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  • 一线工程师告诉你嵌入式真实现状与发展前景

    万次阅读 多人点赞 2018-10-02 18:49:59
    个人说明:本人并不是年薪百万的技术大牛,但总算是一名合格的嵌入式工程师,现在某企业担任嵌入式软件工程师开发一...百度搜索“嵌入式”、“嵌入式开发”、“嵌入式发展前景”等字眼,出来的都是一大堆培训机构,...

    个人说明:本人并不是年薪百万的技术大牛,但总算是一名合格的嵌入式工程师,现在某企业担任嵌入式软件工程师开发一职,以下观点可能会带有片面或者分析不全,但却是一名一线企业嵌入式软件开发者真实感受和所得,希望能帮助那些有需要的人,我明白年轻人出来打拼都不容易。

    为何要写这片文章?小生也是过来人,踩过你们踩过的坑

    百度搜索“嵌入式”、“嵌入式开发”、“嵌入式发展前景”等字眼,出来的都是一大堆培训机构,出来的都是一大片他们所谓的对嵌入式行业的“见解”,不否定其内容有一定的专业性,但其中“水份”我想大家比我更清楚,“卖瓜赞瓜”的道理谁都懂;或者出来的是几年前的“嵌入式状况”,与当今嵌入式环境相比,企业无论是在开发、用人、内容、市场上都发生了很大的改变。因此,作为一名一线企业嵌入式软件工程师的我,想通过自己的实际经历理性地评论当今嵌入式行业的真实状况。本文章写于2018年10月1日,小生不才,自认为可以反映当今嵌入式行业的一个真实状况,以及它的科学性和前沿性可以是2018-2020年期间嵌入式的定义。

    一.嵌入式的定义和举例分析

    官方定义:

    根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义,嵌入式系统是“控制、监控或者辅助设备、机器和车间运行的装置”。这主要是从应用上加以定义的,从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体,还可以涵盖机械等附属装置。

    目前国内一个普片被认同的定义是:以应用为中心、以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

    说白了就是先设计硬件,然后根据需求编写能在该硬件上运行的软件,就成了所谓的“智能硬件”。

    或者说得还不够明白,那行,我们说一说具体的嵌入式产品有哪些,嵌入式是做什么的:

    传统嵌入式产品:空调主控模块、冰箱主控模块、家用遥控器、智能手机、教学投影仪、音响系统、雷达系统、路由器等等

    前沿嵌入式产品:无人机、智能音响、机器人控制、城市天眼系统、智能家具、自动驾驶汽车、扫地机器人、小米手环等等

    一起看一些前沿的嵌入式产品:

    下面是大疆无人机,可应用在高空拍摄、军事侦查、高空作业、自动巡逻、农业工作、矿业勘测、地形测绘等方面

    下面是天猫精灵智能音响,可进行语音识别、对话交互,应用与娱乐、生活、购物、智能家具控制等方面,属于新一代音箱

    下面是百度机器人,通过深度学习、神经网络等算法,实现“百度大脑”,具有自学习、自训练能力,如最强大脑的小度机器人

     下面是自动驾驶汽车,自动驾驶是一个前沿的科技,在我国还没本真正实施,不仅是技术方面,它还得得到政府支持和认同

    下面是海尔扫地机器人,能够自动巡逻,自动绘制室内地图,自动避障,自动清洁地面,还你一个干净的环境

    下面是小米手环3,可显示微信、来电等消息内容,振动闹钟,心率计算,步数统计,实时运动数据查询,睡眠质量监测等

    看完这些前沿科技产品后可发现,这些形形色色的“高端产品”都离不开嵌入式技术,离不开传感器技术,离不开软件程序。那么我现在可以告诉你,嵌入式开发的工作就是去开发以上等一系列产品 ,这就是嵌入式,相信此刻你对嵌入式行业已有“形而上学”的了解。

    二.嵌入式工程师在企业工作的真实内容

    嵌入式软件开发具体可以分三类:

    嵌入式驱动工程师:编写和移植各种芯片驱动(如音频芯片),优化硬件设备驱动(如温湿度传感器),得精通各种硬件接口协议(如I2C协议)、系统调度、信号量、锁机制等等,开发难度最大。该类开发者一般是软硬件综合型人才,一般的嵌入式驱动工程师指Linux上的驱动开发工程师,需要精通Linux驱动框架(platform框架、input子系统框架等),结合芯片本身去编写驱动,驱动的好坏很大程度上决定一个产品的好坏。业界对驱动人才的定义是三年才算入门,可见此门槛之高。

