從現代製造業看全球化困境(9)

eoiss
王立第二戰研所
Jul 22, 2024

現代製造業說不客氣點,非常的脆弱,只要我們真的把整個產業鏈圖,依照分屬不同公司、工廠,或是屬於世界不同國家,做出展開。我們會發現,任何一個點出了差錯,都會延遲生產,嚴重一點就是停工。之所以現在感覺不到這些問題,是因為這個世界現在很安全,在全球化下競爭大致上是良性的,總有替代方案可以選。然而,仔細想想,真的有這麼單純?

單純?一點都不單純,筆者上篇的示意圖,嚴格說算傳統產業,若是現在講的科技業,情況更為複雜。

因為,每一道製程,每一個零件,由於其精密程度提高,限制更加嚴重。我們可以理解為工具機需求變高,愈發精密的零件需要更精密的工具機,而製程從毫米到微米再到奈米(編:每一階段下降三個數量級,也就是縮小一千倍),能夠生產的廠商更少。

也就是一般製造業的機台設備,具有機械加工能力者都可以按圖施工,產出的設備都可以用在傳統產業上。而科技業,或者是想要技術提升的傳統產業,得要使用更加精密的機台,問題就麻煩了。

精密加工處處「鋩角」,技術全靠時間累積

能夠製造精密加工設備的廠商並不多,並不是製造的理論很難懂,是這些廠商為了要達到今天的程度,下了很大的功夫累積經驗,最終才找到最適合的材料配比、生產條件,讓精密設備可以打造出來。沒有精密加工設備,科技先進的產業武功廢掉一大半,但這些加工設備哪來的?得要用沒那麼精密的設備,人類花好幾年時間慢慢找出生產辦法。

由於解釋太麻煩了,各行各業都不一樣,沒辦法找到共通案例,這邊用概論去談。

若我們想要製造1微米(編:0.0000001公尺)等級的設備,但手邊只有10微米的機台,怎麼去雕切出來?只要轉一下刻度就跳10微米,怎麼辦?各位記得齒輪嗎,齒輪是最基本的機械構造,拿10齒與100齒的兩個齒輪互相卡在一起,我們10齒的轉一圈,100齒的只會轉10分之1圈,齒輪的轉動看的是齒數。

也就是我們把那10微米的機台,接上這個100齒輪,那麼只要轉動小齒輪一圈,就只會動10分之一圈,一圈移動10微米就變成1微米。

概念如此,實務上沒那麼簡單啦,轉的方向,齒輪的精密度、強度,刀具的精度、硬度,都要考慮在內。理論上,我們當然可以用大1000倍的機台去生產,加裝可以切分1000份的齒輪組即可,實際上不行啦。這得要提一下力學,天底下沒白吃的午餐,省力費時跟省時費力不能共存,齒輪的力傳導倍數差太大,強度不夠就會碎掉。

  • 編:沒機密機械改用手工就好(中國專用)

需百十國廠商協力,想讓高科技儀器「動起來」不簡單

好了,對精密加工有興趣的文社組朋友,得要找書來看比較快。我們繼續往下談,重點在於,我們要製造高精密的設備,當中的零件數量遠遠超過簡單的車床,理由在前幾段說的,一次差1000倍,還不如設計三個相連部件,部件差10倍,乘起來1000,而部件越多,連接要精準無誤差就越難,尺度越小的機台,會需要其他協助的工具。

白話說,就是精密儀器要用到的零件非常多,請回到這幾篇的產業鏈展開圖,一台精密儀器要用到20個國家生產的1000個零件,缺了當中幾個,精密度就會降低,再多缺幾個,等於沒有功能。

各位還會覺得,涉及20多個國家,超過100家廠商,供貨還是這麼簡單嗎?

俄烏戰爭時,有人提到俄國坦克上的光電熱儀器,不少來自西歐,開戰後直接斷貨就沒輒了。為何沒人想到,直接從原物料去斷,是斷不掉還是不知道怎麼斷?

答案是,兩者皆有。

沒有在該項業界待夠久的,會抓不到整個產業鏈,也就是要斷掉哪家廠會搞不清楚。斷不掉是指,如果想要越過禁令,透過第三國的私人公司偷買,方法多的是。

問題在於,就算你有這款熱像儀的所有原物料,也組不出來。別說整台,每一個零件都造不出,即便你想盡辦法讓同行生產出這些零件,組起來的效能也會遠低於原廠。

連零件都高科技:極度仰賴「安定」的製造業

現代製造業只要進入高精密度,如何校正、匹配,就是一門專業,連安裝都可以稱之專業。

也就是說,前幾篇提到,製造業的邏輯,從原料、加工、生產、出貨,大致上是沒有錯的。但科技商品已經分不出誰比較重要,每一個專家都只會這龐大流程中的一小部分,就算我們都是博士,也僅能搭建出其中一大部分,且需要多年經驗才能調整到生產最佳化。

在這種世界,安定才是製造業最根本的基礎,所謂斷貨的邏輯,大致上成立,實際上每一個環節都可以斷,非常的不穩定。一般性消費品要找替代還好,軍事武器就不是這一回事,失之毫釐差之千里。

那麼,這跟全球化困境有什麼關係?

有喔,就是安全兩個字,現在的世界很安定嗎?為何緊張的人越來越多?

因為許多人發現,以為掌握了某些關鍵生產流程,就能高枕無憂。實際上要整條產業鏈、整個產業網都掌握才安全。而這些錯綜複雜的產業網絡,追根究柢下去,會回歸到哪裡?

最初那幾篇說的,礦產。

戰雲密佈之際,不宜再用「和平」思維看世界

你沒有的東西就是沒有,在和平的世界中,你可以高價收購,簽約壟斷,但在不安全的世界中,除非有全球投射武力,這些都可能是空中樓閣。

舉個案例,全球最大鈷礦產地在剛果內陸,全球最大的鈷礦提煉廠在中國,所以合起來你可以得到中國壟斷世界鈷礦的結論?

說是的可以去撞牆,這是和平年代,大家遵守約定的前提。

鈷礦石在剛果,由軍閥們所控制,他們很守約定嗎?如果當地情勢這麼好,中國幹嘛積極派遣維和部隊去剛果。

再說,鈷礦石提煉並不是最新科技,中國有這麼大的壟斷權,幾乎可說是不在乎環境汙染的結果,不代表其他國家不能做。如果世界安全出問題,只消一小隻艦隊封鎖剛果,中國就沒有辦法了,因為中國海軍連打出麻六甲都很困難,到西非維持整條海運暢通是作夢。

鈷礦不在中國提煉,跑回美國蓋廠,電動車還會這麼便宜?這對世界經濟會不會造成影響?與鈷有關的產業很多,連鎖反應下會如何?

這只是其中一個元素,現代製造業用到的可不只這些。

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