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中國(guó)目前還未掌握的核心技術(shù)有哪些?
◎作者 | 宋景
◎來源 | 知乎
1、A 半導(dǎo)體加工設(shè)備
基本被日本,美國(guó)霸占,看intel的最佳供應(yīng)商就知道了。不同的是中國(guó)想買有些國(guó)外設(shè)備,別人不賣。
目前蝕刻設(shè)備精度最高的是日立。其實(shí)看看英特爾的最佳供應(yīng)商就知道了,一塊CPU要制造出來需要N多東西。INTEL的牛逼,離不開其供應(yīng)商,有些是獨(dú)家供應(yīng)。其他廠商想買都買不成。比如東麗,帝人的炭纖維,超高精密儀器,數(shù)控機(jī)床,光柵刻畫機(jī)(這個(gè)最牛的也是日立,刻畫精度達(dá)到10000g/mm ),光刻機(jī)(ASML)等等,這些是美日嚴(yán)格限制出口的。。分不清啥叫蝕刻機(jī),啥叫光刻機(jī),啥叫光柵刻畫機(jī)的自己去GOOGLE。
以下是英特爾頒布的 SCQI和PQS 獎(jiǎng)最佳供應(yīng)商:
1 、SCQI獎(jiǎng) (英特爾用的蝕刻設(shè)備和顯微鏡,監(jiān)測(cè)裝置就是日立的)。
2、 PQS獎(jiǎng)
可以看到一個(gè)塊CPU要制造出來,需要N多設(shè)備和材料。 前十大半導(dǎo)體設(shè)備生產(chǎn)商中,有美國(guó)企業(yè) 4 家,日本企業(yè) 5 家。
B:半導(dǎo)體材料
生產(chǎn)半導(dǎo)體芯片需要 19 種必須的材料,缺一不可,且大多數(shù)材料具備極高的技術(shù)壁壘,因此半導(dǎo)體材料企業(yè)在半導(dǎo)體行業(yè)中占據(jù)著至關(guān)重要的地位。而日本企業(yè)在硅晶圓、合成半導(dǎo)體晶圓、光罩、光刻膠、藥業(yè)、靶材料、保護(hù)涂膜、引線架、陶瓷板、塑料板、 TAB、 COF、焊線、封裝材料等 14 中重要材料方面均占有 50%及以上的份額,日本半導(dǎo)體材料行業(yè)在全球范圍內(nèi)長(zhǎng)期保持著絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。 你們隨便去查查日本的幾個(gè)公司,比如:信越化學(xué)!全球百分之70的半導(dǎo)體硅材料,都是由其提供。
2015半導(dǎo)體材料份額 :
a、中國(guó)目前投資大力半導(dǎo)體,結(jié)果讓日本半導(dǎo)體設(shè)備廠商賺了個(gè)盆滿缽滿。
2、超高精度機(jī)床
這玩意兒和材料學(xué)并為工業(yè)之母: 日本,德國(guó),瑞士的天下,其中日本更是領(lǐng)先世界一大截。
中國(guó)2014機(jī)床進(jìn)口國(guó)份額:
先來一個(gè)世界最高精度機(jī)床主軸。來自日本精工。 日本精工將自主設(shè)計(jì)的極微量油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)與定預(yù)壓切換結(jié)構(gòu)相結(jié)合。成功實(shí)現(xiàn)世界最高dmn值的工作機(jī)械(車床 加工中心)用主軸 。
比如美帝F22戰(zhàn)機(jī)就有用日本機(jī)床:以下是 SNK(新日本工機(jī))的5軸龍鏜銑在美帝后勤車間對(duì)F22猛禽戰(zhàn)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)和kc135加油機(jī)進(jìn)行超精密加工 !
