一、國內(nèi)數(shù)控機床行業(yè)近年取得的成績
我國的數(shù)控機床無論從機床產(chǎn)品種類、機床技術(shù)水平、機床產(chǎn)品質(zhì)量和機床產(chǎn)量上都取得了很大的發(fā)展,在一些關(guān)鍵技術(shù)方面也取得了重大突破。據(jù)統(tǒng)計,目前我國可供市場的數(shù)控機床有1500種,幾乎覆蓋了整個金屬切削機床的品種類別和主要的鍛壓機械。領(lǐng)域之廣,可與日本、德國、美國并駕齊驅(qū)。這標志著國內(nèi)數(shù)控機床已進入快速發(fā)展的時期。
近年來我國機床行業(yè)不斷承擔為國家重點工程和國防軍工建設(shè)提供高機床行業(yè)水平數(shù)控設(shè)備的任務(wù)。如國產(chǎn)XNZD2415型數(shù)控機床龍門混聯(lián)機床充分吸取并聯(lián)機床的配置靈活與多樣性和傳統(tǒng)機床加工范圍大的優(yōu)點,通過兩自由度平行四邊形并聯(lián)機構(gòu)形成基礎(chǔ)龍門,在并聯(lián)平臺上附加兩自由度串聯(lián)結(jié)構(gòu)的A、C軸擺角銑頭,配以工作臺的縱向移動,可完成五自由度的運動。該構(gòu)型為國際首創(chuàng);RT一Linux開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)具有的實時性和可靠性,能在同一網(wǎng)絡(luò)中與多臺PLC相連接,可控制機床的五軸聯(lián)動,實現(xiàn)人機對話。該機床的作業(yè)空間4.5mx1.6mx
超精密球面車床為陀螺儀的加工提供了基礎(chǔ)設(shè)備,這類車床也可用于透鏡模具、照相機塑料鏡片、條型碼閱讀設(shè)備、激光加工機光路系統(tǒng)用聚焦反射鏡等產(chǎn)品的加工。
高速五軸龍門銑床采用銑頭內(nèi)油霧潤滑冷卻、橫梁預(yù)應(yīng)力反變形控制等技術(shù)。這類銑床可用于航空、航天、造船、水泵葉片、高檔模具等的加工。
SSCKZ80一5型五軸車銑復(fù)合加工中心可滿足航天、航空、船舶及鐵路運輸業(yè)對高精度、高剛度、形狀復(fù)雜的大型回轉(zhuǎn)體零件加工的要求,如飛機發(fā)動機主軸、起落架的加工,船舶發(fā)動機活塞、增壓器蝸桿差速換向器及螺旋葉片的加工等。
TW250型高速、高效車削中心采取雙主軸對置結(jié)構(gòu),兩個刀架分別位于主軸軸線上下方,控制軸數(shù)8個,可實現(xiàn)4軸聯(lián)動。裝有12位伺服驅(qū)動雙向動力刀臺的上下刀架可對任一主軸進行2軸或4軸加工。該機床采用模塊化設(shè)計技術(shù),可根據(jù)用戶的不同要求派生為雙刀架雙主軸、單刀架雙主軸、雙刀架單主軸、等車削中心或數(shù)控車床。
XKAE2720型橋式定梁龍門加工中心可滿足航空、航天、軍工、機車車輛、模具、印刷機械等行業(yè)的需求。
MJ一860DT型雙刀架四軸對置式數(shù)控車床是一種大規(guī)格、重載荷、高剛度、多軸控制的數(shù)控車床,適合兵器、航天航空制造業(yè)對大型工件(如高強度耐熱鈦鎳合金鋼類零件)進行中低轉(zhuǎn)速下的強力切削,也適宜冶金、機車、造紙機械等行業(yè)對大型工件特別是長軸類零件進行高效、強力車削時采用。
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TK6913B型落地式數(shù)控鏜銑床在高剛度方滑枕、數(shù)控可移動主軸組件、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺、數(shù)控平旋盤、大型鏈式刀庫、模塊化開發(fā)等方面形成了自己的核心技術(shù)。
