机床搞的好不好,其实和工业机器人没什么必然联系。
机床这个东西,其实没那么复杂。中低端机床中国已经攻破了。高端机床的问题不是技术有多难以攻克,而是无利可图。其实就像之前圆珠笔尖的金属球类似。高端机床的市场并不大,而研发周期可能很长。如果不是型号升级而是从零开始,那么一个中偏高档机床的研发,随随便便就能砸进去几个亿人民币,研发周期长达数年,而收益则比较有限。由于市场需求量小,而且十分分散,回本周期可能在十年以上。高端机床的投资收益比就更差了。
对于绝大多数量产型工业品生产来说,其实都用不到高端机床。
我们来看下这台机床:
这台机床是意大利厂商萨瓦尼尼的全自动多边折弯中心,售价100万欧元。
这个机器好不好,非常好,折弯工人看到会沉默,钣金工程师看到会流泪。
但是大规模生产上是不是需要?基本不需要。
其实目前的大规模生产反而更青睐半自动机床和高度定制化的手动/半自动设备。因为工序、节拍、部署位置高度可控,价格低廉。部署良好的由半自动机床组成的生产线,可以在同等成本下达到比这种全自动高端机床更高的生产效率。即便需要全自动化改造,近期的主流思路也是由工业机器人和程序控制的半自动定制化机床/设备一起构成全自动生产线。
这些高端设备一般用于生产小批量产品,比如定制化产品、试样、工艺试验等等。不但购置成本高昂,使用和维护成本也不低,操作人员有一定的学历要求。因此至少在近一二十年,其应用领域都将十分狭窄。
在这种情况下,投入巨资研发高端机床,并不见得是非常经济的投资行为。如果确实有足够大的市场或者足够强的行政欲望,绝大多数高端机床对于中国来说也就是一个比较大的“圆珠笔芯”项目。阻止中国把高端机床做好的,主要是市场不够大、收益不够大。
工业机器人和这些高端机床截然不同。
工业机器人未来市场巨大,而且相对来说十分通用。其市场前景与高端机床相比根本不是一个情况。
对于中国来说,追赶的难度里面工业机器人三大件里面就是谐波减速机最难,如今也有很多国内厂家在做了,只是能用的很少。机器人本体已经阶段性突破,驱动器正在逐步突破。一旦谐波减速机的门槛被国内厂商攻破,工业机器人很可能在短短几年间变成大白菜。无论买库卡还是不买库卡,对于整个中国市场来说,结局都不会有太大的差异。
我一直认为,由于中国的机器人厂商距离市场(亦即国内海量的制造企业)最近,所以天然就有发展工业机器人的优势。在这个领域里,中国的对手只有日本和德国,其中德国的相关实力大大弱于日本。最后的角逐,应该只在中日之间。
——————————————————————
时间都到了2018年,仍然有那么多的人真心真意地觉得高端机床是某种中国无法突破的黑科技。居然还有人拿着苏联买日本的机床来证明中国做不出来。苏联已经死了快30年了,拜托。这种心态,老实讲,我在很多传统行业的企业里都见过。现在是2018年,不是2008年,更不是1998年。中国的研发能力早已今非昔比。拿着外国人三四十年前研发出来的技术,声称中国在今天投了足够的钱都研发不出来,这未免太小看今天的我们了。
一,机床困难吗?
机床非常难,可以说难于上青天。对这个事情有疑问的人,应该看仔细看历史上著名的”东芝事件“的来龙去脉。
http://www. 360doc.com/content/15/0 410/14/605898_462179068.shtml
苏联老大哥可以卫星上天,核弹遍地,海陆空都有一套拿得出手的军武跟美国全面对抗。但就是自己搞不定五轴联动加工机床。这难道只是一点钱的事情吗?难道是决心的事情吗?要知道这个机床后面关系的可是核潜艇和潜射核导弹对敌方威慑力量的问题,这是够改变世界命运的重大战略问题。
你告诉我是因为钱不够,决心不够,苏联人觉得这玩意不经济不划算?别逗了好么?
二,机床为什么那么难?
