基业常青 百年不倒：掌握核心技术的瑞士机床

寂静回声

百年企业数量国家排行榜：
第1位：日本（25321家）、
第2位：美国（11735家）
第3位：德国 、
第4位：英国 、
第5位：瑞士 、
第6位：意大利、第7位：法国、第8位：奥地利、第9位 ：荷兰，第10位：加拿大。
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瑞士联邦成立于 1291年，国土面积 4.1万平米（不到广东的1/4），人口850万，人均 GDP达到 8.2万美元。其中工业占GDP 25.6%，主要产业包括机械、化工、钟表、精密仪器、制药等。


谈到瑞士机床产业，不得不先聊聊瑞士的钟表产业。计时是人类最古老的活动之一，直到 1530年德国纽伦堡才造出可携带的钟表，但由于价高量少，产品只局限于皇家和贵族内部使用。法国和荷兰紧接着成为主要的钟表制造国，同时法国的宗教纷争使得一些能工巧匠流落到瑞士的日内瓦。当地的宗教改革不容许佩戴首饰，日内瓦的工匠们就通过奇思妙想将钟表和装饰结合起来一起制造。17世纪末，瑞士开始享有高端钟表制造声誉。


由于工业革命的兴起以及钟表设计和制造技术的创新，无论是钟表的精度还是质量，英国仍然主导了18世纪的世界钟表业。与此同时，瑞士的钟表制造也从日内瓦延伸到整个Jura山脉（瑞士处于阿尔卑斯山与Jura山脉之间）的各个山村。制表匠 Daniel Jeanrichard 通过推广标准化和分工协作（有如东莞大岭山或虎门镇的特色产业镇）极大地提升了钟表质量和产量。这段时期诞生的钟表品牌有 Patek Philippe（百达翡丽1770年）和Breguet（宝玑1795年），价格非常昂贵。1760年，法国通过发明 Lepine calibre（机芯）来生产更小更细的怀表，重新从英国人手中夺得钟表制造主导权。通过将法国人的发明与瑞士灵活的乡镇配套生产结合起来，瑞士钟表业很快赶超英法，瑞士跃升欧洲主要的钟表生产基地。


19世纪，通过引进美国的流水线生产技术和发明专用生产设备，瑞士钟表生产机械化水平进一步提升，产量和质量更上一层楼。这段时间诞生的品牌包括Tissot（1853年）， Omega（1848年）和 IWC（1868年）等，瑞士也终于发展成为世界高端钟表制造之都。就像瑞士航空的广告词一样，“Like shopping for a Swiss watch，Hard to make a mistake” （就像购买瑞士手表一样，很难犯错！）。瑞士钟表产业在随后的发展中还经历了上世纪80年代日本电子手表企业和近期苹果智能手表的激烈竞争和挑战，但都成功挺了过来。


2018年，瑞士生产了两千三百多万只手表，出口产值共计216 亿美金，每只手表销售均价达859美元。与之相比，中国生产了6亿多支手表，出口产值48亿美金，每只手表销售均价仅为3美元。处于瑞士钟表制造区的 Solothurn 省把精密制造与骨科植入融合起来，拓展了一个新的产业。强生公司通过收购，在 Solothurn 建立了骨科产品研发与生产基地，2018年该公司在当地的产值就达20多亿美金。瑞士的医疗器械产业 Medtech sector 在2018年有接近2000家公司，六万多就业人口和158亿美金的销售收入，成为欧洲最主要的医疗科技创新中心。


