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瑞士獨步世界的十大“高精尖”機床

瑞士的高端機床每年出口額曾經排名世界前五。提起機床,很多人可能會想到德國機床及日本機床,往往忽略了瑞士機床。實際上,長期以來,瑞士人均機床出口創匯近30年來始終穩居世界第一,世界上有150多個國家是瑞士機床產品的長期用戶。特別是精密機床,更受全球各國的青睞。



瑞士機床成功的一大重要原因是將細節認認真真做好。與聞名遐邇的瑞士手表一樣,機床盡管是大型機械,但它仍然是由無數個細節及零部件組成的。因此,瑞士在制造精品方面,始終堅持精益求精的工匠精神。在細節方面最突出的企業應該是引領全球機床行業的托納斯了。公司成立一百年以來,一直只做機床上的小微零件的智能化和精密加工。長期堅守初心,百年來一直堅持把自己的核心產品做到極致,獲得了世界的認可。除托納斯之外,瑞士還有非常多這樣做的匠心企業。其中包括以生產蝸桿砂輪磨齒機而著稱的萊斯豪爾,以生產坐標磨床為主的豪塞公司;以及生產光刻機的斯達格拉集團等等。


瑞士作為德語系國家,瑞士人沿襲了德國人細致嚴謹的工匠精神,可以說小到手表,大至機床,每個環節都做工細致入微,產品質量令人放心的高精度運轉。因此,人口只有850萬的瑞士,其機床出口額卻能排到世界前五,而且出口的幾乎都是高端機床,價格還非常之貴。盡管如此瑞士機床仍然受到150多個國家客戶的歡迎尤其是美國軍工十分依賴瑞士的高尖端機床。


瑞士機床公司規模往往都不大,通常一到三百人,每年生產一兩百臺機床,但是無論規模有多小,瑞士人都把核心技術都掌握在自己手中。瑞士人僅僅幾十個人的研發團隊往往要掌握從主軸、轉臺、自動化系統到機床等方面的設計與制造,最關鍵的是還能把機床做得像藝術品一樣,令人震撼。曾經有人統計過,若論斤出售機床,瑞士機床每公斤的價格是日本機床的 2.8 倍、美國機床的 3.2 倍, 是中國大陸出口機床的 10 倍。瑞士著名機床品牌有:Starrag、GF、Willemin-Macodel SA、Mikron Group、Tornos、Fehlmann、Reishauer、BUMOTEC、Liechti、Schaublin Machines SA、Faessler、ERNST-GROB、蘭博特瓦里、Studer、Affolter、Precitrame Machines SA、ESCO、REGO-FIX等。下面介紹瑞士制造高精尖機床成功的原因及十大高精尖機床企業,如下:


一、瑞士采取高素質、高技藝、高精密的策略


瑞士政府高度重視機床業的重要作用,始終如一地依靠高素質人才、高技藝,重點突出發展本國的中小型精密機床,瑞士機床業特色十分鮮明,可以說做到了獨步世界。瑞士機床工業產值,在GDP中所占比重較高,大約在1%左右,甚至遠高于工業發達國家如美國、德國、日本(在0.1%-0.7%左右)等。因此,瑞士的機床大量出口,為國家創造了巨大的財富。瑞士尤其以發展精密優質產品取勝,特別是突出發展中小型精密機床。比如從用材、工藝、設計、制造、測試、裝配到為客戶服務、都做到精益求精、一絲不茍,且講究實用,幾乎處處都在為客戶著想。值得一提的是,瑞士制造的許多精密機床,大都采用鎳絡高磷合金鑄鐵,其強度和耐磨性都非常高,有些甚至采用創新的人造樹脂(人造水泥)制成各種磨床床身,其阻尼性及穩定性非常出色。


