为什么说机床业是工业中的工业

时间:2023-09-24 08:58:54

引言

20世纪初随着亨利福特流水线的启动,美国开创了大批量生产和大批量消费的时代。本世纪下半叶初美国人看起来就在进行生产技术革命,把世界进一步推向未来,即通过计算机控制与机床和机器人之间的相互配合把人类从流水线旁解放出来。第二次生产技术革命果真诞生了,但它在日本。

美国的金属加工工业在接受数控机床和机器人的时迟疑不决,两者在开始时操作还很费事,可靠性较差,价格也贵。另一方面,美国的机床和机器人生产厂家绝大多数都是缺乏财力,经过一个较长的“干渴路程”并在此期间支开发该技术时所需的高额费用,许多公司因此而中途作罢。

于是进一步的开发研制工作便转移到了日本。日本造厂家早在50年代就获得了数控机床的美国生产许动1968年开始又得到了机器人的生产许可证。依靠大集以及通产省的支持,日本人做到了美国人无力做到的事长年努力他们完善了引进的技术。法努克公司对数字研究了九年,而且年年亏损,然而就在此段时间里他们却打下了成功的基础。于是在美国人播种的地方,日本人收获了。

机床业——“工业的工业

NC数控技术是70年代突破的。随着集成电路的进步,特别是1971年发明的微处理器使该技术能制成可快速重编同时又是廉价的控制系统。日本人对此机遇早有准备,而坚决地利用了它。他们建立了大批量生产,然后从其巨大市场基地出发,从1977年起开始占领美国的机床业市场美国小生产厂家在日本廉价的、大批量生产的数控机床的产败下阵来。

这显示了当时出现的整个戏剧性变化年发展开始时,日本在数控车床的生产方面是三个地区中最后一名,而到了1984年,它却占据了世界市场约四分之三的份额,控制了世界市场。与此同时,美国的份额则下降到微不足道的6.7%。在1981年和1986年之间,美国的机床工业生产总共约一半,从51亿美元缩减到28亿美元,1000个机床生7还剩下不到600家。

同半导体和视听电子设备的情况一样,日本机床工业的建设以及70年代中期随之而来的出口攻势都受到日本通产省的推动和协调。在这里,那些深受其害的美国公司也在抗议这一“不公正的交易”,并要求实行贸易限制。1982年5月3日豪戴尔工业集团向美国贸易代表递交了一份1000页的申诉书。豪戴尔阐述了日本政府是如何大力资助机床工业并进一步资助的,它是如何容许甚至推动出口卡特尔的,日本市场是如何通过正式的和非正式设置的壁全来对付美国进口而保护自己的等等。

豪戴尔的行动在里根政府内部引起了一场激烈的辩论,一年之后总统终于亲自作出了决定。里根认为,日本首相中曾根是美国在日本最好的朋友,他加强了日本在共同防御前苏联中的作用,从而帮助了美国。因此,里根愿意助中曾根一臂之力。

1984年豪戴尔停止了其机床生产。数年之后,马克斯霍兰德在他的一书中描述了豪戴尔的衰败,他在着重强调该公司管理失误的同时也强烈谴责了里根政府,说他们热衷于搞冷战而忽视了机床制造这样的基础工业中所发生的悲剧。1986年,面对美国机床工业破产的威胁,美国政府终于被迫采取了行动。它再一次采用“自愿出口限制”这一手段,并于1987年不仅同日本,而且同德国、瑞土和中国台湾达的协定,再加上1985年9月《广场协议》以来美国经济的繁荣和美元大幅度的贬值,美国机床工业从那时起便有所复苏。

在1992年经济衰退年中,美国机床工业产值为42亿美元,相当于1987年34亿美元的价值。以往最大和最现代化机床工业,其昔日辉煌到此时已所剩无几。美国市场上出售的机床现在约有一半来自进口,而先进的数控机器进口比例购还要高出一截,其中50%的进口来自日本,20%来自德来自瑞士和中国台湾。

此外,日本人自80年代中期以来便在美国大规模建的工厂:山崎一真崎、小熊、日立一精机、日立一造船,森—精机、宫野、丰田、岗本、木村等。像半导体和视听电子技术一样,第一次是外部出口冲击浪潮,紧接着就是第二次内部击浪潮。如果把从日本进口和日本在美国工厂的生产加在一起,那么日本在1990年就控制了美国数控机床市场的70%以上。

