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直线电机:精密装备技术的劣势与机遇

发布日期:2017-03-01浏览次数: 信息来源: 盛世智能

中国制造业的崛起:在产业转移承接中赶超。

中国从农耕文明时代的农业大国转型到全球化时代的工业大国的过程中,以人口红利的特殊优势,在制造业全球化的市场变更中,在上个世纪承担了以代加工为主的产业角色,各类工厂随处可见,随着中国在制造业各个领域的不断寻求产业优化空间,不断提升在产业链中的地位,中国制造在国际上取得了得举足轻重的地位。经过跨越式的发展,中国的装备制造行业,已经有了立足全球的筹码。我们从与日本对比的数据上,可以看到欣慰的成果:2015年中国规模以上工业增加值为228,974亿元,占GDP33%,大约为3.4万亿美元。而日本2015年不到4.2万亿美元的GDP中,只有19.5%是工业,工业产值大约8200亿美元,中国是日本的4.18倍。

中国制造业在20世纪8090年代的崛起是全球化的必然结果。发达国家的与中国相比,并无劳动力成本优势,国家出于优化经济结构目的,企业出于降低成本的目的,逐步将制造业产业链中低端加工部分转移到极具劳动力成本优势的中国,改革开放后的中国就有制造业全球化盛宴的入场券,自强不息的中国制造业企业家也逐步在发展中寻找有技术赶超希望的领域。

中国制造业的企业擅长在某一个有技术赶超希望的领域中深耕研究,然后大面积的发力,然后通过一轮又一轮的淘汰,留下数个巨头企业。比如白色家电行业,在上个世纪,日本白色家电畅销全球,在中国,许多耳熟能详的日本家电品牌占据了超市众多货架。白色家电竞争要点在于保证品质前提下的量产,以及对应的成本控制,这对于中国企业而言,是完全有能力击败日本白色家电企业,于是经过一轮又一轮的大浪淘沙,美的,格力,海尔等中国品牌立足中国,走向世界,日本白色家电黯淡无光。

时过境迁,如今机器人行业,也是如此,我们中国热土上,众多梦想者开始在想象空间的驱动下,投身到机器人行业,但是机器人行业存在众多的技术壁垒,仅仅靠梦想是无法突破的,其中的精密技术要求,是需要长久的沉淀积累。尤其在于运动控制方面,中国的厂商和全球的顶级运动控制厂商存在一个时代差距。互联网行业里,有众多以极具想象空间的商业模式为特色的企业,这类企业都想成为下一个独角兽企业,由此吸引了众多互联网优秀的程序工程师,但是工业领域却非常缺乏优秀的程序工程师,人才发展方向不对称,使得这个时代差距难以被跨越。

数据光环之下:精密装备技术的劣势。

经过跨越式的发展,我们在宏大的高铁技术、航空航天技术、造桥技术等领域,毫无疑问已经达到了全球顶尖的层次。但是放眼到核心的细分领域,我们在精密装备技术领域,和在与之对应的部件领域,仍然有很大的进步空间。以机器人为例,机器人核心部件中,中国能够做到全球一流水平部件的厂商,寥寥无几,也鲜有厂商在技术水平达到全球一流水平并且能够实现量产。

以轴承与电机技术领域的一个真实故事为例,某知名研究院曾经以国际顶尖产品为参照研发一款电机。起初,他们从选型到组装流程与参考产品完全一致,实际上这样生产出来的产品效率只有82%,而参考产品效率有87%。该研究院反复思考也不知所以然,随着对工艺的进一步了解,他们才发现某些部位的两轴的同心偏差不能超过10μm,而他们同心偏差有50μm,负责组装的人员表示,在同心偏差不超过10μm的情况下,无法实现量产,而实际上,美日德工业列强却能够源源不断实现量产,由此,他们的汽车产品畅销全球,而中国现在还不能实现高质量汽车的量产。

