為應對客戶多變的需求(qiú),對工廠的製造能力(lì)要求越來(lái)越高,它隱約指向了一個企業的製造基因。多年來,專業(yè)化分工之外,一直存在著一種非主流的一體化製造:深度製造。品牌製造商(shāng)不僅製造產品,還自己生產製造的(de)機器,以確保獨特的製造優勢。《隱形冠軍》就注意到了這個現象,大(dà)部分(fèn)隱形冠軍企業都有同時自己鼓搗機器的(de)傳(chuán)統。這種一反專業化分工的(de)製造信念正在(zài)找到更(gèng)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,來實現更(gèng)加刁鑽的設計(jì)師的“非分之想”。
單打獨鬥的工業母雞,是不是都會被吃掉(diào)?
日本最大的軍火商三菱重(chóng)工集團,在本(běn)月初宣布出售旗下(xià)的(de)三菱重工機床。這是世界上三大(dà)齒輪機(jī)床之一(yī),跟瑞士萊斯豪爾的馬格和(hé)美(měi)國(guó)格裏森機床齊名。年銷售額為25億元人民幣。這次,要賣身了。
三菱重工這(zhè)幾年不太(tài)走運。重型燃氣輪機市場萎靡不振,民機業務深受波音(yīn)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(dòng)。去年日本正式凍結大飛機計劃,元(yuán)氣大傷。於是三菱重工,不得不撒手旗下的重(chóng)型機床。其實三(sān)菱重工集團,對機床產業早(zǎo)有動搖的念頭。這個尋找賣家的行動,自2018年就開始洽談,彼時日本國(guó)產支線飛機(jī)夢還沒有完(wán)全停止。
三菱重機的齒輪機,在日本占有率超過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(jué)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(cún)在。
而並購(gòu)方,則是以20億人民幣全盤接手,實(shí)在是白菜價的撿漏。
不同尋常的接盤俠
接盤俠是日本電產NIDEC公司。這家是硬盤馬達(dá)的王者,全球市場份額達到80%以上。電腦裏麵經常聽見的嘎吱嘎吱聲音,就是從硬盤而來。電產2020年財年收入大約900億人民幣,包括精密(mì)小型馬達、大型電機、以(yǐ)及家電汽車(chē)專用馬達這三大業務。
昔日它(tā)的核心技術是液體動壓軸承的小型馬達,在計算機崛起的時代拔得頭(tóu)籌,現在輪到了汽車(chē)。汽(qì)車的電氣化(huà)和智能化的發展趨勢,使得一輛(liàng)汽車上的馬達數量已(yǐ)經有一百多個,電產在這裏大展身手。在(zài)中國車(chē)窗玻璃的電動馬達中,有70%是日本電產。而(ér)這些都隻(zhī)是小馬達,電產還有更大的生(shēng)意。
2014年,電產本田手中收購艾萊希斯Axle,擁有了防抱死ABS、助力轉向EPS、車身穩定VSA等(děng)技術,業務範圍(wéi)也從微小型馬達,拓展到超大型電機。頻繁的(de)收購,為車(chē)載電機業務創造了(le)條件。而在(zài)2018年(nián)電產正式推出“電機、變速箱和逆變器”的三(sān)合一馬達驅動係統E-Axle,包括廣汽(qì)新能源Aion以及蔚(wèi)來都是它(tā)的客戶。在這個電動汽車的馬達(dá)上,電(diàn)產希望續寫它在硬盤馬達的王者地位。
然而作為三菱重工(gōng)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(dé)揣摩。
推倒重(chóng)來再設計
機械硬盤的內(nèi)部結(jié)構說來並不複雜,最核心的三(sān)大件就是主軸馬達、磁頭和盤片。主軸馬達基本被日(rì)本壟斷,日本電產尼得科是絕對的霸(bà)主,後(hòu)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(yī)個製造上(shàng)的難題。在PC機小型化、薄型化的過程(chéng)中,最大的挑戰就是(shì)內置設備的(de)薄片化。2012年前後正是“輕薄筆記本電(diàn)腦”的天下,日(rì)本東芝(zhī)也是其中一大品牌,它帶有的希捷硬盤正是采用了(le)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(dù)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磁道之間留下足夠的空間,小型化走向了絕路。
尼得科反向考慮,拋開內部擋塊小型化的方法,而是將設計大而化之到馬達之(zhī)外的驅動。它將馬達技術與驅動器、傳感器等捆(kǔn)綁在一(yī)起,整體設計。就像當前半導體非常熱門的技術SoC,強調集成製造。
