我國成為數(shù)控機(jī)床大顯身手的地方
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高端裝備制造,往大了說,象征著一個*的核心競爭力,涉及到*經(jīng)濟(jì)和國防安全;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。近十年來,中國機(jī)械工業(yè)行業(yè)發(fā)展迅速,中國已經(jīng)成為名副其實的裝備制造大國,但還不是裝備制造強(qiáng)國。
數(shù)控機(jī)床,是制造機(jī)器的機(jī)器。近十年來,被稱為*工廠的中國,很自然地成為數(shù)控機(jī)床大顯身手的地方。
盡管日益繁榮的國內(nèi)市場,拉動了我國的機(jī)床制造業(yè)。但業(yè)界普遍認(rèn)為,我國制造的機(jī)床仍缺乏與強(qiáng)國匹敵的核心能力。在關(guān)鍵*部件和核心技術(shù)方面,我國還需要長時間的積淀。為此,代表委員紛紛呼吁重視數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè),支持國貨突破。
由消費大國轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國
十年前,我國就成為了*機(jī)床消費*大國。機(jī)械科學(xué)研究總院原副院長、中國機(jī)械工程學(xué)會常務(wù)理事屈賢明介紹說,2010年*主要機(jī)床生產(chǎn)國的機(jī)床消費中,我國消費了將近一半。
與此同時,我國機(jī)床的產(chǎn)量也成為**。近十年的國內(nèi)供給中,海天機(jī)床國產(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,也開始在我國起步。
*困難的時候是1998年。屈賢明回憶說,我們的數(shù)控機(jī)床市場占有率只有23%,當(dāng)時機(jī)械部一個主管機(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)展這樣一個產(chǎn)業(yè),是一個*利益的體現(xiàn),是*的目標(biāo)。
而之后的十年,隨著中國制造業(yè)的崛起,機(jī)床需求被拉動,促進(jìn)了國產(chǎn)機(jī)床的技術(shù)進(jìn)步。去年在南京舉行的數(shù)控機(jī)床博覽會上,放眼望去,多是國產(chǎn)*的機(jī)床。
機(jī)床水平的明顯進(jìn)步,使我國在一些制造業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。例如成功國產(chǎn)的3.6萬噸的垂直擠壓機(jī),使我國能夠生產(chǎn)大口徑厚壁管,因此日本同類產(chǎn)品的售價被迫大幅調(diào)低。其他一些重型機(jī)床也達(dá)到了**水平,國產(chǎn)五軸機(jī)床也是標(biāo)志性成就。
屈賢明認(rèn)為,我國機(jī)床企業(yè)崛起,*有代表性的就是曾經(jīng)*困難的沈陽機(jī)床。2006年投資18億,沈陽機(jī)床搬遷到了沈陽工業(yè)走廊的核心地帶,建成了*上單體規(guī)模*大的數(shù)字機(jī)床制造機(jī),一年可以產(chǎn)十五萬臺,去年的年產(chǎn)值突破了一百億。
屈賢明樂觀地認(rèn)為,到2020年,制造業(yè)各領(lǐng)域需要的*數(shù)控機(jī)床,將有大量產(chǎn)自國內(nèi)。
高端裝備制造象征*核心競爭力
高端裝備制造,往大了說,象征著一個*的核心競爭力,涉及到*的經(jīng)濟(jì)和國防安全;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。*人大代表、奇瑞重工公司總經(jīng)理王金富在兩會中發(fā)言指出,近十年來,中國機(jī)械工業(yè)行業(yè)發(fā)展迅速,中國已經(jīng)成為名副其實的裝備制造大國,但還不是裝備制造強(qiáng)國。
在鑒定一個*的機(jī)械工業(yè)是否強(qiáng)大時,人們都比較在乎幾個方面的表現(xiàn)。王金富列舉說,是否掌握了自主知識產(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**地位。實際上,就是要看高端裝備制造業(yè)發(fā)展得如何。
鑒于*數(shù)控機(jī)床和基礎(chǔ)制造裝備對我國裝備制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵支撐作用,《*中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》(20062020年)明確將*數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備列為*16個科技重大專項之一。
*數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備科技重大專項重點開發(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*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**行列,部分產(chǎn)品**;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。
核心技術(shù)仍被國外卡脖子
近年來,在*大力拉動內(nèi)需和多項鼓勵政策的驅(qū)動下,機(jī)械裝備制造業(yè)在規(guī)模上實現(xiàn)了強(qiáng)勁增長,很多企業(yè)對高端裝備業(yè)有了熱情,在主機(jī)層面和*部件上有了明顯的進(jìn)步。王金富表示:但是,我國自主*制造業(yè)的核心競爭力普遍不強(qiáng),中低端產(chǎn)能過剩、競爭尤為激烈,很多產(chǎn)業(yè)的高端環(huán)節(jié)都被外資*牢牢掌控;同時,在關(guān)鍵*部件和核心技術(shù)方面,長期以來一直被外資*卡著脖子。