目前我國已經(jīng)可以供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化、集成化、柔性化的數(shù)控機床。同時,我國也已進入世界高速數(shù)控機床和高精度精密數(shù)控機床生產(chǎn)國的行列。目前我國已經(jīng)研制成功一批主軸轉(zhuǎn)速在8000—10000r/min以上的數(shù)控機床。我國數(shù)控機床行業(yè)近年來大力推廣應(yīng)用CAD等技術(shù),很多企業(yè)已開始和計劃實施應(yīng)用ERP、MRPII和電子商務(wù)。
二、我國數(shù)控機床市場巨大
目前我國正處于工業(yè)化中期,即從解決短缺為主的開放逐步向建設(shè)經(jīng)濟強國轉(zhuǎn)變,從脫貧向致富轉(zhuǎn)變,煤炭、汽車、鋼鐵、房地產(chǎn)、建材、機械、電子、化工等一批以重工業(yè)為基礎(chǔ)的高增長行業(yè)發(fā)展勢頭強勁,構(gòu)成了對機床市場尤其是數(shù)控機床的巨大需求。據(jù)畢馬威會計事務(wù)所分析,中國已經(jīng)超過德國,成為世界第一大機床市場,數(shù)控機床已成為機床消費的主流。我國未來數(shù)控機床市場巨大,預(yù)計2010年數(shù)控機床消費仍將超過60億美元,臺數(shù)將超過10萬臺。專家指出,中高檔數(shù)控機床的比例會大幅增加,經(jīng)濟型數(shù)控機床的比例不會有太大變化,而非數(shù)控的普通機床的需求將會大幅度減少。
國家計委投資研究所預(yù)測:“十五”期間,我國固定資產(chǎn)總投資額將達到22萬億元,年平均增長幅度為37%。按以往固定資產(chǎn)投資與機械市場消費之間的互動關(guān)系推斷,“十五”期間,我國機械市場所孕育的商機高達320—400億元。交通方面,“十五”期間僅西部鐵路開發(fā)就將投入1000億元,未來10年西部交通則將投資7000一8000億元,車輪車床、
航空工業(yè)的民用航空客機的轉(zhuǎn)包和生產(chǎn)進一步擴大。與美國波音和歐洲空中客車公司轉(zhuǎn)包生產(chǎn)客機零件量將大幅度增加;與國外合作生產(chǎn)和自行開發(fā)的軍用飛機和軍用直升機將進入批產(chǎn)。飛機機翼、機身、尾翼等和發(fā)動機零件的制造需要大批高速五軸加工中心、龍門移動式高速加工中心、精密數(shù)控車床、精密臥式加工中心、多坐標鏜銑中心、精密齒輪和螺紋加工數(shù)控機床等。
汽車制造業(yè)是機床的需求大戶,約占機床總消費的40%左右。我國汽車年產(chǎn)量的增加同時帶動汽車零配件產(chǎn)量的大幅度增加。汽車制造業(yè)需要大批高效、高性能、專用數(shù)控機床和柔性生產(chǎn)線,如用于發(fā)動機加工的以高速臥式加工中心為主的柔性生產(chǎn)線、曲軸加工專用數(shù)控機床等。汽車零配件生產(chǎn)需求大批數(shù)控車床、立臥式加工中心、數(shù)控高效磨床和數(shù)控齒輪加工機床等。
兵器制造業(yè)需求數(shù)控機床更是量大面廣,要求數(shù)控機床可靠、穩(wěn)定。國產(chǎn)數(shù)控機床有很大的市場空間兵器制造業(yè)需求大批數(shù)控車床、立臥加工中心、五軸加工中心、龍門鏜銑床、鏜銑加工中心、齒輪加工機床等。
發(fā)電設(shè)備制造行業(yè)需要重型數(shù)控龍門鏜銑床、大型落地鏜銑床、大型數(shù)控車床、葉根槽專用銑床和葉片數(shù)控加工機床等,輸變電設(shè)備制造行業(yè)需要數(shù)控車床、加工中心、數(shù)控鏜床等。
冶金設(shè)備制造業(yè)重點解決連鑄連軋成套設(shè)備的制造,需求大型龍門銑床、大型數(shù)控車床等設(shè)備。
