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數(shù)控機(jī)床,,是制造機(jī)器的機(jī)器,。近十年來,被稱為世界工廠的中國(guó),,很自然地成為數(shù)控機(jī)床大顯身手的地方,。盡管日益繁榮的國(guó)內(nèi)市場(chǎng),拉動(dòng)了我國(guó)的機(jī)床制造業(yè),。但業(yè)界普遍認(rèn)為,,我國(guó)制造的機(jī)床仍缺乏與強(qiáng)國(guó)匹敵的核心能力。在關(guān)鍵零部件和核心技術(shù)方面,,我國(guó)還需要長(zhǎng)時(shí)間的積淀,。為此,代表委員紛紛呼吁重視數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè),,支持國(guó)貨突破,。
! R) B; m, o/ |( m3 c 由消費(fèi)大國(guó)轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國(guó)
/ F* I" ? B/ ? 十年前,我國(guó)就成為了世界機(jī)床消費(fèi)第一大國(guó),。機(jī)械科學(xué)研究總院原副院長(zhǎng),、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事屈賢明介紹說,2010年全球主要機(jī)床生產(chǎn)國(guó)的機(jī)床消費(fèi)中,,我國(guó)消費(fèi)了將近一半,。8 _2 K+ { D% `/ `- `" Q
與此同時(shí),,我國(guó)機(jī)床的產(chǎn)量也成為世界第一。近十年的國(guó)內(nèi)供給中,,海天機(jī)床國(guó)產(chǎn)機(jī)床占到了三分之二,。高端數(shù)控機(jī)床作為造機(jī)器的機(jī)器,也開始在我國(guó)起步,。# Q3 C0 N3 ?5 \) v1 a
最困難的時(shí)候是1998年,。屈賢明回憶說,我們的數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)占有率只有23%,,當(dāng)時(shí)機(jī)械部一個(gè)主管機(jī)床的部領(lǐng)導(dǎo),,曾經(jīng)憂心忡忡地說了這么一句話:弄不好我們的機(jī)床行業(yè)要全軍覆沒。所以發(fā)展這樣一個(gè)產(chǎn)業(yè),,是一個(gè)國(guó)家利益的體現(xiàn),,是國(guó)家的目標(biāo)。2 _0 r. |" E4 Q0 m9 S
而之后的十年,,隨著中國(guó)制造業(yè)的崛起,,機(jī)床需求被拉動(dòng),促進(jìn)了國(guó)產(chǎn)機(jī)床的技術(shù)進(jìn)步,。去年在南京舉行的數(shù)控機(jī)床博覽會(huì)上,,放眼望去,多是國(guó)產(chǎn)品牌的機(jī)床,。) Y, n% I% y R2 p
機(jī)床水平的明顯進(jìn)步,,使我國(guó)在一些制造業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。例如成功國(guó)產(chǎn)的3.6萬噸的垂直擠壓機(jī),,使我國(guó)能夠生產(chǎn)大口徑厚壁管,,因此日本同類產(chǎn)品的售價(jià)被迫大幅調(diào)低。其他一些重型機(jī)床也達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,,國(guó)產(chǎn)五軸機(jī)床也是標(biāo)志性成就,。5 \: y# c' U; y
屈賢明認(rèn)為,我國(guó)機(jī)床企業(yè)崛起,,最有代表性的就是曾經(jīng)非常困難的沈陽(yáng)機(jī)床,。2006年投資18億,沈陽(yáng)機(jī)床搬遷到了沈陽(yáng)工業(yè)走廊的核心地帶,,建成了世界上單體規(guī)模最大的數(shù)字機(jī)床制造機(jī),,一年可以產(chǎn)十五萬臺(tái),去年的年產(chǎn)值突破了一百億,。
& c4 M; ~/ [. V \- k5 @; r" F 屈賢明樂觀地認(rèn)為,,到2020年,制造業(yè)各領(lǐng)域需要的高檔數(shù)控機(jī)床,將有大量產(chǎn)自國(guó)內(nèi),。6 q/ e0 J; T( c' U8 f4 p3 w" T4 N