    嵌入式系统工程师:主要是编写固件,根据不同平台移植操作系统,根据应用场景来优化系统,需要熟悉整个操作系统组成与调度,对固件的稳定性高求很高,如果系统不稳定,驱动和应用也是白做的。

    嵌入式应用工程师:编写业务逻辑程序,调用驱动工程师提供的接口控制设备,软件开发过程所涉内容范围非常广,主要使用C语言开发,但经常会涉及C++、Java、python、JavaScript、PHP等各类语言以及各种脚本语言、数据库、前端后台、各种通讯协议、甚至一些从来没听过的协议或概念,需要很强的学习能力,该职位也是各大公司需量最大的,一般10人的开发小组,驱动开发与系统开发与应用开发的比例是1:2:7。

    根据我的经验,世界上可以分成两种嵌入式工程师,一种是大公司的嵌入式工程师,另一种是小公司的嵌入式工程师,我知道这样分类很不妥,但并非毫无道理,请听我一一下概述:

    大公司:大公司的特色是什么?答案:人多!

    人多导致的后果是什么?答案:项目分工非常细,都遵循“术业有专攻”这一哲学道理;

    例如职位是嵌入式驱动开发,那么大公司可能还会细分嵌入式显示屏驱动工程师、嵌入式音频驱动工程师、嵌入式电源驱动工程师等;这就是大公司一贯的作风,它希望去培养某一方面的人才;说白了就是如果你分配到的是一个显示屏驱动项目,那么有可能你这一年内都是在开发显示屏驱动,一年后你将是显示屏驱动方面的一个小专家;在大公司记住一点,你做的东西都是很“精”的;同时,大公司的薪资水平和福利也是相当可观的,有完善的晋升路线,离职率一般不高。

    小公司:小公司的特色是什么?答案:人少!

    人少导致的后果是什么?答案:项目分工不明确,什么都得干,它给你灌溉的思想是“小陈,我们培养的是综合性人才,在这里你就是全栈工程师”;

    估计很多人都没听明白,意思是说这里人少活多,你什么都得干。小公司才不会管你是嵌入式驱动工程师还是嵌入式应用工程师(有的公司还是区分的,的确不能以片盖全),反正是活你就得干,分分钟前端后台服务器你都得给我干,不要跟我说什么没学过,没学过就去学呗。小公司还有一个特色就是:“节奏快”,大公司里面可能开展一个项目会花上几个月的时间或者更长,在小公司是不存在的,领导都是指望着你几天或者两三周完成,那你也只能说呵呵了。的确,在小公司你可以得到飞速的进步,很强的综合性技能,前提是比人家花出更多的时间,把每一个项目理解清楚,而不是应付心态。坚持下来,两年后必能独当一面。小公司提供给应届生的薪资水平相对与到大公司来说要低,其福利不完善和晋升路线也一般比较模糊,所以小公司的离职率会比较高,经常出现两年三跳的情况。

    还有一个经验分享给年轻人:无论哪种语言,程序代码只是一个简单的工具,最后真正留下的只有原理、协议、框架、思维。

    三.嵌入式发展前景与当今状况

    目前的嵌入式开发更倾向于智能化,也就是我们所说的智能硬件(硬件+软件),从现在各种前沿的嵌入式产品来看的确如此,嵌入式产品的一个发展趋势是更倾向与自动化控制和人机交互,而不是强调“算法”这一块,要区分你仅仅是一名嵌入式工程师而不是算法工程师,什么一大堆“人工智能”、“阿尔法狗”、“深度学习”、“神经网络”都不需要深入理解,那是研究生、博士生做的,小生并不是说你的能力不足,而是“术业有专攻”,这并不是一名嵌入式工程师的工作量,你需要做的仅仅是与他们的“云端大脑”进行对接,调用他们API就完事了。