数控机床的控制系统由法努克厂供货,早在80年代初它就在美国市场上把美国通用电气公司这个前市场先导远远地抛在了身后。1986年通用电气公司投降了,并将其数控部门以50:50的股权比例同法努克合资经营,成立了GE一法努克自动化公司。1991年,GE-法努克和法努克公司控制了美国数控系统市场的约50%的份额,其他的市场份额由三菱和其他日本NC数控系统生产厂家把持,进口的控制系统中共有97%来自日本。

从销售额看,机床工业是个小行业,1992年其总产值在美国几乎不到通用汽车销售额的3%,然而这个小行业却是能制造“制造机器的机器”,所有工业产品均是靠机床、或机床制造的机器生产出来的。因此,机床工业是“工业的工业”,是一切“杰出制造”的基础。一个国家,如果其工业仰仗外国的机床,就不可能在世界市场上保持领先地位。

通用汽车公司委托拟定的一份研究报告指出:“从日本购买到的最好机器已在丰田公司使用了两年”。因此,争夺机床工业领先地位归根到底是争夺工业加工技术的领先地位,但争夺的胜负已于80年代由日本人决定了。他们首先超过了美国的机床工业,然后又于1986年超过了德国的机床工业,90年代初已拥有世界产量25%的份额,也成了天字第一号。

钢铁奴隶

1920年捷克作家卡尔查佩克写出了他的幻想集体剧。该剧描写的是美国生物化学公司大楼里的“罗苏姆万能机器人”,它按照公司创始人工程师罗苏姆的公式制造没有感情、却具有人类特点的人,它们作为人造的奴隶要代替人类做一切令人厌恶的事情,包括打仗。剧情继续发展,正如预料的那样:机器人有了一点思想感情,于是它们立即成立了革命的群众组织,并征服了人类。

通过查佩克的戏剧,“ Roboter”这个词进入了世界语言,在科技小说和电影中“ Roboter"至今仍然保留了人类质,即使采用了钢铁机器人的外形。如今果真有了现实机器人,即使它们同星球大战影片中的假想人并不相像,罗苏姆的伟大计划却能得以实现。现实机器人在今天已承担了许多令人厌恶的日常工作,并预计将在今后20~30年中达到一个新的规模,使我们开始看到劳动世界和人类社会会发生彻底的革命性变化,看到人类劳动获得新的定义。

从核心部件看,一个机器人与一个安装在基座上并由电脑控制其动作的机械手没有什么区别。可以给该机械手确装上一个夹持工具,机器人便成了操作机器人,就像我们在法努克工厂看到的那样。它们被安装在流水线旁,承担加工车间中机床装卸的工作;人们也可以给机械手装上焊接枪或喷漆枪,这样机器人便成了一个汽车制造厂的点焊或油漆机器人,等等。

现在又开发和制造出了第二代机器人,它们均装有能视觉系统,这就给了它们“触觉”和“视力”。经过这样装备它们便可用来在生产流程和最终验收时检验加工完毕的质量,特别是可以作为“野外作业机器人”在一个无定形结构的环境中运作。这一点在危险作业时就显得特别有利。例如,1979年三哩岛核事故后调查和清除受到核辐射损坏的设备而研制了野外作业机器人。

第三代可能将是“智能”机器人,也就是带有人工智器人,它们能根据情况变更其性能。迄今为止,机器人主要应用在电子工业和汽车工业中。在电子工业中小型机器人给印刷电路板装配组件,组装电视机、录像机、CD电唱机和电话机;在汽车工业上机器人进行焊接、喷漆和金属下料;此外它们还参与组装工作,安装窗玻璃,甚至连接电缆组。

机器人越来越多地被推广应用到其他工业领域,现在已开始走出工厂车间。农业有机器人,建筑工业有机器人,服务行业中使用机器人的范围是巨大的。一些专家相信,21世纪初,服务行业的机器人市场将大于工业机器人的市场:机器人清扫街道工厂和办公室;医疗机器人消毒手术器械,运送化验室的检样,帮助医生做特别精确的手术等。

幻想家已经预言会有做私人家务的机器人,它们会清扫住房,整修草坪等等。当然,到如此美好的世界还要有一段时间。但毋庸置疑的是,随着90年代的到来机器人的使用已进入起飞阶段,并会有一个伟大的未来。

结语

然而在机器人研制上独领风骚的却是日本人。许多其他21世纪技术领域里所发生的情况,在这里也发生了:美国人是先驱者,而接着走来的却是日本人!

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