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林雪萍 | 製造的巔峰走向反(fǎn)分工主義
發布時間:2021-02-27 01:32:33瀏覽次數(shù):51


為應對(duì)客戶多變的需求,對工廠(chǎng)的(de)製造能力(lì)要求越來越高,它隱約指向了一個企業的製造基因。多年來,專業化(huà)分工之外,一直存在著一種非主流的一體化(huà)製造:深度製造。品牌製造商不僅製造(zào)產(chǎn)品,還自己生產製造的機(jī)器,以確保獨特的製造優勢。《隱形冠(guàn)軍》就注意(yì)到了(le)這個現象,大部分隱形冠軍企業(yè)都有同時(shí)自己鼓搗機器的傳統(tǒng)。這種一反專業化分工的製造信念正在找到更多的市場。而在製造的極限之處,巔峰之上,製造本身需要以一種硬碰硬的王者姿態,來實現(xiàn)更加刁(diāo)鑽的設計師的“非分(fèn)之想”。

 

單打獨鬥的工業母(mǔ)雞,是不是都會(huì)被吃掉?

 

日本(běn)最大的軍火商三菱重工集團,在本月初宣布出售旗(qí)下的三菱重工機床。這是世界上三大齒輪機床之一,跟瑞士萊斯豪爾的馬格和美國格裏森機床齊名。年(nián)銷售額為25億元人民幣。這次,要賣身了(le)。

 

三菱重工(gōng)這幾年不太走(zǒu)運。重型燃氣輪機(jī)市場萎(wěi)靡(mí)不振,民機業務深受波音的拖累。而多年來掙紮的日本三菱支線飛機MRJ計劃,則(zé)一直是虧損的無底洞。去年日本正式凍結大飛(fēi)機計劃,元氣(qì)大傷。於是三菱重工,不得不撒手旗下的重型機床。其實三菱(líng)重工集團,對機床產業早有(yǒu)動搖的念頭。這個尋找賣家(jiā)的行動,自2018年就開始洽談,彼時日本國產(chǎn)支線飛機夢還沒有完全停止。

 

三菱重機的(de)齒輪機,在日本占有率超過60%,擁有從機床到刀具、到檢測設備的全套工藝鏈,有很強的解(jiě)決方案能力。但這(zhè)種(zhǒng)專注於齒(chǐ)輪尤其是汽車齒輪(lún)的小機(jī)床,恐怕很難確保能夠(gòu)長期在利基市場存在。

 

而並購方,則是以20億人民幣全盤接手,實在(zài)是白菜價的撿漏。

 

不同(tóng)尋常的接盤俠

 

接(jiē)盤俠是日本電產NIDEC公司。這家是硬盤馬達的王者,全球市場份額達到80%以上。電(diàn)腦裏麵經(jīng)常聽見的嘎吱嘎吱聲音,就是從硬(yìng)盤而來。電產2020年財年收入大約900億人民幣(bì),包括精密小型馬達、大型電機、以及家電汽車專用馬達這三大業務。

 

昔日它(tā)的核(hé)心技術是液體(tǐ)動壓軸承的小型馬(mǎ)達,在計算機崛起的時代(dài)拔得頭籌,現在輪到了汽(qì)車。汽車的電氣化和智能化(huà)的發展趨勢(shì),使得一輛汽車(chē)上的馬達數量已經有一百多個,電產在這裏大展身手。在中國車窗玻璃的電動馬達中,有70%是日本電產。而這些都隻是小馬達,電(diàn)產還有更大的生意。

 

2014年,電產本田手中收購艾萊希斯Axle,擁有了防抱死(sǐ)ABS、助力轉向EPS、車身穩定VSA等技術,業務範圍也從(cóng)微小型馬(mǎ)達(dá),拓展到超大型電機。頻繁的收購(gòu),為車載電機業務創造了條件。而在2018年電產正式推出“電機、變速箱和(hé)逆變器”的三合一馬達驅動係統E-Axle,包括廣汽新能源Aion以及蔚來都是它的客戶。在這(zhè)個電動汽車(chē)的馬達上,電產希望續(xù)寫它(tā)在硬(yìng)盤馬達的王者地位。

 

然而(ér)作為三菱重(chóng)工機床的多年用戶(hù),日本電產為何要向上(shàng)吞並設備製造商?背後情(qíng)景,大大值得揣摩。

 

推倒重來再設計

 