    由于人工智能、深度学习、神经网络、区块链、大数据等先进学科的崛起,很多人都产生质疑:“嵌入式还有发展前景吗”?这个问题我在这里可以很肯定地告诉你:“嵌入式有很好的发展前景,前沿嵌入式技术即将崛起,或者说已经崛起”。的确,人工智能、大数据这些学科会给嵌入式带来冲击,就目前来看,大学生更倾向与python编程语言、机器学习这一块,而嵌入式学者的确比往年有所下降,但学者少了并不代表他的需求就少了,并不代表他的薪资水平下降了,目前的一个嵌入式技术更倾向于与智能学科相结合的趋势,以百度机器人为例,机器人的核心是大脑,即是“数据和算法”,但机器人大脑想机器人身躯能够像人类一样活动,能说会道,行走自如,那么就必须得依靠嵌入式技术,这就是我所说的嵌入式+智能学科应用,从长久来看,嵌入式只会越来越火,智能学科的崛起必定带动新型的嵌入式技术发展。

    对于发展前景,有一项更重要的参数,那就是当今嵌入式软件工程师的薪资水平,我下面给出一些理性的数据,是从各大招聘平台调研而来:(数据只能作为参考,具体薪资还是得看个人修为,有的达不到该薪资水平,有的早已超过该薪资水平)

    非211、985院校应届毕业生平均月薪:8k

    是211、985院校应届毕业生平均月薪:12k

    一年工作经验者月薪:10k-15k

    二年工作经验者月薪:12k-18k

    三至五年工作经验者月薪:20k-30k

    上述数据只针对那些“真正努力”的嵌入式工程师,不适合应“应付式工作”的嵌入式工程师,同时声明不对该薪酬水平负任何责任。

    四.展望人工智能带动前沿嵌入式技术

    人工智能给嵌入式带来的冲击,是福也是祸,人工智能实现智能化无处不依赖嵌入式技术,人工智能学科在不知不觉中带动嵌入式技术革新,从一系列智能产品,包括无人机、智能音响、机器人控制、城市天眼系统、智能家具、自动驾驶汽车、扫地机器人、小米手环等等,有哪个不依靠嵌入式技术来实现,并没有,人工智能越是想向人类表达他的智能水平,越是要依靠嵌入式技术,所以前沿嵌入式技术更倾向于嵌入式+智能学科的发展,当智能学科真正崛起,嵌入式必定又是一次浪潮与技术革新。

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  • 绝对数时间序列--平均发展水平

    千次阅读 2017-08-17 00:32:00
    假定:所研究 的两个现象在两个时点之间的变动是均匀的,因此,可将相邻两个时点上的指标数值相加后除2,作为这两个时点之间的代表值,再根据这些代表值求出整个序列的平均发展水平 解析: 先求...
    • 时间序列的水平分析
    a、平均发展水平
    b、增长量
    c、平均增长量
    17003229_2O7r.png
    • 求解思路
    1、先判断是属于哪种类型的时间序列,比如时期,时点?
    2、再找相对应的解答方法

    • 平均发展水平
    不同时间上发展水平的平均数,统计上习惯把这种不同时间上数据的平均数称为 序时平均数或动态平均数

    • 平均发展水平(序时平均数)的计算方法

    • 绝对数时间序列的平均发展水平

    •       时期序列的平均发展水平
    17003229_HtrC.png
     式中, 17003229_CvHp.png 代表平均发展水平, 17003229_Yaf0.png 表示  17003229_jmtv.png 期的发展水平( 17003229_O23A.png = 1,2,...n

    17003229_GH0u.png
     

    •       时点序列的平均发展水平
    假定:在实际工作中,如果时点序列的资料是逐日记录、逐日排列的,即以日为间隔,则习惯上把它看作是 连续的时点序列

    • 由时点序列计算平均发展水平,有四种情况

    a、掌握间隔相等的连续时点序列资料
    (即具有每天的时点资料,采用 简单算术平均法
    17003229_opdg.png
    17003229_e9Q7.png 

    b、掌握间隔不等的连续时点序列资料
    (也是逐日登记,但是研究的现象数值不是每天都发生变动,而是每隔一段时间才有变动,只在变动时记录)
    采用加权算术平均法,根据整个研究时期内每次变动的资料,以每次变动持续的间隔长度(日数)为权数
    17003229_9Phn.png
      17003229_vvPw.png
     
