美國(guó)機(jī)床工業(yè)發(fā)展歷程
世界上第一臺(tái)機(jī)床(鏜床)于1769年由英國(guó)技師研制而成,目的是為了發(fā)展動(dòng)力以及制造。1765年瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī),其后英國(guó)陸續(xù)研制出車床(1797年)、龍門刨床(1814-1825年)等。1819年英國(guó)制造出第一艘蒸汽動(dòng)力輪船橫渡大西洋。1829年開(kāi)始建造世界上第一條鐵路。英國(guó)的工業(yè)革命快速推進(jìn),資本主義實(shí)力、工業(yè)化加速發(fā)展。當(dāng)時(shí)英國(guó)的機(jī)床技術(shù)是世界上最為先進(jìn)的,同時(shí)機(jī)床工業(yè)實(shí)力最強(qiáng)。在1851年英國(guó)倫敦展覽會(huì)上,英國(guó)的技術(shù)人才最多,機(jī)床技術(shù)最先進(jìn),數(shù)量最多,向美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)出口。當(dāng)時(shí)英國(guó)的制造業(yè)、工業(yè)在世界上稱霸,其冶金工業(yè)的生產(chǎn)占世界總量的75%。
美國(guó)機(jī)床的發(fā)展比英國(guó)晚半個(gè)世紀(jì)。在18世紀(jì)后半期,美國(guó)還是一個(gè)農(nóng)業(yè)國(guó),其紡織工業(yè)發(fā)展所需機(jī)器及各種機(jī)床全部向英國(guó)購(gòu)買。
但美國(guó)后來(lái)居上,自19世紀(jì)后半期起,機(jī)床技術(shù)一步一步取代了英國(guó)的地位。關(guān)鍵是美國(guó)重視研究創(chuàng)新,走出了開(kāi)發(fā)新技術(shù)的三大步。
第一步,應(yīng)軍工毛瑟槍大量生產(chǎn)需要,研究出公差、零件互換性技術(shù),制定出公差標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)創(chuàng)了世界高效大量生產(chǎn)的先河,創(chuàng)制出一批風(fēng)格迥異的專用機(jī)床。在這個(gè)進(jìn)程中,1898年,工人出身的泰勒,研制出了鎢鉻合金的高速鋼刀具,切削速度提高到50m/min,美國(guó)工廠的生產(chǎn)率普遍提高了60%。
第二步,美國(guó)福特發(fā)明汽車(1896年)。為了滿足汽車工業(yè)發(fā)展需要,研究大批量生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù),美國(guó)首先在世界上創(chuàng)制出各種機(jī)電液壓控制的高效自動(dòng)化機(jī)床。1932年研制出組合機(jī)床,1934年創(chuàng)制出世界上第一條組合機(jī)床自動(dòng)線。汽車業(yè)發(fā)展需求大量配套件、軸承、電機(jī)等,因此促進(jìn)了制造業(yè)的大發(fā)展。1948年美國(guó)建立了世界第一條(套)年產(chǎn)3,000萬(wàn)套軸承的自動(dòng)線。到1978年,美國(guó)擁有各種自動(dòng)生產(chǎn)線6,084條,大批量高效自動(dòng)化生產(chǎn)快速發(fā)展,其制造業(yè)、工業(yè)化實(shí)力大大增強(qiáng)。
第三步,在汽車、軸承、電機(jī)等大批量生產(chǎn)自動(dòng)化,高效自動(dòng)化機(jī)床、自動(dòng)線充分發(fā)展之后,為了滿足飛機(jī)制造復(fù)雜零件、特殊材料加工之需求,經(jīng)過(guò)數(shù)年深入的原理性、應(yīng)用性技術(shù)試驗(yàn),美國(guó)麻省理工大學(xué)(MIT)創(chuàng)制出世界第一臺(tái)控制原理全新的數(shù)字控制(NC)機(jī)床。1958年又研制出自動(dòng)換刀、多工序復(fù)合加工的加工中心(MC)。隨著微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,NC機(jī)床在全世界被仿制、推廣、應(yīng)用。
