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日本半導體分分鐘教你重新做人,中國應該再學日本30年!

在高鐵一等座上忍了54分32秒後,我的朋友康總沖向洗手間。

現在是2017年,不必忍受綠皮火車上的旱廁,管道一根腸子通到底,隨著列車行駛,狂風吹腚;更不必穿越逃票狗的人牆,鮮美的汗味兒辣瞎眼睛;

如今,高鐵縱橫阡陌,將工業4.0散發的快感普及四面八方,新聞APP上滿眼的「中國高鐵時速350,秒殺新幹線」。

2分鐘後,康總提上褲子,洗手離開。就在這時,洗手台側面露出的日文說明令他瞬間索然無味:

「怎麼連洗手台這種破玩意兒,還要從日本進口?」

事實上,作為「全球第二大經濟體」,中國從日進口產品卻絕不僅是一個洗手台。

2015年黃金周,中日之間波瀾再起,大批中國遊客趁著放假跨過日本海,佔領島國大街小巷,瘋狂搶購商品。

從此,大和民族詞典里生生多了一個詞:爆買。

當地民眾萬萬沒想到,號稱「世界工廠」的大哥大嫂們搶購的商品中,主力軍竟然是馬桶蓋、電飯煲這些小家電。

理由極其簡單,便宜,好用,國內買不到。

多數人可能認為,這僅僅是一次島國奇技淫巧的勝利,實際上,跨洋爆買背後是日本製造業強大實力的展現。

更何況,這只是冰山一角。

要知道,評判一國製造業實力是否強大,不在量,而在精,其最終體現就在製造業萬王之王,精密製造上。

其不僅承載著工程機械、機床、汽車、冶金、石油、電力、鐵路、奢侈品腕錶基礎,更是航空航天、軍工核心,艦船潛艇、火箭直升機無不仰仗精密製造業——

每一個發達國家可以放棄任何產業,必須牢牢握在手裡的,唯有精密製造業。

上世紀80年代中,整個北約海軍全在喊,蘇聯軍艦潛艇螺旋槳噪音大幅降低,極難發現,資本主義世界一片風聲鶴唳。

後來才知道,是日本東芝將4台9軸「民用」數控機床賣給蘇聯,隨即,伏特加大哥的潛艇軍艦螺旋槳精密度上了天,航行噪音大幅降低,悄么聲四處跑——

史稱「東芝事件」。

從此,西方世界花了百億美元,經營幾十年的反潛探測網報了廢,至今,美國海軍在俄羅斯潛艇面前仍是半瞎。

而被蘇聯視為珍寶、北約視為機密的東芝機床,正是日本精工的代表,哪怕僅僅是民用級別。

你可能不知道,機床是工業之母,製造機器的機器,核心中的核心。

作為世界上機床業技術最發達,利潤最高的龍頭,日本機床業幾乎承包了全世界所有頂級機床需求。

從歐洲汽車,到NASA火箭,你能想到的工業產品,無不打著MADE IN JAPAN的鋼印。

全球第一品牌「yamazaki mazak - 山崎馬扎克」是NASA及波音供應商,美軍岩島兵工廠機床特供方,瑞典皇家科學院評選的最佳公司,還是俄羅斯軍工供應商,響噹噹的黑白同吃。

來自英倫的王子殿下看了也頻頻點頭,表示讚許:

另一家機床公司,SNK(新日本工機)更是深藏功與名。

其5軸龍鏜銑機床專負責美軍F22發動機的超精密加工,美國空軍能不能上天得看人眼色。

此外,義大利超跑教皇布加迪威航的W16,還有法拉利V8同樣依靠日本,其發動機由松浦機械5軸機床生產,羅馬米蘭大家族們眼巴巴仰仗島國技術飆車。

今年,指尖陀螺被街頭小潮人們玩轉上海新天地、廣州北京路,日本製造坐不住了,不就是個能轉的軸承么?

