中国科技超过日本(27) 日本的强项

讨论时事中的数字和逻辑问题
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  中国正在赶超日本的项目


虽然中国在大多数科技领域超过日本,日本还是在一些领域中领先中国的。这个帖子列举其中一些项目,并介绍中国在这些领域的现状。

  一。精密数控机床

  日本在精密数控机床领域比中国强。中国正在逐项攻克精密数控机床难关。

  例如,重庆机床集团是世界上齿轮加工机床产销量最大的制造商。2014年9月,重庆机床集团自主研制成功YW7232CNC高效精密磨齿机。这台磨齿机攻克了高速直驱、高速主轴自动动平衡、砂轮自动修整、高速自动对齿、砂轮寿命自动检测等十多项关键技术难题;通过对磨齿算法及软件、人机对话控制软件(HMI)进行研发,掌握了磨齿主要软件功能;对磨削工艺进行了研究及验证,该机床采用蜗轮砂轮磨削,最大加工直径为320mm,最大加工模数为8mm,砂轮主轴最高转速达10000rpm,工作台最高转速达1000rpm,砂轮线速度最高达80m/s,精密磨削齿轮精度现达到GB/T10095-2008的3级;整机技术水平达到世界先进水平,已获授权发明专利1项,实用新型专利4项;YW7232CNC的研制成功将加速我国汽车、航空航天等行业齿轮加工设备的升级换代。[1]
 

  沈阳机床连续3年保持世界机床行业销售收入第一名,产品出口到80多个国家和地区。其i5智能机床的性能达到并超过世界先进水平。[14]

  二。工业机器人

  日本在工业机器人领域比中国强。中国很多机器人厂家依赖进口控制系统、减速器、伺服器和感应元件。中国正在努力改变这种状况。

  数控系统

  在中低档经济普及型竞争激烈的市场中,国产系统的市场占有率逐年提高。高档系统虽然与国外的系统有一定差距,但是在随着关键数控系统技术逐步突破,差距正在逐步缩小。[2]

  减速机

  国内浙江恒丰泰减速机制造有限公司(以下简称恒丰泰)和南通振康焊接机电有限公司(以下简称振康)已经攻克技术难题,实现小批量生产,并有少量销售。南通振康研发的“ZKRV精密减速机”已经通过检测,数据对比显示不亚于日系产品,可以满足国内对RV减速机的迫切需求。

  南通振康去年的年产量是200多台,产品已被多家机器人厂商试用,包括国外的ABB、KUKA、发那科以及国内的埃夫特、埃斯顿等企业等。其中,埃夫特已经通过试用后购买了几百台RV减速器产品。[3]

  伺服器

  武汉华中数控股份有限公司创立于1994年,具有自主知识产权的伺服驱动和主轴驱动装置性能指标达到国际先进水平,自主研制的5轴联动高档数控系统已有150多台在汽车、能源、航空等领域成功应用。

  南京埃斯顿2006年承担江苏省“高速高精度全数字交流伺服系统关键共性技术及产品开发”项目,2010年获得科技部国家高技术研究发展计划(863计划)“工业机器人伺服驱动器和电机开发”研发项目;目前公司已成为国家定点、重点支持的交流伺服系统产业化,规模化的研发和生产基地。产品远销全球近60个国家。

  值得一提的是,沈阳新松机器人建设的我国首条用机器人生产机器人的数字化生产线,将于9月正式投产,年产能将达到5000台工业机器人。新松公司品牌与公共关系部部长哈恩晶介绍说,目前生产线仍在调试阶段,部分岗位还需要人工协调,真正运行后,所有岗位都是“机器人”独立完成,只需要工程师进行视频监控就行了。据介绍,与人工制造相比,数字化智能生产线不仅会极大地提升产品质量,生产效率也会提升5至10倍。[4]

  三。金属提纯

  中国的多项金属提纯技术还不如日本。在某些金属提纯上已经有所突破,例如钛。

  2014年9月,中国第一炉“电子级低氧超高纯钛”已在浙江省余姚市成功研发投产。 在此之前,全世界只有美国和日本的三家公司能够生产超高纯钛。作为高端战略性金属材料,美日政府严格限制对中国的出口。中国在超高纯钛领域经常要看美日的“脸色”。