高端裝備制造象征國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力
, \* b3 r L) s$ ] 高端裝備制造,,往大了說,象征著一個(gè)國(guó)家的核心競(jìng)爭(zhēng)力,,涉及到國(guó)家的經(jīng)濟(jì)和國(guó)防安全;往小里講,,關(guān)系到很多產(chǎn)業(yè)和企業(yè)的生存和發(fā)展。全國(guó)人大代表,、奇瑞重工公司總經(jīng)理王金富在兩會(huì)中發(fā)言指出,,近十年來,中國(guó)機(jī)械工業(yè)行業(yè)發(fā)展迅速,,中國(guó)已經(jīng)成為名副其實(shí)的裝備制造大國(guó),,但還不是裝備制造強(qiáng)國(guó)。
% C, j& E1 A* W" l2 w0 ]7 _ 在鑒定一個(gè)國(guó)家的機(jī)械工業(yè)是否強(qiáng)大時(shí),,人們都比較在乎幾個(gè)方面的表現(xiàn),。王金富列舉說,,是否掌握了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),,是否具備較強(qiáng)的重大裝備技術(shù)能力,是否具有較高的高端裝備占有率,,其主流技術(shù)裝備品種質(zhì)量是否處于世界領(lǐng)先地位,。實(shí)際上,就是要看高端裝備制造業(yè)發(fā)展得如何,。
( @% V2 S: K/ D( ~3 ]2 H 鑒于高檔數(shù)控機(jī)床和基礎(chǔ)制造裝備對(duì)我國(guó)裝備制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵支撐作用,,《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》(20062020年)明確將高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備列為國(guó)家16個(gè)科技重大專項(xiàng)之一。
6 g7 A, ~4 J4 K% T1 d# ^0 \ 高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備科技重大專項(xiàng)重點(diǎn)開發(fā)航空航天,、船舶,、汽車制造、發(fā)電設(shè)備制造等行業(yè),。其目標(biāo)是,,到2020年形成高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備主要產(chǎn)品的自主開發(fā)能力,總體技術(shù)水平進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列,,部分產(chǎn)品國(guó)際領(lǐng)先;建立起完整的功能部件研發(fā)和配套能力;形成以企業(yè)為主體,、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系。& E& d% [5 o4 N$ f& i
核心技術(shù)仍被國(guó)外卡脖子
, C) O: ?5 {, w: U ]& D" \7 r 近年來,,在國(guó)家大力拉動(dòng)內(nèi)需和多項(xiàng)鼓勵(lì)政策的驅(qū)動(dòng)下,,機(jī)械裝備制造業(yè)在規(guī)模上實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)勁增長(zhǎng),很多企業(yè)對(duì)高端裝備業(yè)有了熱情,,在主機(jī)層面和零部件上有了明顯的進(jìn)步,。王金富表示:但是,我國(guó)自主品牌制造業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力普遍不強(qiáng),中低端產(chǎn)能過剩,、競(jìng)爭(zhēng)尤為激烈,,很多產(chǎn)業(yè)的高端環(huán)節(jié)都被外資品牌牢牢掌控;同時(shí),在關(guān)鍵零部件和核心技術(shù)方面,,長(zhǎng)期以來一直被外資品牌卡著脖子,。$ z6 k6 q& f( ^& |7 m( R
數(shù)控機(jī)床被稱作工業(yè)之母,這一塊的落后,,使得我國(guó)在制造許多高端產(chǎn)品方面做不到完全自主,。高效的汽車引擎、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤,、飛機(jī)機(jī)身,、核電站構(gòu)件、高速列車頭等等,,都不同程度地依賴國(guó)外的機(jī)床,。