在第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918年)、第二次世界大戰(zhàn)(1938-1945年)期間,歐洲、亞洲一些大國(guó)卷入了戰(zhàn)爭(zhēng)之中,而美國(guó)遠(yuǎn)在北美洲,為參戰(zhàn)國(guó)大量供應(yīng)戰(zhàn)爭(zhēng)所需軍械武器,這為美國(guó)機(jī)床工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇。
美國(guó)機(jī)床工業(yè)發(fā)展的主要經(jīng)驗(yàn)
1783年美國(guó)正式脫離英國(guó)統(tǒng)治而獨(dú)立建國(guó),到2011年的228年間,成為世界上第一個(gè)機(jī)床工業(yè)、制造業(yè)、工業(yè)化強(qiáng)國(guó)。美國(guó)工業(yè),技術(shù)先進(jìn)、門類齊全,質(zhì)量效率、自動(dòng)化程度高,勞動(dòng)生產(chǎn)率(美國(guó)3.147億人口,2010年人均GDP為45,307美元)居世界第一。美國(guó)的主要工業(yè)產(chǎn)品,例如石油、電力、汽車、飛機(jī)的產(chǎn)量最多,其微電子工業(yè)、計(jì)算機(jī)激光、宇航技術(shù)、生物工程技術(shù)、核能利用、新材料、新技術(shù)的研制、開(kāi)發(fā)等,均在世界上領(lǐng)先。
今試論其建立世界第一個(gè)機(jī)床工業(yè)、制造業(yè)、工業(yè)化強(qiáng)國(guó)之主要經(jīng)驗(yàn),當(dāng)然很不全面、深入,僅希望提供給大家,特別是給機(jī)床工業(yè)從業(yè)人員作為參考。
重視人才、知識(shí)、創(chuàng)新
世界發(fā)展歷史充分表明,任何國(guó)家,重視人才、知識(shí)、創(chuàng)新者強(qiáng),反之則弱。
美國(guó)式教育,是世界上最為成功的教育之一。各州實(shí)行9-10年或11-12年免費(fèi)義務(wù)教育制度,始終網(wǎng)羅世界精英人才。從1901年到2001年百年間,有195人獲自然科學(xué)諾貝爾獎(jiǎng),占全世界的三分之一。育人、選人、用人,有整套科學(xué)方法以及先進(jìn)制度,對(duì)事不對(duì)人,不計(jì)個(gè)人恩怨。美國(guó)獨(dú)立以來(lái),從總統(tǒng)到企業(yè)領(lǐng)導(dǎo),到基層,唯才是舉,各類人才的能力得到充分發(fā)揮。
如今是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,知識(shí)決定一切。在美國(guó),小、中學(xué)教師,二分之一為碩士畢業(yè),高等學(xué)校教師均為博士。
美國(guó)產(chǎn)品、技術(shù)創(chuàng)新,長(zhǎng)期居世界領(lǐng)先地位。前述之專用機(jī)床、高效自動(dòng)化機(jī)床、自動(dòng)線、數(shù)控(NC)機(jī)床,在創(chuàng)新上,百年領(lǐng)先,引領(lǐng)世界機(jī)床技術(shù)發(fā)展。美國(guó)在宇航、太空技術(shù)、高分子化學(xué)、生物工程、新材料、新能源開(kāi)發(fā)應(yīng)用,超導(dǎo)、核能等方面,均居世界領(lǐng)先地位。
講究質(zhì)量、可靠性、提高精度效率、自動(dòng)化
美國(guó)為汽車工業(yè)發(fā)展各種車銑、鉆磨、齒輪加工的高效自動(dòng)化機(jī)床,用于大量生產(chǎn),全靠高質(zhì)量、高可靠性,才能二班三班倒進(jìn)行連續(xù)優(yōu)質(zhì)高效的生產(chǎn)。1948年建立3,000萬(wàn)套軸承加工自動(dòng)線,1934-1978年間發(fā)展了6,084條自動(dòng)生產(chǎn)線,正常運(yùn)行、高效優(yōu)質(zhì)生產(chǎn),是保證質(zhì)量、可靠性的證明。美國(guó)的汽車產(chǎn)量,1913年為40萬(wàn)輛,1934年出現(xiàn)第一條組合機(jī)床自動(dòng)線,1940年汽車產(chǎn)量增至447.2萬(wàn)輛,1973年達(dá)1,268.16萬(wàn)輛。
質(zhì)量是產(chǎn)品品牌的基礎(chǔ)。高效自動(dòng)化機(jī)床、自動(dòng)線的發(fā)展、汽車產(chǎn)量的迅速提高,美國(guó)機(jī)床工業(yè)的強(qiáng)大,汽車工業(yè)化居世界第一,都是質(zhì)量過(guò)硬的具體證明。美國(guó)通過(guò)大批生產(chǎn)高效自動(dòng)化的發(fā)展,對(duì)質(zhì)量可靠性的感性、理性認(rèn)識(shí),深入人心,至今在全世界首屈一指。