我國鐵路、公路、能源、水利、機場、城鎮(zhèn)建設(shè)需求大量工程機械。工程機械制造業(yè)需求大批中小型數(shù)控機床如數(shù)控車床、中型加工中心、數(shù)控銑床和齒輪加工機床等。
近年,全國模具產(chǎn)值也有大幅增長。我國目前大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具依然大量進口,模具市場主要集中在華東、華南,大約占全國銷售額的75%。最近,江蘇蘇州地區(qū)已在規(guī)劃籌建亞洲最大的模具制造基地。模具制造業(yè)需求高速數(shù)控銑床、三坐標測量機、精密電加工機床、高精度加工中心、精密磨床等。
電子信息設(shè)備制造行業(yè)的裝備99.5%依賴進口。該行業(yè)需求大批小型精密數(shù)控機床:如高速銑削中心、高速加工中心、小型精密車床、小型精密沖床、精密和超精密加工專用數(shù)控機床及精密電加工機床等。
三、國內(nèi)數(shù)控機床仍然較為落后
數(shù)控機床的重要組成部分有數(shù)控系統(tǒng)、刀庫和機械手、數(shù)控刀架和轉(zhuǎn)臺、主軸單元(含電主軸)、滾珠絲杠副和滾動導(dǎo)軌副、防護罩和數(shù)控刀具等功能部件,這些功能部件的性能已成為整機性能的決定因素。數(shù)控系統(tǒng)由顯示器、伺服控制器、伺服電機和各種開關(guān)、傳感器構(gòu)成。當然,普通機床發(fā)展到數(shù)控機床不只是加裝系統(tǒng)這么簡單,例如:從銑床發(fā)展到加工中心,機床結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,最主要的是加了刀庫,還大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鉆的功能。
數(shù)控機床是利用二進制數(shù)學(xué)方式輸入,加工過程可任意編程,主軸及進給速度可按加工工藝需要變化,且能實現(xiàn)多坐標聯(lián)動,易加工復(fù)雜曲面。對于加工對象具有“易變、多變、善變”的特點,換批調(diào)整方便,可實現(xiàn)復(fù)雜件多品種中小批柔性生產(chǎn),適應(yīng)社會對產(chǎn)品多樣化的需求。但價格較昂貴,需要正確分析其使用的經(jīng)濟合理性;數(shù)控機床利用硬件和軟件相結(jié)合,能實現(xiàn)信息反饋、補償、自動加減速等功能,可進一步提高機床的加工精度、效率、自動化程度;數(shù)控機床是以電子控制為主的機電一體化機床,充分發(fā)揮了微電子、計算機技術(shù)特有的優(yōu)點,易于實現(xiàn)信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化,可較易地組成各種先進制造系統(tǒng)。
數(shù)控機床是機、電、液、氣、光多學(xué)科各種高科技的綜合性組合,特別是以電子、計算機等現(xiàn)代先進技術(shù)為基石,必須具有鞏固的技術(shù)基礎(chǔ),互相配套,缺一不可。如不齊備,則數(shù)控機床難以順利發(fā)展。數(shù)控機床是由主機、各種元部件(功能部件)和數(shù)控系統(tǒng)三大部分組成,還需先進的自動化刀具配合,才能實現(xiàn)加工,各個環(huán)節(jié)在技術(shù)上、質(zhì)量上必須切實過關(guān),確保工作可靠、穩(wěn)定,才能保證數(shù)控機床加工的精度、效率和自動化,否則,難以在實際生產(chǎn)中使用。