支撑瑞士钟表和其它精密制造行业的核心是瑞士机床产业。瑞士从事机床生产的企业不多，大约二十多家，2018年产值约29.7亿欧元，全球占比3.4%。大多数机床相关企业都会成为瑞士装备和金属加工协会成员SwissMEM。该协会成员公司就业人口大约30万（整个行业50万，占瑞士从业人口10%），年产值900亿美元
Fehlmann 公司1930年由 Willi Fehlmann 创立，坐落于Aargau省一个只有五千多人口的村庄（Seon），是个典型的乡镇民营企业，早期产品以手动钻床为主。1954年，小 Wili Fehlmann 完成HTL学位并进入管理层。他在学生时代就开发了一种安装坐标工作台的台式钻铣床。1975 年，公司推出瑞士第一台数控机床 PICOMAX 50 NC。1994年，公司推出采用电主轴的五轴加工中心。2006年 Wili Fehlmann 把公司管理交给第三代接班人 Frank Fehlmann。2011年，公司在苏州建立销售和展示中心。公司产品以钻铣功能的立式和门式加工中心为主，产品品种少而精，充分考虑了行业和用户需求，关键零部件（主轴、自动化控制系统等）自行设计和装配以保证持续的技术迭代，充足的备品备件以保证最好的售后服务以及最短的交货期，家庭内部良好的传承机制（第三代）以保证长期战略的一致性，相对保守的理念避免公司的大起大落。公司大约200员工，研发人员20余人。公司除了为20名左右的技校学生提供实习机会外，还积极参与技校实验设施和课程的建设。2018年公司销售额约为 8000万欧元，人均产值40万欧元。


威力铭－马科黛尔公司（Willemin-Macodel SA） 位于瑞士 Delemont 市，是一家成立于1974年，早期定位钟表行业加工设备的小公司。经过40多年的发展，公司员工由早期的3人发展到目前的300多人（瑞士200人左右），且在俄罗斯、中国、美国、印度和欧洲多个国家设有销售中心。其主打产品包括精密五轴加工中心、车／铣复合加工中心和并连机床。行业应用以钟表、医疗、航空／航天、珠宝、模具和微型精密零部件加工为主。五轴加工中心采用矿物铸铁（人造花岗石），自己的主轴、2个微米的重复定位精度。公司研发人员接近30人，大部分招聘于瑞士的两家理工学院（ETH 和 EPFL）。2018年共生产机床160多台，产值九千万欧元，70% ～80%的产品都是个性化定制，给客户提供的产品越来越多配置单机自动化和智能生产解决方案。公司的技术总监毕业于EPFL，与EPFL有很好的合作关系。利用瑞士 InnoSwiss 项目资助（政府与企业各一半），公司与EPFL合作，成功把源于EPFL的并联机器人技术应用在机床领域，推出了面向精密表芯加工的701S加工中心（图 3）。8万RPM的主轴，小于2个微米的轨迹精度，一次性装夹和良好的刚度，使得 701S 成为世界高端表芯加工的首选加工设备。


Tornos公司位于 Delemont 附近的 Moutier 镇。早在1880年，纵切自动车床就已在 Moutier镇 出现。1914年，Tornos 公司成立。1971年，Tornos与自己的长期竞争对手 Petermann 合并，1981年与另一家竞争对手Bechler公司合并，创建 Tornos-Bechler 公司。1996年，公司推出热销产品Deco10机床。2001年，Tornos-Bechler改名为Tornos，并且在在瑞士交易所上市（公司成立87年后才上市）。作为瑞士第二大机床厂，公司人员也只有700多人。2018年公司销售额为2亿瑞士法郎。Tornos专注于精密小零件，微型零件的加工。2017年公司推出的Swiss Deco产品采用了自己的陶瓷主轴（首创的双主轴方案），使得加工效率和质量得到大步提升。Tornos 在2014年设立中国分公司，至今不少三线企业还有Tornos公司的产品。


瑞士机床公司规模通常都不大，一到三百人而已。公司的产品型号不多，每年产一、二百台机床，千万到亿级瑞士法郎销售，基本聚焦在两三个特定或细分行业。公司可以深刻理解客户的需求与痛点，不断迭代自己的产品，为客户提供高端产品和优良服务。反观我国的机床公司，往往把规模和销售额当作主要目标，希望通过冲量和低价策略去占领市场，再考虑提升质量（这叫 “先大后强” 战略）。政府也经常通过金融、项目和土地政策去鼓励企业把规模搞大。有句笑话是一家只能产一千台机床的公司，市长去了后把发展计划提到了五千台，省长去了后变成了一万台，更高的首长去了后变成了十万台。最后企业跨行业发展（把销售规模做大，但很多进入来钱更快的房地产行业）, 不只挤垮了该领域一些有潜力的民企，自己也因为过度膨胀，欠了一屁股债，很快就没法运作，以失败破产告终（沈阳和大连机床即是如此）。