瑞士機床鑄鐵采用自然時效與先進人口時效相結合、能夠確保長期保持機床精度。瑞士人還在加工時采用刮研、研磨、精密磨削、配磨等各種高級工藝。而且精密零件的加工、裝配、試驗等都是在恒溫室內進行的,十分注意嚴格防塵。瑞士人對半成品、成品檢驗、測試十分嚴格。且許多大件、復條雜在加工中心(MC)上加工后即由三示測量機檢驗,因此,大部分機床零件加工精度控制在圖紙的二分之一公差之內,裝配時即使全部合格,瑞士人依然要進行嚴格的測試運轉、重切削后才能出廠。瑞士在機床設計及制造上,都是追求盡善盡美,因此,制造出來的機床無論內在還是外觀及質量,都無可挑剔。


瑞士機床突出的特點:機床十分緊湊,而且小巧玲瓏、重要的是操作方便,比如NC機床采用的是世界名牌基礎元部件和NC系統。因此其價格盡管很高,但性能穩定可靠,并確保壽命,全球客戶依然爭相購買。


二、瑞士機床采取傳統技藝與現代電子技術相結合占領全球市場


瑞士的各種中小型精密機床,都別具一格,風格獨特,且擁有手動、機動、數顯、程控、數控各種形式。比如小至床頭柜式手表齒輪全自動滾齒機,大至20噸高精度NC坐標鏜床式加工中心,由于其設計制造非常靈巧精密,因而加工精密高效,穩定可靠。瑞士的許多高精度車床、磨床、齒輪機床、電加工機床、加工中心、小型組合機床、刀具磨床等,使得瑞士機床在全球領域其加工精度是最高的,特別是精度保持性都在二十年以上。比如瑞士豪塞公司(Hanser)的坐標磨床,定位精度2μm,七軸最高轉速22萬r/min;瑞士萊斯豪爾公司(Reischaner)的蝸桿砂輪磨齒機,加工精度可達3-4級,在世界上處于領先水平。眾所周知,瑞士機床設計精巧,布局新穎,結構巧妙,工藝先進,達到高精度、高效率、高度自動化。比如斯圖德公司(studer)生產的各種不同布局、精度,形式、效率、自動化程度的外國磨床,采取模塊化設計,并且具有不同磨削方式、控制方法、坐標軸數,修整方式,不同中心高、中心距測量控制方法、上下料系統和不同工件架、尾座等,可任用戶自由選擇。


重中之重,瑞士機床將傳統技術與微電子計算機新技術兩者有機結合,使得新品種發展非??臁1热缛R斯豪爾公司的蝸桿砂輪磨齒機,按性能、效率、自動化、控制方式分就有NZA、OZA、AZA、A-ZO、ZB、SZA、SZ等多種系列。再比如RZ、300E、RZ301S型采用電傳動的新型機床,適用于多品種、中小批柔性生產,從而實現高精、高效、高自動化加工,獲得全球用戶的認可,占領了十分廣大的全球市場。即使是美、德、日等頂尖機床生產國家,依然長期不斷進口瑞士制造的各種精密機床。


三、瑞士采取人才策略、科研協作策略、集團化策略


瑞士始終如一地在確保產品質量,提高全球生產競爭實力。瑞士機床業尤其重視、選材、改造工藝,創新設計、精細制造、周密檢驗、科學管理等各個方面,強調大力加強培養人才、大力加強科研、大力擴大協作,目的是適應全球機床業新型勢的不斷變化。


瑞士制造業的共識是:只有培養高質量的人才能設計制造出高質量的機床產品。瑞士的機床企業大都有自己的職工培訓學校。尤其是新進人員必須經過嚴格培訓、更新知識,提高技藝水平。比如在瑞士65歲退休的有經驗的工程技術人員和熟練工人,瑞士的企業都將其視為重要的寶貴財富,往往采取繼續留在工廠進行把關,從而對機床質量起監督、保證、指導作用。特別是對高級技術人員和熟練技工、一般不允許流動,以防止技藝流失。