     c、间断时点序列
     在现实中,时点现象的资料,有些不是逐日登记的,而是每隔一定时间(如:月、季、年等)才统计一次,这样得到的数列就称为间断时点序列
     假定:所研究 的两个现象在两个时点之间的变动是均匀的,因此,可将相邻两个时点上的指标数值相加后除2,作为这两个时点之间的代表值,再根据这些代表值求出整个序列的平均发展水平
    17003229_FD25.png
    解析:
            先求各个时间间隔内的序时平均数
            再对这些平均数进行简单算术平均
    这种求序时平均数的方法,称为“两次简单平均法”,
    进一步化简,得出将序列首项数的一半加上中间各项数值,再加上末项数值的一半,然后除以( 项目减1),这种简化方法也被称为“首尾折半发”
    17003229_TMQz.png
     

     

    d、掌握间隔不等的间断时点序列资料
    (资料不是每天登记的,而是隔一段时间登记一次,但每次相隔的时间不再相等)
     将相邻两个时点上的指标数值相加后除2,作为这两个时点之间的序时平均数。再以各相邻时点的间隔长度 f 作为权数,对各相邻时点指标数值的序时平均数进行加权算术平均
    17003229_Kfgt.png
     
    17003229_MEax.png
     





     



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  • 最近刚刚学习了因子分析的方法,今天来利用《多元...因而,分析评价全国35个中心城市的综合发展水平,无论是对城市自身的发展,还是对周边地区的进步,都具有十分重要的意义。因而,本文应用因子分析作出评价。 ...

        最近刚刚学习了因子分析的方法,今天来利用《多元统计分析》书中所给的例子与数据,对这个方法进行练习。    



        中心城市的综合发展是带动周边地区经济发展的重要动力。在我国经济发展进程中,各个中心城市一直是该地区经济和社会发展的“引路者”。因而,分析评价全国35个中心城市的综合发展水平,无论是对城市自身的发展,还是对周边地区的进步,都具有十分重要的意义。因而,本文应用因子分析作出评价。

     

        因子分析法是研究相关矩阵内部的依存关系,寻找出支配多个指标(可观测)相互关系的少数几个公共的因子(不可观测)以再现原指标与公因子之间的相关关系的一种统计方法。这些公因子是彼此独立或不相关的,又往往是不能够直接观测的。在所研究的问题中,以公因子(新变量)代替原指标(原变量)作为研究对象,并要求不损失或很少损失原指标所包含的信息,用公因子代替原指标所作的分析会比较简单和清楚。通常,这种方法需要求出因子结构和因子得分模型。前者通过相关系数来反映原指标与公因子之间的相关关系,后者是以回归方程的形式将指标表示为因子的线性组合。具体步骤如下:

     

    1)对原始数据进行标准化变换,求出各指标间的相关系数矩阵;

    2)建立因子模型,并确定因子贡献率及累计贡献率;

    3)对因子载荷矩阵进行变换和旋转,并计算因子得分。

    对于由因子模型矩阵得到的初始因子载荷矩阵,如果因子载荷之间相差不大,对因子的解释就不是很明确,因此要通过旋转因子坐标轴,使每个因子载荷在新坐标系中能按列和行向0或1两极分化。一般采取方差最大正交旋转法就能得到明确的分析结果。

     

    接下来是具体的操作与分析。

    一、指标解释

    选取反映城市综合发展水平的11个指标,其中7个社会指标,分别为:x1——非农业人口数(万人);x2——工业总产值(万元);;x3——批发零住宿餐饮业从业人数(万人);x4——地方政府预算内收入(万元);x5——城乡居民年底储蓄余额(万元);x6——在岗职工人数(万人);x7——在岗职工工资总额(万元)。

    4个城市公共设施水平的指标,分别为:x8——人均居住面积(平方米);x9——每万人拥有公共汽车数(辆);x10——人均拥有铺装道路面积(平方米);x11——人均公共绿地面积(平方米)。

    指标的选取参考《中国城市统计年鉴中》指标的设置。原始数据来源于《中国城市统计年鉴(2004)》。

     

     

     

     

    二、操作过程:公共因子的提取与计算

     

    首先先将所获取的数据标准化后,导入SPSS软件,如图所示:

         接着,采用SPSS中的因子分析命令,使用主成分法来提取公共因子,并按照特征根大于1的原则,选取公共因子。从图中可以看出,提取三个公共因子,累计方差贡献率达到了大约87.9%,另外也保存相应的因子荷载阵、碎石图和成分矩阵,如下图所示。

