苏州地区数控设备应用及维修现状调研

朱 彤

(苏州市职业大学 机电工程系，江苏 苏州 215104)

苏州地区数控设备应用及维修现状调研

朱 彤

(苏州市职业大学 机电工程系，江苏 苏州 215104)

为了解与掌握苏州地区数控设备的应用现状，选择数控设备主要应用行业中有代表性的企业进行了调研，并就苏州地区数控设备的配置、需求、主流型号、维护与维修现状以及主要故障率等问题进行了探究，为高职院校数控技术类专业的人才培养方案设置、课程改革等提供重要依据.

数控设备;企业调研;应用现状

Abstract:In order to master the first hand materials of the application status of the NC equipment of manufacturing industry in Suzhou，the paper did a market research on configuration，major application industry demand，popular model，maintenance and troubleshooting of NC equipment based on a careful selection of representative companies in Suzhou.The research results are aimed to provide a support to vocational training programs and curriculum reform for vocational schools.

Key words:NC equipment;market research;application status

数控技术是关系到国家经济战略地位和体现国力水平的重要标志，数控技术的应用是提高制造业产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段.专家们曾预言:21世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争［1］.通过对经济迅速发展地区之一的苏州的数控设备应用现状与维修水平的调研，可以为周边高职院校数控技术专业设备添置和人才培养方案制定提供依据与参考.

1 苏州地区被调研企业基本情况

1.1 调研目的

1)了解苏州地区企业对数控机床消费需求现状;

2)掌握苏州区域经济中，制造类企业数控装备维修维护现状.

1.2 被调研企业基本情况分析

2010年9月—2011年3月，对苏州及周边地区的几十家企业进行了调研，筛选了20家在数控应用行业有代表性的企业作为调研分析对象.甄选原则按照企业数控机床的台套数，以小于20台、20台左右、50台以上(包括100台)作为小规模企业、中型企业、大型企业的界限收集调研数据.入选企业中，外资合资或外资独资企业8家，占40%;民营企业6家，占30%;台资企业4家，占20%;国有企业2家，占10%.分布基本符合苏州及周边地区国资、民资、外资多种资本融合、共同发展的格局，以及苏州周边地区台资企业制造业发达的特点.

从行业来看，被调研的企业隶属航空制造业2家、医疗能源业2家、汽车制造业3家、电子制造业3家、模具制造业3家、数控机床制造企业2家、数控加工应用类企业5家，覆盖了苏州地区机床数控技术应用的主要行业.如强生(苏州)医疗器材有限公司、美西航空制造(苏州)有限公司、博世汽车部件(苏州)有限公司、苏州钮威阀门有限公司、中核集团苏州阀门厂都是行业的龙头企业.

2 苏州地区数控设备应用情况

2.1 苏州地区数控机床应用热点行业需求

在制造业和市场长期持续增长这个大背景下，从整体来看，苏州地区企业数控机床应用的趋势是高效柔性、高精度、工序集约.苏州作为经济发达地区，制造业水平已在全国普遍水准以上，加工中心的台套数与使用率均高于其他地区，目前苏州地区机床数控技术应用的热点行业对数控机床的需求见表1.

表1 各行业对数控机床的需求

2.2 苏州地区高精度加工中心、经济型加工中心、数控车床“三足鼎立”

调研结果表明，在目前苏州地区企业现有使用的数控设备中，数控车床、经济型加工中心、高精度加工中心的比例分别占到24%、27%和28%.加工中心的使用比例已经过半，而数控铣床和特种机床的使用比例合起来不到15%(如图1所示).由此可见，在经济发达的苏州及周边地区的制造业中，已经不存在普及型、经济型、高档型数控机床或者是数控车床、数控铣床、加工中心的区分［2］，除了加工轴类零件的需求，苏州制造业加工精度普遍已达到加工中心级别，数控设备配备高于周边地区，制造业层次相对较高.更值得一提的是，被调研的企业中有16家(占总数的80%)企业表示，企业每年或一定阶段都会有购置新机床的预算，而且有11家(占总数的55%)表示会购买加工中心.根据市场的这一需求，按一台数控机床产生4个相关就业岗位来看，苏州地区未来的数控行业依然会保持高增长的态势，且产业层次将提高到一个新的水平.