值得一提的是,瑞士對客戶加工工藝都十分熟悉精通,因此新機床制造的方案設計、都非常慎重,通過反復調查、試驗、分析,對該類機床系列化進行綜合研究。所以新設計的機床在布局、結構、精度、效率、自動化上擁有很多創新,并且附帶出一連串系列新產品,之后不斷通過試驗,不斷改進提高。比如世界聞名的EDM(電加工)機床生產廠阿奇公司(Agie-Charmills集團)每年研發費用約占銷售額之14%左右。比如曾經在2001年4月中國的CIMT展(中國國際機床展)上,展出了自動更換粗精切走絲的線切割機床,當時瑞士機床在精度、效率、自動化上都達到世界第一,而且是首創。


瑞士的機床企業雖然規模都不是很大,但專業程度非常高,做到分工明確,互相配套。比如瑞士各機床廠本身美元鑄造車間,因為全國有四個專鑄造廠供應鑄件、而且可以確保質量及時供應,還負責粗加工及人工時效。瑞士在機械加工方面,也各施專,互相協作,比如齒輪、精密絲杠、光學部件、電氣控制部分,都有專業化廠配套。如此分工協作,技術上發展迅速,大幅提高了經濟效益。


隨著全球機床市場的不斷變化,瑞士的企學研之間,企業之間的協作和集團化加強。比如瑞士著名的伊瓦格公司(Ewag)、斯備德公司(Studer)、美蓄勒公司(Magerle)加入了德國漢??茽柌I財團屬下的斯來福臨集團(Schleifringgroup)。早在2000年8月,瑞士的阿奇、夏米爾集團(AgieCharmills)收買了瑞士生產銑床、加工中心的米克朗公司(Mikron)等。該集團是當今全球生產EDM機床最強大的企業。


四、瑞士擁有眾多的“高、精、尖”的機床企業


瑞士僅僅850多萬人口,卻擁有許多享譽世界的高精尖機床企業,某些機床產品甚至連機床強國德國、日本都為之側目,比如下面的十大高精尖機床企業:


1)斯達拉格集團:斯達拉格是制造高尖端機床的全球技術領導者,產品涵蓋機械加工領域的銑削、車削、鏜削和磨削等各類加工中心,用于小型、中型,大型金屬和復合材料零件的加工。斯達拉格機床的最大優點就是:高自動化,高效率,高精度,高可靠性。


該集團旗下擁有bumotec(寶美) ,droop+rein(杜普萊恩) ,heckert(??铺?,scharmann(沙爾曼)等十多個著名品牌。杜普萊恩,??铺睾蜕碃柭堑聡放?,被斯達拉格收購了。擁有了這三個高端品牌,對斯達拉格簡直是如虎添翼,特別是在航空發動機和燃氣輪機領域,幾乎處于全球技術壟斷優勢,可加工航空發動機80%以上的部件,也可以加工從鋁合金到鈦合金等材料在內的所有航空結構件。比如說斯達拉格機床就曾經給F35戰斗機生產75種不同的零部件,比如法國斯奈克瑪和賽峰集團也購買了斯達拉格的機床,用于制造航空發動機葉片和葉盤。還有旗下的寶美品牌,專注于為小型精密復雜零件的加工提供解決方案,寶美屬于世界立式加工中心品牌第一梯隊。


2)GF加工方案集團:GF是全球精密制造技術的領導者和整體解決方案的提供商。也是當今世界生產EDM電火花機床最強大的企業。具有世界領先水平的放電加工、激光加工和增材制造技術,還有先進的銑削加工技術,在高速切削復雜曲面的單軸和多軸銑削機床中,具有別人無法比擬的專長。旗下擁有阿奇夏米爾(AgieCharmilles) ,米克朗(MIKRON Mill ),利吉特(Liechti)等知名品牌。


比如美國通用、普惠、法國賽峰、德國西門子、日本三菱日立巨頭企業,都是瑞士利吉特Liechti葉片加工中心的大客戶,主要用于制造航發葉片和燃氣輪機葉片。值得一提的是,GF曾經是高速加工中心的鼻祖。而利吉特的機床可減少加工時間,能夠提高30%的生產效率。米克朗機床擁有先進的熱穩定性,可在長時間加工過程中確??煽康母呔?,尤其是主軸全方向防撞保護技術,可防止主軸發生碰撞故障。