再以军事装备高度依赖的精密和超精密加工技术为例。超精密加工技术在尖端产品和现代化武器的制造中占有非常重要的地位,对于导弹而言,具有决定意义的是导弹的命中精度,而命中精度由惯性仪表的精度所决定。其中,制导系统陀螺仪的陀螺转子,质量如果为1Kg,其质量中心偏离其对称轴0.5nm,则会引起100m的射程误差和50m的轨道误差。制造惯性仪表需要有超精密加工技术和相应的设备。我国虽然已经能生产某些精密机电产品,但是其中的核心关键部件依然需要依赖进口,我们每年需要进口尚不能生产的高档精密数控机床设备,某些大型精密机械和仪器,某些国家还对我国禁运。

放眼目前极具增长性和支柱性的产业,汽车行业和半导体行业毫无疑问是我国在全球化竞争中不可缺失两个产业,全球汽车领域的各项技术指标标准都由汽车大国制定,比如美国通用汽车供应体系是全球汽车零部件商准入体系的最高水平之一,也是众多汽车零部件供应商梦寐以求获取准入的目标,美国通用汽车对其供应商的技术要求近乎苛刻,也由此要求了供应商在其产品技术更加追求极致的精度。而过去相当长的一段时间里,这类顶级的汽车零部件供应商名单中,鲜有中国企业的身影。全球最大的集成电路制造服务商(晶圆代工方向)台积电,在对精度要求非常高的设备的采购,也是慎之又慎。比如对直线电机的采购,除了考虑设备对应产品良率问题,还会考虑到因为设备精度问题使得对应的批量产品损坏。其中一个部件的故障非常容易直接导致千万级美元的损失。中国的国产直线电机厂商还不足达到该半导体设备领域的精度,即便达到该精度,台积电也绝不敢贸然采购。事实上,台湾的直线电机市场虽然不大,但是技术门槛要求甚高,日本企业是处于绝对的统治地位,占据70%以上的市场份额。

精密装备技术的劣势与机遇并存。

我国在精密装备技术的劣势领域,恰恰是未来极具市场空间的领域,对于众多装备制造企业而言,这是未来行业发展中主要的市场机遇。比如上述所说的直线电机市场,目前中国的直线电机的市场规模大致为40亿左右的规模,而数年前,仅仅为10多亿的规模。按照未来半导体设备、激光设备、高端数控机床,以及逐步高端化的机械设备的发展,这类高端装备的需求将会对直线电机的市场起到爆发式的推动,我们预测在三年到五年时间里,能够达到100亿市场的规模。

(注:直线电机是各类对定位精度有严格要求的设备的核心部件,直线电机能够对设备的定位精度和整体性能起较大决定作用。)

但是,目前国内的直线电机的市场,高端领域,主要是由外国品牌占据主导,低端市场,是中国产商杂草丛生式的盘踞,但是随着中国产商不断取得技术上的进步,中国产商的价格优于外国品牌,整体的性价比就显极具竞争力。对于中国产商而言,这是一个劣势和机遇并存的市场。

在直线电机市场上,与外国高端品牌相比,中国产商的产品不仅仅在定位精度上存在一个时代差,另外,中国厂商直线电机产品在顿振以及与运动控制的结合也不如外国高端品牌,从业人员对应用理念的掌握,也存在较大的差距。

但是这些差距并不阻碍我们中国厂商的崛起,中国产商整体而言在市场份额上并无多大劣势,而且也有一些中国厂商正在崛起。盛世智能在精密装备技术领域,有着独特的工艺技术,在直线电机领域,以有铁芯、高精度、近零顿振的性能优势逐步去颠覆市场对中国厂商的印象和认知。随着我们在直线电机领域的发力,我们所能够为半导体设备,数控机床,激光设备,高端机械设备的作出技术性支撑愈加明显,我国制造业企业在上述领域的竞争力也越来越有分量。

在精密设备技术领域,我们还有很长的一段路要走,但是我们也认为,我们会走得比其他国家快,这是我们的时代使命,否则,我们在未来的制造业全球化竞争中,会缺失非常大的筹码。

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