        此时,虽然能够得到公共因子及其成分,但其实际意义并不好解释,很难进行分析,因此,要对公共因子进行方差最大化正交旋转。结果如下:




     

        为了便于分析,在保存荷载矩阵时,选择按其系数大小进行排列,,将在同一个公共因子上具有较高荷载的变量排在前面,结果如下图所示:


        最后,计算各因子的得分,并以各因子的方差贡献率的比重作为权重进行加权,计算出个城市的综合得分F(当然,这个综合评价方法似乎有些争议,但也算是应用比较多的方法,故在此尝试使用)

    结果如下:


    以因子得分为x轴,因子得分为y轴,画出个城市的因子得分图

        在进行完对公因子的计算和提取后,需要对所获得结果进行合理解释,并应用于城市经济发展评价当中去。

     

    三、分析与解释

        由旋转后的因子载荷矩阵可以看出,公共因子F1在城乡居民年底储蓄余额,在岗职工工资总额,在岗职工人数,地方政府预算收入,非农业人口等变量上载荷值都很大。非农业人口数、在岗职工人数、在岗职工工资总额这几个变量是反映城市规模的指标;工业总产值是反映城市工业发展规模的指标;批发零售住宿餐饮业从业人数是反映城市第三产业的发展规模的指标;地方政府预算内收入是政府作为国家的管理者和国有资产的所有者而获得收入,在一定程度上反映城市了居民的收入水平,而在我国现今的收入分格局下,政府和居民是在分配收入的获得大户,因而,政府预算内收入和城乡居民年底储蓄余额这两个变量在一定程度上反映了城市的国民收入水平,因而F1是反映城市规模及经济发展水平的公共因子,在这个因子上的得分越高,城市经济发展水平越高,城市规模越大。

     

        公共因子F2由于在每万人拥有公共汽车数,人均拥有铺装路道面积和人均公共绿地面积上的载荷较大,是反映城市的基础设施水平的公共因子,在此因子上的得分则反映了一个城市的基础设施水平。公共因子F3仅在人均居住面积上有较大的载荷,是反映城市居民住房条件的公共因子。

     

        有了对各个公共因子合理的解释,结合各个城市在三个公共因子上的得分和综合得分,就可对各中心城市的综合发展水平进行评价了。

        首先对表现城市规模及经济发展水平的因子F1进行排序,结果如下:

        在城市经济规模因子F1上得分最高的前五个城市依次是北京、上海、广州、天津和重庆,其中,北京的得分为3.75,上海为3.35,远高于其他城市,这就是说,就城市经济发展规模而言,上海、北京是我国最大的城市,而其规模远大于其他城市。而西宁,银川,海口等不发达、规模小的城市,在F1上的得分较低,这与现实情况相符。

     

    接下来对城市基础建设因子F2进行比较:

         深圳、广州和南京在F2上的得分较高,而重庆、武汉的得较低,说明深圳、广州、南京的城市基础设施在全国是较好的,而重庆等城市的基础设施相对较差,还需要大力改善。

     

    最后,对居住条件因子F3进行比较:

        上海、重庆、深圳等城市在F3上的得分较高,说明居民在居住条件上比别的城市好,而北京由于人口流量过大的缘故,导致居民的居住条件较差。(当然,2004年北京的房价还没有升上去,是不是这一数据在某种程度上预示着会有与居民住房有关的发展政策,进而房价会上涨?)

         最后,根据综合得分就可综合评价城市的发展水平。

        综合得分前五名的城市依次是上海、北京、深圳、广州和天津;综合得分最低的五个城市依次是西宁、银川、呼和浩特、海口和兰州。再结合各因子得分进行分析,可以大致认为,截止2003年底,北京在城市规模及经济发展水平、基础设施建设方面均位于前列,但是在居民住房面积上的得分较低,因此,需在这方面加大改善力度(后来房价就涨上去了……),上海在城市规模、经济发展水平及居民住房上得分最高,在基础设施方面得分不太理想,这可能是因为上海人口比较多。

        综合得分较低的城市,在经济发展水平上的各项因子得分都较低(所谓“马太效应”,不行的地方就什么都不行),因此在城市发展战略上,应秉持着“经济发展是第一要务”的原则,只有经济发展了,城市设施水平及其他方面才能搞上去。


