為應對客(kè)戶多變的(de)需求,對工廠(chǎng)的(de)製造能力要求越來越(yuè)高,它隱約指向了一個企業的製(zhì)造基因。多年來,專(zhuān)業化分工(gōng)之外,一(yī)直存在著一種非主流的一體化製造:深(shēn)度製造。品牌製造商不僅製造產品,還自己生產製造的機器,以確保獨特的(de)製(zhì)造優(yōu)勢。《隱形冠軍》就注意到了這個現象,大部分隱形冠軍企業都有同時自己鼓搗機器的傳統。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(xū)要以一種硬碰硬的王者姿態,來實現更加刁鑽的設計師的“非分之想”。
單打獨(dú)鬥的工業母雞,是不是都會被吃(chī)掉?
日本最大的軍火商三菱重工集(jí)團,在本(běn)月初宣布出售旗下的三菱重工機床。這是世(shì)界上三大齒輪機床之一,跟瑞士(shì)萊(lái)斯豪(háo)爾的馬格和美國格裏森機床齊名。年銷售額為25億(yì)元人民(mín)幣。這次,要賣身了。
三菱(líng)重工這幾年不太走運。重型燃氣輪機市場萎靡不振,民機業務深受波音的拖累。而多年來(lái)掙紮的日本三菱支線飛機MRJ計劃,則一(yī)直是虧損的無底洞。去年日本正式凍結大飛機計劃,元氣大傷。於(yú)是三菱重工,不得(dé)不撒手旗下的(de)重型機床。其實三菱重工集團(tuán),對機床產業早有動搖(yáo)的念頭。這個尋找賣家的行動,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(quán)停止。
三菱重機的齒輪機,在(zài)日本占有率超過60%,擁有從機(jī)床到刀具、到檢測設備的全套工藝鏈,有很強的解決方案能力。但這種專注於齒輪尤其是汽車齒輪的小機床,恐怕很難確保能夠長期在利基市場存在。
而並購方,則是以20億人(rén)民幣全盤接手,實在是白菜價(jià)的撿漏。
不同尋常的接(jiē)盤俠(xiá)
接盤(pán)俠是日本電產NIDEC公司。這(zhè)家是硬盤馬達的王者,全球市(shì)場份額達到80%以上。電腦裏麵經常聽見(jiàn)的嘎吱(zī)嘎吱聲音,就是從硬盤而來。電產2020年(nián)財年收入大約900億人民幣,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(rì)它的核心技術是液體(tǐ)動壓軸承(chéng)的小型馬達,在計算機崛起的時代拔得頭籌,現在輪到了(le)汽車。汽車的電氣化(huà)和智能(néng)化的發展(zhǎn)趨(qū)勢,使得一輛汽車上的馬達數量已經(jīng)有一百多個,電產在這裏大展身手。在中國車窗玻璃(lí)的電動馬達中,有70%是日本電產。而這些都(dōu)隻(zhī)是小馬達,電產還有更大的生意。
2014年,電產本田手中收購艾萊希斯Axle,擁有了防抱死ABS、助(zhù)力轉向EPS、車身穩定VSA等技術,業務範圍也從微(wēi)小型馬達,拓展到超大型電機。頻繁(fán)的收購,為車載電(diàn)機業務創造了(le)條件。而在2018年電產正式推(tuī)出“電機、變(biàn)速箱和逆變器”的三(sān)合一(yī)馬達驅動係統E-Axle,包括(kuò)廣汽新(xīn)能源Aion以及蔚(wèi)來(lái)都是它的客戶。在這個電動汽車的馬達上,電產希望續寫它在硬盤馬達的王者地位。
然而作為三菱重工機床的多年用戶,日本電產為何要向上吞並設備製造商?背後情景,大大值得揣摩。
推(tuī)倒(dǎo)重來再設計
機械硬盤的內部結構說來並不複雜,最核心的三大件就是主軸馬達、磁頭和(hé)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(zì)日本的美蓓亞Minebea。