機械硬盤的內部結構(gòu)說來(lái)並不(bú)複雜,最核心的三大件就是主(zhǔ)軸馬達、磁頭和盤片。主軸馬達基本被日本壟斷,日本電產尼得科是絕對的霸主,後麵廠商則是同樣來自日本的美蓓亞Minebea。

 

尼得科的馬達攻克了一個製造上的難題。在PC機小型化、薄型化的過(guò)程中,最大的挑戰就是內置設備的薄片化。2012年前後正是“輕薄筆記本電腦(nǎo)”的天下,日本(běn)東芝也是其中一大品牌,它帶有的希捷硬盤正是采用了尼得科的馬達。彼時,筆記本電腦中(zhōng)使用的硬(yìng)盤主流產品的厚度為7mm,而內(nèi)置的主軸馬達厚度約為磁盤厚度的70%左右(yòu),約5mm。這麽薄的縫(féng)隙,很難確保支撐轉子(zǐ)的軸承與磁道之間留下足(zú)夠的空間,小型化走向了絕路。

 

尼得科(kē)反向考慮,拋開內部(bù)擋塊小型化的方法,而是將設計大而化(huà)之到馬達之外的驅(qū)動。它將馬達技術與驅動器、傳感器等(děng)捆綁在一(yī)起,整體設計。就像當前半導體非常熱門的技(jì)術SoC,強調集成(chéng)製造。

 

設計方案被根本性的改變。整體製造也發生了變換,於是它一舉突破市場瓶頸,在2010年就可以量產支持7mm厚的硬盤(pán)驅動器,後續則進一步縮小(xiǎo)到5mm厚。

 

現在(zài)電動車領域,電產正在再次複製“整體設計”的思維(wéi)。它將分立(lì)的逆變器整合其中,形(xíng)成包括牽引電機、變速箱以及逆變器在內的牽引電(diàn)機係統(E-Axle)。又(yòu)是一體化設計(jì),極大簡化了零部件之間的外部布線,實現了驅動係統的小型(xíng)化和輕量化。重量(liàng)非常輕。日本電產驅(qū)動馬(mǎ)達E-Axle在中國擴大供給(gěi)已供的6種車型 ,包括廣汽新能源、吉利幾(jǐ)何(hé)C等。這個產品正在成為電產的新拳頭,2025年期望達到(dào)60億元人民幣的銷售額。而到了2030年,則意圖在新能(néng)源汽車用(yòng)驅動馬達市場的全球份(fèn)額達到35%。

 

筆記本電腦硬盤驅動器的傳奇,正在(zài)電動汽車這一全新的市場上重新生長。

 

這(zhè)背後還要得益於工業軟(ruǎn)件的使用(yòng)。

 

獨立開發仿真軟件

 

自1994年起,尼得科就開始量產用於硬盤(pán)驅(qū)動器的液態軸承。隨著硬盤驅動器在數據存儲密度方麵的驚人(rén)進(jìn)步,傳統的滾(gǔn)珠式軸承在原理(lǐ)上已(yǐ)經無法做到讓每(měi)一顆滾珠的大小都完全一致。為了探索液態(tài)軸承的最佳結構,尼得科逐漸走(zǒu)上了自主研發建模與仿真軟件之路。

 

在產量從(cóng)幾萬(wàn)台、幾十萬台上升至幾(jǐ)百萬台的過程中,采用檢查少量試製品(pǐn)生產中的品質管理方法顯然已(yǐ)經不(bú)合時宜(yí)。因為要檢查到異常現象,往往(wǎng)需要製作1000個以上的試製件來代表不同的模式,耗時(shí)耗(hào)力,成本也相當(dāng)高(gāo)。

 

如何讓(ràng)這項工作(zuò)從車間轉向設計室?尼得科決定采用仿真軟件(jiàn)CAE進行測(cè)試(shì),從而改變傳統“創意、修改和再設計”的試錯式(shì)檢測流程,一(yī)次設計對。然而,市場上通用的仿(fǎng)真軟件,針對這種特殊產品應對乏力,於是尼得科決定在(zài)公(gōng)司內部(bù)開發獨有的解(jiě)析軟件。這樣最(zuì)大(dà)的好處是,可以將範圍鎖定為(wéi)液體動壓軸承的特有機(jī)能,用二維(wéi)模型定義三維模型(xíng),降低振動模型(xíng)的自由度,僅以設計上(shàng)特別需要(yào)的現(xiàn)象作為對象,進行建模並實施(shī)計算。這樣就可以在有限的計算能力內,進行必要的剛性和(hé)衰減性(xìng)的仿真計算(suàn)。

