

改革开放后,尤其是中日关系正常化后,当时一批国重点国企通过进出口公司接触到了先进的数控机床(主要是落地式镗铣床),这些机床有着当时一线技术工人没有见过的高度集成的自动化技术和CAM功能,打破了传统行业对机床的固有认识;加上当时的社会思潮,直接导致了业内对国外机床的崇拜和迷信。

到了九十年代,受当时国家政策调整和改革深入,一些原有的重点大型机床制造国企被市场边缘化,有的还破产被淘汰。基于此,国家开始在数控领域给予机床制造企业大力支持。进入2000年后渐渐形成了沈阳机床(钻、镗、铣)、齐一重工(重型立车)、武汉重工(立车)、昆重集团(镗床)为代表的整合后的制造集团,这些企业无论在设计理念还是制造品控上都与日本等世界主流机床制造国家相差无几。

所以中国的机床制造水平总体是在上升并呈规模化发展的,潜力很大!

那又是什么原因国产机床给我们质量差的印象呢?原因多方面的:

1、机床是一个多系统共同作用下的结果,包括了冶金、加工、检验器具等多行业的发展成果,需要电机、轴承、液压系统、电气工程等多个供应商的合力。而目前,国产机床在伺服电机依赖安川、松下(日本),轴承依靠SNK,电气离不开西门子、三菱、发那科,液压系统跑冒滴漏已是国产通病,密封性能达不到国外先进十之一成。

2、行业细分不明,国人喜欢求大求全。似乎一家企业做到大而全才是成功标志,这主要还是根植在老一代国企掌舵者思想里的理念,不肯在细分市场里寻找空间。我曾经在德国斯图加特主持购买过一台德国造加工中心,直到技术协议签订那天,当我看过一个镇子上所有的企业都在供给这家机床制造商,我就确信,制造业发达在德国不是我们看到的那么肤浅。一个爬梯、一个弯头、一个工业空调,一个钻杆,一个导轨、一个滑块在当地都是有专业生产的小企业提供,因为小,这些企业肯钻肯投入,也更专注。

3、国家发展平衡性出现倾斜,对于机床制造这样投入大,附加值不高,短期收益回报慢的基础建设在认知上已经有排斥,毕竟不如互联网金融服务公司那样见效快又容易出成绩。机床想发展是不能没有资金投入的,但企业生存不允许拿出更多的利润,当一个行业都是在低价、低性能上相杀相爱,没有统一调度的话,那必然是整个行业的死循环(老型号➡️利润低➡️工资低➡️没动力➡️没研发➡️老型号)

4、国家正处在转型时代,人们的思想也一样。年轻一代更多的追求“钱多事少离家近”“体体面面把钱赚”,机床制造苦脏累,心血投入不少,回报率低的可怜,社会地位也不高。越来越多的大学毕业生尤其是优秀的学科状元转投金融领域,人才的匮乏导致机床制造设计的各行业整体停滞。

这些就是我对国产机床现状的一些认识,不对的地方还请大家指正!


机械老工人


我从事注塑行业近二十年,用过国产台湾产日本产德国产的各品牌注塑机,公正来讲,目前国产最火的品牌海天机比不上两千年左右的日本产的一般注塑机。记得零八年公司买的最新的日本产的住友机,是两千万日元,具体多少软妹币不知道,但机器就是好使,别的机台容易出问题的产品,放到住友上去做,参数都不用细心调整,做出来的产品杠杠的,运行几天一点毛病都没有,同期我们还有日本的发那科,三菱,东洋等注塑机,但住友的最好使,而且那时的日本机基本都是全电动机了。再说国产最火的海天机,出现全电动机的具体时间我不知道,乐观估计在10年后,现在还是以油压机为主产品(当然也可能企业不远投入买电动机,毕竟价钱在那摆着),本人亲身经历过用海天机的噩梦,注塑油缸的油封三天两头的爆,做过这一行的都知道,换注塑油封是多么的脏累和耗时间,基本换一次下来,身上的衣服就报废了,在印象中,我九七年用弯弯产的注塑机也没这个现象。当然也不就是说日本产的就顶天了,因为注塑机是德国最先制造出来的,但德国产的注塑机本人只用过一款老式的德玛克机器,后面带个氮气瓶,可以快速充填型腔,做出来的产品也漂亮,适宜轻薄产品的成型,但毕竟是老式机器,优点没体现出来,因为听同行说,注塑机,还是德国的最先进,因没用过最新的机器,所以没有发言权。综上所述,在我用过的机器里面,日本产的最先进。喷子别喷,不是这一行的人,你也不会喷,因为你根本不知道我在讲什么,所以,住嘴吧。


Old文先生


综合看起来这个世界上日本机床业世界第一,没有之一,品牌最多,技术最高,利润最高。总体如此,个体不表。 光品牌就有马扎克、天田、大隈、森精机、捷太科特、牧野、小松、会田、三菱、沙迪克、西铁城、不二越.富士、东芝、兄弟、津上、泷泽、远州、冈本、宫野、霍科斯、速技能、中村留、三井精机、丰和、富士、松浦、高松、浜井、仓敷、太阳工机、和井田、库吉玛、住友重机.芬太克、发那科、池贝等上百家。 就机床产业总体的技术,产值,利润而言,什么德国机床,瑞士机床,在日本面前都不行,可能在某一领域有优势,但日本机床业有优势的领域之广,让人叹为观止。就日本一些只有几十人个人的小企业,例如松浦,浜井都有其独到的技术实力。就算是营销做得牛逼的德国德玛吉机床也要和日本森精合资,德玛吉现在由森精主导,共享日本技术。世界最高dmn值机床主轴。来自日本精工。


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