瑞典皇家科學(xué)院評(píng)出的世界最佳公司,英國(guó)本地最佳工廠兼出口成就獎(jiǎng),美國(guó)制造工程師學(xué)會(huì)惠特尼生產(chǎn)力獎(jiǎng)獲得者,美軍US.ARMY巖島兵工廠聯(lián)合制造技術(shù)中心的機(jī)床供應(yīng)商及機(jī)械師培訓(xùn)方,波音集團(tuán)的最佳機(jī)床設(shè)備供應(yīng)商等等。集無數(shù)榮譽(yù)于一身的yamazaki mazak(日本山崎馬扎克)。要說當(dāng)然mazak最拿手的環(huán)節(jié),當(dāng)屬machining center(加工中心)。
日本山崎馬扎克為美軍 RIA-JMTC的機(jī)床供應(yīng)商及機(jī)械師培訓(xùn)方!
馬扎克做為超跑公司邁凱輪的唯一cnc供應(yīng)商安裝了各種機(jī)床總共19臺(tái)在他的技術(shù)中心
日本山崎馬扎克為美國(guó)波音公司最佳供應(yīng)商。
美國(guó)制造工程師學(xué)會(huì)惠特尼生產(chǎn)力獎(jiǎng)獲得者-山崎馬扎克。
英國(guó)威爾士親王2013年親自感謝山崎家族對(duì)英國(guó)制造業(yè)和就業(yè)貢獻(xiàn)!
全球超精密加工領(lǐng)域中精度最高的母機(jī),來自日本捷太科特Jtket的AHN15-3D自由曲面金剛石加工機(jī),此設(shè)備主要用來對(duì)各種光學(xué)鏡頭和藍(lán)光鏡片模具進(jìn)行超精密車削及研磨。這臺(tái)機(jī)子的性能達(dá)到了30nm部件形成精度和1nm級(jí)ra表面粗糙度,僅從加工精度上講比三臺(tái)軍工神器(美國(guó)LLNL的LODTM和DTM-3, 英國(guó)CUPE的OAGM2500)還要高出近8倍。這臺(tái)母機(jī)在超精加無敵地位是無需置疑的。
全球70%的精密機(jī)床都搭載著由日本Metrol研制的世界最高精度的微米級(jí)全自動(dòng)對(duì)刀儀;對(duì)刀儀是為了應(yīng)對(duì)機(jī)械在隨工作時(shí)間加長(zhǎng)切削軸熱膨脹加劇后切削刀尖產(chǎn)生磨損,至使坐標(biāo)跑偏的必備測(cè)量兼修正工具
全球唯一一臺(tái)突破納米級(jí)加工精度的慢走絲電火花加工機(jī)——來自日本沙迪克
sodick(沙迪克)將電火花式加工與水刀式加工結(jié)合成功開發(fā)出世界首臺(tái)混合動(dòng)力線切割放電加工機(jī)
在任何尖端工業(yè)機(jī)械上都不可缺的傳動(dòng)部件,日本HDS的高精密 大扭矩 輕量化 回力小的諧波減速機(jī)在全球擁有4成以上份額,NASA 空客 蔡司外科手術(shù)鏡等都是靠它來傳遞反饋設(shè)備的停走 動(dòng)力轉(zhuǎn)向 精度定位
搭載業(yè)界首款4kw級(jí)光纖發(fā)振器的世界最快光纖激光金屬切割機(jī)——天田FOL3015AJ
日本amada在2000年推出的暢銷歐洲的astro-540 interpro機(jī)型基礎(chǔ)上開發(fā)出了世界首臺(tái)將激光溶接-成型-攻絲-折彎4項(xiàng)鈑金制造工序集成于一體的復(fù)合鈑金加工機(jī)LASBEND-AJ;當(dāng)選德國(guó)權(quán)威機(jī)械技術(shù)雜志maschinemarket評(píng)出的2013年度最佳革新技術(shù)獎(jiǎng)。并已從歐洲和日本獲得數(shù)臺(tái)訂單,第一臺(tái)設(shè)備將納入德國(guó)鈑金部件制造商BVS GmbH