我國數(shù)控機床行業(yè)總體的技術(shù)開發(fā)能力和技術(shù)基礎(chǔ)薄弱,信息化技術(shù)應(yīng)用程度不高。行業(yè)現(xiàn)有的信息化技術(shù)來源主要依靠引進國外技術(shù),且外方在許多高新產(chǎn)品的核心技術(shù)上具有掌控地位,我們對國外技術(shù)的依存度較高,對引進技術(shù)的消化仍停留在掌握已有技術(shù)和提高國產(chǎn)化率上,沒有上升到形成產(chǎn)品自主開發(fā)能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的高度。具有高精度、高速、高效、復(fù)合功能、多軸聯(lián)動等特點的高性能實用數(shù)控機床基本上還得依賴進口。
與國外產(chǎn)品相比,我國的差距主要是機床的高速高效化和精密化上。對高速加工技術(shù),國外已進行了多年的研究,對高速加工的機理、機床結(jié)構(gòu)、機床剛度和精度的影響等都有了系統(tǒng)的研究,并開發(fā)生產(chǎn)了各種高速銑削中心、高速加工中心,廣泛應(yīng)用于航空器鋁合金零件和模具加工上。
國外滾珠絲杠副驅(qū)動的高速加工中心快速進給速度大多在
據(jù)統(tǒng)計,我國大型高性能超精機床每年生產(chǎn)不足千臺,僅占國產(chǎn)機床總量和總價值的1.5%-2.5%,不到德國或日本的1/20。國外臥式加工中心都裝有機床精度及溫度補償系統(tǒng),加工精度比較穩(wěn)定,而國內(nèi)尚在研發(fā)中;國外加工中心定位精度基本上按德國標準VDI3441驗收,行程
四、大力促進我國數(shù)控機床的發(fā)展
為了進一步促進我國數(shù)控機床的發(fā)展,必須把企業(yè)作為發(fā)展的主體。高校、科研單位作為依托,政府在宏觀政策上予以指導(dǎo)和扶持,社會中介力量提供高質(zhì)量的服務(wù),才能把機床產(chǎn)業(yè)逐步做優(yōu)做強。
1.加大政府扶持力度
按照《國家數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項規(guī)劃》,未來5年機床工具行業(yè)將營造20個數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化基地和為之配套的10個基礎(chǔ)功能零部件產(chǎn)業(yè)基地,基地企業(yè)將享受國家政策和資金上的支持。數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化基地企業(yè)所開發(fā)生產(chǎn)的新產(chǎn)品和高檔數(shù)控機床產(chǎn)品實行增值稅返還政策。《規(guī)劃》還將對進入產(chǎn)業(yè)化基地的企業(yè)給予國債項目資金的支持。對企業(yè)技術(shù)開發(fā)中心和技術(shù)工程研究中心的初期建設(shè),以及首臺、首套新產(chǎn)品,也將給予一定的風險補貼。機床企業(yè)如欲進入產(chǎn)業(yè)化基地,其技術(shù)開發(fā)投入不得低于產(chǎn)品銷售收入的5%。如果達到了這個指標,每年將可享受國家給予的一定程度的補貼。如果《規(guī)劃》的目標能夠?qū)崿F(xiàn),到“十一五”末期,國產(chǎn)數(shù)控機床以銷售額計的國內(nèi)市場占有率將提高到50%以上。同時,國產(chǎn)全部機床產(chǎn)品的國內(nèi)市場占有率也將提高到60%以上。
2.提高綜合應(yīng)用效率
數(shù)控設(shè)備要提高設(shè)備綜合應(yīng)用效率(OAEE),應(yīng)能長期穩(wěn)定可靠地運行使用,高效率進行產(chǎn)品加工,快速生產(chǎn)出質(zhì)量合格的產(chǎn)品零件。國內(nèi)一些專家分析了影響OAEE的主要因素,提出從e一M整體解決技術(shù)高度上設(shè)計、實施和實現(xiàn)基于人、信息、技術(shù)、資源、組織機構(gòu)和管理體制融合應(yīng)用集成的數(shù)字化綜合自動化技術(shù)和全企業(yè)應(yīng)用集成,從根本上提升數(shù)控設(shè)備工業(yè)應(yīng)用水平。