尼得科的馬達攻克了(le)一個製造上的難題。在PC機小(xiǎo)型(xíng)化、薄型化(huà)的過程中,最大的挑戰就是內置設備的(de)薄片化。2012年前後正是“輕(qīng)薄筆記本電(diàn)腦”的天下,日本東芝也是其中一大品牌,它帶有的(de)希捷硬盤正是采用了尼得科的馬達。彼時,筆記本電(diàn)腦中使用的硬盤主流產品的厚度為7mm,而內置的主軸馬達厚度約為磁盤厚度的70%左右,約5mm。這麽薄的縫隙,很難確保支撐轉子的軸承與(yǔ)磁道之間(jiān)留下足夠的空間,小型化走向了絕路(lù)。
尼得科反向考慮,拋開內部擋塊小(xiǎo)型化的方法,而是將設計大(dà)而化之到馬達之外的驅動。它將馬達技術與驅動器、傳感器等捆綁在一起,整體設(shè)計(jì)。就像(xiàng)當前(qián)半導(dǎo)體(tǐ)非常(cháng)熱門的技術SoC,強調集成製造。
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(pò)市場瓶頸(jǐng),在2010年就可(kě)以量(liàng)產支持7mm厚的硬盤驅動器,後續(xù)則進一步縮小到5mm厚。
現在電動車領域(yù),電產正在再次複製“整體設計”的思維。它將分立的逆變器整合其中,形成包括牽引電(diàn)機、變速箱以及(jí)逆變器在(zài)內的牽引電(diàn)機係統(E-Axle)。又是一體化設計,極大簡化了零部件之(zhī)間(jiān)的外部布線,實現了驅動(dòng)係統的小型(xíng)化和輕量化。重量非常輕。日本電產驅動(dòng)馬達(dá)E-Axle在中國擴大供給已供的6種車型 ,包括廣汽新能(néng)源(yuán)、吉利幾(jǐ)何C等。這(zhè)個產品正在成為電產(chǎn)的新拳頭,2025年期望達(dá)到60億元人民幣的銷售額。而(ér)到了2030年,則意圖在新能源汽(qì)車(chē)用驅動(dòng)馬達市場的全球份額達到35%。
筆記本電腦硬盤驅動器的傳奇,正在電動汽車這一全(quán)新的市場上重新生長。
這背後還要得益於工業軟件的使用。
獨立開發仿真軟件
自1994年起,尼得科就開(kāi)始量產用於硬(yìng)盤(pán)驅動器的液態軸承。隨著硬盤(pán)驅動器在數(shù)據存儲密(mì)度方麵的驚人進步,傳統的滾珠式軸承(chéng)在(zài)原理上已經無法做到讓每一顆滾珠的大小(xiǎo)都完全一致。為了探索液態軸承(chéng)的最佳結構,尼得科逐漸走上了自主(zhǔ)研發建模與仿真軟件之路。
在產量從幾萬台(tái)、幾十萬台上(shàng)升至幾百萬(wàn)台的過程(chéng)中(zhōng),采(cǎi)用檢(jiǎn)查少量試製品生產中的品質管理方法顯(xiǎn)然已經不合時宜。因為要檢查到異常現象,往往需要製作1000個以上的試製件來代表不同的模式,耗時耗(hào)力,成本也相當高。
如何讓這項工(gōng)作從車間轉向(xiàng)設計室?尼得(dé)科決定采用仿真軟(ruǎn)件CAE進行測試,從而改變傳統“創意、修改和再設計”的試錯式檢測流程,一次設計對。然(rán)而,市場上(shàng)通用的仿真軟件(jiàn),針對這種特(tè)殊產品應對乏力,於(yú)是尼得科決定在公司內部(bù)開發獨有的解析(xī)軟件。這樣最大的好處是,可以將範圍鎖定為液體動(dòng)壓軸承的特有機能(néng),用二維模型定義三(sān)維模型,降低振動模型的自(zì)由度,僅以(yǐ)設計上特別需要的現(xiàn)象作為對象,進行建模並實施計算。這樣就可以在有限的計算能力內,進行必要的剛性和衰減性的仿真計算。