  “投产以来,我们接到了很多航空航天企业、研究所的电话,可以看出大家对超高纯钛已经期待太久了。”吴景晖说。他说,正在和一个国家级的研究所合作,利用低氧超高纯钛改进空间飞行器的一个关键零部件。之前,由于中国没有自己的超高纯钛,一直采用其他替代金属,综合性能一直未能达到最佳状态。随着国产超高纯钛的诞生,这一关键零部件可望在不久的将来实现巨大的技术突破。
除了航天,低氧超高纯钛对于半导体、医疗器械、汽车工业等多个行业来说,意义同样深远。此外,由于可以用来制造水净化装置的滤芯,超高纯钛还在海水净化、污水处理、制药等方面有着不小的用处。“手机、电脑、身份证、‘智慧生活’中广泛运用的芯片技术,都离不开‘超高纯钛’。”吴景晖说。[5]

  超高纯稀土金属是研发高新技术材料的关键原材料,有研稀土新材料公司2013年成功获得了10多种超高纯稀土金属。75种杂质(包括C、H、O、N四种气体杂质)总量小于100ppm,绝对纯度>99.99%,相对纯度达99.999%,与“十五”期间产品对比,纯度提高了近2个数量级,该指标已达到甚至部分超过国际先进水平。[13]


四。汽车
  日本的汽车工业很强,有三家汽车公司进入《财富》世界500强前100名。

  中国在用电动车取代汽油车。2014年上半年新能源车辆销量比去年同期增加220%。[6]
国家在建高速公路充电设施,各城市也在建城内充电设施,例如:
北京2014年将建成1000个公用快充桩
上海2015年充电桩布局将超6000个
天津2015年将建66个充换电站,6700个充电桩[7]

  中国已经发布了75项电动车标准,涵盖了三类电动汽车纯电动、混合动力、燃料电池、包括零部件,也包括基础性标准,零部件包括动力电池系统、包括车载电机,重要的关键零部件标准,另外涵盖了插头、插座,包括充电机的标准和协议,以及充电站的标准。中国电动汽车标委会非常积极参与国际标准法规WP29的修订工作和交流,在WP29下,设立了EVE工作安全组,中国是副主席国家,我们有很多的标准已经成为国际标准提案和法规的提案,话语权越来越强。[8]

  中国电动汽车标准细化到了大巴、乘用车、垃圾车,而国外仅有乘用车标准。“国外没有这个产业便谈不上标准,中国标准在国外就被认可了,大巴标准上我们已经走在前头。我们的标准肯定会成为全球最早、全球最好、全球最深入的标准。”[9]

  五。圆珠笔头

  我国每年各类笔的产量近400亿支,占世界的80%,但销售额只占全球的25%。前有美、欧盟、日等已占据了高端产品市场,后有印度、巴西、马来西亚等国家正抢占中低端市场,多方挤压使得我国制笔产业发展举步维艰。墨水、笔头等基础原材料以及笔头制造加工等精密设备严重依赖进口。

  2011年,国家科技部发布“制笔行业关键材料及制备技术研发与产业化”课题,专项拨款6000万元用于研发。经过产学研用的共同努力,包括中性墨水、水性墨水、中油墨水及笔头用不锈钢材料和笔头精密加工设备在内的关键共性技术有了很大的进展,国产的墨水已经开始产业化、不锈钢线材开始应用、国产笔头精密加工机床试运行情况良好。

  如今,国际上笔类产品和墨水的原材料价格呈明显下降趋势,如670的不锈钢笔头价格由0.13元降到0.07元,全行业每年可节省采购成本6亿元;墨水如荧光笔墨水原材料成本也下降了25%。笔头生产用的不锈钢线材的研发,使得东南亚、印度等原本依赖日本进口材料的企业,也开始关注我国笔头材料及其装备技术的研发情况,对国际的远期订单明显下降。[10]

  六。集成电路制造装备

  2013年全球集成电路设备制造企业前十强(单位:亿美元)[11]

排名 国家 公司 收入
1 美国 应用材料公司(Applied Materials) 54.6
2 荷兰 阿斯麦(ASML) 53.0
3 美国 泛林半导体(Lam Research) 31.6
4 日本 东京电子(Tokyo Electron) 30.6
5 美国 科磊(KLA-Tencor) 21.6
6 日本 网屏(Dainippon Screen Mfg.Co.) 12.2
7 日本 日立高新技术(Hitachi High-Technologies) 8.6
8 日本 爱德万测试(Advantest) 8.4
9 美国 泰瑞达(Teradyne) 8.2
10 日本 尼康(Nikon) 6.4