雙主軸雙刀塔車床的代表者——okuma(大隈株式會(huì)社);okuma最令人稱贊的是這家公司是全球機(jī)床界中唯一的“全能型制造商”,幾十年來一直堅(jiān)持從核心部件(驅(qū)動(dòng)器 編碼器 馬達(dá) 主軸等)到數(shù)控操作系統(tǒng)到終端,全部由自社設(shè)計(jì)開發(fā)完成,真正實(shí)現(xiàn)了軟硬兼?zhèn)?/span>
德國(guó)權(quán)威機(jī)械技術(shù)雜志maschinemarket將最佳革新技術(shù)獎(jiǎng)連續(xù)授與okuma的Machining Navi自動(dòng)加工導(dǎo)航技術(shù)和多層狹縫永久磁鐵磁阻電機(jī)prex motor
日本松浦機(jī)械幾乎霸占了歐洲高端發(fā)動(dòng)機(jī)加工,歷來都是超跑法拉利,布加迪威航的客戶。
通過獨(dú)創(chuàng)的雙伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)開發(fā)出的擁有世界最快速加工力的數(shù)控轉(zhuǎn)塔式?jīng)_床——天田em-nt series(70工作塔位 4自動(dòng)旋轉(zhuǎn)塔位 500次沖孔/分 1800次步?jīng)_/分
中國(guó)高精尖科研設(shè)備銅材主要提供商,國(guó)家重點(diǎn)扶持機(jī)構(gòu)中鋁洛銅向日本生田產(chǎn)機(jī)購(gòu)買一整條伸銅雙面銑面切削生產(chǎn)線;世界幾乎所有汽車品牌上的銅材的加工過程都要利用生田產(chǎn)機(jī)的設(shè)備完成
3、工業(yè)機(jī)器人
工業(yè)機(jī)器人是未來50年的全球大力發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。目前工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)基本掌握在日本手中。
機(jī)器人四大家族:日本發(fā)那科,安川電機(jī),瑞典ABB,德國(guó)庫卡。其中最牛逼的是發(fā)那科,全球工業(yè)機(jī)器人銷售記錄保持者,利潤(rùn)保持者,技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。德國(guó)庫卡最弱,其核心技術(shù)基本外購(gòu),目前被美的收購(gòu)。
工業(yè)機(jī)器人有三大核心技術(shù)其實(shí)也就是三大核心零部件的關(guān)鍵技術(shù):控制器(控制技術(shù)),減速機(jī),機(jī)器人專用伺服電機(jī)及其控制技術(shù)。掌握核心技術(shù)的企業(yè)如圖:
一線廠家包括:發(fā)那科(Fanuc 日本)、安川(Yaskawa 日本)、ABB(瑞士)、庫卡(KUKA 德國(guó))。 二線廠商包括Comau(意大利)、OTC(Daihen旗下 日本)、川崎(Kawasaki 日本)、那智不二越(Nachi-Fujikoshi 日本)、松下(Panasonic 日本)等等
下圖說明FANUC的零件自制比例高,其盈利能力也較高。 中國(guó)的廠家根本排不上號(hào)。
4、2015全球頂尖精密儀器top 25
美日德基本壟斷 其中美國(guó)10家,日本6家,德國(guó)4家,英國(guó)2家 。儀器指:醫(yī)療,科研設(shè)備等,比如:顯微鏡,光譜儀,引力波探測(cè)器, 拉曼成像儀,測(cè)量?jī)x等等。美日都是諾貝爾獎(jiǎng)大國(guó),日本從2000年開始基本每年一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng),其中之一就是離不開其高端儀器的制造,使用。
隨便舉幾個(gè)例子