瑞士机床公司，无论规模多小，都把核心技术，尤其是针对行业特殊需求的核心技术掌握在自己手中。这为公司产品的迭代与创新提供了有力的保障。一个二、三十人的研发团队往往要掌握从主轴、转台、自动化系统到机床等方面的设计与制造，这是非常令人惊讶的。此外，瑞士相对完整的机床产业生态链也具备强大的支撑和推动力。相反地，我国的机床公司往往只停留在系统集成层面，高端的核心部件大部分依赖进口，机床结构设计趋同


瑞士机床公司既有百年老企业，也有成立三、四十年的“后起之秀”，大部分企业老板都会经历至少两到三代人。秉承高端与精密的理念，不断迭代产品。既有基于经验和工艺的创新（Tornos），又有基于科学进步的创新（威立铭）。无论是子承父业还是职业经理人，大家都对精密装备充满了热情与自豪。反观我们的机床行业，国企很难迭代，管理者担任一任或两任就调离或升官，而私企老板大都把自己的小孩送去学金融管理


瑞士产业最重要的支撑是其教育体系。从10年级（16岁）起，超过80%的瑞士学生选择进入职业技术学校开展 3-4年的“双元制” 学习。只有 20% 不到的学生会选择读大学。瑞士、德国和奥地利是双元制教育落实得最好的三个国家


首先，学生在八、九年级（甚至更早）时会去有实习资质的企业（企业也为获得这类资质为荣，有如我们的高企）实习，决定自己的兴趣所在和职业规划。选择进入职业技术学校的学生并不是因为读书不好，而是因为个人兴趣和职业规划（而我们主要是因为中考或高考没考好才不得不去读职校）。入职业技术体系的学生，会选择一个职业（比如机械师polymechanics、模具师等），每周花二到三天的时间在学校学习理论课程，二到三天的时间在企业实习，一个模块紧跟一个模块，学以致用，迭代前行。同时，企业也会给学生提供一定的薪水报酬。通过四年的历练，入读职业技术学校的学生学会了该领域的基本理论、掌握了实操能力、获得了相关的工作经验以及不错的薪酬（同期的大学生还得让父母交学费）。最重要的是因为有实操经验，他们变得更加自信，在后期的职业发展与同期大学毕业生相比更具优势（企业看重能力而不是学历）。职校毕业生工作后还可以选择夜校或者应用科技大学继续深造。


瑞士培养工程师的大学共有两所联邦理工学院（ETH 和 EPFL，具有从学士到博士学位授予权），八所应用科技大学（具有学士到硕士学位授予权）。虽然职业技术学校学生对正规大学毕业生的动手能力有点不屑一顾的感觉，但以上几所瑞士大学的动手能力训练还是相当扎实的。一位华为高管曾说过，在华为所有的合作大学里，ETH学生的表现最出色，能力最强。

关于并联结构在机床领域的应用，即使我们在最近二十多年已具备大量的研究经验，却一直没有突破性进展，应用案例极少。作为后起之秀的威立铭公司，利用EPFL在这方面的基础研究，在 InnoSwiss 项目的支持下，把直线Delta并联机构与高精密的表芯加工结合起来，附以新颖的装夹系统，成功推出了极受高端钟表企业欢迎的701S机床。反观我国机床行业，一线工人大部分是农民工，虽然在实际工作中获得了一定的实操经验，但当碰到问题时，则缺少追根究底、创造性总结和提升的能力，只能无奈地照抄和进行山寨。而到装备企业工作的大学生或研究生在校学习时接受的基本是考试式的训练，缺少动手能力和理论联系实际的能力，愿意从一线工作做起的大学生或研究生极少。国企的提拔机制往往更倾向于学历而不是能力，把一些没实操经验的人提到管理岗位，所生产的产品质量可想而知了。瑞士企业员工主体是职业技术学校学生。他们的创新能力跟常规大学生的创新能力互补，能很好地进行衔接。