        另外,因子得分图分析表明,就城市规模而言,历史悠久的城市大于新兴城市;就城市设施水平而言,南方城市普遍好于北方城市,新兴城市好于老城市;综合来讲,东部地区城市发展水平高于西部地区城市。上海、北京、深圳三城市综合发展水平较接近,上海规模大,但基础设施水平较低;北京规模大,基础设施水平较高,但是居民人均住房较小;深圳规模不大,但是基础设施水平较高,人均住房面积较大。

         此外,综合的分值大于零的城市还有广州、天津、重庆、南京、青岛、成都、杭州等,但是这些城市与上海、北京及深圳有一定的差距。其他城市综合得分都小于零,在因子得分图中大致位于原点附近,城市综合发展水平较低,发展格局也较详尽,其中有十几个城市位于因子得分图的第三象限,即经济发展慢、规模小、且基础设施建设较差,这些城市都位于中西部地区。因而,如何加快这些城市的发展以带动周边地区的进步,是影响我国整体经济发展的重要课题。(“西部大开发”战略?)

     


    参考文献:

    [1]方开泰,张尧庭. 多元统计分析引论. 北京:科学出版社,1982

    [2]王国梁。何晓群. 多变量经济数据统计分析. 西安:陕西科学出版社,1993

    [3]方开泰. 实用多元统计分析. 上海:华东师范大学出版社,1989

    [4]M.肯德尔. 多元分析. 北京:科学出版社,1999

    [5]Bryan F.J.Manly. MultivariateStatistical Methods: A Primer. Chapman and Hall, 1986


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  • 国内机床发展水平和现状

    千次阅读 2018-01-28 10:32:14
    在普通加工领域,其实没有什么本质性差距,比如说像深沟球轴承,在中低端产品上工艺和NSK、SKF之类的国际大品牌之间没有太大的差距,说来说去就那么一点东西,有差距在要求不高的场合里影响也不大。 在民用高端领域...

    在普通加工领域,其实没有什么本质性差距,比如说像深沟球轴承,在中低端产品上工艺和NSK、SKF之类的国际大品牌之间没有太大的差距,说来说去就那么一点东西,有差距在要求不高的场合里影响也不大。

    在民用高端领域里差距还是比较大的,一个是国产加工设备达不到要求,还有一个是企业自身缺乏研发能力。还是拿轴承来说,NSK技术中心的人数估计比哈瓦洛天马人本万向加起来还多,企业自身缺乏成体系的研发能力,自然在民用高端领域无法和外国竞争,加上技术壁垒和政治因素的封锁,高投入高风险,很少企业愿意花大代价去提升档次。

    在军用领域因为国家力量和不计成本的生产方式,其实并没有什么落后,某些加工方式上还是超前的,至于发动机之类的不光光是加工水平的问题,本身起步晚,发展速度已经是很快了。

    其实我个人认为限制国内加工的因素中有一个是很致命的,就是材料及材料处理工艺的落后。还是拿轴承做比方,对于轴承钢的热处理,无论是马氏体淬火、贝氏体淬火还是各种温度的回火一直到各种各样的特殊表面处理,国外已经发展的十分成熟了,有着完善的解决方案,可以根据产品的尺寸、用途进行定制化的材料设计和处理。而国内只在最基本的马氏体淬火上研究比较透彻,其他很多方面都刚刚起步,保守估计有超过30年的差距。


