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全球制造大趋势及我们的差距

全球制造大趋势及我们的差距. 主讲人：董凌云. 主讲人简历. 董凌云 1973.01， 出生于 内蒙古赤峰市 1993.07， 毕业于 东北大学液压专业 2006.03 ，毕业于东北大学 03eMBA 2011.11 ，东北大学 MBA 兼职教授 执业 经历 ：机床设计、 软件开发、运营分析、绩效考核、生产管理、 行政办公、 招标监察、信息化（ERP）、企业管理、技术管理、战略规划、投资并购、质量 计量 、安全 环保、消防保卫 …… 历任： 沈阳第一机床厂：设计员 / 主管、生产处副处长、总经办副主任 / 主任 沈阳机床集团：信息中心主任、技术管理本部部长、总经理助理

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全球制造大趋势及我们的差距

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  1. 全球制造大趋势及我们的差距 主讲人：董凌云

  2. 主讲人简历 董凌云 • 1973.01，出生于内蒙古赤峰市 • 1993.07，毕业于东北大学液压专业 • 2006.03，毕业于东北大学03eMBA • 2011.11，东北大学MBA兼职教授 • 执业经历：机床设计、 软件开发、运营分析、绩效考核、生产管理、行政办公、招标监察、信息化（ERP）、企业管理、技术管理、战略规划、投资并购、质量计量、安全环保、消防保卫…… • 历任： • 沈阳第一机床厂：设计员/主管、生产处副处长、总经办副主任/主任 • 沈阳机床集团：信息中心主任、技术管理本部部长、总经理助理 • 沈阳机床股份有限公司：副总裁、行政总监 • 分管：生产、质量、安全、保卫 / 153

  3. 声 明 • 所有内容全部来源于个人实际执业经历 • 没有枯燥的理论 • 没有抄袭internet • 没有Ctrl+C，没有Ctrl+V…… • 有：关键点、案例、内幕、潜规则、手段…… • 目的：分享成果、交流经验 • 讲座期间有需商讨之处可随时提问，大家共同研讨。 • 本幻灯片下载地址：http://www.tengxun.net/new/daqushi.ppt / 153

  4. 目 录 • 制造与机器（机床）的关系 • 回顾历史，把握现在，放眼未来 • 世界及中国机床发展史 • 现状：中国已经成为“世界车间” • 趋势：高技术+低成本+柔性化 • 主要差距在哪里？ / 153

  5. 中华人民共和国国家统计局 《三次产业划分规定》（2003.5.14) 第一产业：农业（农/林/牧/渔） 第二产业：工业（采矿/制造/电力、燃气及水的生产和供应/建筑） 工业是国民经济和国防建设的基础，强国必先兴工 第三产业：服务业（交通/运输/零售/餐饮/住宿/金融/房产……） 农业：有了剩余，产生交换需求 —诞生轻工业：产生能源需求 —诞生重工业：产生原材料需求 —诞生军工业：船坚炮利， 开拓殖民地获取原料 第三产业（服务业） 伴随轻重工业而诞生的…… 三次产业的划分及关系 / 153

  6. “制造”的简单定义 • 制造：把原材料加工成适用的产品 • manufacture: To manufacture something means to make it by machine in a factory, usually in large quantities. • 现代英语中的制造，更多的用在大批量的生产方面，尤其是指机器生产 • 结论：制造离不开机器，机器拥有量多则制造规模大…… / 153

  7. “制造”在产业门类的位置 • 国民经济行业分类： • 门类C——制造业 • 大类35——通用设备制造业 • 中类352——金属加工机械制造 • 小类3521——金属切削机床制造（加工中心/特种加工/组合机床） • 小类其他：金属成形、铸造机械、金属切割及焊接、机床附件 / 153

  8. 制造机器机床 • 制造的源头：机器及工具 • 所有机器均来源于工作母机：机床 • 机床属于生产资料 • 机床是用来制造机器的机器（也能制造机床本身），这是机床区别于其他机器的主要特点，故机床又称为工作母机或工具机（港台语） • 大陆：机床（机器的产床，毛主席定义） • 港台：工具机 • 日文：工作机械 • 英文：Machine tool • 机床行业放大镜作用：机床行业每投入1元钱，将带动相关行业获得10元钱的收益 • 机床的发展历史，代表了制造业的发展历史 / 153

  9. 先进制造技术 五轴头、刀库、转台…… 液压/气动技术 平衡油缸技术…… 数控技术 Siemens、Fanuc…… 测试技术 光栅尺、编码器…… 通讯技术 分布式I/O、总线设备…… Profibus、CAN、ASI …… 光电技术 光电传感器…… 数控机床产业 技术高度集成化 市场高度个性化 制造高度离散化