' X& w( e# T" q5 X$ d" T3 D 例如加工發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片,必須極其精確以確保它在高溫高壓下正常工作,,葉片又呈現(xiàn)復(fù)雜的曲面,,必須要高速、超精密和功率強(qiáng)大的五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床來加工,。核電,、燃?xì)廨啓C(jī)的葉片也是這樣。
& p* r( v a8 O1 w" T G 電子工業(yè)等領(lǐng)域需要的高精度透鏡,,還有導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的加工,,也需要超精密的五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床;飛機(jī)腹板和機(jī)翼需要超高轉(zhuǎn)速的機(jī)床;大型飛機(jī)和核電站構(gòu)件需要大型壓力機(jī);航空航天所需的復(fù)合材料制造需要鋪絲機(jī)一切中國(guó)制造業(yè)相對(duì)較弱的領(lǐng)域,機(jī)床加工能力不足都是最關(guān)鍵的障礙,。6 `& g& C) @0 u" A7 ^
國(guó)產(chǎn)高端數(shù)控機(jī)床明顯中氣不足,,而外資品牌對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)更是虎視眈眈。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級(jí),,工業(yè)化初期的需求爆發(fā)式增長(zhǎng)期即將過去,。去年以來,國(guó)內(nèi)機(jī)械工業(yè)需求增長(zhǎng)呈現(xiàn)出放緩趨勢(shì);另一方面,,各行業(yè)對(duì)裝備水平,、質(zhì)量的要求將越來越高。王金富說:與此同時(shí),,相對(duì)于國(guó)際上低迷的經(jīng)濟(jì)局勢(shì),,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)表現(xiàn)比較強(qiáng)勁,使發(fā)達(dá)國(guó)家企業(yè)加大了到我國(guó)爭(zhēng)搶高端裝備市場(chǎng)的力度,。自主高端裝備制造業(yè)賴以成長(zhǎng)的市場(chǎng),,正面臨國(guó)外廠商更為激烈的擠占,。, F" g5 W4 l' v; q7 j
國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床大腦存在明顯弱勢(shì)6 r% Q* {$ f( p: u6 ~* O
在屈賢明看來,高性能數(shù)控系統(tǒng),、電主軸,、納米精度光柵等功能部件及整機(jī)設(shè)計(jì)制造的核心技術(shù),是發(fā)展高端數(shù)控機(jī)床最關(guān)鍵的因素,。
8 J4 _' c$ b8 z! o, K! K$ w 數(shù)控系統(tǒng)相當(dāng)于數(shù)控機(jī)床的大腦,,在整個(gè)機(jī)器的價(jià)值中占到五分之一。它的作用,,是將用戶設(shè)定的加工目標(biāo),,換算成具體的加工步驟,指揮機(jī)床,。目前我國(guó)制造數(shù)控機(jī)床的廠家,,很多是購(gòu)買國(guó)外的數(shù)控系統(tǒng),與自家的機(jī)床集成,。
% A4 \7 Y, k1 p0 U 據(jù)介紹,,近幾年來,國(guó)產(chǎn)的低端數(shù)控系統(tǒng)基本把國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手?jǐn)D出了中國(guó)市場(chǎng);而高端市場(chǎng)則正好相反,,國(guó)產(chǎn)只占不到十分之一,。高端數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)基本上在法那科和西門子等廠家的掌握中。/ ?; {' t# l3 w0 l& e/ g
國(guó)外高檔數(shù)控系統(tǒng),,在高速和高精度表現(xiàn)上,,以及在五軸加工和智能化方面比國(guó)內(nèi)產(chǎn)品表現(xiàn)都好,而且其平均無故障時(shí)間是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的4倍,。