    我国数控机床技术与国外的差距究竟是在什么方面?是水平、精度、功能、刚性还是可靠性问题?不妨听听业内人士的看法。
    声音一:中国造不了高精度机床的原因是多方面的,但主要原因是缺乏工人和一般的企业培养不了高技能人才。举个简单的例子,培养八级钳工耗资就不是个小数字,而且时间也很长。并且,8级钳工也不能止步不前,也需要时不时去进修一下,另外还要经常给他高难度的工作(小工厂根本培养不起),不然技术会生疏的。总结一下,培养出一个高水平工人,没有5~8年的时间根本办不到,再换一个角度,即使培养出了高水平的工人,如果企业制度不能提供优越的条件,也留不住这样的人才。这就造成了很多工厂不愿意在资金去培养优秀工人。
    其次是没有这个精力去设计生产高水平的机床。有时候一台机器造下来要花两三年的时间,以德国为例,以前加工一根卧式铣床的刀具轨需要的工人数为一名工程师,两名技师,3~5名高级工人(大约相当于国内刚拿到8级钳工证的人),而且也非常耗时间,大约要半年(包括精加工和表面处理,以及修配)。
    这样下来,除非是大规模企业,小企业根本负担不起这样的开支和时间。以前,国家也不足够重视,所以高精度的机床一直没有太大的进展。不过现在机械工业作为国家工业的基石已经成为最薄弱的一环,各方面已经开始不断重视机械工业的发展。估计不久应该能有较大的进展。
    声音二:中国机床差主要是在质量和数控伺服系统,而质量差很多时候是由一个员工的责任感决定的。有很多这样的例子,比如,配合不到就用锤子敲进去,不使用浮动镗来保证孔的型位误差。
    另外,数控伺服系统是硬伤。中国主要使用西门子和日本发那科系统,自己的数控系统就差一些,还有主要在伺服电机上的差距。中国的材料也不行,比如,刀具材料无法在6000转以上的环境工作,在新型材料的研究上中国落后了很多,在相同条件下国外的材料和工艺都比我们要好。
    一般国产的机床可以使用4~5年,但是要年年校正,用激光校正仪,还有就是精度和容错性比较差,故障处理更是跟不上。还有在航空业使用的机床上有很多设备是专用机床,一般数控机床的精度在0.05mm到0.001mm之间,但是远不能满足高精度零件的加工,只能加工一些中高精度要求的产品,对于象陀螺仪这类零件就需要专用机床。
    虚拟机床、快速成型技术、纳米机器这些新技术的出现已经打开了机器制造业新的大门,遗憾的是由于我国电子工业、材料技术的落后,已经落后10~15年了,所以,从某个角度看,我们的机床和国外的机床差距还在加大。
    声音三:在中国制造业,工艺远比制造难度要大的多,如钛合金焊接技术,大型弹射器的气密技术等等,中国缺的不只是技术工人,更缺的是工艺师。可以说,中国机床严重缺少各方面专家、人才,许多关键性技术(如刚性、热变形、振动、噪音、精度补偿等)没有从根本上解决。还有就是材料、模具、数控的人才缺乏,没有这方面足够的人才,中国的机床产业要赶上国外先进水平又谈何容易!
    声音四:机床工业对机床的特点与发展规律认识不足够清楚,不仔细研究国情和实际需求,盲目赶超世界先进水平,而不去认真打好技术基础,因此常沾沾自喜于个别产品的开发,而整个主机及配套件的科研、设计、制造和供应却没有从根本上解决。对国情缺乏深入分析,就想当然地要盲目赶超世界先进水平。虽然我们利用和引进国外先进技术合作生产了许多一、二流先进机床产品,但没有解决好这个根本问题,因此,虽可能兴旺于一时,但不能持久。
    声音五:以我在机床行业30年经历来看您说的不完赞同,1)中国从洋务运动开始政治动荡太大;2)杰出人才主要是为官、经商,实业难耶!3)机床行业领域长期合作研发配套环境,特别是互信共赢商业环境没有形成!4)技术没有体现应有商业价值。5)机床厂的规模不在大,而在精、专、深。6)知识产权保护有较大的提高。
    声音六:其实中国人才很多主要是体制方面原因造成大量专业人员流失或半途而费,无论国企还是民营企业都在抄袭走捷径最后自己没有核心技术在手更没有提高自己竞争力,产出的机加设备精度差噪音大使用寿命短,材料方面更不用说矿石都是进口的炼钢工人收入低责任心肯定不强,炼钢设备不更新那届领导都不愿意投钱买设备,这几个原因不可能炼出好材料来, 现在无论合资厂还是国产轿车厂看看他们的设备进口的比例达到多少就说明问题了。


