林雪萍美国能重振落后的机床产业吗李西

林雪萍 | 美国能重振落后的机床产业吗？

美国机床落后是一个不争的事实。这一点，早在1993年，兰德智库就已经发出“美国机床的下滑与振兴”的警告。然而，之后的近三十年，随着全球化的扩张，美国制造业大幅度外包机床作为工业母机，自然也就衰落了。

图1 挽回颓势：三十年前的呐喊

最近几年，美国制造又期望重归胜势。机床，也得到了更大的关注。美国国防部在1月份推出的《2020财年工业能力评估》报告中，对16个产业进行评估。作为重点交叉产业，机床的发展策略，连续三年被列入讨论范围。

图2 美国国防部2020财年工业能力评估报告，2021年1月

回不去的颠峰时代

美国机床界的颠峰时代是在1980s前后。意味深长的是，就在1971年，以制造业立国而强盛起来的美国，第一次开始出现了贸易逆差。这个裂缝并不算大，但却成为了一个美国制造的分水岭。机床经常被称为工业母机，是绝大多数机械制造的源头；其实机床还有一种作用，那就是制造业的温度计，是满江春水的一只渡鸭，它最能敏感地感知到周围的变化。贸易逆差后的十年，当初微不足道的信号，已经变成了强大的号角。美国机床产值开始急转直下，而日本和德国则狂歌猛进，意大利作为机床强国，也跌跌撞撞地基本守护了自己的江山。

图3 四大机床强国的产值

兰德智库的警告，就是发生在这个时间。1993年的报告，给出了苦口婆心的建议。但是，智库的嘴皮子，抵不过企业家的飞毛腿。美国制造商，迅速将生产基地遍布全球，也因此获得了丰厚的回报。而美国的本土制造则走向衰落，机床界也了无生气。

中国机床：无法平复的火山口

十年前，中国机床曾经有着辉煌的日子。2012年，全球第一、第二的机床厂商都是中国机床。以并购德国机床企业作为中国机床国际化的策略，也是风生水起。那个时候，人们或许以为，天下机床，大局已定。

然而，机床从来就是一个奇葩行业，不按常理出牌，尤其是在中国。后来事态的发展，证明了一件事情：全球机床行业已经成为一个成熟的市场，但中国还远远没有。尽管几乎从二十一世纪一开始，中国就一直是最大的机床生产国和消费国。但中国的机床行业，却一直都处在一个动荡不定的火山口。二十年来，中国机床产业，并没有找到让自己平静下来的方法。2020年重组沈机后的中国通用技术集团，刚刚能静下心来规划未来机床组合的大计，人们完全可以想象，中国机床振兴之路，或许才刚刚开始。

图4 产值分布

从产值来看，2019年中国大陆和中国台湾地区的总产值为240亿美元，几乎是美国的四倍。德国、日本、意大利则尾随其后。这三个国家，基本保持了四十年前的格局。

尽管如此，美国依然保持很强的机床消费能力。以100亿美元，仅次于中国220亿美元的消费能力排名第二。但二者的差距在减小。根据美国国防部去年出版的《2019年工业能力评估报告》提到，在2018年的时候，中国机床消费产值接近300亿美元，而美国为85亿。当时差距达到了3.5倍。美国的机床消费量在增长，说明美国制造业，对机床产品仍然是一个很有吸引力的市场。只是，它已经无法由美国机床制造商来满足。

图5 产值分布

。而这种教育的结果，也使得学生对于机床制造业都选择了远离。

这种人才现状，跟中国制造面临的情况，还真是一样。

而新冠疫情，导致美国成千上万的小型公司情况更加糟糕，而美国机床工业和国防部非常依赖这些公司。而小型公司的减少，将使得大公司进一步产生更多的离岸外包。报告认为，这种企业战略会与国家利益相背离。

美国的挣扎

美国国防部的评估报告，每年都有。在去年的报告强调了构思、设计、开发和制造先进机床的能力与民族自决之间联系的重要性。2020年的新冠病毒大流行让这一教训变得更加深刻。由于无法迅速获得生产个人防护用品和药品的工具，使美国工人无法继续工作，这不仅危害了医疗状况，也损害了各个领域的经济。

因此，在美国已经缩减规模的行业中，国防部认为需要建立一种快速制造能力恢复机制，或者发展新的灵活制造能力，以便在有需求的时候实现快速恢复。

去年3月，国际商业银行协会联合能源部下属的橡树岭国家实验室，一起推出了“美国尖切削前沿”ACE，这是一个全国范围内的机床中心网络。它主要解决三个战略研究方向，包括提高机床的效率，实现增材和切削在一起的混合制造，以及为大型部件建立新的控制系统。而美国14个制造创新网络之一的复合材料研究院，将与ACE密切合作。实施一种全新的训练模型，完全超越当前的CAD/CAM。