A、 日本SATAKE長(zhǎng)期致力于發(fā)展人類三大糧食作物之一的稻米方面機(jī)械設(shè)備,旗下囊括的糧食食品設(shè)備、實(shí)驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備、關(guān)聯(lián)環(huán)境機(jī)械設(shè)備等方面市占率均為第一位,供應(yīng)從單一到成套系統(tǒng)的全方位設(shè)備。 全球主要稻米糧食國(guó)家政府與企業(yè)均與SATAKE有合作,包括中國(guó)、美國(guó)、東南亞、南美等地區(qū)。如圖是中國(guó)國(guó)家糧食局與日本SATAKE建立的《科技合作框架框協(xié)議》
B、由日立為加拿大維多利亞大學(xué)定制打造的世界最強(qiáng)大的科研顯微鏡已于去年正式投入使用,分辯率35pm(1pm=1/1000nm),造價(jià)2500萬美元——HF3300V STEHM(掃描透射電子全息顯微鏡)
C、探索微觀世界的“隊(duì)長(zhǎng)”——電子顯微鏡,本人有幸去過兩次中科院物理所,那里最頂級(jí)的場(chǎng)發(fā)射透射電鏡按rmb計(jì)價(jià)可達(dá)3000萬/臺(tái),豪無疑問能否自主設(shè)計(jì)建造高分辯的透射/掃描電鏡是對(duì)一國(guó)電子工業(yè)水準(zhǔn)的重要考核環(huán)節(jié)之一 目前全球高端電子顯微鏡主要有兩大品牌:JEOL和FEI,前者是日系后者是美系,這里說下日系的 美國(guó)能源部橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)具有原子級(jí)分辨率的JEOL-2200FS像差校正場(chǎng)發(fā)射透射電鏡提升精密材料學(xué)的研究水準(zhǔn),并建立全球?qū)嶒?yàn)室以讓境外如倫敦帝國(guó)理工的科學(xué)家通過高帶寬低延遲網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程操控JEOL的此電鏡
此外,橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室內(nèi)還配有日立的HF-3300型場(chǎng)發(fā)射透射電鏡和S4800型場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡
D.不過日本并不滿足電子顯微鏡的領(lǐng)先地位,必竟像最先端的透射電鏡它的分辯率也就“只有”0.04nm,因此為了更加提升生命科學(xué)與材料學(xué)的水準(zhǔn)與研發(fā)效率,具有可以將微觀世界探索帶入另一個(gè)時(shí)代的全球唯一一臺(tái)原子納米級(jí)全息電鏡也已經(jīng)被日本開發(fā)成功了——來自日立
E、 醫(yī)療硬件的最高峰——全球僅有的6臺(tái)投入使用的重粒子癌放療設(shè)備有5套在日本 1套在德國(guó),目前選擇不開刀而接受重粒子線放療的患者中有80%是在日本進(jìn)行的
醫(yī)療科技硬件兩大最高峰的另一個(gè)——質(zhì)子束放療加速器,由日立與北海道大學(xué)發(fā)明,整套設(shè)備售價(jià)2億dollar+,全球裝機(jī)量不超15臺(tái)
世界首臺(tái)帶立體定向功能的適形調(diào)強(qiáng)放療設(shè)備并用于胰腺癌治療——三菱重工
世界首個(gè)不依靠科研反應(yīng)堆,成功商業(yè)化為醫(yī)院專用的硼中子捕捉療法(BNCT)設(shè)備——住友重機(jī)械 京都大學(xué);BNCT是次世代最被關(guān)注的不需上手術(shù)臺(tái)的癌治療手段之一,日本產(chǎn)學(xué)界合作,率先于全球開發(fā)并實(shí)用化使用回旋加速器的BNCT設(shè)備可保證日本長(zhǎng)期在尖端醫(yī)療器械領(lǐng)域位于不敗之地