我來。

今年8月,日本精工(NSK)推出全世界最精密的指尖陀螺,旋轉時間長達13.5分鐘,工藝號稱取自航天軸承——

一副教你重新做人的王之蔑視。

此外,日本精工的加工技術在生活方方面面無不體現,在一塊金屬上切割後,毫無間隙,簡直天衣無縫:

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嵌合隙間僅僅2微米,和細菌在同一數量級:

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除了機床、軸承,精密光學儀器也一點不甘居後。2007年,「嫦娥一號」發射,中國探月工程打響第一槍。

與其同期發射的日本「月亮女神號」探月器卻被忽略,上面攜帶的14台儀器精密度超越其他國家10-100倍,以此,日本成功繪製人類第一張最完整精確的月球地形圖。

返回圖片堪比1080p,嫦娥的床頭也能看得清清楚楚:

每天戴在你我手上,代表人類機械手工藝最後堡壘的腕錶,同樣是日本製造的驕傲。

1881年,小技術宅服部金太郎創立自己的鐘錶社,隨後這家小店迅速膨脹成日本最大鐘表製造商,「Seiko - 精工」。

在日本精工崛起前,瑞士鐘錶才是世界工廠,絕大部分普通鐘錶產自這裡,人手一隻。但日本鐘錶匠們不服,他們憑著一個字:愣,不管怎麼樣,玩命neng。

1967年,瑞士人第一次成功發明石英錶,人類計時當即告別上發條的機械錶時代。此時,瑞士鐘錶匠們還沉浸在「鐘錶正統」的春秋大夢中,絲毫意識不到大廈將傾。

2年後,日本精工搶先推出第一款商業石英錶,ASTRON 35SQ,開始將瑞士鐘錶逐出大眾市場。

1年後,日本精工與老牌鐘錶王國各大品牌一決機械錶工藝高下,旋即大獲全勝。美國「華盛頓郵報」給出大幅標題:「王朝的交替——瑞士王朝的崩潰」。

此後,瑞士鐘錶迅速凋敝,60000人下崗,上千公司倒閉,最終只得演變為奢侈品。

日本腕錶工藝從此名揚世界,直到今天,全球石英錶仍尊日本為王,甚至不少瑞士石英腕錶仍使用日本機芯,毫無疑問,這是日本製造的驕傲。

不止這些領域,半導體、重工、電子、光學、金屬材料各個領域,日本無不佔據重要地位,名企林立,工業完備性甚至超過德國:

重工及工程機械:東芝,日立,三菱重工,小松

電氣及自動化:三菱電機,發那科

汽車:豐田,本田,日產,電裝

電子:TDK,基恩士,SMC,住友電工

金屬材料:新日鐵,旭硝子,神戶制鋼

光學:尼康,佳能,柯尼卡美能達,理光

2012年,海爾砸下54億收購日本三洋的洗衣機、空調業務;4年後,美的緊跟其後,收購東芝家電業務,日本電器被國人追捧的時代成為歷史,不少人為此無比雀躍。

但實際上,砍掉低附加值產品線,專註高端精密製造,對日企來說同樣也是一次階躍升級。

記得前段時間,吳曉波老師在節目里提及一位日本建築師來到上海,置身廣廈千萬間感慨我們高效的生產力。當他打開窗戶,摸金屬窗棱,卻被上面的鋼刺劃傷。

他說,在日本這是不可能發生的。

有人可能覺得捧起日本製造,就是崇洋媚外。但在我看來,與其總拿中國與外國對比,不如放下情緒,正視別人的優點讓自己更好。

想起電影「教父」里,老柯里昂那句名言:

永遠不要仇恨你的對手,這會影響你的判斷力。

1、日本半導體產業:「官產學」一體化打造全球半導體中心

全球半導體產業1950s 起源於美國,於1970s-1980s 完成了第一次由美國到日本的產業轉移。在產業轉移期間日本由政府牽頭,企業和研究機構共同協力取得了巨大的技術成果,在成本和技術的優勢下,日本企業藉機迅速成長擴張,到1990 年日本已佔據全球存儲晶元超過50%的市場份額,在全球十大半導體企業中佔據了六個席位。

1990s 以後,伴隨著第二及第三次的半導體產業轉移,日本技術及成本優勢喪失,市場份額迅速跌落。

2、日本半導體材料:產業鏈上延,承接半導體昔日輝煌

雖然日本半導體產業份額已經跌落,但是日本在半導體材料領域延續了半導體昔日的輝煌。2015 年日本半導體材料市場份額額達52%,自身消費15%,在14 種半導體重要材料方面均佔有50%及以上的份額,是全球最大的半導體材料輸出國。

3、日本半導體材料企業:厚積薄發成就領域細分龍頭

在多年的發展歷程中,日本湧現出了一批諸如信越化學、凸版印刷、日本合成橡膠等半導體材料細分領域龍頭企業,在這批企業的帶領下日本半導體材料得以不斷壯大發展。其中信越化學主要依靠技術優勢,通過產品研發獲得內生增長。而凸版印刷株式會社更多依賴外延和合作的方式來完成擴張。