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    讲讲一个从事机床加工的人的经历和感受(这段经历大概是在2015左右):
    虽然只工作第一年做process engineer,但以那时的工作强度,换算一般人的两三年也不为过吧;感触挺多,那时拜了公司的首席机械工程师(他同时也是首席电气)为师。经常下班后和他取经,然后一个人在办公室加班看资料,周末也喜欢去加班,喜欢看牛逼设备。
    机加工水平如何?不如我们先来谈谈设备吧。列举我看过并大部分使用过的设备:
    日本:Mazaka(卧式加工中心+卧式数车), MAKINO(卧式数车), Mitsubishi(慢走丝线切割), Sodick(慢走丝线切割) ,OKUMA(卧式数车)
    德国:Index(竖式加工中心+卧式数车), DMG(竖式加工中心), SAACKE(竖式磨削中心)
    美国:Hardinge(卧式数车)
    香港:Johnford(竖式加工中心)
    英国:Renishaw(自动探针)
    国产:沈阳机床,大连机床,昆明机床,云南机床,汉川机床(各种车,铣),迪蒙数控(电火花,俗称电穿)

    接触过加工系统如Fanuc的i系列,SIEMENS,OKUMA,Mitsubishi和国产的;光栅如HEIDENHAIN;刀片用过京瓷,Mitsubishi;刀具系统用过Seco,Widia,Sandvik,NTK;夹具记得起来只有德国SCHUNK了。

    你要最好有动(静)平衡,主轴转速等概念,理解起来通透些。同量级(包括加工行程,适加工产品,数控系统,同为旗舰机等),外货比国货表现在:
    1. 吃刀深,加工效率高(注意不仅是速度,含质量)
    2. 设备动/静刚性好(震动小,同参数加工,合理的加工参数外货摸安全门感觉不到震动或很小)
    3. 核心部件寿命长(如主轴,配套的伺服电机等)
    4. 柔性强(切换加工其他零件)
    5. 人机互动性强(德欧系≥美系>日系……远大于国产)差距的话,问过首席(他出差多);他说保守和德国差50-70年吧,和日本可能略小点。
    技术封锁是真实存在的,我之前在X军工,我们采购的德国设备,是委托香港贸易商或与德中关系好的第三方(欧盟有规定,不允许直接出口,但擦边球还是可以的)来采购,那设备从采购到我离职都没来 。其二,日本Fanuc给中国用的30i系统,人家自己早用40/50i了和更高级系统了。
    至于你说的端圆跳不超1mm(我觉得这个误差其实比较大了),即便日本没有100%的公司能做到,根据我的经验也相信有95%+能做到,因为用过日本的设备。
    没有对比就没有伤害,经典案例说一下吧,历史故事日本“东芝事件”;德国蒂森特鲁伯公司造“古斯塔夫列车炮“再比如,日本机床可加工YAMAHA坦克;德国Zimmermann龙门铣直接加工中型舰艇。公司的话可以看看DMG(2013年已与森精机重组合并了,之前是三家偏科公司的德克尔+马豪+吉迈特,合并后成世界综合第一机床厂),美国HAAS;DMG加工女神雕塑,加工手模;DMG和Mazaka一次性整铝加工头盔(下图为DMG加工的)。



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    机床被称为制造之母,在近代工业革命爆发以来的军事工业发展历程中处于统治性地位,可以说不能自主生产机床就没有国防工业的自主权。

    20世纪80年代末90年代初,中美蜜月期结束,国际关系的重大变化使机床技术引进遭遇困境,西方各国开始对中国实行长期的技术封锁,数控机床正是重点。当年苏联只从日本东芝搞到四台九轴数控机床,就让本国核潜艇静音性能大大提升,令西方苦心经营数十载、耗巨资建成的反潜探测网毁于一旦,可见机床技术的提升对军工产业的发展有多么巨大的影响。


    进入21世纪,我国机床工业进入高速发展阶段。不仅五轴联动机床技术打破了国外封锁,而且大连机床于2006年还研发成功了首台国产九轴五联动数控机床,使中国具备了高端数控机床的制造能力。其中大连光洋科技的高速高精度五轴立式加工中心还获得了北京动力机械研究所、哈尔滨东安发动机等军工企业的订单。

    经过“十一五”、“十二五”两个五年计划,中国数控机床企业通过自身的努力和对德国希斯公司、联合美国工业公司等先进机床企业的并购,使产业整体水平基本具备了国际竞争力,进入中档机床规模产业化、高档机床实现小批量生产的阶段,其中北一机床对德国科堡的收购获得了先进的机床生产技术和科堡经营半个世纪的客户群,还有最近的中国抄底德国工业4.0企业,一口气买了58家德企,并购金额超844亿。






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