3.提高開發(fā)能力
提高開發(fā)能力并不是一件容易的事情。現(xiàn)在西方的大公司在數(shù)控機床方面對我國采取封鎖加傾銷的市場戰(zhàn)略。首先是封鎖,封鎖不成就傾銷。其數(shù)控系統(tǒng)在中國市場以十分昂貴的價格出售,獲取了高額利潤。一旦中國企業(yè)開發(fā)出同樣產(chǎn)品,他們就立即大幅降價,甚至降到中國企業(yè)的成本價以下。在這種情況下,國家就更要給國內(nèi)企業(yè)以扶持,就像當初美、德、日等扶持本國企業(yè)那樣。
4.發(fā)展功能零部件
有專家預(yù)言,今后5一10年機床行業(yè)將更多瞄準購買零部件來組裝機床,投入市場。機床行業(yè)要優(yōu)質(zhì)快速生產(chǎn)數(shù)控機床,以滿足市場的需求,為數(shù)控機床配套的功能部件必須優(yōu)先快速發(fā)展。當今,高級數(shù)控系統(tǒng)、高速精密主軸單元、高速滾動部件和數(shù)控動力刀架等功能部件已成為衡量數(shù)控機床水平的重要標志。它們的價格也是構(gòu)成數(shù)控機床整機價格的主要成分,粗略計算數(shù)控機床功能部件價格已占整機成本構(gòu)成的70%左右。
目前,我國的功能部件生產(chǎn)發(fā)展緩慢,品種少,產(chǎn)業(yè)化程度低,不能滿足市場要求,不得不依賴進口。由于功能部件進口價格昂貴,造成數(shù)控機床整機價格不斷上升,我國生產(chǎn)的數(shù)控機床幾乎失去了競爭優(yōu)勢。市場顯示,同等水平的數(shù)控機床,韓國的價格幾乎與我國的價格持平,出現(xiàn)這一現(xiàn)象與我們主機生產(chǎn)廠大量從國外采購數(shù)控機床所需的功能部件有很大關(guān)系。
我國機床工具行業(yè)的專家、學(xué)者、企業(yè)家都已看到了功能部件產(chǎn)業(yè)的巨大發(fā)展前景。許多企業(yè)也已瞄準了這個市場,通過引進技術(shù)、合作生產(chǎn)或自主開發(fā),初步形成了一批功能部件專業(yè)生產(chǎn)廠商。但我國的功能部件生產(chǎn)企業(yè)一般規(guī)模較小,布局分散;有些至今還依附在主機廠或研究所,還沒有推向市場,因此形不成龍頭企業(yè)。有些品種還沒有商品供應(yīng);有些功能部件性能上與國際著名廠商的產(chǎn)品還有差距。能夠生產(chǎn)功能部件的企業(yè),如果不把體制理順,不把市場做大,不把目前的產(chǎn)品水平提高并盡快追上國際先進水平,將很難長久生存。一種產(chǎn)品從研制成功到少量生產(chǎn),如果不盡快形成規(guī)模,就降不下成本,就占領(lǐng)不了市場,就創(chuàng)不出品牌。
5.加快引進吸收
據(jù)有關(guān)方面介紹,韓國用1美元引進先進技術(shù),用5美元進行消化吸收,而中國用1美元引進先進技術(shù),用0.2美元進行消化吸收。
當前我國機床工具行業(yè)的形勢及特點
文章來源:中國機床網(wǎng) 添加人:admin 添加時間:
——從行業(yè)整體分析:我國機床工具行業(yè)正經(jīng)歷著自1992年以來最好的發(fā)展時期。從1992年開始的恢復(fù)性增長算起,工業(yè)總產(chǎn)值已連續(xù)4年呈兩位數(shù)增長。今年1~10月份,機床工業(yè)總產(chǎn)值548億元,增長15.2%;銷售收入507億元,增長15.6%;進口22.07億元,增長10.04%;出口6.84億元,增長10.04%。全行業(yè)利潤13億元,比去年同期增長3%。