注:2014年8月,AMAT和东京电子合并为埃特利斯(Eteris)公司。其中AMAT占68%的股份,东京电子占32%。埃特利斯应当算是美国公司,所以2014年日本公司份额会大幅下降。

  中国“十二五”发展目标

  8英寸0.13微米集成电路成套生产线设备产业化

  12英寸65纳米集成电路制造装备实现产业化,研发成功45纳米-32纳米制造装备整机产品并进入生产线应用。研发出8-10种前道核心装备、12-15种先进封装关键设备并形成批量生产能力。缩小我国集成电路设备、工艺技术水平与当时国际先进水平的差距,除光刻机外基本缩小到1代甚至基本同步;表面贴装设备除自动贴片机外达到国际先进水平;集成电路后封装设备、液晶显示器件后工序设备、净化设备、环境试验设备接近国际先进水平。[12]

  这项需要较长时间才能赶超。

  10年前,日本在多数领域领先中国。现在只在少数领域领先中国,而且这少数领域还在不断减少。

[1] 《重庆机床国内首批高效精密磨齿机交货》 2014-09-01 中国工业报
[2] 《国产数控系统技术突破 助力“中国制造2025”》 2014-09-22 中国机器人网
[3] 《国产机器人--- RV减速器国产化现状》 2014-08-13 高工机器人
[4] 《我国首条生产机器人的智能生产线9月投产》 2014年09月01日 新华网
[5] 《中国国产超高纯钛研发投产 保障中国大飞机生产》 2014-09-04 中国新闻网
[6] 《2014上半年中国各新能源汽车企业市场形势汇总》 2014-08-25 中商情报网
[7] 《全国充电桩规划大盘点》 2014-06-11 中国智能电工网
[8] 《吴志新:我国电动汽车安全标准高于国际标准》 2014年09月07日 新浪汽车综合
[9] 《中国制定75项电动汽车标准领跑全球》 2014年09月09日 证券日报
[10] 《“圆珠笔”记录的传统工业转型升级》 2014-07-28 科技日报
[11] 《2013年全球集成电路设备制造行业发展回顾及中国集成电路设备产业现状分析》 2014年04月22日中国产业信息网
[12] 《电子专用设备仪器“十二五”规划》 2012-03-12 电子信息产业网
[13] 《“2013年中国稀土十大科技新闻”评选揭晓》 2014-01-27 中国有色网
http://www.cnmn.com.cn/ShowNews1.aspx?id=285164&page=2
[14] 《沈阳机床销售收入何以连续三年全球行业第一 》 2014-10-11 新华网
http://www.chinaequip.gov.cn/2014-10/11/c_133706715.htm
 
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xwu622 发表评论于
2015年3月,科技部高新司在京组织“十二五”国家科技支撑计划“制笔行业关键材料及制备技术研发与产业化”项目验收会。项目验收专家组在听取项目组汇报并经充分质询和讨论后一致认为,该项目完成了规定的研究任务和各项考核指标,同意通过验收。

项目主要针对中性墨水制造、笔头制造用不锈钢线材以及笔头24工位加工机等关键材料及加工装备依赖进口、制造主要集中在产业链低端等问题开展科研攻关。目前为止,通过该项目组织实施已建成2000吨/年中性墨水产业化示范生产线、1000吨/年水性墨水产业化示范生产线、1000吨/年中油墨水产业化示范生产线、1000吨/年不锈钢笔头线材产业化示范生产线、8000万只/年中性针管型弹簧笔头产业化示范生产线、4000万只/年水性针管型笔头产业化示范生产线等六条产业化示范生产线,并建成了国产笔头制造24工位机生产示范点。通过项目的实施,推动了一批自主知识产权技术、产品的出炉,检测能力、研发能力得到加强,行业凝聚力大大提高,制笔行业整体实力和技术水平显著提升。 【1】


【1】 《“制笔行业关键材料及制备技术研发与产业化”项目通过验收》 2015-03-27 科技部
http://www.most.gov.cn/kjbgz/201503/t20150326_118737.htm
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