以机床为例探求美国作为世界首个制造业强国的经验

作者：    来源：CMJ 中国机械与金属

欢迎访问e展厅 展厅 3 数控机床/铣床展厅 数控铣床, 摇臂铣床, 立式铣床, 转塔铣床, 炮塔铣床, ... 美国、德国、日本是世界上公认的机床工具、制造业、工业强国。机床工业是制造业、工业化强国的基石，这一点从美国的发展道路就可清楚看出。比方说，工业化国家如同一座雄伟壮丽的大厦，制造业是大厦的楼体，而机床工业则为其坚固基础，往往隐而不现。美、德、日三国经验丰富，对此体会特深，对机床工业特别重视。而农业国、发展中国家对此缺乏理性的认识，对机床工业的重要性、战略性、关键性体会不深。 本文将综合论述美国作为机床工业与制造业、工业化强国的主要经验。 美国机床工业发展历程 世界上第一台机床（镗床）于1769年由英国技师研制而成，目的是为了发展动力以及制造。1765年瓦特发明了蒸汽机，其后英国陆续研制出车床（1797年）、龙门刨床（1814-1825年）等。1819年英国制造出第一艘蒸汽动力轮船横渡大西洋。1829年开始建造世界上第一条铁路。英国的工业革命快速推进，资本主义实力、工业化加速发展。当时英国的机床技术是世界上最为先进的，同时机床工业实力最强。在1851年英国伦敦展览会上，英国的技术人才最多，机床技术最先进，数量最多，向美国、德国、法国出口。当时英国的制造业、工业在世界上称霸，其冶金工业的生产占世界总量的75%。 美国机床的发展比英国晚半个世纪。在18世纪后半期，美国还是一个农业国，其纺织工业发展所需机器及各种机床全部向英国购买。 但美国后来居上，自19世纪后半期起，机床技术一步一步取代了英国的地位。关键是美国重视研究创新，走出了开发新技术的三大步。 第一步，应军工毛瑟枪大量生产需要，研究出公差、零件互换性技术，制定出公差标准，开创了世界高效大量生产的先河，创制出一批风格迥异的专用机床。在这个进程中，1898年，工人出身的泰勒，研制出了钨铬合金的高速钢刀具，切削速度提高到50m/min，美国工厂的生产率普遍提高了60%。 第二步，美国福特发明汽车（1896年）。为了满足汽车工业发展需要，研究大批量生产自动化技术，美国首先在世界上创制出各种机电液压控制的高效自动化机床。1932年研制出组合机床，1934年创制出世界上第一条组合机床自动线。汽车业发展需求大量配套件、轴承、电机等，因此促进了制造业的大发展。1948年美国建立了世界第一条（套）年产3,000万套轴承的自动线。到1978年，美国拥有各种自动生产线6,084条，大批量高效自动化生产快速发展，其制造业、工业化实力大大增强。 第三步，在汽车、轴承、电机等大批量生产自动化，高效自动化机床、自动线充分发展之后，为了满足飞机制造复杂零件、特殊材料加工之需求，经过数年深入的原理性、应用性技术试验，美国麻省理工大学（MIT）创制出世界第一台控制原理全新的数字控制（NC）机床。1958年又研制出自动换刀、多工序复合加工的加工中心（MC）。随着微电子、计算机技术的迅速发展，NC机床在全世界被仿制、推广、应用。 在第一次世界大战（1914-1918年）、第二次世界大战（1938-1945年）期间，欧洲、亚洲一些大国卷入了战争之中，而美国远在北美洲，为参战国大量供应战争所需军械武器，这为美国机床工业的发展带来了机遇。 美国机床工业发展的主要经验 1783年美国正式脱离英国统治而独立建国，到2011年的228年间，成为世界上第一个机床工业、制造业、工业化强国。美国工业，技术先进、门类齐全，质量效率、自动化程度高，劳动生产率（美国3.147亿人口，2010年人均GDP为45,307美元）居世界第一。美国的主要工业产品，例如石油、电力、汽车、飞机的产量最多，其微电子工业、计算机激光、宇航技术、生物工程技术、核能利用、新材料、新技术的研制、开发等，均在世界上领先。 今试论其建立世界第一个机床工业、制造业、工业化强国之主要经验，当然很不全面、深入，仅希望提供给大家，特别是给机床工业从业人员作为参考。 重视人才、知识、创新 世界发展历史充分表明，任何国家，重视人才、知识、创新者强，反之则弱。 