  10. 交通 海：大轮船 陆：铁公基 铁路（高铁/提速） 公路（汽车/摩托车） 空：大飞机 电子 模具 定制 能源 传统能源 水电 火电 核电（近期有争议） 新能源 风电 太阳能 教育 机床的主要服务领域 • 交通 • 海：大轮船 • 陆：铁公基 • 铁路（高铁/提速） • 公路（汽车/摩托车） • 空：大飞机 • 电子 • 模具 • 定制（3C产品） / 153

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  17. 目 录 • 制造与机器（机床）的关系 • 回顾历史，把握现在，放眼未来 • 世界及中国机床发展史 • 现状：中国已经成为“世界车间” • 趋势：高技术+低成本+柔性化 • 主要差距在哪里？ / 153

  18. 大趋势：让历史告诉未来 • 世界机床发展史 • 中国机床发展史 • 现状：中国已经成为“世界车间” • 从进化角度看机床技术发展方向 • 制造业未来趋势：高技术+低成本+柔性化 读史当知今日事，对花还忆去年人 / 153

  19. 世界机床的起源及发展 • 古埃及：弓形钻、弓形车床 • 绳车床：将木材绕其中心轴旋转，同时用刀具进行车削 • 弓车床：在滑轮上绕二三圈绳子，绳子架在弯成弓形的弹性杆上，来回推拉弓使加工物体旋转从而进行车削 / 153

  20. 世界机床的起源及发展 • 古罗马、古希腊至中世纪 • 石轮磨 • 脚踏车床（类似缝纫机） • 脚踏板旋转曲轴并带动飞轮，再传动到主轴 / 153

  21. 古代车床原理的现代应用：削苹果机 / 153

  22. 世界上第一台机床——镗床 • 最早的镗床设计者——达•芬奇 • 1774年，英国人威尔金森发明第一台真正的机床（加工机器的机器） • 军用：加工炮筒，满足英国“日不落”殖民战略 • 民用：加工汽缸体（内圆1.83米），使瓦特蒸汽机得以投入运行 • 镗床被称为“机械之母” / 153

  23. 世界机床发展里程碑——车床 • 1797年，英国人亨利•莫兹利制造出第一台带刀架的车床 • 意义：手工化单个小批机械化大批量生产 • 变脚蹬为机动（蒸汽机） • 变人工手削为自动切削（刀固定在刀架上） • 关键点： • 床身稳定：用铸铁铸造床身 • 左右移动：床身上安装滑座，丝杠啮合 • 前后移动：安装手柄，实现刀具进给（刀架是机床的核心） • 车床被称为“机械之父” / 153

  24. 皮带传动车床的塔轮变速驱动 从蒸汽机集中驱动到电机单独驱动 / 153

  25. 世界上第一台数控机床 • 1947年，美国帕森斯公司在研制加工直升飞机叶片轮廓检验用样板的机床时，首先提出了应用计算机控制机床来加工样板曲线的设想 • 后来受美国空军的委托，帕森斯公司与麻省理工学院伺服机构研究所协作，1952年成功地研制出世界上第一台数控机床——三坐标数控铣床 • 脉冲乘法器带直线插补 / 153

  26. 世界上第一台加工中心 • 1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功 • 在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置，从而实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工 / 153

  27. 世界上第一个柔性制造单元 • 1976年，日本发那科公司展出由4台加工中心和1台工业机器人组成的柔性制造单元 / 153

  28. 世界上第一台并联机床 • 1994年，美国Ingersoll和G＆L两家公司首次展出并联机床 • 被称为“21世纪的机床”（又名“六条腿机床”） / 153

  29. 近代机床发明大事记（1） • 1774年，英国的威尔金森发明第一台镗床 • 18世纪90年代，英国的边沁先后发明平刨床、单轴木工铣床、镂铣机和木工钻床 • 1797年，英国的亨利•莫兹利制造出第一台带刀架的车床 • 1817年，英国的罗伯茨创制龙门刨床 • 1818年，美国的惠特尼创制卧式铣床（生产武器） • 1820年，英国的怀特制成第一台既能加工圆柱齿轮、又能加工圆锥齿轮的机床 • 1835年，英国的惠特沃斯发明滚齿机 • 1841年，英国的惠特沃斯设计英制标准螺纹系统 • 1845年，美国的菲奇发明转塔车床（六角车床） • 1873年，美国的斯潘塞制成单轴自动车床，不久又制成多轴自动车床 • 1876年，美国制成万能外圆磨床，首次具有现代磨床的基本特征 • 1885年，英国的赫顿制造了工作台升降式镗床 / 153