应该说，这些修补对于美国机床界的发展，作用并不明显。美国机床有自身的发展节奏。美国机床有三个优秀生，一个是国防部宠儿——格里森齿轮机床，靠着数学家打底，成为曲面加工之王；一个是哈斯自动化，这是美国机床界非常少见，能以经济型机床而存活下来；一个是悄无声息的哈挺机床，在过去25年，通过收购拥有了八个磨削品牌的的精密磨床兵团，在欧美中小型超精密加工市场占据80%的市场份额。其它都是一些非常小众的机床，例如善能的珩磨机、福禄水刀等。还有一些独家兵器，可以为美国国防和太空探索提供服务。例如，美国正在建造的下一代巨型光学红外天文台，将于2027年在智利投入使用，据信将改变眺望太空的历史。那里使用的巨型麦哲伦望远镜的支架，至关重要。做为望远镜的心脏和灵魂，支架重达18000吨，唯有美国英格索尔机床的重型铣削方能胜任。就在三月底，英格索尔刚刚在美国伊利诺伊州破土建造工厂，这座立式龙门铣将是该州最大的机床。当然，英格索尔现在已经“不美国”了。它早在世纪之初的那次机床波谷的时候，就被意大利一家做压缩机的集团给收购了。

美国机床也在尝试另外一个方向，那就是与新兴产业的加工相结合。如半导体设备、医疗设备。美国第二大半导体设备制造商泛林Lam，已经收购了德国一家磨床。半导体设备与机床的结合点，非常值得寻味，这是美国机床的机会。而在医疗器械的精密化发展方面，也给美国机床带来了跃跃欲试的期望。

小结：机床的奥秘

随着工业自动化和数字化程度的提高，对机床可靠性、精度和生产时间，都有了更大、更高的诉求，数控机床显然有着更好的发展空间。

但看完美国国防部的评估报告，一种感觉是美国对于机床发展也是无可奈何，就扶持政策而言，依然没有找到合适的方法。作为工业的心脏，机床从来都不是独自长大的产业，它需要靠多个行业相互帮衬，才能发展起来，而美国已经缺乏健全的创新生态体系，无法保证机床需要能吃百家饭、能穿百家衣的混合成长的环境。

机床为什么在美国发展不好？这跟机床的战略投资品的属性也有关系。机床本身是一个高度分层的包容性概念，低端和高端产品的属性差异巨大——正如“地球”这个概念会让人忽视了赤道与北极的温度差异。低端机床是标准化工业品，而高端机床则是价高量寡的精致艺术品，二者的发力点完全不同。而华尔街的金融家们，既看不上低端机床那少得可怜的利润率，又看不上高端机床那少得可怜的销售额。于是，机床在美国就成为一个必然被舍弃的产业。这也给中国机床的产业发展，留下一个重要的启示：高端机床在中国是战略物资，不要像斤斤计较的菜农那样，每天都盯着它挣了多少钱。高端机床的发展规律，与GDP思维是背道而驰。它既没有量，也无法保障持续增长。而追赶者对待它最好的方法，则是从国家利益和安全战略的角度，而非仅仅从利润出发。当年三星、LG能够在不可一世的日本液晶面板厂商手中，抢到主导权并彻底将日本挤出市场，靠的不是成本利润观，而是面向未来的投资战略观。所谓“液晶逆周期”投资，并非完全是企业家之功，与其说是一个企业的格局魄力，不如说是一个国家的战略定力。这是落后者必须要为未来付出的代价。机床的门道——远看是机械，近看是工艺，细看是数学。以齿轮机床为例，唯有将机械的齿轮啮合原理，与微分几何——这是南开大学丘成桐等数学家的天下——相互交融才能成就一方天地。造就各种齿轮稀奇古怪的钢齿铜牙，需要材料、刀具、整机组件，最后则还要靠数学家的方程式作为支撑。而这背后的产业链条发展规律，很难是普通管理者或者技术门外汉所能体察得到的。没有对技术的偏执狂，没有一颗懂得机床的“敬畏心”，高端机床是不太可能发展起来的。在国内，无论是昔日的秦川齿轮机布局，还是沈机的数控系统和激光器，如果不能容忍它们巨亏几年，不能看到长远技术储备的所带来的巨大价值，而是换成了盈利至上的小算盘，那么高端机床就很难胜出。而机床产业界，只能是又多了一些温润发亮的良家碧玉而已。这是高端机床发展的悲哀。在落后漫长的追赶者路上，没有技术赌徒，就没有高端机床。中国民营企业这几年反而在高端机床有所发展，某种原因也是它容忍了技术赌注的冒险精神。

而在大洋彼岸，美国机床很难再回归昔日高度，尽管这仍然是一个高度依靠机械精度和电控软、深度依赖工艺、底层依靠数学的顶级产品，但美国的数学家们、制造工厂都既无兴趣也无心力去支撑。那里，已经是整个生态的坍塌，而非单纯机床产业的失落。

美国机床，回不去了。

痰浊头痛吃什么好如何预防

治阳痿医院排名

脑出血后遗症吃什么好如何预防

济南肿瘤医院

不育医院排名