先进制造工艺:藏在工业细节里的核心竞争力
前阵子跟一个在国内头部半导体代工厂干了二十年的老工程师吃宵夜,酒过三巡他说的一句话,直接把我之前对先进制造的认知给推翻了。
我们总说卡脖子卡设备,其实很多时候,卡的是先进制造工艺。
机器买得到,工艺磨不出来,等于拿着好毛笔写不出好字。
手机镜头玻璃先进强化工艺生产线
很多人觉得,工艺不就是流程吗?按手册走不就行了?
哪有这么简单。同样的设备,同样的原料,不同的工艺做出来的东西,价格能差十倍。不信你去看奢侈品的皮革加工,或者高端自行车的碳纤维车架,核心壁垒全在工艺。
说实话,我之前真的没意识到工艺的权重有这么高。直到那个老工程师给我算帐:同样用ASML的光刻机做3nm芯片,台积电的良品率能做到90%以上,别家做出来才70%多,差的这十几个点,全是工艺的功劳。
一个百分点的良品率差,就是几个亿的利润差啊。
增减材复合制造航空发动机空心叶片成品
不过话说回来,国内很多制造企业对工艺的重视程度真的不够。我接触过一个东莞的五金厂,老板花两个亿买了德国进口的五轴机床,却舍不得花两百万招工艺工程师调参数,最后做出来的产品精度还不如人家用国产机床做的,亏得一塌糊涂。
你说冤不冤?
好设备是基础,但要是没有好工艺匹配,就是放着满汉全席,你用手抓,也吃不出好味道对吧?
国产先进制造工艺,要走的路还有多长
这几年我们国家的先进制造工艺进步真的很大,航天领域的一体化成型工艺,光伏领域的异质结电池制备工艺,都已经走到世界第一梯队了。
但是客观说,在高端民用领域,我们还差不少。比如半导体的先进封装工艺,比如高端医疗耗材的精密成型工艺,跟国际顶尖水平比,还是差个两三年的迭代。
差在哪?不是差研发能力,是差工艺数据积累,差耐心。
工艺这个东西,不是你搞个技术突破就能一步登天的,它要一点点磨,每改一次参数,记一次数据,做一次测试,良品率一点点往上提,这个过程快不了,也急不得。
我之前认识一个光伏企业的工艺总监,他带着团队在车间蹲了18个月,每天就是改温度,改风速,改涂布速度,前后改了六百多版参数,才把异质结电池的良品率从92%拉到98%,就是这六个点,让他们的产品成本直接比同行低15%,现在订单排到明年下半年。
你看,哪有什么凭空来的黑科技,都是熬出来的。
现在很多人都在说中国制造要升级,升级升的是什么?不是买更多的设备,建更大的厂,是把我们的制造工艺磨得更精,更极致。
很多人喜欢追风口,赚快钱,但是工艺这件事,快钱赚不了。你偷一点懒,少磨一个月,市场就会把你甩在后面。
未来的中国制造,拼到最后,拼的就是谁能把工艺做到极致。这一步,没人能替我们走。
从“能造”到“造好”,工艺的核心逻辑早就变了
十几年前说起制造,核心要求是“能做出来,批量做出来”。现在不一样了。消费电子要更小更轻,航空航天要更强更轻,新能源要更安全更耐用,所有的需求最后都落到工艺上。 举个最简单的例子,现在手机的主摄镜头,玻璃盖板的硬度要够,透光率还要高,传统的打磨工艺做出来,要么硬度不够容易刮花,要么透光率差拍出来发雾。现在用的离子交换化学强化工艺,能让玻璃表面应力提升三倍,还不影响透光率。 就这么一点点改变,背后是几百次参数调整。
手机镜头玻璃先进强化工艺生产线
很多人觉得,工艺不就是流程吗?按手册走不就行了?
哪有这么简单。同样的设备,同样的原料,不同的工艺做出来的东西,价格能差十倍。不信你去看奢侈品的皮革加工,或者高端自行车的碳纤维车架,核心壁垒全在工艺。
说实话,我之前真的没意识到工艺的权重有这么高。直到那个老工程师给我算帐:同样用ASML的光刻机做3nm芯片,台积电的良品率能做到90%以上,别家做出来才70%多,差的这十几个点,全是工艺的功劳。
一个百分点的良品率差,就是几个亿的利润差啊。
那些已经走进日常生活的先进制造工艺黑科技
别觉得先进制造工艺都是远在火箭卫星上的东西,你天天用的东西,早就用上了。 说个大家都熟悉的,折叠屏手机的铰链。那里面有上百个微型齿轮,每个齿轮的精度误差要求控制在1微米以内,比头发丝的七十分之一还细。传统的切削加工做这个,不仅慢,成本还高,做十个坏八个。 现在用的微纳精密注塑成型工艺,一次成型就能达到精度要求,批量生产下来,单个齿轮的成本才几毛钱。没有这个工艺,你现在能买到几千块的折叠屏?想都别想。 还有电动车的电池水冷板,原来用的是搅拌摩擦焊,现在出了一种新的超声波焊接工艺,焊接强度更高,还不会焊穿铝材,重量直接降了10%,寿命提升了一倍。 再说一个工业上用的,增减材复合制造工艺,说白了就是3D打印完了直接精切削,原来做一个航空发动机的空心叶片,开模铸造加打磨,要三个月,现在半个月就能做好,寿命还比传统叶片高20%。
增减材复合制造航空发动机空心叶片成品
不过话说回来,国内很多制造企业对工艺的重视程度真的不够。我接触过一个东莞的五金厂,老板花两个亿买了德国进口的五轴机床,却舍不得花两百万招工艺工程师调参数,最后做出来的产品精度还不如人家用国产机床做的,亏得一塌糊涂。
你说冤不冤?
好设备是基础,但要是没有好工艺匹配,就是放着满汉全席,你用手抓,也吃不出好味道对吧?
国产先进制造工艺,要走的路还有多长
国产先进制造工艺,要走的路还有多长
这几年我们国家的先进制造工艺进步真的很大,航天领域的一体化成型工艺,光伏领域的异质结电池制备工艺,都已经走到世界第一梯队了。
但是客观说,在高端民用领域,我们还差不少。比如半导体的先进封装工艺,比如高端医疗耗材的精密成型工艺,跟国际顶尖水平比,还是差个两三年的迭代。
差在哪?不是差研发能力,是差工艺数据积累,差耐心。
工艺这个东西,不是你搞个技术突破就能一步登天的,它要一点点磨,每改一次参数,记一次数据,做一次测试,良品率一点点往上提,这个过程快不了,也急不得。
我之前认识一个光伏企业的工艺总监,他带着团队在车间蹲了18个月,每天就是改温度,改风速,改涂布速度,前后改了六百多版参数,才把异质结电池的良品率从92%拉到98%,就是这六个点,让他们的产品成本直接比同行低15%,现在订单排到明年下半年。
你看,哪有什么凭空来的黑科技,都是熬出来的。
现在很多人都在说中国制造要升级,升级升的是什么?不是买更多的设备,建更大的厂,是把我们的制造工艺磨得更精,更极致。
很多人喜欢追风口,赚快钱,但是工艺这件事,快钱赚不了。你偷一点懒,少磨一个月,市场就会把你甩在后面。
未来的中国制造,拼到最后,拼的就是谁能把工艺做到极致。这一步,没人能替我们走。