  30. 近代机床发明大事记（2） • 1897年，美国的费洛斯创制插齿机 • 1898年，美国的拉普安特创制卧式内拉床 • 1903年，美国的诺顿研制成功曲轴磨床 • 1910年，美国的兰迪斯研制成功凸轮轴磨床 • 1911年，美国的格林里公司创制组合机床 • 1926年，美国建成第一条自动生产线（加工福特汽车底盘） • 1943年，苏联的拉扎连科夫妇发明电火花加工 • 1952年，美国帕森斯公司制成第一台数字控制机床 • 1955年，美国研究成功等离子弧加工(切割)方法 • 1956年，日本机械研究所和东京工业大学研制成功第一台数控车床 • 1958年，美国的卡尼－特雷克公司研制成第一台加工中心 • 1976年，日本发那科公司首次展出由4台加工中心和1台工业机器人组成的柔性制造单元 • 1994年，美国Ingersoll和G＆L两家公司首次展出并联机床 / 153

  31. 世界工业化进程与机床的关系 • 第一代：机械化，以机器代替人力 • 蒸汽机（18世纪后期）：车间顶棚布满纵横交错的轴和传动皮带 • 第二代：电气化，机械能与电能转换，提供产业发展新能源 • 电/发电机/电动机（19世纪）：电动机外置内置多轴驱动 • 第三代：自动化，战争推动自动化技术发展 • 自动控制系统（20世纪40年代） • 第四代：数字化，芯片嵌入数字控制制造装备 • 微处理芯片（1971年） • 新型数控机床（20世纪70年代） • 第五代：在数字化基础上的智能化和网络化（21世纪） 普通机床  数控机床 动力⊙手工蒸汽电动 控制⊙人工机械机电电脑 / 153

  32. 世界工业化进程的螺旋上升 • 发展阶段：手工化机械化电气化自动化数字化 • 资源需求：随着效率的提高，每个发展阶段都对人力、原材料、设备等生产资料提出更高的要求和更多的需求，推动资源消耗螺旋式上升 • 中国近30年工业化进程 • 20世纪90年代：消费品拉动（家电、纺织、服装） • 21世纪前十年：基础建设拉动（钢铁、水泥） • 21世纪第二个十年：装备制造业拉动 • 以机床工业为代表，具有长期成长性 / 153

  33. 机床制造国绝大多数处于北半球，在北回归线至北纬60度之间机床制造国绝大多数处于北半球，在北回归线至北纬60度之间 北纬 60度 北回 归线 世界高精度机床生产基地都是在北纬50度左右，温度宜人、温差不大 世界机床制造重心转移（20年一变）：英国美国德国/日本中国 / 153

  34. 欧洲模式 日本模式 台湾模式 世界机床制造模式：欧式/日式/台式 / 153

  35. 机床制造商 机床制造商 机床制造商 研发机构 研发机构 研发机构 整机制造 整机制造 整机制造 功能部件 制造 功能部件 制造 功能部件 制造 零件制造 零件制造 零件制造 欧洲机床企业（社会化） 功能部件 制造商 整机 制造商 零件 制造商 专业 研发机构 • 欧洲机床企业特点 • 大多是家族企业，名称以家族名字命名，50%的机床制造企业只有四五十人，千人以上企业屈指可数 • 家族企业创始人年事已高（第一代），接班人问题较大（下一代价值观发生变化） • 核心技术和工艺是几十年甚至上百年、几代人对机械、科技和品质锲而不舍的追求结晶，达到艺术高度，是世界范围内的稀缺资源 • 台湾机床企业特点 • 产品以立加为主 • 配套高度专业化 日本机床企业（大而全） …

  36. 技术封锁之“东芝事件” • 20世纪60年代末，前苏联潜艇的噪音比较大，迫切需要高精度机床加工螺旋桨 • 20世纪80年代，日本东芝机械公司非法向前苏联出口大型数控铣床等高技术产品，该机床可以精确地加工出巨大的螺旋桨，使潜艇推进器发出的噪音大大降低，导致敌方难以监听 • “东芝事件”成为冷战期间对西方国家安全危害最大的军用敏感高科技走私案件之一 / 153

  37. “东芝事件”历史回放 • 1979年底，前苏联克格勃精心策划，向日本东芝公司购买了4台MBP-11OS型九轴数控大型船用螺旋桨铣床（高10米、宽22米、重250吨），合同额约为1850万美元（签署了秘密协议） • 向日本东芝公司购买4台主机，东芝公司则伪称产品是用于加工水力发电机叶片的简易TDP-70／110型两轴机床，从而获得通产省出口许可证 • 向挪威康士堡贸易公司（国营武器制造公司）订购4台NC-2000数字控制装置，交给东芝公司总装。该数控装置通常与不受“巴统”限制的两轴机床配套使用，但是只要改变一下配线和电路，就可变为九轴机床的数控装置 / 153