此外，针对一个产业，国家如何构建一个科学的产业创新体系，这一直是一个极具挑战性的问题。计划经济时代，我们学苏联建立起的产业创新体系（主管部门 -> 部属企业 -> 部属研究院所 -> 部属大学／职校），改革开放后在市场经济的大环境下基本解体。装备领域的国企改革在朱时代推行一段之后，也没有最后完成。企业的技术产品必须随着科技的进步不断更新迭代。从大学的基础研究到最后的产品有很长的路要走，路艰且险。Arm联合创始人，Hermann Hauser 博士在给英国贸工部长的报告中指出，英国有三所世界前十名的大学，有仅次于美国的基础研究和高引用率论文，伦敦还是世界主要的金融中心，但英国并没有很好的把学术成果转化成商业成就。报告指出，学术和产业之间存在一条巨大的鸿沟。为此，很多国家通过建立技术创新中心（Technology Innovation Center）试图来衔接这条鸿沟。著名的技术创新中心有德国的Fraunhofer Institute，比利时的IMEC（微电子中心），台湾的工研院（ITRI），日本的AIST，新加坡的ASTAR和香港的应科院（ASTRI）等。这些技术创新中心通过衔接企业的需求与大学的基础技术，把原型的技术成熟度提升到一个新档次，让企业去完成产品化的最后一公里。


德国的 Fraunhofer 研究所共有72家，2.6万员工和26亿欧元的科研经费（1/3来自企业）。Fraunhofer 研究所基本都分布在一所理工科大学旁边，大学研究所的教授同时兼 Fraunhofer 研究所的负责人，以保证两者的衔接。如图 9 所示，与装备和制造技术相关的研究所有11家。著名的亚琛工业大学旁布局了两所 Fraunhofer 研究所，一个专注制造技术、一个专注激光加工技术。与制造技术匹配的大学研究所，机床与制造工程研究所（WZL）规模也不小，839员工（含博士生），1.6万平米的教学工厂


瑞士与制造相关的技术创新中心有EMPA和INSPIRE，后者坐落在苏黎世的瑞士联邦理工（ETH）旁。INSPIRE共有员工70多人，每年运行经费1100万瑞士法郎，所涉及六个研究方向包括材料、制造工艺、3D 打印、机床设计、工业4.0和产品测试与评估。与之匹配的大学研究所有六家：机床与制造研究所（50多研究人员）、设计、材料与制造研究所、动力系统与控制研究所、机器人与智能制造研究所、制造流程研究所。INSPIRE 和 ETH在磨削领域的研究有很好的行业口碑，著名的联合磨削技术公司 United Grinding Technology 的多家子公司，如 STUDER是其重要的企业合作伙伴。瑞士的核心零部件企业（传动部件领域的 Schneeberger、伺服／直驱电机领域的Etel和Maxon等, 主轴领域的Fisher，Step-tec和IBAG等，数控系统领域的NUM等）、主机厂（Mikron, GF、United Grinding，Willemin-Macodel, Fehlmann, Tornos, Studer, Starreg等），和瑞士高端制造领域（钟表、医疗器械、精密零部件等）的优质企业构成了瑞士机床产业生态的铁三角。政府通过双元制模式的职业教育，应用科技大学和研究型大学三重体系来培养产业所需的各类人才，通过设立匹配的大学研究所和产业研究所（INSPIRE 和 EMPA）把大学的原创技术一步一步推向产业一线，再通过设立 InnoSwiss（申请和管理过程相对简单，成功率高达 50% 左右）类似的产业资助项目来完成技术产业化的最后一公里。

黄海是我

红旗插遍全球，实干误国 地产兴邦哈哈哈

迷茫的维修

有学徒制度，合格的工人

大学在培养精英

熬一段时间，国家就起来了

这他娘的，说的好像大象国