 

有了仿真計算,就可以隨(suí)時(shí)將軸和軸(zhóu)承之間的間隙參數變更為1000~2000不同的模式,也能在幾(jǐ)十分鍾(zhōng)內迅速得出計算結果。最後,這種技術也陸續(xù)用在使用液壓動態軸承的風扇(shàn)以及鼓風機上。而隨著社(shè)會(huì)再電氣化的發展,汽車、家(jiā)電等(děng)產品對高效率、靜音、低振動(dòng)等的要(yào)求(qiú)也愈來愈高,這種針對(duì)性極強的CAE技術正在逐漸發(fā)揮更大的作用。

 

從零件設計(jì)到模塊和(hé)單元設計(jì),一直到安裝有模塊或(huò)單元的殼體側的結構設計,尼得科都可以通過CAE技術自主地完成。從一家馬達、軸承供應商逐(zhú)步進(jìn)化成一個OEM廠商所依(yī)賴的關鍵戰略夥伴(bàn),其中自(zì)主研發的CAE軟件起到了重大作用。

 

挑戰巔(diān)峰:不同尋常的製造 

 

設計理念的突破和設計工具的使用,大大地拓(tuò)展了製造的疆土。這使得傳統製造也跟著(zhe)進入(rù)了全(quán)新(xīn)的視野。許多天(tiān)才設計師不拘一格的想象(xiàng)力,給製造工程師(shī)留下了很多的難題。如(rú)蘋果(guǒ)的設計師,總是在挑戰工程師的神經。許多設備製造商,在拿(ná)到蘋果的新一代設計(jì)方案的時候,第一個反應都是,“這不可能”。

 

日本電產的設計視角(jiǎo)獨特,一般(bān)不是局限於單個產品的性能,而(ér)是考慮(lǜ)平台化支撐、係列化產品(pǐn)。它(tā)往(wǎng)往是在同時(shí)考慮未(wèi)來幾代產(chǎn)品線的設計突(tū)破,這無疑也將(jiāng)製造能力逼到極限。經常會讓設備供應商很緊張。市麵銷售(shòu)的標準機器開始變得笨拙起來。它們通常適合(hé)加工常規任務,而不是用來接受設計的挑戰。如(rú)電動汽車比以往需(xū)要更低的靜音效果,齒輪需要很高的精度,這使得馬達、變頻器、減速器(qì)等構成的(de)驅動係統,走向一體化的(de)加工。而在這樣的背景下,汽車零部件廠商的上遊加工設備(bèi)和技術,就要開始做出更改(gǎi),為模塊化和係統化的用戶邁出新的步伐。

 

但製造商沒有坐等機器供應商來提供方案。它一定要擁有跟出色設計能力相匹配的加工能力。蘋果選擇了與設備製造商共同攻(gōng)克,掌握設備技術但不參與製造。而更多有雄心的製造商,開始挑戰專業化分工,建立自己的設備製造能力,用自己製造的機器來完(wán)成自己設計師的創意(yì)。日本電產(chǎn)就走上了這(zhè)樣的深度(dù)製造的路徑。

 

這就是電產為什麽會非常鍾情於機器(qì)製造的本(běn)身。正如格力電器投資建立(lì)格力機床,美的收購機器人KUKA一樣,電(diàn)產在衝壓機等工廠自動化設備方麵,非常注(zhù)意形成產業鏈條。

 

這一次,三菱重工集團(tuán)旗下機床業務整體(tǐ)轉讓給日本電產(chǎn)集團,包括中國常熟工廠。日本(běn)的機床廠,一般比(bǐ)較長壽,這是從機(jī)械時代走過來的曆史產物。這家機床也(yě)有80年的曆史,曾(céng)開發(fā)出世界最大級別(bié)的龍門機。目前的業務主要集中在齒輪機、大型龍(lóng)門機的綜合解決方案。這類專有機床最大的特點就是要保障一站式的服務能(néng)力。國內齒輪機床翹楚,陝西秦川機床有一個觀點就是,“做(zuò)好用戶(hù)的工藝師、裝備師”,說的就是這個道理。隻有研發、生產之間相互(hù)協作(zuò),並且能(néng)夠理解用戶的聲音,這(zhè)種專(zhuān)用機床,才可能形(xíng)成暢銷品。

 

