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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，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(dòng)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)鍵零部件和核心技術(shù)方面，我國還需要長時(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)，支持國貨突破。
, O& w; M# K% a0 e6 g) f 由消費(fèi)大國轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國! L x# b6 u: y( Z$ r
十年前，我國就成為了世界機(jī)床消費(fèi)第一大國。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年全球主要機(jī)床生產(chǎn)國的機(jī)床消費(fèi)中，我國消費(fèi)了將近一半。, J4 @9 }% N5 N4 ?7 d
與此同時(shí)，我國機(jī)床的產(chǎn)量也成為世界第一。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。6 N1 X/ V- R( l% P K6 s6 |
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)國家利益的體現(xiàn)，是國家的目標(biāo)。
5 ^$ O0 K4 f9 }3 V" \, r3 H( ~0 j" o 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(dòng)，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)品牌的機(jī)床。
7 q& D' L' c* C4 q8 u5 X 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(jià)被迫大幅調(diào)低。其他一些重型機(jī)床也達(dá)到了國際先進(jìn)水平，國產(chǎn)五軸機(jī)床也是標(biāo)志性成就。
& E) T3 d2 n1 h2 u4 G 屈賢明認(rèn)為，我國機(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，去年的年產(chǎn)值突破了一百億。" s+ R! v; t# I$ s0 o
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)自國內(nèi)。
; O. ]6 Y x8 @4 G5 y7 O 高端裝備制造象征國家核心競爭力& t* w7 d% l3 o4 U# C
高端裝備制造，往大了說，象征著一個(gè)國家的核心競爭力，涉及到國家的經(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。全國人大代表、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(shí)的裝備制造大國，但還不是裝備制造強(qiáng)國。4 k+ I- ?" N3 U; g. ?5 m3 y9 y
在鑒定一個(gè)國家的機(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。" X& T' b e1 X% i4 [! N& h
鑒于高檔數(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，《國家中長期科學(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)制造裝備列為國家16個(gè)科技重大專項(xiàng)之一。
2 h& U: A/ ^1 n6 L 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)入國際先進(jìn)行列，部分產(chǎn)品國際領(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。
5 l: o9 n! S( ~* G) y 核心技術(shù)仍被國外卡脖子
" ?/ q5 j; \7 J" ?% U* x, S7 g 近年來，在國家大力拉動(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，很多企業(yè)對高端裝備業(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，我國自主品牌制造業(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，長期以來一直被外資品牌卡著脖子。" O l7 ^7 \+ g: J" 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外的機(jī)床。3 T- J% P/ I6 Q* d1 ?
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。
+ i1 ` ~# h. U% H r* T5 S 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)一切中國制造業(yè)相對較弱的領(lǐng)域，機(jī)床加工能力不足都是最關(guān)鍵的障礙。6 s% H/ ~, y# N! J# N9 g: ?) m
國產(chǎn)高端數(shù)控機(jī)床明顯中氣不足，而外資品牌對國內(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(shí)，相對于國際上低迷的經(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)國家企業(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。
; O6 g) G7 c$ N$ c 國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床大腦存在明顯弱勢
4 n; b& j% h' n! k/ M) g 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。, w% t g8 T0 \$ {$ j
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。
! W4 t8 b& K* P' z; x 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。2 e7 l5 T& q# a+ w$ P0 e3 a
國外高檔數(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內(nèi)產(chǎn)品表現(xiàn)都好，而且其平均無故障時(shí)間是國內(nèi)產(chǎn)品的4倍。
S0 X" m/ m! w2 c9 |* r 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(shí)間的研究和改善。國內(nèi)電子基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)落后，決定了我國高檔數(shù)控系統(tǒng)的弱勢表現(xiàn)。1 q/ S7 ^$ i6 d, i4 s& E* v
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。0 M3 r2 J& t8 A0 i
發(fā)展高端數(shù)控機(jī)床研發(fā)必須有所作為% G/ z, z5 j- X" @3 I, Q
國外的高檔機(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。而我國機(jī)床之所以落后，也正是因?yàn)檠邪l(fā)方面缺乏作為。
* e8 x8 x- v/ j8 m) w% n: k 即使是最簡單的零件，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(yàn)設(shè)備。" }! W; E9 X, W# a) A$ i
正因?yàn)槿绱耍敿墖浀馁|(zhì)量表現(xiàn)常常弱于國外。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。
$ ?. p5 ?( c3 b2 F 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。
9 ~; ^8 N/ |& O7 ?/ _" F. \ 之所以如此，根據(jù)報(bào)告分析，一方面是因?yàn)閲鴥?nèi)購買機(jī)床的用戶對精度和質(zhì)量要求較低，使高檔機(jī)床缺乏市場需求。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)。
( v ~9 r+ w& w 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(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。
; N9 H/ X+ p/ J1 L0 v' G# a1 p8 }+ v 另一方面，人才也是一個(gè)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，也很難留住高級人才。日本一家著名的軸承公司，其總部有1800個(gè)研發(fā)人員，這是中國同行不敢想象的。
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發(fā)表于 2015-10-4 18:08:35
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