有了仿真計算,就可以隨時將軸和軸承之間的間隙參數變更為1000~2000不(bú)同的模式,也能在幾(jǐ)十分鍾內迅速得出計算結果。最(zuì)後,這種(zhǒng)技術也陸續用在使用液壓動態軸承的風扇以及鼓風機上。而(ér)隨著社會再電氣化(huà)的發展,汽車、家電等產品對高效率、靜音、低振(zhèn)動等的要(yào)求也愈來愈高(gāo),這種針對性極強的CAE技術正在逐漸(jiàn)發揮更大的作用。
從零件設計到模塊和單(dān)元設計,一直到安(ān)裝有模塊或單元的殼體側的結(jié)構設計,尼得科都可以通過(guò)CAE技術自主地完成。從一家馬達、軸承供應商逐步進化成一個OEM廠商所依賴的關(guān)鍵戰略夥(huǒ)伴(bàn),其中自(zì)主研發的CAE軟件起到了重大作用。
挑戰巔峰:不同尋常的製造
設計理念的突破和設(shè)計工具的(de)使用,大大地拓展了製造的疆土。這使得傳統(tǒng)製造也跟著進入了全(quán)新的視野。許多天才設計師不拘一格的想象力,給製造工程師留下了很(hěn)多的難題。如蘋果的(de)設計師,總是在挑戰工程師的(de)神經。許多設備製造商,在拿到蘋果的新一(yī)代設(shè)計方案(àn)的時候,第一個反應都是,“這不可能”。
日(rì)本電產的設計視(shì)角獨特,一般不是局限於單個產品的性能,而是考慮平台化支撐、係列(liè)化產品。它(tā)往往是(shì)在(zài)同時考慮未(wèi)來幾代產品線的設計突破,這無疑也將製造能力逼(bī)到極限。經常(cháng)會讓設備供應商很緊張。市麵銷售的(de)標準機器開始變得笨拙(zhuō)起來。它們通常適合加工常規任務,而不是用來接受設計的(de)挑戰。如電動汽車比以往需要更低的靜音效果,齒輪(lún)需要很高(gāo)的(de)精度,這(zhè)使得馬達、變頻器、減速器等構成的驅動係統,走向一體化的加工。而在這樣(yàng)的背景下(xià),汽車零部件(jiàn)廠商的上遊加工設備和技術,就要開始做出更改,為模塊化和係統化的用戶邁出新的步伐(fá)。
但製造商沒有坐等機器供應商(shāng)來提供(gòng)方案。它一(yī)定要擁有跟出(chū)色設(shè)計(jì)能力相匹配的加工能力。蘋果選擇了與設備製造商共同(tóng)攻克(kè),掌握設備(bèi)技術但不參與製造。而更多(duō)有雄心的(de)製造(zào)商,開始挑戰專業化分工,建立自己的(de)設備製造能力,用自(zì)己製造的機器來完成自己(jǐ)設計師的創意。日本電產就走上了這樣的(de)深度製造的路徑。
這就是電產為什麽會非常鍾情於機器製造的本身。正如格力電器投資建立(lì)格力機床,美的收購機器人KUKA一(yī)樣,電產在(zài)衝壓機等(děng)工(gōng)廠自動(dòng)化設備方麵(miàn),非常(cháng)注意形成產業鏈條。
這一次,三菱(líng)重工集團旗下機(jī)床業務整體轉(zhuǎn)讓給日本電產集團,包括中國常熟(shú)工廠。日本(běn)的(de)機床廠(chǎng),一般比較(jiào)長壽,這是從機(jī)械時代走過來的曆史產物。這家機床也有80年的曆史,曾開發出世界最大(dà)級別的龍門機。目前的業(yè)務主要集中(zhōng)在齒輪機、大型龍門機的綜(zōng)合解決方案。這類專有機床最大的特點就是要保障(zhàng)一站(zhàn)式的(de)服務能力。國內齒輪機(jī)床翹(qiào)楚,陝西秦川機床(chuáng)有一個觀點就是,“做好用戶的(de)工藝(yì)師、裝備師”,說的就是這個道理。隻有研發、生產之間相互協作,並且能夠理解用戶的聲音,這種專用機床,才(cái)可能形成暢銷品(pǐn)。
而三菱重工機床(chuáng),作為製造汽車齒輪的機床,擁(yōng)有日本同類設備市場(chǎng)60%的份額。日本電(diàn)產的這一收購,形成(chéng)從馬達(dá)到(dào)齒輪的完整動力鏈條。作為電動汽車的完整牽引解決方案提(tí)供商,Nidec正在全力備戰,它甚至為2025年前規劃了100億美元的(de)投資預算。