4、給我國的啟示

透過日本半導體產業興衰的歷史,結合日本半導體材料企業的崛起歷程,可以給予國內企業以下幾方面的啟示。

1、 通過「產官學」一體化進行國家級基礎攻關研究,技術水平是第一生產力。

2、找准具有高附加值的核心產品,避免產品分散。

3、積極進行海外研發、合作研發,不同方面技術的碰撞才能誕生創新的火花。

4、經營模式的及時轉型,跟隨時代的發展及時進行徹底而有力地企業經營模式轉型才能獲得客戶的充分認可。

一、日本半導體行業發展歷史

(一) 半導體產業轉移歷史

半導體產業是電子信息產業的基礎,代表著當今世界最先進的主流技術發展。

半導體產業於上世紀五十年代起源於美國,之後共經歷了三次大規模產業轉移。第一次是在1970s末期,從美國轉移到了日本,第一次轉移後日本成為世界半導體的中心;第二次是上世紀八十年代末期至九十年代初,產業從日本轉移到了韓國、中國台灣和新加坡等地,形成了世界範圍內美國、韓國、台灣等國家和地區多頭並立的局面。第三次是二十一世紀以來,我國由於具備勞動力成本等多方面的優勢,正在承接第三次大規模的半導體產業轉移。

(二) 日本半導體企業發展階段概述

日本半導體企業的發展依次經歷了崛起(1970s)、鼎盛(1980s)、衰落(1990s)、轉型(2000s)四個階段。

1、崛起:1970s,VLSI研發聯合體帶動技術創新

上世紀70世紀初,日本半導體產業整體落後美國十年以上。70世紀中期,日本本土半導體企業受到兩件事的嚴重衝擊。一件事是日本1975、1976年在美國壓力下被迫開放其國內計算機和半導體市場;另一件事是IBM公司開發的被稱為未來系統(FutureSystem,F/S)的新的高性能計算機中,採用了遠超日本技術水平的一兆的動態隨機存儲器。

1976-1979年在政府引導下,日本開始實施具有里程碑意義的,超大規模集成電路的共同組合技術創新行動項目(VLSI)。該項目由日本通產省牽頭,以日立、三菱、富士通、東芝、日本電氣五大公司為骨幹,聯合了日本通產省的電氣技術實驗室(EIL)、日本工業技術研究院電子綜合研究所和計算機綜合研究所,共投資了720億日元,用於進行半導體產業核心共性技術的突破。

VLSI項目是日本「官產學」一體化的重要實踐,將五家平時互相競爭的計算機公司以及通產省所屬的電子技術綜合研究所的研究人才組織到一塊進行研究工作,不僅集中了人才優勢,而且促進了平時在技術上互不通氣的計算機公司之間的相互交流、相互啟發,推動了全國的半導體、集成電路技術水平的提高,為日本半導體企業的進一步發展提供平台,令日本在微電子領域上的技術水平與美國並駕齊驅。項目實施的四年內共取得了約1000多項專利,大幅度提升了成員企業的VLSI製作技術水平,日本公司藉此搶佔了VLSI晶元市場的先機。

同時政府在政策方面也給予了大力支持。日本政府於1957年頒布《電子工業振興臨時措施法》,支持日本企業積極學習美國先進技術,發展本國的半導體產業。1971年、1978年分別頒布了《特定電子工業及特定機械工業振興臨時措施法》、《特定機械情報產業振興臨時措施法》,進一步鞏固了以半導體為核心的日本信息產業的發展。

2、鼎盛:1980s,依靠低價戰略迅速佔領市場

該階段,日本半導體產業的主要競爭力是產品的成本優勢和可靠性。

日本半導體業的崛起以存儲器為切入口,主要是DRAM(DynamicRandomAccessMemory,動態隨機存取記憶體)。到上世紀80年代,受益於日本汽車產業和全球大型計算機市場的快速發展,DRAM需求劇增。而日本當時在DRAM方面已經取得了技術領先,日本企業此時憑藉其大規模生產技術,取得了成本和可靠性的優勢,並通過低價促銷的競爭戰略,快速滲透美國市場,並在世界範圍內迅速取代美國成為DRAM主要供應國。隨著日本半導體的發展,世界市場快速洗牌,到1989年日本晶元在全球的市場佔有率達53%,美國僅37%,歐洲佔12%,韓國1%,其他地區1%。