世界最速兼唯一有能力探測(cè)外銀河系高能量的全天候天文儀器——maxi(全天候X射線監(jiān)視裝置);maxi搭載了由jaxa和riken共同開發(fā)的世界最廣視野狹縫監(jiān)視攝像機(jī)(12固態(tài)+2氣態(tài)),放置于國(guó)際空間站日本實(shí)驗(yàn)艙kibo號(hào)外平臺(tái),隨kibo號(hào)沿空間軌道移動(dòng)可每92分鐘完成一次對(duì)銀河系的360度掃描,將以往千余個(gè)X線變光源的一輪分析時(shí)間由數(shù)日至數(shù)周縮短到一個(gè)半小時(shí)左右;不設(shè)特定對(duì)象,以最敏感的觀測(cè)力捕捉宇宙空間內(nèi)任何一處超新星 中子星 黑洞 伽瑪暴的瞬間突發(fā)和后續(xù)可變現(xiàn)象
截止2015年1月不到4年時(shí)間里,僅新的(極)超新星maxi就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了12顆,很多過去未知的天文現(xiàn)象和原理正在被日本和美歐科學(xué)家利用maxi解明中,毫無疑問這臺(tái)儀器目前和今后都將極大推動(dòng)天體物理學(xué)的研究進(jìn)展
世界首支行星觀測(cè)用(極紫外分光)太空望遠(yuǎn)鏡——日本Sprint-A Sprint-A將嘗試解明類地行星(火星 金星)在太陽系形成后的數(shù)億年間因太陽風(fēng)磁層導(dǎo)致的大氣逃逸之迷,并通過觀測(cè)最靠近木星的衛(wèi)星“木衛(wèi)一”產(chǎn)生的大量硫離子,來調(diào)查因它引起的木星中等離子體能量轉(zhuǎn)移;Sprint-A已由日本新型火箭epsilon在本月中旬運(yùn)載升空,投入使用中
jeol利用最新獨(dú)自研發(fā)的12極子球面像差校正器,成功推出最高加速電壓達(dá)300kv的新一代冷場(chǎng)發(fā)射球差校正透射電鏡——jem-arm300f,鞏固了自己在電子顯微鏡界的世界領(lǐng)先地位,不帶選裝配件的標(biāo)準(zhǔn)版jem-arm300f單臺(tái)售價(jià)為5億日幣
世界上性能最強(qiáng)的宇宙暗物質(zhì)探測(cè)器——東京大學(xué)XMASS
世界最高波束亮度 強(qiáng)度生成能力的能量回收光源光陰極直流電子槍——日本pearl
日立的質(zhì)子束癌癥放療設(shè)備已經(jīng)在全世界醫(yī)院癌癥科NO.1的美帝MD安德森進(jìn)行了2400+實(shí)例,此外美帝總統(tǒng)御用醫(yī)院梅奧診所,美國(guó)國(guó)家癌癥研究所NCI唯一指定的兒童綜合癌癥治療兼研究機(jī)構(gòu)St.Jude Children's Research Hospital,歐洲最大規(guī)模腫瘤科的德國(guó)海德堡大學(xué)醫(yī)院都在利用日立的質(zhì)子束放療設(shè)備
中國(guó)制造業(yè)舉足輕重,但在工業(yè)底蘊(yùn)和技術(shù)創(chuàng)新方面,確實(shí)還存在較大的不足和空白。這里列出63項(xiàng)中國(guó)尚未掌握的核心技術(shù),但也只是冰山一角。中國(guó)的高科技之路,任重道遠(yuǎn)。
以上就是100唯爾(100vr.com)小編為您介紹的關(guān)于高科技的知識(shí)技巧了,學(xué)習(xí)以上的中國(guó)目前還未掌握的核心技術(shù)有哪些?知識(shí),對(duì)于高科技的幫助都是非常大的,這也是新手學(xué)習(xí)機(jī)電專業(yè)所需要注意的地方。如果使用100唯爾還有什么問題可以點(diǎn)擊右側(cè)人工服務(wù),我們會(huì)有專業(yè)的人士來為您解答。
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