  38. “东芝事件”历史回放 • 1983年早春的一个深夜，由苏联海运公司开到日本的万吨货轮“老共产党员”号，从日本芝浦码头出港，运走了数十箱“九余度推进器电脑工作母机”部件 • 1985年，苏联制造出的新型潜艇噪音仅相当于原来潜艇的10%，使美国海军只能在20海里以内才能侦测出来 • 1986年10月，一艘美国核潜艇因为没有侦测到它正在追踪的苏联潜艇的噪音而与苏联潜艇相撞 • 北约各国的海军纷纷报告，苏联潜艇和军舰螺旋桨的噪声明显下降，跟踪难度加大 / 153

  39. “东芝事件”历史回放 • 1985年12月，苏、日秘密协议当事人之一、日本和光公司的熊谷独因与他的雇主发生纠纷而辞职，并愤而向“巴统”主席盖尼尔·陶瑞格揭发了东芝事件 • 东芝公司最初以预先签署的假合同和其它技术文件为证对此否认，但最终还是被美国掌握了证据 • 1987年5月27日，日本警视厅逮捕了日本东芝机械公司铸造部部长林隆二和机床事业部部长谷村弘明 • 处罚及影响 • 东芝公司停止向社会主义国家出口1年 • 在2～5年内，美国禁止向东芝公司出口任何产品 • 日本首相中曾根康弘向美国表示道歉 • 日本花1亿日元在美国的50多家报纸上整版刊登“悔罪广告” / 153

  40. 世界机床发展史回顾 • 古代：弓形车床脚踏车床 • 近代：镗床车床（带刀架）其他普通机床 • 现代：数控机床加工中心柔性单元并联机床 • 机床制造重心：英国美国德国/日本中国 • 技术封锁之“东芝事件” / 153

  41. 大趋势：让历史告诉未来 • 世界机床发展史 • 中国机床发展史 • 现状：中国已经成为“世界车间” • 从进化角度看机床技术发展方向 • 制造业未来趋势：高技术+低成本+柔性化 读史当知今日事，对花还忆去年人 / 153

  42. 中国机床发展史 • 古代：明朝以前时期，民用手工作坊 • 近代：清末至民国时期，主要用于军事 • 现代：建国后至今 • 从修配到生产 • 从单机到成套 • 从普通到数控 / 153

  43. 古代钻床——钻木取火原理 / 153

  44. 古代铣床——工件不动刀具动 / 153

  45. 古代车床——以弓弦为传动件 / 153

  46. 明代《天工开物》 • 中国17世纪的工艺百科全书 / 153

  47. 近代机床工业的源头 • 1861年，曾国藩创办安庆军械所——中国人自办的第一家机械厂 • 江南制造局——“中国第一厂” • 1865年在上海成立，曾国藩、李鸿章，中国第一个大型近代企业（兵工厂），即如今的江南造船厂，被称为中国民族工业的发祥地 • 1867～1876年期间，购买了大量进口设备，为装备自己制造了车床、刨床、钻床、铣齿机、锯床、卷板机、蒸汽锤、夹板锤等多种设备 • 是区别于手工业作坊的开端，开创了中国近代工业完全采用机器生产的先河 • 2010年世博会，改造为“中国船舶馆” 1886年生产的阿姆斯特朗制大炮 / 153

  48. 中国最早的四大机器制造局 • 江南机器制造总局（上海） • 金陵机器制造局（南京） • 1938年，迁往重庆 • 1944年，第一把自制中正式骑步枪诞生 • 1952年，国营307厂（航天晨光） • 2007年，改建为1865科技创意产业园 • 北洋机器制造局（天津） • 1900年，被八国联军毁坏 • 1904年，袁世凯建设德州北洋机器制造局 • 1946年，国共内战中被老百姓趁乱拆毁 • 马尾船政局（福州） • 1940年，毁于日本侵华战争 / 153

  49. 鲜为人知的旧中国机床制造第一 • 1867年，中国第一台车床，江南制造局 • 1868年，中国第一台刨床，江南制造局 • 1870年，中国第一台铣齿机，江南制造局 • 1915年，中国第一家车床制造专业厂——上海荣昌泰机器厂，制造出第一台4英尺仿英脚踏车床 • 1918年，中国第一台万能铣床，上海王岳记机器厂 自产自用类 / 153

  50. 新民主主义革命时期 • 日本帝国主义：1931年“九一八事变”后为侵略目的在中国大量设立机械厂 • 1933年，在沈阳设立满洲工作机械株式会社，即中捷友谊厂的前身 • 1935年，在沈阳设立满洲三菱机器株式会社，即沈阳第一机床厂的前身 • 国民党政府：新建一批机械厂，多数设在昆明、重庆等地 • 1938年，在昆明成立中央机器厂 • 共产党政府：1938年，陕甘宁边区机器厂 • 地点：陕西省延安市正北的安塞县（解放区） • 分厂：东厂枪械修造部，西厂机器制造部 • 产品：自行设计制造小型车床、铣床、刨床、钻床等300-400台 / 153

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