80年代,日本半導體行業在國際市場上佔據了絕對的優勢地位。截至1990年,日本半導體企業在全球前十中佔據了六位,前二十中佔據十二位。日本半導體達到鼎盛時期。

3、衰落:1990s,技術和成本優勢喪失,市場份額迅速跌落

從微電子行業的世界技術發展趨勢來看,進入上世紀九十年代,在美國掀起了以downsizing為核心的技術革命,以PC為代表的新型信息通信設備快速發展,但日本在該領域未有足夠準備。同時日本在DRAM方面的技術優勢也逐漸喪失,成本優勢也被韓國、台灣等地取代。

PC取代大型主機成為計算機市場上的主導產品,也成為DRAM的主要應用下游。不同於大型主機對DRAM質量和可靠性(可靠性保證25年)的高要求,PC對DRAM的主要訴求轉變為低價。DRAM的技術門檻不高,韓國、台灣等地通過技術引進掌握了核心技術,並通過勞動力成本優勢,很快取代日本成為了主要的供應商。1998年韓國取代日本,成為DRAM第一生產大國,全球DRAM產業中心從日本轉移到韓國。之後,韓國一面繼續維持DRAM的生產大國地位,一面開發用於數字電視、行動電話等的SOC,雙頭並進;而台灣通過不斷增加投資,建成了世界一流的硅代工公司——台積電和聯電,開發了一種新的半導體製作模式,同時積極研發,在部分尖端技術上已經可以與日本齊頭並進。

該階段,日本半導體產品品種較為單一(過於集中在DRAM上),產品附加值低;同時未跟上世界技術潮流,日本半導體產業在該階段受到重創。截止2000年,日本DRAM份額已跌至不足10%。

4、轉型:2000s,合併整合與轉型SOC

為挽回半導體產業的頹敗之勢,日本半導體企業首先進行了結構性改革。除Elpida外所有其他的日本半導體製造商均從通用DRAM領域中退出,將資源集中到了具有高附加值的系統集成晶元等領域。2000年NEC、日立的DRAM部門合併,成立Elpida,東芝於2002年賣掉了設在美國的工廠,2003年Elpida合併了三菱電機的記憶體部門。但Elpida於2012年宣告破產,2013年被美光購併,標誌著日本在DRAM的競爭中徹底被淘汰。

另一方面,日本重新開啟了三個較大型的「產官學」項目——MIRAI、ASUKA和HALCA。三個項目都於2001年開啟,以產業技術綜合研究所的世界級超凈室(SCR)作為研發室,「ASUKA」項目由NEC、日立、東芝等13家半導體廠家共同出資700億日元,時間為2001-2005,主要研製電路線寬為65納米的半導體製造所必須的基礎技術;「MIRAI」項目時間為2001~2007,由日本經產省投資300億日元,由25家企業的研究所和20所大學的研究室共同研究;「HALCA」項目除進行實用化製造技術的研究外,還要進一步研究高速度、節省能源的技術。這三個項目從原理、基礎技術、實用技術到量產技術上相互協調、相互補充。此外,日本政府還實施了SOC基礎技術開發項目(ASPLA)等,進一步對之前的項目研究成果進行再開發。

目前世界半導體產業進入到寡頭時代,競爭格局相對穩定。儘管日本企業在半導體設備行業份額日益減少,但在半導體的一些其他細分行業以及半導體材料領域,日本企業仍保持著優勢地位。DRAM領域主要的生產商是三星、Hynix和Micron(包括收購的原日本Elpida);NAND領域是東芝(與Sandisk合資的四日市工廠),三星和Micron;半導體製造設備是TEL,Screen,日立高科等;半導體材料是JSR,TOK,信越等;晶圓有信越,SUMCO等。

這個世界上幾乎所有的高科技公司,比如三星,intel,蘋果,高通等等,如果沒有日本的高精度設備,配件,解決方案,這些公司至少倒退10年。

不信?

舉個例子:

這幾年不管是VLSI Research,英特爾最佳供應商里的SCQI和PQS都是日系刷榜(8家SCQI6家日系,18家PQS11家日系,連iphone里1000多項核心部件就有一半以上來自日本)。

還不信?

接著看。

日本有11家企業獲得英特爾PQS獎。

全球任何企業要獲得英特爾PQS獎,都需要在成本及質量方面獲得80%以上的分數,並在改進計劃方面也獲得80%以上的分數才能獲獎。

日本再次刷榜——

感恩讚賞,為中國芯加油!

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