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看机床行业他山之石——德国机床2010年05月21日
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德国是世界上机床技术先进、机床工业发达的国家。虽然德国的机床生产起步比美国晚50年,但由于从业人员素质高、熟悉加工工艺、潜心进行机床试验以及勇于技术创新,其机床技术先后超过法国和英国,又赶上了美国,并于1969年实现了机床出口额居世界第一位。

1976年,德国的机床产值又超过美国,跃居世界首位。德国目前人口为8300万人,机床工业从业人员约7万人,有300多家企业,2000年机床产值73.3亿美元,出口额38.9亿美元,均居世界第二位,仅次于日本。

德国机床行业一直“偏好”中小规模的企业。德国机床制造商协会(VDM)统计指出,2005年德国与机床有关的企业有320家,其中64%是员工数少于250人的,这些厂商的产值总额超过100亿欧元占德国产值售总额的20%,同比增长8%。整个德国机床行业提供了65000多个就业岗位,其中23%是有规模250人以下的。22%的企业是规模250-500人的,雇佣员工数占整个行业的28%。14%的公司雇佣员工500人以上,占了整个行业53%的产值和49%的劳动力。以上的统计数字较之2004年并没有太大变化,这表明,小企业已经可以在行业里稳占一席之地,其收益也是稳定的。同时大中型企业(规模250~1000人)也继续壮大。

1992-1994年是德国实行宏观调控经济政策的关键时期,这期间形成了一些大型的国际化公司,这些公司凭借自己雄厚的资金的人力从产品范围、销售渠道、服务水准等方面取得了优势,因而赢得了可观的市场份额。然而也有很多专家认为,规模不是决定成功的唯一因素,统计数字指出,许多小规模的企业也能够获得了不错的收益。

回顾德国机床行业发展五十年,从20世纪三十年代的第一飞跃到50年代的稳步增长,再到日本赶超的80年代。虽然在发展历程、模式和经济文化背景与中国迥异,但是对中国机床行乃至制造业发展仍有借鉴意义。

五十年长青的德国机床行业。从1958-2008年德国机床行业的产值从9.23亿到133亿欧元增长了13倍,除了东西德合并后的三年出现较大的衰退,德国机床行业五十年稳步增长,目前是产值第二大国和出口第一大国,过去十年在全球份额一直保持在20%-25%。

20世纪30年代德国机床行业的一次飞跃。在1929年经济危机爆发之前,德国机床持有量只有美国的三分之二,而金属加工业从业人数是美国的四分之三。之后严重的经济危机使美国工业陷于衰退,而德国在希特勒上台之后大力发展工业和军事,使得其机床持有量在三十年代末激增50%超过美国,成为机床持有量最大的国家。

20世纪50年代德国经济高速增长,奠定了机床行业发展的经济基础。

1950-1960十年间德国GDP增长了三分之二,而工业产值更是惊人的增长了1.5倍,此外德国就业人数从1380万增至 1980万,而失业率也从10.3%降至1.2%,缔造了德国历史上的“经济奇迹”。

德国在数控机床三个发展阶段中的地位。德国第一台数控机床产生于1957年,数控机床的第二个发展阶段在二十世纪七八十年代,以电脑微机的引进,电脑数控技术(CNC)的发明为标志,德国美国在这次CNC技术浪潮中远落后于日本。战略上的失利使德国和美国机床市场份额逐渐下降,而日本机床竞争力的崛起使其成为全球机床产量最大的国家。

德国机床行业竞争优势体现在以下几个方面:拥有强大的制造业基础;发展均衡发展,金属切削机床和成形机床协调发展,产值都在全球排名第二,下游市场需求结构也趋于平衡;德国拥有最尖端制造技术、最优秀的人才和最优质的产品;中型制造企业是细分市场的隐形冠军;德国工人阶级地位较高;产品附加值和效率不断提高。此外,德国人严谨的民族个性和严格遵守程序的做事风格,以及深入人心的质量文化,是德国产品保持一贯高质量的深层原因。

近十年中两次经济衰退对德国机床行业的影响。2001年9.11事件后,德国机床行业经过两年的负增长,在2004年重新进入增长通道。此次金融危机对德国机床行业影响较大,09年上半年机床订单同比下降至去年同期的三分之一。机床作为制造业的中游,复苏会晚于其他制造业。

发展现状

德国政府重视发展工业,而发展工业需要制造装备。因此,德国政府特别重视机床工业的战略性重要地位,认为机床工业是整个机器制造业中最重要、最活跃、最具创造力的部门。在19世纪开始修建铁路时,法国政府的政策是买机床,而德国政府的政策是自己造机床。他们学习当时英、美的先进机床技术,并在世界上首先建立机床试验室,不断进行对比试验,加以改进。他们还派工程技术人员、工人出国学习。因此,其机床生产和机床制造技术进步很快。为发展采矿、动力、船舶工业,德国还逐步建立了一些重型机床厂,成为重型机床的生产基地。世界上许多最大的重型机床,如加工工件直径为6m的车床、12m的滚齿机、工作台5m×29m的龙门机床、加工直径为25m的立式车床等,都是德国制造的。由于质量好、精度高、价格适中,德国生产的重型机床、大型精密机床以及许多NC重型机床(如导轨磨床等)在国际上很有市场。第二次世界大战后,德国政府全力加强机床工业的发展,如制订机床精度标准,更新产品结构,将传统技术与现代电子技术相结合,发展各种NC机床,逐步抢回了丧失的世界市场。