設計方案被根本(běn)性的改變。整體製(zhì)造也發生了變換,於是它(tā)一舉突破市場瓶(píng)頸,在2010年就可以量產支持(chí)7mm厚的硬盤驅動器,後續則進一步縮小到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(lì)的逆變器整合其中,形成包括牽引電機、變(biàn)速箱以及逆變器在內(nèi)的牽引(yǐn)電機係統(E-Axle)。又是一體化設計,極大簡化了零部件之間的外部布(bù)線,實現了驅動係統的小(xiǎo)型化和輕量化。重量非常輕。日本電產驅動馬達E-Axle在中國擴大供給已供的6種車型 ,包括廣汽新能源、吉利幾(jǐ)何C等。這個產品正在(zài)成為電產(chǎn)的新拳頭,2025年期望達到60億元人民幣的銷售額。而到了2030年,則意圖在新能源汽車用驅動馬達市場的全球(qiú)份額達到(dào)35%。
筆(bǐ)記本電腦硬(yìng)盤驅動器的傳奇,正(zhèng)在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(yú)工業(yè)軟件的使用(yòng)。
獨立開發仿真軟件
自1994年起,尼得科就開始量產用於硬(yìng)盤驅動器的液態軸承。隨著硬(yìng)盤驅動器(qì)在數據存儲(chǔ)密度方麵的驚人進步,傳統的滾珠式軸承在原理上已(yǐ)經無法做到讓每(měi)一顆滾珠的大小都(dōu)完全一致。為了探(tàn)索液態軸承的最佳結構,尼得科逐漸走上了自主研發(fā)建模與仿真軟件(jiàn)之路。
在產量從幾萬台、幾十萬(wàn)台上升至幾百萬台的過程中,采用檢查少量試(shì)製品生產中的品質管理方法顯然已經不合時宜。因為要檢查(chá)到異常(cháng)現象(xiàng),往往需要製作1000個以上的試製件(jiàn)來代表不(bú)同的模式,耗時耗力,成本也相當高。
如(rú)何(hé)讓這項工作從車間轉向設計室?尼得(dé)科決定采用仿真軟件CAE進行測試,從而改變傳統“創意、修改和(hé)再設(shè)計”的試錯式檢測流(liú)程,一次設計對。然而,市場上通用的仿真軟件,針對(duì)這種特殊產品應對乏力(lì),於是尼得科決定在公司內部開發獨有的解析軟件。這樣最大的(de)好處(chù)是(shì),可以將範圍鎖定(dìng)為液體動壓軸承的特有機能,用二維模型定義三維模(mó)型,降低振動模型的自(zì)由度,僅以(yǐ)設計上特別(bié)需(xū)要的現象作(zuò)為對象,進行建模並實施計算。這樣就可以在有限的(de)計算能力內,進行必要的剛性和衰減性的仿真計算。
有(yǒu)了仿真計(jì)算(suàn),就可以隨時將軸(zhóu)和軸承之間的(de)間隙參數變更為1000~2000不同的模式(shì),也能在幾十分(fèn)鍾(zhōng)內迅速(sù)得出計算結果。最後,這種技術也陸(lù)續用(yòng)在(zài)使用液壓動態(tài)軸承的風扇以及鼓風機(jī)上。而隨著社會再電氣化的發展,汽車、家電等產(chǎn)品對高效率(lǜ)、靜音、低振動等的要求也愈來愈高(gāo),這(zhè)種針對性極強的CAE技術正在逐(zhú)漸發揮更大的作用。
從零件設計到模(mó)塊和單元設計,一直到安裝有模塊或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(zhóu)承供應商逐(zhú)步(bù)進化(huà)成一個OEM廠商所(suǒ)依賴的關鍵戰略夥伴,其中自主研發的(de)CAE軟件起到了重大作用。
挑戰巔峰:不同(tóng)尋常(cháng)的製造
設計(jì)理念的突破和設計工具的使用,大大地拓展了製造的疆土。這(zhè)使得傳統製造也跟著進入了全新的視野。許多天才設計師不拘(jū)一格的想象力,給製造工程師(shī)留(liú)下了很多的難題。如蘋果的設計師,總是在挑戰工程師的神經。許多設備製造(zào)商,在拿到(dào)蘋果的新(xīn)一代設計方案的時候,第一個反(fǎn)應(yīng)都是,“這不可能”。
日本電產的設計視角獨特,一般不是局(jú)限於單個產品(pǐn)的性能,而是考慮平台化(huà)支撐、係列化(huà)產品。它往往是在同(tóng)時考慮未來幾代產(chǎn)品線的設計突破,這無疑也將製造能力逼到極限。經常會讓(ràng)設備供應商(shāng)很緊張。市麵(miàn)銷售的標(biāo)準機器(qì)開始變得笨拙起(qǐ)來(lái)。它們通常適合加工(gōng)常規任務,而不是用來接受設計的挑戰。如電動汽(qì)車(chē)比以往需要更低的靜音(yīn)效果,齒輪需(xū)要很高的精度,這使得馬達、變頻器、減速器等構成的驅動係統,走向(xiàng)一體化的加工。而在這樣的背景下,汽車零部件廠商的上遊加工設備和技(jì)術,就要開始做出(chū)更改,為模塊化和(hé)係(xì)統化的用戶(hù)邁(mài)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(dìng)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(tóng)攻克,掌握設備技術但不參與製造。而更多有(yǒu)雄心的製造商,開始挑戰專業化分工,建(jiàn)立自己的設備製造能力,用自己製造的機器(qì)來(lái)完成自己設計師的創意。日本電(diàn)產(chǎn)就走上了這樣的深度製造的路徑。