美国式教育，是世界上最为成功的教育之一。各州实行9-10年或11-12年免费义务教育制度，始终网罗世界精英人才。从1901年到2001年百年间，有195人获自然科学诺贝尔奖，占全世界的三分之一。育人、选人、用人，有整套科学方法以及先进制度，对事不对人，不计个人恩怨。美国独立以来，从总统到企业领导，到基层，唯才是举，各类人才的能力得到充分发挥。 如今是知识经济时代，知识决定一切。在美国，小、中学教师，二分之一为硕士毕业，高等学校教师均为博士。 美国产品、技术创新，长期居世界领先地位。前述之专用机床、高效自动化机床、自动线、数控（NC）机床，在创新上，百年领先，引领世界机床技术发展。美国在宇航、太空技术、高分子化学、生物工程、新材料、新能源开发应用，超导、核能等方面，均居世界领先地位。 讲究质量、可靠性、提高精度效率、自动化 美国为汽车工业发展各种车铣、钻磨、齿轮加工的高效自动化机床，用于大量生产，全靠高质量、高可靠性，才能二班三班倒进行连续优质高效的生产。1948年建立3,000万套轴承加工自动线，1934-1978年间发展了6,084条自动生产线，正常运行、高效优质生产，是保证质量、可靠性的证明。美国的汽车产量，1913年为40万辆，1934年出现第一条组合机床自动线，1940年汽车产量增至447.2万辆，1973年达1,268.16万辆。 质量是产品品牌的基础。高效自动化机床、自动线的发展、汽车产量的迅速提高，美国机床工业的强大，汽车工业化居世界第一，都是质量过硬的具体证明。美国通过大批生产高效自动化的发展，对质量可靠性的感性、理性认识，深入人心，至今在全世界首屈一指。 美国对机床及各种产品的精度、效率、自动化特别重视。其超精密加工机床水平居世界第一。美国摩尔公司的高精密坐标磨床，其精度、可靠性水平在全世界闻名。美国机床厂、汽车厂、轴承厂、电机厂的生产自动化水平和劳动生产率在全世界最高。 高度重视科研，狠抓基础理论、尖端技术、战略性、方向性研究 美国拥有世界一流的科技队伍，从事科研工作的科学家、工程师，数量超过德、法、日三国的总和。 高度重视科研开发工作，重点狠抓基础理论，尖端技术、战略性、方向性的重大科研课题。在基础科学研究方面，美国在世界上遥遥领先。1946年，美国研制出世界第一台电子数字计算机，1969年，美国军方将4台计算机联网，诞生了因特网络。现今，美国的计算机、网路资讯技术居世界第一。 美国全国科研体系强大，由4部分组成： （1）政府和国防部门的科研机构。 （2）产业部门的科研机构。 （3）大学的科研机构。 （4）非营利性科研机构。 科研经费由政府提供约30%，其余为企业、大学等自行投入。全世界约40%的科研工作量在美国进行，超过德、英、法、日四国总和。 熟悉用户，针对市场，实事求是，讲究实效，自由竞争，优胜劣汰，合理利用资源 美国的机床工业、制造业、工业的发展，互相配合默契，并且人员素质高，人才充足，思想明确，行动果断，领导坚强，组织严密，管理科学，任务明确，实事求是，讲究实效。机床企业非常了解用户生产和巿场需求。在20世纪初、中期，机床企业即精通汽车、轴承、电机、飞机等各行业用户生产工艺发展，并根据用户产品工艺，提出多种技术改造方案，供其选择。企业间自由竞争，优胜劣汰。通过产品质量、可靠性建立品牌。全国工农各业，合理利用资源，美国在人力、物力、财力资源上，十分丰富，能依靠科学知识，绝不浪费。所有这些十分突出。这是美国机床工业、制造业、工业化发展迅速，成为世界第一个强国的重要原因。 总的来说，美国建立世界第一个机床工业强国的经验是值得借鉴的。最关键的是美国抓住了人类发展三大要素——人、工具、资源。人，创造工具；人，合理利用资源，人是根本。美国在1783年建国后，领导正确，建立起各种科学制度，周密组织，合理管理，充分发挥了人、工具、资源三大要素的作用。因此，它能在极短的时间内脱颖而出，建立起世界上第一个机床工业、制造业、工业化强国。(end)

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