国人嫌弃，苹果却离不开？冰火两重天的中国螺丝行业

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国人嫌弃，苹果却离不开？冰火两重天的中国螺丝行业

' o* U! _: U+ K3 ~% f6 F8 f3 k7 b直观学机械  今天
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法律顾问：赵建英律师
我们提到高铁制造时，经常离不开“永不松动的螺母”。据说高铁上小小的螺母不是采用国产，而是采用日本哈德洛克工业株式会社的永不松的螺母。原因是国产的许多螺丝螺母很松，经常崩牙断裂。然而在另一方面，我们大肆追捧的苹果，却离不开中国的供应链，否则连 Mac Pro 的螺丝都没得用。这是什么原因呢？
（注:本文中螺丝包含螺栓、螺母等紧固件。）
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2 [. P) P! ~1 O# q( y4 b' _《纽约时报》说出了背后的故事：
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故事发生在七年之前的2012年，苹果公司首席执行官库克在电视上宣布，苹果公司将在美国生产苹果的Mac Pro电脑。他当时信誓旦旦的说：苹果将逐步实现本土化生产，而Mac Pro电脑的生产是迈出的第一步。一时间，美国民众欢呼雀跃。
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5 z  x' w  A9 v. b$ c3 _8 l7 ~( t8 P9 l但是时至2019年的今天，苹果手机始终无法实现本土化生产，甚至连特朗普的威逼利诱也无法动摇IPHONE的离岸生产决心。
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三位匿名参加这个项目的人士后来说出了秘密。苹果公司在德克萨斯州生产Mac Pro电脑，当地但却找不到高品质螺丝供应商。

) _, w4 E$ h' v# x5 ~1 c无需惊讶！就是一颗小小的螺丝，难倒了苹果。

, G$ B% P4 e& x# L+ ?在中国，只要苹果一声令下，苹果的合作厂家们能够在极短时间生产大量定制的高质量螺丝，这个极短时间可以用小时为单位。然而在美国德克萨斯州，这样一个拥有DELL、德州仪器等著名IT硬件巨头的地方，却找不到合适的螺丝供应商，更不要说美国其他地方了。
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) Y. T5 o+ x) W8 i) l因为螺丝短缺，导致Mac Pro电脑的上市日期推迟了数月。最终苹果公司不得不从中国订购了螺丝，才解决了燃眉之急。
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7 U0 a7 U- D; |. r美国产的Mac Pro成为了苹果公司最昂贵的、也是世界上最昂贵的电脑之一，始终无法获得压倒性的市场份额。苹果这时明白了，如果将制造工厂搬回美国，那么苹果手机将彻底丧失竞争力！

; R  D. U# `. ]; a! O2013年底型号的Mac Pro上的一颗螺丝钉
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国产螺丝品质真那么遭？

苹果对产品零部件质量的严苛举世皆知，能给苹果大量配套的螺丝，质量必须无可挑剔！苹果使用的螺丝，是用在螺丝自动装配线上的，必须一致性非常好加入！如果由于螺丝一致性不好导致生产停线，索赔的数字将是非常恐怖的，所以质量必须无可挑剔！
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5 E. y  P- }/ a+ V+ [( e苹果的背书，充分证明，只要给出要求，给出合理的价格，中国企业完全有能力提供高品质的螺丝。
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1 }$ F/ p- l4 H6 ?) `某种意义上讲，苹果事件拯救了中国螺丝行业，这就像一个已经被贴上劣等生标签的学生，走投无路之际，苹果递上了三好学生的奖状。
关于中国造不造得好螺丝，这是一个伪命题，无须争论。

% t5 B$ y  x# y9 x* N我们应该讨论的是，如何正确选购螺丝和使用螺丝。
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为什么中国生产的螺钉的的确确有很多存在质量问题呢？　
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' ^" f/ q' }% C# Z其实这个问题要从三个方面去看待。

9 ]; I/ p9 N, N  s# Y一、很多采购商或者使用单位贪图便宜，选购了质量低劣或者不能满足要求的螺丝。
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$ V1 N$ z+ U& L/ h" u8 o$ \3 O二、并不是中国所有的螺丝都存在问题，存在问题的只是极个别现象，但由于种种原因，事实被夸大了。

三、世界上不存在不出质量问题的螺丝，包括世界一流企业。

中国制造的螺丝又是什么原因导致失效的呢？
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1 @! r1 {; e: H; R- v2 B2 A有可能是制造质量的问题，也有可能是选型问题，更有可能是设计和使用的问题。
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第一类原因是制造质量问题。