汽车与机床一直都是盛乐和鸣,相辅相成。统计资料表明,汽车机床进口率每提高1%,机床总投资就增加2%~3%。日本和韩国机床行业的进步也要归功于其机车行业的迅速发展。

从1996年开始,VDM的市场研究就开始对国内国外的客户进行详细的分析。汽车工业及其零部件业消费了机床行业的53%,与汽车密切相关的发动机业占了18%,由此可见汽车工业是机床行业的“衣食父母”。

除却汽车业,其余的机床需求行业为电业、机械加工业以及精密器械业。

发展趋势

尼克斯道夫计算机学院(帕德博恩,德国)发表一份报告指出,在将来的5~15年,德国的金属加工机床厂将被整合重组。同时,另一份由弗劳恩豪夫系统工程与创新研究所(ISI)发表的报告也指出,很多工业方面的专家对此也持相同观点。下面列出的是根据有关专家对此方案产生影响的预测:

30%的机床将具有自动控制、错误预警和远程服务的功能;

机床制造商业务延伸,可向客户提供机床相关理财方案,甚至其他相关方案;

汽车零件供应商将在整个工作周期消费基础上制定机床工具的采购计划;

“即接入即生产”技术在制造领域被更广泛使用;

由于所有生产厂商机床的产品技术指标及质量将不相上下,客户关系管理将成为机床销售过程中的关键;

微型电机系统(例如制动器)将更广泛运用于有源器件等领域(例如夹具系统);

所销售机床箱体中有一半是根据客户制造要求量身定做的;

网上目录将提供可挑选的由各类成套模具组装出的定制化机床箱体;

由于生产周期的缩短,在工艺创新的投入应当与产品开发投入持平;

由于高硬度切削、干切削、高速切削的应用,世界市场对切削刀具的需求将增加1/3;

30%汽车的混合电力系统及其他制动系统将以非矿物原料作为燃料;

机床的故障将有90%左右是由软件程序错误或者信息传输错误引起。

坚持以人为本,本固叶茂

德国机床工业始终不渝地坚持以人为本,重视提高从业人员素质,培养各方面的人才,重点培养熟练技工。在企业中,新工人必须经过严格培训,合格后才能上岗。坚持师徒相传,传授技艺。德国在发展工业自动化生产中,坚持强调“人”的作用,认为即使采用计算机控制、管理整个生产过程,真正发挥创造性、起决定作用的仍然是高素质的“人”。德国对机床设计、制造、使用技术精益求精,重视商业道德,处处为用户加速发展生产着想。根据用户要求,设计出最佳机床,满足用户多方面的要求。

主机设计精湛,与主机配套的基础零部件、刀具、NC系统性能先进

德国的铸锻件精度高、质量好,金属切削机床与成形机床之比为2:1。在金属切削机床拥有量和产量中,粗加工机床少,精加工磨床多。他们特别重视刀具、砂轮的先进性、高质量,使机床能充分发挥性能和效率。在主机设计上,技术精湛、结构变化较多,各类机床系列完整,金属切削机床和成形机床的品种在4000种以上,尤其是各种齿轮机床、刀具磨床品种更为齐全。

德国制造的与主机配套的基础零部件、刀具、NC系统等性能先进,并有多家全球著名的名牌企业和名牌产品。如生产液压件的Rexroth公司,品种、系列、规格齐全,在80年代后期,我国多个厂家引进了该公司的产品,并进行合作生产。Heidenhain公司生产的光栅尺、编码器、NC系统等产品远销世界各地,目前美国、日本、瑞士、中国等许多闭环高精度NC均采用该公司生产的光栅。Walter公司的刀具、Junker公司的刀具刃磨机床也世界闻名。

重视系统技术研究,勇于开拓创新

德国高度重视机床系统的工艺、结构、零件、基础理论与应用技术的深入研究。与美国相比,德国更偏重于高、精、尖技术研究;与日本相比,更偏重于应用技术开发。1907年,德国Zoewe公司创建了世界首家机床试验室,进行机床结构优缺点的对比试验。其后,慕尼黑大学、斯图加特大学、汉诺威大学等均先后成立机床实验室,围绕机床生产和发展趋势进行课题研究,如激光发振器、激光机床、直线电机、直线电机机床及各种先进的高精、高效、高自动化机床等,并大力研究柔性制造、模块化设计,通过采用新技术,降低成本,提高设备效率、开动率,提高机床可靠性及产品质量。

德国的科研机构和企业具有勇于开拓创新的精神。20世纪70年代,阿亨工大开发出了强力磨削机床,将加工效率提高了十几倍甚至几十倍;之后又研制出了双主轴“全加工”车床、倒立式车床,还开发出了涂层刀具、CBN砂轮等,使切削、磨削效率成倍提高。Walter公司研究开发出多种加工复杂刀具的先进NC工具磨床,极大地提高了不同复杂程序、不同批量的零件加工效率。

创新和服务是关键

创新能力可以理解为两个方面。一方面,是为使行业本身在全球市场上继续保持领先地位或者提高行业发展潜力而创新的新材料和新技术。另一方面,在日益繁杂的生活和生产中,为了使客户能够更简单方便的使用产品而做出的创新。

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