日本(běn)電產的方法最能表(biǎo)明一種全新的潮流,那就是(shì)反向整合供應鏈,以製造能力製勝。這種反向收購供應鏈的方式,對於強調分工的日(rì)本公司,不同尋常。但(dàn)對於日本電產而言(yán),這是(shì)一條長盛不衰的路。
並購狂人
這或許也跟創世人的信念有關。日本電產有著清晰的戰略(luè)原點,它高度聚(jù)焦在“轉動體”這樣一個領域。轉動的馬達,無論它在哪裏,都(dōu)是日本電產可能的聚焦對象。
“一定要成為世界第一”是電產的理念 。創始人叫“永守重(chóng)信”,真是(shì)會起名字,聽起來就是在捍衛一種理念。這家公司非常強(qiáng)調自己研發,而配套戰略就是快速並購,“用金錢(qián)換取時間”。
在過去的幾年,日(rì)本電產的策略就是買買買,它已經收購了近十家自動化(huà)及機床公司。光2016年到(dào)2019年,4年發生(shēng)了20起。這可不是心血(xuè)來潮,實際上,貫穿了它的發展(zhǎn)曆史,截止2019年底,共並購66家企業。並購,是電(diàn)產成長的原動力(lì)之一(yī)。
它在2012年收(shōu)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(lǐng)域,推出加壓能力在200噸~1200噸的7款大型衝床,麵向汽車和建築機械。此後,先後收購了(le)西班牙(yá)知名衝床公(gōng)司arisa和美國頂級(jí)送料機Genmark Automation公司,提升麵向汽車行業的大型衝床能(néng)力。2018年~2019年,它收購了五家跟衝壓機相關的(de)機床和機器人零部件,大舉布局工廠自動化。它在收購(gòu)了生產機器人減速器的德國MS-Graessner之(zhī)後,將機器(qì)人巨頭ABB也納入自己的供貨(huò)範疇。這個並購代價,隻有3億人民幣左右。類似這種小型製造商,德國其實有非常多。很多很好的小(xiǎo)珍珠(zhū),等待(dài)淘金(jīn)者前來摘取。日本人在這方麵輕車(chē)熟(shú)路,狂飆猛進。
小記:未來變局,雙重的困惑
如(rú)果這些設備都僅僅為自己使用也未免過於奢(shē)侈,因此這類機器(qì)製造商被並購之後,會形成獨立的事業部,也會單獨對外銷(xiāo)售。例如日本電產的(de)機器裝備部的(de)收入,能(néng)夠占到企(qǐ)業營業額的10%左右。它對外銷售的無人(rén)搬運車AGV,用(yòng)的就是自己(jǐ)的精密減速機產品。而(ér)這種減速機的生產,也采用自家的AGV。一個(gè)“自己造自己”的循環製造的典型。
日本電產吃(chī)掉了自己多年的供應商,給我們留下(xià)了兩個困(kùn)惑的(de)思考。
一方麵,從三菱(líng)重(chóng)工機床而言,專(zhuān)業機床的未來在(zài)哪裏?小機床,要麽會被大用戶吃掉(diào),要(yào)麽追隨機床集團戰略。世上機床,恐怕再無小而美。這是機床產業在大整合潮流下(xià)的寒冰時代(dài)。
而(ér)一方麵,電動車的製造,似乎正在悄悄地複古。一反多年來專業化分工的精(jīng)細,似乎走向了當年福特主(zhǔ)義的(de)一體化製造時代。許(xǔ)多(duō)設備都是自己做,零部件也自己做。特斯拉最為(wéi)典型,它已經在自(zì)動化設備上多次並購,強化製造(zào)能(néng)力(lì)。而日本電產(chǎn),也悄悄地尾隨其後。
隨著對製造能力的(de)極限挑戰,反專業分工正在迎來新的高(gāo)潮。
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