# ]3 q9 ~" I  Q螺丝有DIN德标,GB国标，ASME/IFI/ANSI美标,Q汽标，PEM标准，JB标准机械部，EN欧标，ISO国际标准，JIS日标，HG化工标准，NFE法标，UNI意大利标准，BS英标等多种标准。无论采取哪种标准，无论采用什么材料，通过何种热处理方法，只要达到某等级的机械性能，就是某等级的合格螺丝。

/ s, l  J1 {6 U8 ^  P, A达不到某等级机械性能的要求，却虚标等级，这就叫伪劣产品。部分小微企业没有紧固件机械性能的检测设备，只是根据材料、热处理来确定螺丝的机械性能，不经过抗拉、抗扭实验和疲劳测试，就给产品贴上了合格标签，这是典型的对客户不负责。
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) m# O' Y5 z1 f2 p- Z9 e$ m应对螺丝制造质量的方法很简单，履行采购检验标准，基本可以杜绝不合格螺丝，或者采购知名品牌螺丝，大多数的进口品牌螺丝耕耘多年，品牌知名度大，这也是很多企业为什么选购国外螺丝的主要原因之一。

; F, u, t1 _+ R很多企业采购国产螺丝，在没有通过管理输出来帮助供应商降低成本的前提下，强行要求供应商每年价格递减5%，在成本普涨的今天，这种行为不啻于鼓励供应商偷工减料，降低产品质量。买奔驰，只花拖拉机的钱，怎么可能呢？

) Y+ l; H% x4 v; D第二类原因是选型问题，制造工艺和使用要求不匹配。

螺丝加工工艺分为两类，一类为压力成型，一类为车削成型。

5 \' ^3 A* D/ z2 C前者一般适用于高强度螺丝，为规模性企业所采用的加工工艺。高强度的螺钉制造常采用冷镦的方法，有些大规格高强度螺栓甚至使用热锻压工艺压，这样可以使金属的纤维分布不遭破坏，力学性能较好，螺纹部分则采用搓丝或者滚丝工艺，同样不会破坏金属纤维连续性，而且螺杆根部有圆弧，可以避免应力集中的问题。压力成型的螺丝制造设备相对价格昂贵。
车削成型工艺成本比较低廉，一般适用于强度要求不高的场合。很多小微企业买不起高价格设备，常常用几百元一台的手动仪表车床车削螺丝，此时，金属的纤维分布被破坏了，力学性能（强度）就差，而且，车削制造的螺丝，刀具没有圆角，螺杆根部形成了尖角，应力集中现象比较严重，在拧紧的时候容易折断；而且越是强度高的材料越容易产生应力集中。

如果采购人员不专业，对螺丝的加工工艺和性能不熟悉，在需要高强度的场合，因为贪图价格便宜而选购了车削工艺制造的螺丝，出问题便成为大概率事件。
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可惜的是，作者碰到八成的螺丝采购人员，根本不懂压力成型螺丝和车削成型螺丝之间的区别，包括老外。而一些明知两者区别，却因为利益，按照压力成型螺丝的价格去采购车削成型螺丝的行为，也不是孤例。

  h4 J) G& l2 l5 P第三类是设计和使用的问题。

, Y! A) h& f' U+ C' Q8 j螺丝的强度等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级。如果工程师在设计产品联接的时候，强度等级选择错误，螺丝失效的可能性会剧增。
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! y, m$ n! F5 V3 l0 D) y& m/ k此外，缺乏经验的设计师往往不会考虑干扰和过载对螺丝的影响，特别是振动会对螺丝的疲劳强度带来极大的影响，大大的削弱了螺丝的寿命。

比方说，螺纹联接失效，主要由于拉扭组合变形，特别是扭转变形。由于材料的抗剪强度远小于抗拉强度，在螺纹联接时如果预紧力加载过大，螺丝往往会被扭断，如果预紧力加载过小，螺丝又容易松动。
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另外，从很多的螺丝破坏来看，疲劳破坏是机械失效的最主要的原因。所以，为了保证一定的疲劳寿命，在设计时一定要乘以一定的保险系数。保险系数选择不当，很大程度上会导致螺丝失效。
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文章开头我们提到关于中国高铁离不开国外防松螺母的言论，事实亦并非如此：
: V" ~- v" r. C- j- }国外进口的防松螺母的确质量非常好。国内最早生产高铁列车的中车青岛四方股份公司，最早与日本企业合作引进技术，原型车选用的是国外品牌防松螺母，在使用过程中，沿袭使用了该产品，但从螺栓总量的占比上看，数量不足1%，而且并非不可替代。中国另外两家高铁生产企业，中车长客股份公司与中车唐山公司，采用的不是日本技术，所以生产的高速动车组并没有使用国外品牌防松螺母。
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来源: New York Times，作者: JACK NICAS
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