" k( n9 Z! R4 _) S- m7 j 數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、軟硬配件,、高速高精算法都需要長(zhǎng)時(shí)間的研究和改善,。國(guó)內(nèi)電子基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)落后,決定了我國(guó)高檔數(shù)控系統(tǒng)的弱勢(shì)表現(xiàn),。, U4 k1 J/ d) K* J
除了數(shù)控系統(tǒng)水平的差距,,關(guān)鍵零部件領(lǐng)域的薄弱也限制了國(guó)產(chǎn)機(jī)床的高度。在一些機(jī)床展會(huì)上,,也能看到應(yīng)用法那科或西門子數(shù)控系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)高端機(jī)床,,與國(guó)外裝配同樣大腦的機(jī)床相比,轉(zhuǎn)速只有國(guó)外的三分之一,,誤差范圍是別人的5倍,。( [% a. \3 L& R& b
發(fā)展高端數(shù)控機(jī)床研發(fā)必須有所作為
' Y9 ?9 ~1 F9 V 國(guó)外的高檔機(jī)床制造商,以及高檔機(jī)床零部件制造商,,無不是有多年的積淀和雄厚的研發(fā)力量作為保障,。而我國(guó)機(jī)床之所以落后,也正是因?yàn)檠邪l(fā)方面缺乏作為。
- F: [" A( D! b% O Y 即使是最簡(jiǎn)單的零件,,一旦要用在精密機(jī)床上,,都必須達(dá)到一定的精密程度。比如說軸承,,其性能的提升依賴于對(duì)材料,、加工技術(shù)、摩擦磨損,、潤(rùn)滑,、密封、接觸力學(xué)和彈塑性形變等方面的深入研究,,而且需要高精密的加工設(shè)備和檢驗(yàn)設(shè)備,。
2 S/ ?% x( P, g J1 @2 O- T 正因?yàn)槿绱耍敿?jí)國(guó)貨的質(zhì)量表現(xiàn)常常弱于國(guó)外,。比如在數(shù)控機(jī)床的動(dòng)力中心電機(jī)的表現(xiàn)上,,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品轉(zhuǎn)動(dòng)不夠平滑,更容易發(fā)熱,,而且也更容易出故障,。' d1 E& q0 x" |) l
而數(shù)控機(jī)床所需要的功能零部件,比如軸承,、擺頭還有光柵,,國(guó)內(nèi)都處于起步階段,造不出一流水準(zhǔn)的產(chǎn)品,。而最常見的絲杠,、導(dǎo)軌、刀具等部件,,最優(yōu)質(zhì)的貨品也需要進(jìn)口,。( `/ w. O+ E1 \( s9 F- M
之所以如此,根據(jù)報(bào)告分析,,一方面是因?yàn)閲?guó)內(nèi)購(gòu)買機(jī)床的用戶對(duì)精度和質(zhì)量要求較低,,使高檔機(jī)床缺乏市場(chǎng)需求。用戶在技術(shù)改造時(shí)也傾向于資金較低的投入,。而機(jī)床制造廠在訂單充足時(shí)往往顧不上研發(fā),,訂單減少時(shí)又無力研發(fā)。8 B& }* T; k; N: `! h ]5 w+ L- I! V
有專家認(rèn)為,,我國(guó)企業(yè)對(duì)短期利益過度重視,,短期利益成為企業(yè)決策和資源配置的主要依據(jù)。只有直接影響訂單數(shù)的時(shí)候,,企業(yè)才有決心來解決問題,,而因?yàn)闀r(shí)間緊迫,,也基本不可能使產(chǎn)品得到實(shí)質(zhì)的提升。) q- l! z5 n5 t w( x
另一方面,,人才也是一個(gè)瓶頸,。我國(guó)企業(yè)的研究人員往往對(duì)自己手頭上的工作比較熟悉,但在基礎(chǔ)研究方面積累很少,,而且知識(shí)面也窄,,對(duì)技術(shù)問題的認(rèn)識(shí)停留在表面,缺乏解決難題的能力,。人的水平,,決定了機(jī)器的水平。而我國(guó)機(jī)床廠商相對(duì)待遇較低,,也很難留住高級(jí)人才,。日本一家著名的軸承公司,其總部有1800個(gè)研發(fā)人員,,這是中國(guó)同行不敢想象的,。1 ^5 A7 N z8 U9 y3 E
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