美國(guó)對(duì)機(jī)床及各種產(chǎn)品的精度、效率、自動(dòng)化特別重視。其超精密加工機(jī)床水平居世界第一。美國(guó)摩爾公司的高精密坐標(biāo)磨床,其精度、可靠性水平在全世界聞名。美國(guó)機(jī)床廠、汽車廠、軸承廠、電機(jī)廠的生產(chǎn)自動(dòng)化水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率在全世界最高。
高度重視科研,狠抓基礎(chǔ)理論、尖端技術(shù)、戰(zhàn)略性、方向性研究
美國(guó)擁有世界一流的科技隊(duì)伍,從事科研工作的科學(xué)家、工程師,數(shù)量超過(guò)德、法、日三國(guó)的總和。
高度重視科研開(kāi)發(fā)工作,重點(diǎn)狠抓基礎(chǔ)理論,尖端技術(shù)、戰(zhàn)略性、方向性的重大科研課題。在基礎(chǔ)科學(xué)研究方面,美國(guó)在世界上遙遙領(lǐng)先。1946年,美國(guó)研制出世界第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī),1969年,美國(guó)軍方將4臺(tái)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng),誕生了因特網(wǎng)絡(luò)?,F(xiàn)今,美國(guó)的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)路資訊技術(shù)居世界第一。
美國(guó)全國(guó)科研體系強(qiáng)大,由4部分組成:
(1)政府和國(guó)防部門的科研機(jī)構(gòu)。
(2)產(chǎn)業(yè)部門的科研機(jī)構(gòu)。
(3)大學(xué)的科研機(jī)構(gòu)。
(4)非營(yíng)利性科研機(jī)構(gòu)。
科研經(jīng)費(fèi)由政府提供約30%,其余為企業(yè)、大學(xué)等自行投入。全世界約40%的科研工作量在美國(guó)進(jìn)行,超過(guò)德、英、法、日四國(guó)總和。
熟悉用戶,針對(duì)市場(chǎng),實(shí)事求是,講究實(shí)效,自由競(jìng)爭(zhēng),優(yōu)勝劣汰,合理利用資源
美國(guó)的機(jī)床工業(yè)、制造業(yè)、工業(yè)的發(fā)展,互相配合默契,并且人員素質(zhì)高,人才充足,思想明確,行動(dòng)果斷,領(lǐng)導(dǎo)堅(jiān)強(qiáng),組織嚴(yán)密,管理科學(xué),任務(wù)明確,實(shí)事求是,講究實(shí)效。機(jī)床企業(yè)非常了解用戶生產(chǎn)和巿場(chǎng)需求。在20世紀(jì)初、中期,機(jī)床企業(yè)即精通汽車、軸承、電機(jī)、飛機(jī)等各行業(yè)用戶生產(chǎn)工藝發(fā)展,并根據(jù)用戶產(chǎn)品工藝,提出多種技術(shù)改造方案,供其選擇。企業(yè)間自由競(jìng)爭(zhēng),優(yōu)勝劣汰。通過(guò)產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性建立品牌。全國(guó)工農(nóng)各業(yè),合理利用資源,美國(guó)在人力、物力、財(cái)力資源上,十分豐富,能依靠科學(xué)知識(shí),絕不浪費(fèi)。所有這些十分突出。這是美國(guó)機(jī)床工業(yè)、制造業(yè)、工業(yè)化發(fā)展迅速,成為世界第一個(gè)強(qiáng)國(guó)的重要原因。
總的來(lái)說(shuō),美國(guó)建立世界第一個(gè)機(jī)床工業(yè)強(qiáng)國(guó)的經(jīng)驗(yàn)是值得借鑒的。最關(guān)鍵的是美國(guó)抓住了人類發(fā)展三大要素——人、工具、資源。人,創(chuàng)造工具;人,合理利用資源,人是根本。美國(guó)在1783年建國(guó)后,領(lǐng)導(dǎo)正確,建立起各種科學(xué)制度,周密組織,合理管理,充分發(fā)揮了人、工具、資源三大要素的作用。因此,它能在極短的時(shí)間內(nèi)脫穎而出,建立起世界上第一個(gè)機(jī)床工業(yè)、制造業(yè)、工業(yè)化強(qiáng)國(guó)。