而三菱(líng)重工機(jī)床(chuáng),作為製造汽車齒輪的機床,擁有日本同類設備市場60%的份額。日本電產的(de)這一收購,形成(chéng)從馬達到齒輪(lún)的完整動力鏈條。作為(wéi)電動汽車的完整牽引解決方案(àn)提供商,Nidec正在全力備(bèi)戰,它甚至為2025年前規(guī)劃了100億美元的投資預算(suàn)。

 

日本電產的方法最能表明一種全新的潮流,那就是反向整合供應鏈,以製造能力(lì)製勝。這種反(fǎn)向收購供應鏈的方式,對於強調分工的日本公司,不同尋常。但對於日本電產而(ér)言,這是一條長盛不衰的路。

 

並購狂人

 

這或許也跟創世人的(de)信念有關。日本(běn)電產有著清晰的戰略原點,它高(gāo)度聚焦在“轉動體”這樣一個領域。轉動的馬達(dá),無論(lùn)它在哪裏,都是日本電產可能(néng)的(de)聚焦對象。

 

“一定要成為世界第一”是(shì)電產的理念 。創始人叫“永守重(chóng)信”,真是會起名字,聽起來就是在捍衛一種理念。這家公司非常強調自己研發,而配套戰略就是(shì)快速並購,“用金錢換取時間”。

 

在過去的幾年,日本電產的策略就是買買買,它(tā)已經收(shōu)購(gòu)了近(jìn)十家自動化及機床公司(sī)。光2016年(nián)到(dào)2019年,4年發生了20起。這可不是心(xīn)血來(lái)潮,實際(jì)上,貫穿了(le)它的發展曆史,截止2019年底,共並購66家企業。並購,是(shì)電產成長的原(yuán)動力之一。

 

它在2012年收購美國衝床明斯特之後,第二年就宣布正式進入伺服衝床領域,推出加壓能力在200噸~1200噸的7款大型衝床,麵向汽(qì)車和建築機械。此後,先後收(shōu)購了西班牙(yá)知名衝(chōng)床公司arisa和美國(guó)頂級送料機(jī)Genmark Automation公司,提升麵(miàn)向汽車行業的大型衝床能力。2018年~2019年,它收購了五家跟衝壓機相關的機床和(hé)機器人零部件(jiàn),大(dà)舉(jǔ)布局工(gōng)廠自動化。它在(zài)收購(gòu)了生產機器人(rén)減速器的德(dé)國MS-Graessner之後,將機器人巨頭ABB也納入自己的供貨範疇(chóu)。這個並購代價,隻有3億人民幣左右(yòu)。類似這種小型製造商,德國其實有非常多。很多很好的小珍珠,等待淘金者前來摘取。日(rì)本人(rén)在這方麵輕車(chē)熟路,狂飆猛進。

 

小記:未來變局,雙重的(de)困惑(huò)

 

如果這些(xiē)設備都僅僅為自己使用也未免過於奢侈,因此這類機器製造(zào)商被並(bìng)購之後,會形成獨立的事業部(bù),也會單獨對外銷售。例如(rú)日本電產的機器裝備部的收入,能夠占到企業營業額的10%左右。它對外銷售的無人搬運車AGV,用的就是自己的精密減速機產品(pǐn)。而這(zhè)種減速機的生產,也采用自家的(de)AGV。一個“自己(jǐ)造自己”的循環製造的(de)典型。

 

日本電產吃掉了自己多年的供應商(shāng),給(gěi)91短视频污留下(xià)了(le)兩個困惑(huò)的思考。

 

一方(fāng)麵,從三菱重工機床而言,專業(yè)機床的未來在哪裏?小機床,要麽會被大用戶吃掉,要麽追隨機床集團戰略。世上機(jī)床,恐怕再無小而美(měi)。這是機床產業(yè)在大整合潮流下的寒冰時代。

 

而一方麵,電動車的(de)製造,似乎正在悄悄(qiāo)地複古。一反多(duō)年來專業化分工的精細,似(sì)乎走向了當(dāng)年福(fú)特(tè)主義的一體化製造時代。許(xǔ)多設備都是自己做,零部件也自己做。特斯拉最為典型,它已經在自動化設備上(shàng)多次並購,強化製造能力。而日本(běn)電(diàn)產,也悄悄地尾隨其後。

 

隨著對製造能力的極限挑戰,反(fǎn)專業(yè)分工正在迎來新的高潮。
 

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