這就是電產為(wéi)什麽會非常(cháng)鍾(zhōng)情於機器製造的本身(shēn)。正如格力電器投資建立(lì)格力機(jī)床,美的收購機器人KUKA一樣,電產在衝壓機等工廠自動化設(shè)備方麵(miàn),非常注意形成產業鏈條。
這一次(cì),三菱重工集團旗下機床業務整體轉讓給日本電產集團,包括中國常熟工廠。日本的機床廠,一般(bān)比較長壽,這(zhè)是從機械時代(dài)走過來的曆史產物。這家機床也有(yǒu)80年的曆史,曾開發出世界最大級別的龍門機。目前的(de)業務主要集中在齒輪機、大型龍門機的綜合解決方案。這類專有機床最大的特點就是要保(bǎo)障一站式的服務能(néng)力(lì)。國內齒輪機床翹楚,陝西秦(qín)川機床有一個觀點就是,“做好(hǎo)用戶的工藝師、裝備師”,說的就是這個道理。隻有研發、生產之(zhī)間相互協作,並且能夠理解用戶的聲音,這種專用機床,才可能(néng)形成暢銷品(pǐn)。
而(ér)三菱重工機床(chuáng),作為製造汽車齒輪的機(jī)床,擁有日本同類設備市場(chǎng)60%的份額。日本電產的這一收購(gòu),形成從(cóng)馬達到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供商,Nidec正在全力備戰,它甚至為2025年前規劃了100億美元的投資預算。
日(rì)本電產的方法最能表明一種全新的(de)潮流,那就是反向整合(hé)供應鏈,以製造能力製勝(shèng)。這種反向收購供應鏈的方式,對於強調分工的日本(běn)公司,不同尋常。但對於日本電產而言,這是一條長盛不衰的(de)路。
並購狂人
這或許也(yě)跟創世人的信念有關(guān)。日本(běn)電產有著清晰的戰(zhàn)略(luè)原點,它高度聚焦(jiāo)在“轉動(dòng)體”這樣一(yī)個領域。轉動的馬達,無論它在哪裏,都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(qiáng)調自己研發,而配(pèi)套戰略就是快速並購,“用金錢換取時間”。
在過去的(de)幾年,日本電產的策略就是(shì)買買買(mǎi),它已經收購了近十家自(zì)動化及機床公(gōng)司。光2016年到2019年,4年發生了20起。這可不是心血來潮,實際上,貫穿了它的發展曆史,截止(zhǐ)2019年底,共並購66家企業。並購,是電產成(chéng)長的原動力之一。
它在2012年(nián)收購美國衝(chōng)床明斯(sī)特之後,第二年就宣(xuān)布正式進入伺服衝(chōng)床領(lǐng)域(yù),推出加壓能力在200噸(dūn)~1200噸的7款大(dà)型衝床,麵向汽車和建築(zhù)機(jī)械。此後,先後收購了西班牙知名衝床公司arisa和美(měi)國頂級(jí)送料(liào)機Genmark Automation公司,提升麵向汽車行業的大型衝床(chuáng)能力。2018年~2019年,它收購了五家跟衝壓(yā)機相關的(de)機床和機器人零部件,大舉布局工(gōng)廠自(zì)動化。它在收購了生產機器人減速器的德國(guó)MS-Graessner之後(hòu),將機器人巨(jù)頭ABB也納入自己的供(gòng)貨範疇。這個並購代價,隻有3億人民幣左右。類似這(zhè)種小型製造商,德國(guó)其實有非常多(duō)。很多很好的小(xiǎo)珍珠,等待淘金者前來摘(zhāi)取。日本(běn)人在這方(fāng)麵輕車熟路,狂(kuáng)飆(biāo)猛進。
小記:未(wèi)來變局,雙(shuāng)重的困惑
如果這些設備都(dōu)僅僅為自己使用也未免過於奢侈,因(yīn)此這(zhè)類機器製造商被並購之後,會形成獨立的(de)事業部,也會單獨對外銷售(shòu)。例如日本(běn)電產的機器裝備部的收入,能(néng)夠占到企(qǐ)業營業額的10%左右(yòu)。它對外銷售的無人(rén)搬運車AGV,用的就是自(zì)己的精密減速機產(chǎn)品。而這種減速機的生產,也采用自家的AGV。一個“自己(jǐ)造自己”的循環製造的典型。
日本電產吃掉了自己多年(nián)的供應商,給我們留下了(le)兩個困惑的思考。
一方麵,從三菱重工機床而言,專業機床的未來在哪裏?小(xiǎo)機床,要麽會被大用戶吃掉,要麽追隨(suí)機床集團戰略。世上機床,恐怕再無小而(ér)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,電動車的製造,似乎正在悄悄地複古。一反多年來專業化分工的精細,似乎走向了當(dāng)年福特主義的一體化製造時代。許多設備都是自己做,零部件也自己做(zuò)。特斯拉最為(wéi)典型,它(tā)已經在自動化設備上多次並購,強化製造能力。而日本電產,也悄悄地尾隨其後。
隨著對製造能力的極限挑戰,反專業分工正在迎來新的高(gāo)潮(cháo)。
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