數(shù)控機(jī)床被稱作工業(yè)之母,這一塊的落后,使得我國在制造許多高端產(chǎn)品方面做不到*自主。高效的汽車引擎、飛機(jī)發(fā)動機(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外的機(jī)床。
例如加工發(fā)動機(jī)的葉片,必須極其*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)動機(jī)床來加工。核電、燃?xì)廨啓C(jī)的葉片也是這樣。
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)一切中國制造業(yè)相對較弱的領(lǐng)域,機(jī)床加工能力不足都是*關(guān)鍵的障礙。
國產(chǎn)高端數(shù)控機(jī)床明顯中氣不足,而外資*對國內(nèi)市場更是虎視眈眈。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級,工業(yè)化初期的需求爆發(fā)式增長期即將過去。去年以來,國內(nèi)機(jī)械工業(yè)需求增長呈現(xiàn)出放緩趨勢;另一方面,各行業(yè)對裝備水平、質(zhì)量的要求將越來越高。王金富說:與此同時,相對于*上低迷的經(jīng)濟(jì)局勢,我國的經(jīng)濟(jì)增長表現(xiàn)比較強(qiáng)勁,使發(fā)達(dá)*企業(yè)加大了到我國爭搶高端裝備市場的力度。自主高端裝備制造業(yè)賴以成長的市場,正面臨國外廠商更為激烈的擠占。
國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床大腦存在明顯弱勢
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)計制造的核心技術(shù),是發(fā)展高端數(shù)控機(jī)床*關(guān)鍵的因素。
數(shù)控系統(tǒng)相當(dāng)于數(shù)控機(jī)床的大腦,在整個機(jī)器的價值中占到五分之一。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。目前我國制造數(shù)控機(jī)床的廠家,很多是購買國外的數(shù)控系統(tǒng),與自家的機(jī)床集成。
據(jù)介紹,近幾年來,國產(chǎn)的低端數(shù)控系統(tǒng)基本把國外競爭對手?jǐn)D出了中國市場;而高端市場則正好相反,國產(chǎn)只占不到十分之一。高端數(shù)控系統(tǒng)市場基本上在法那科和西門子等廠家的掌握中。
國外*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內(nèi)產(chǎn)品表現(xiàn)都好,而且其平均無故障時間是國內(nèi)產(chǎn)品的4倍。
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時間的研究和改善。國內(nèi)電子基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)落后,決定了我國*數(shù)控系統(tǒng)的弱勢表現(xiàn)。
除了數(shù)控系統(tǒng)水平的差距,關(guān)鍵*部件領(lǐng)域的薄弱也限制了國產(chǎn)機(jī)床的高度。在一些機(jī)床展會上,也能看到應(yīng)用法那科或西門子數(shù)控系統(tǒng)的國產(chǎn)高端機(jī)床,與國外裝配同樣大腦的機(jī)床相比,轉(zhuǎn)速只有國外的三分之一,誤差范圍是別人的5倍。
發(fā)展高端數(shù)控機(jī)床研發(fā)必須有所作為
國外的*機(jī)床制造商,以及*機(jī)床*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。而我國機(jī)床之所以落后,也正是因為研發(fā)方面缺乏作為。
即使是*簡單的*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材料、加工技術(shù)、摩擦磨損、潤滑、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)備和檢驗設(shè)備。
正因為如此,*級國貨的質(zhì)量表現(xiàn)常常弱于國外。比如在數(shù)控機(jī)床的動力中心電機(jī)的表現(xiàn)上,國內(nèi)產(chǎn)品轉(zhuǎn)動不夠平滑,更容易發(fā)熱,而且也更容易出故障。
而數(shù)控機(jī)床所需要的功能*部件,比如軸承、擺頭還有光柵,國內(nèi)都處于起步階段,造不出*水準(zhǔn)的產(chǎn)品。而*常見的絲杠、導(dǎo)軌、刀具等部件,**的貨品也需要進(jìn)口。
之所以如此,根據(jù)報告分析,一方面是因為國內(nèi)購買機(jī)床的用戶對精度和質(zhì)量要求較低,使*機(jī)床缺乏市場需求。用戶在技術(shù)改造時也傾向于資金較低的投入。而機(jī)床制造廠在訂單充足時往往顧不上研發(fā),訂單減少時又無力研發(fā)。
有專家認(rèn)為,我國企業(yè)對短期利益過度重視,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)的時候,企業(yè)才有決心來解決問題,而因為時間緊迫,也基本不可能使產(chǎn)品得到實質(zhì)的提升。
另一方面,人才也是一個瓶頸。我國企業(yè)的研究人員往往對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,而且知識面也窄,對技術(shù)問題的認(rèn)識停留在表面,缺乏解決難題的能力。人的水平,決定了機(jī)器的水平。而我國機(jī)床廠商相對待遇較低,也很難留住*人才。日本一家著名的軸承公司,其總部有1800個研發(fā)人員,這是中國同行不敢想象的。