——從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析:我國機床工具行業(yè)在經(jīng)歷著一個歷史上最好的變革時期。去年,我國生產(chǎn)數(shù)控機床18500多臺,比2000年的14000臺增長32.31%,高精度機床和大型機床業(yè)分別增長了42%和31.18%,而1992年數(shù)控機床只有4200多臺。10年間,我國數(shù)控機床增長了4倍。從數(shù)控機床的品種看,普及型數(shù)控機床所占比例從1992年10%增長到2001年的37%,。這個結(jié)構(gòu)的變化說明了我國機床工具行業(yè)的整體素質(zhì)有了很大的改善和提高。
——從組織結(jié)構(gòu)看,我國機床工具行業(yè)的企業(yè)所有制構(gòu)成了很明顯的變化。據(jù)2001年對400個企業(yè)進行隨機抽樣調(diào)查統(tǒng)計。國有和集體企業(yè)251個,占63%,其它為民營企業(yè)、合資企業(yè)、股份制企業(yè),甚至外商獨資企業(yè)。與1995年同類調(diào)查性比,當時國有企業(yè)占93%。更能說明這個變化的是在這4000個企業(yè)的產(chǎn)值中,國有企業(yè)只占50.6%,利潤只占23.4%,而固定資產(chǎn)卻占79%.從所有制構(gòu)成的變化可以看出,當前我國機床工具行業(yè)的形勢好轉(zhuǎn)是有保障條件的,包括國有企業(yè)內(nèi)部的改革引起的體制、機制的變化,是這一條件的主要因素。
——從市場需求的構(gòu)成看,2002年的主要需求來自三個方面:
以汽車工業(yè)的高速發(fā)展為代表的機電、裝備工業(yè)對就機床工業(yè)提出了高質(zhì)量、大范圍和不斷更新的要求。今年汽車的產(chǎn)量將達到340萬~350萬臺,提前3年達到“十五”規(guī)劃的指標,新車型不斷下線,新的合資企業(yè)也不斷涌現(xiàn),汽車等行業(yè)不斷改組重組,設(shè)備不斷更新、擴展。因此,汽車工業(yè)對機床工具行業(yè)提出了廣泛而大量的需求。今年據(jù)三大汽車和九個骨干廠的統(tǒng)計,已投入技術(shù)改造資金262億元,其中國產(chǎn)設(shè)備數(shù)量占34%,資金占20%,而汽車零部件的技術(shù)改造投入也將近73億元,其中與機床工具工業(yè)有關(guān)的有42億元。
——航空航天等的需求逐步擴大和提高。今年與2001年相比,航空航天等提出的需求占據(jù)了相當?shù)谋壤。?jù)對29家機床廠的粗略統(tǒng)計,這方面的需求占總合同款的37%,大部分是專用、特殊和難以進口或進口額相當昂貴的產(chǎn)品,也有相當一部分是采用普通數(shù)控機床用于設(shè)備更新。這些企業(yè)由于20多年來為進行較大范圍、較大規(guī)模和較高水平的改造,根據(jù)國內(nèi)外形勢的發(fā)展,此次改造將“方興未艾”。據(jù)9個相關(guān)企業(yè)的調(diào)查,在新購機床設(shè)備中,國產(chǎn)設(shè)備的數(shù)量占71.3%,價值量占47%。
——民營企業(yè)的需求增幅較大,層次和結(jié)構(gòu)差別較明顯。在新一輪民營企業(yè)的發(fā)展中,大量采用國產(chǎn)設(shè)備,特別是國產(chǎn)數(shù)控、精密機床,但也有相當數(shù)量的民營企業(yè)仍大量采用普通機床。在浙江、廣東和山東三省的民營企業(yè)效益調(diào)查中,共投資129億元用于設(shè)備數(shù)量占69%,價值占52%。