因为制造尖端机床所需要的技术是一整套的配套的工业体系,而不是单纯的一两个零部件和技术。
首先从机床的要求说起,机床最关键的核心参数是加工精度。精度这个东西,说它的时候只是上下嘴皮一碰,但是真的要干起来实现,那就是呕心沥血,难如登天。
实现精度就是控制误差,机床加工所能产生的误差部分有下面这一张图里面所示的。
要制造一个1μ精度的机床,就意味着把这些误差全部都要控制到1μ以下。
这意味着:
你在设备上的所有的零部件的加工精度、装配精度必须是受控的。
在这个设备的工作过程中,所产生的控制误差,力形变,热形变,损耗形变等等误差是受控的。
这……说起来简单,做起来可就难了。
我从刀具来举个例子。大家从直觉上也知道,刀具在进行切削的时候,每切削加工一个产品都会产生一定的损耗。
你想:ok啊,那么就按照每加工一个原件,就精度补偿0.00几μ不就行了么——问题来了,你发现咱们国内根本没办法生产这样高质量稳定的刀具,这些刀具不是莫名其妙的损耗速度快,就是损耗速度慢,或者忽快忽慢,因为刀材质不均匀,加工参数同一性不可靠。。。
ok,刀具我也自己干。结果你发现,咱们国家根本没有一个冶炼厂能生产这种刀具用的特制高速合金。所以首先要去生产,先建一个特种钢冶炼厂谢谢。。。顺便说一句,刀具可并不是只有合金的,还有陶瓷的,金刚石的,甚至还有一种叫做氮化硼的材料的。光有合金你能不能制造不说,它的材料特性你都掌握吗?
除此之外,这种刀具所需要的图层处理工艺,我们称之为CVD,PVD,也就是化学涂层法,物理涂层法。有些特别的工艺还没有掌握呢……
这只是一个刀具,我们还没有开始讲电主轴,丝杆,轴承呢……
简而言之,这个问题模式,大概类似于:
你要去解决A问题,发现这个A问题实际上要求你同时解决BCDEF……问题,而其中的B又需要你去解决,b1,b2,b3,b4乃至b100。C问题需要你解决c1,c2,……不知道到C几。而且有时候c2问题还可能进一步裂变成X1,X2问题……
而且更坑爹的是,比如说你为了解决C1问题,采用某工艺路线,那么这问题固然是解决了,c3问题,也就不用讨论了,可是又出现了f1f2问题,或者你为了解决K1问题采用的解决方案就作废了,要重新解决。
一台机床的背后,是控制技术、电子电路乃至半导体技术,机械加工、冶金、化工……技术的集大成。这就是我说的,这是一整套工业体系。
三,机器人比机床难吗?
机器人和机床原理上是相似的,它们都是通过控制系统,对伺服电机系统进行闭环伺服控制,对给定的运动要求进行逆解,然后进行电机驱动控制。
但,这就是说明他们要求难度相当吗?别逗了,火箭上天跟二踢脚的原理还是完全一样的燃烧爆炸+牛顿第二定律呢,让湖南烟花爆竹厂发射一个长征火箭看看?
如果深刻的理解我上面解答的两个问题,就很容理解了,尽管原理相似,但实际上工业机器人难度要比机床所面临难度低得多,因为工业机器人的特性和用途是通用性替代人力。他并不追求极端高精度。而要求的是灵活性,工作范围,功能多样性。工业机器人当然也有相当高的技术含量,但是和尖端机床相比它的技术难度就低多了——敏感性也低多了,要不然,德国压根就不会同意把库卡卖给你。
所以,机床搞不好,跟机器人搞不搞的好,没有必然联系。机床行业正在攻坚当中,工业机器人上先走一步没什么问题。
四,美的收购库卡是好事吗?
是好事,工业机器人是中国有望能够掌握和自主的技术,尽管这个难度比机床低,从未来市场的角度上来讲,这是一个极其具有价值的市场。劳动力替代在目前中美力量较量中,也是一个关键的战略点。美的做出这么好的一步棋,我一直为之感到高兴。
后面的话:我是工业机器人的从业者,相信工业机器人是将来极其具有前景的行业。另外一面,作为一个从实业里面走出来的产业投资人,以我对工业的理解和认知,仍然认为机床是工业的母机,是工业技术的制高点。对于沈阳机床i5数控系统,对于关锡友及其同伴在中国高端机床领域所作出的努力、遭受的挫败,我感到极度扼腕痛惜,希望从业者们不怕困难砥砺前行,继续去向高端机床领域发起持久不懈的冲击和挑战。
————————
关于东芝事件的影响:
原文:《东芝康伯格事件:巴统的缺点,以及改进对社会主义阵营经济封锁效率的一些建议》
原文270页,刊载于美利坚大学国际法评论第四卷。是正牌的学术刊物,其中引述了中情局报告,国防部报告,美国媒体和美国国际法学界的评论,一致都认为东芝事件是西方对苏联关键军事技术泄密的最严重的一次事件,他导致西方在潜基战略核武器-潜艇技术上丢失了7到10年的领先差距。还要额外花费美国300亿美元,15-20年时间才能抵消这次泄密的影响去。
再说一遍,人家是一个270页,引述中情局报告,国防部报告,美国主流媒体,国际法学界评论的,正正经经的学术刊物上面的评论。
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度,google,bing,sogou 等
© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有