3)威力銘-馬科黛爾(Willemin-Macodel SA):SA以五軸數控聯動加工復雜的高精度零件為特長。其主打產品包括精密五軸加工中心、車銑復合加工中心和并聯機床。主要應用在鐘表、醫療、航空航天、珠寶、模具和微型精密零部件領域的加工。世界高端表芯的加工用的都是威力銘701S加工中心。


4)Tornos托納斯:是全球第一家為瑞士機械表加工表芯和頂級精密零件制造的廠商。早在1959年,托納斯就制造了世界上第一臺6主軸/8主軸的機床,可一次裝卡一次加工完成。當時的機床還是純機械凸輪驅動的多主軸車床。從實現自動化角度看,一個主軸的機床加工效率畢竟比較低,而多主軸機床就如同多槍管的加特林機關槍一樣,可從8個不同地方出料,而且都有刀在切削,加工效率非常高。


托納斯正是世界上第一家創造如此復雜機械設備的發明者。瑞士的支柱產業是精密儀器制造,瑞士人把精密制造做到更精密、更小巧、多功能化 ,這成為瑞士人的強項及優勢。托納斯的爆款產品SwissNano,已成為世界上極小尺寸工件加工的標準機床,最小加工直徑可以實現0.1毫米。該機床在全球機械手表機加工市場占有率高達70%。納斯機床的核心競爭力,是確保各種計時裝置的高精度和高可靠性,尤其是鐘表制造商所需的機床,必須可以保證其加工零件控制在極小的公差范圍內,尤其對極小尺寸的運動部件而言。


5)REIDEN雷登:在全球機械工程領域始終處于行業技術的最前端。主要生產立臥轉換五軸加工中心


6)萊斯豪爾(Reishauer):是世界上處于領先地位的蝸桿砂輪磨齒機制造廠,也是歐洲歷史最悠久的機床制造廠。萊斯豪爾被視為專為齒輪制造廠商設計的卓越,高精度,高性能生產系統的技術領導者,產品大量出口到世界上所有工業化國家已經有數十年之久。


7)斯圖德(Studer):可以說是瑞士最牛的外圓磨床制造廠。它在航空航天、汽車制造、機床主軸等領域擁有無法比擬的專長,產品主要針對高端市場,面向的客戶大多處于需求量并不是特別大的金字塔頂端。


8)佩非勒Pfiffner:主要生產12工位的高效走心式車銑復合加工中心、柔性加工單元,最大的優勢就是多工位、高效率、超精密。加工直徑從8mm到32mm,工位從8個到12個,可履行大批量的量產任務,單臺即可成線,可極大地節儉人工成本和占地面積,該機床被大量應用在汽車、電子等行業。


9)肖布林(Schaublin Machines SA):是全球領先的高精度數控車床品牌。主要制造精密車床、銑床和加工中心。


10)Fehlmann費爾曼公司:瑞士一個家族企業。產品以鉆銑功能的立式和門式加工中心為主,產品品種少而精。主要應用在加工中小批量的高精密零件,模具加工,精密夾具和產品原型的制造。


瑞士生產機床核心零部件的著名企業同樣不在少數,尤其是電主軸技術,在這個領域非常牛。比如費舍FISCHER 公司,是全球規模最大的精密主軸制造商之一。還有伊貝格IBAG公司,曾經在高速電主軸的制造研發領域已有超過30 年的歷史。另外還有MCT公司,曾經是全球領先的PCB鉆孔機電主軸制造商。因此,瑞士機床之所以強大正是因為擁有完整的機床產業生態鏈做強力支撐。


從以上這10家企業可看出,它們基本聚焦在兩三個特定或細分行業長期深耕細作,并非是追求規?;八^多元化,它們認為小而精是做好機床的關鍵。

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