图1 企业主要使用数控机床类型

2.3 苏州地区数控机床主流型号

从调研的数据来看，企业选用的数控系统、变频器、伺服系统及其他重要机床元器件和企业的性质密切相关，即:日资企业使用FANUC类日系产品，台资企业使用台系产品，欧美企业使用西门子类欧系产品，国企民营类企业大部分使用进口系统，部分使用国产系统.

2.3.1 FANUC 数控系统独占鳌头

由于数控机床作为“工业母机”的重要地位日益凸显，很多国家都想在数控领域分一杯羹，不甘落于其他国家之后，在精密制造行业，高端数控系统制造商海德汉、沙迪克等后起之秀都开始在苏州崭露头角.调研结果表明，FANUC数控系统在苏州及周边企业中使用率最高，达到了总数的29.5%，即占到了近3成的比例，高职学校实训基地建设选用FANUC系统是符合苏州地区的情况的.其他型号的数控系统除了西门子、三菱、广州数控相对占据优势，分别占到被调研总数的11.36%、9.4%和9%外，基本属百花齐放的局势.需要指出的是国产数控系统虽然在性能上仍无法匹敌国外数控系统，但在经济型、小型机床中的普及率有所提升［3］.

2.3.2 日产变频器成市场主流、台湾伺服驱动器成市场新贵

在机床变频器与伺服驱动器领域出现两极分化趋势，变频器主要由三菱(市场占有率36%)、松下(15%)、安川(11%)、施奈德(8%)主导;数控机床伺服驱动器大多随系统配置，但是由于台湾数控机床业近年的发展，如台达(市场占有率5%)、台安(5%)、东元(5%)等价廉质优的台湾品牌伺服驱动器成为经济型数控机床的新宠，其他还有AB、日立、东芝也占有一定的市场份额.

3 苏州地区数控机床维护与维修现状

3.1 苏州地区数控机床利用率与完好率状况

调研数据表明，我国企业现有数控设备的利用率和完好率偏低［4］(见表2)，除了由于普遍存在的生产任务不足的原因外，维修力量不够和工艺及编程能力不强成为开工不足的主要原因，分别占25.81%和12.9%.

表2 影响数控设备利用率及完好率的因素 %

操作人员不熟练与操作失误所引起的数控机床故障是影响数控设备利用率与完好率的主要因素，分别占到38.71%和55.17%，由此可见，尽管近年来数控技术专门人才的培养已开展得如火如荼，但是学校的人才培养质量仍然跟不上数控设备更新换代与层次提升的速度，在数控技术人才培养方案中，迫切需要将数控机床简单故障的排除和机床维修能力的培养提到一个重要的位置［5］.另外，数控机床的维修成本和配件太贵这一老问题依然存在，占到24.14%，这也对我国国产数控机床制造行业提出了更高的要求.机床的日常和基本故障维修力量的缺失预示着数控维护维修人员和数控编程工艺人员是未来企业急需的数控紧缺人才.

3.2 苏州地区企业数控机床维修现状

在被调研的企业中，50%的企业设有专门的数控机床维修班组，剩下30%的企业由维修电工和机修工来完成部分机床的维修工作.在数控机床出现严重故障时，87%的企业选择机床厂商维修或与维修公司签订保修合同，能够自行修复机床严重故障的企业仅有一成.具体的苏州地区企业维修数控机床的状况见图2.

图2 企业维修数控机床的途径

3.3 苏州地区企业数控机床典型故障

在被调研的企业中，数控机床的典型故障如表3所示.表中的典型故障各自占到相应故障类型中的80%，可作为高职院校数控设备维护专业和“数控机床维护与维修”课程设计依据.表中列举的部分故障需要专业人员使用专用仪器进行修缮，但是其他故障完全可以在企业现场条件下维修，也是机床操作员可以排除的最基本和最常见的故障.

表3 数控机床典型故障

4 结论

通过调研得知，苏州及周边地区制造业发达，企业的数控设备比较先进，水平较高，对高端设备的熟练操作与数控加工工艺设计技能需求提高，企业需要能立即上岗的数控机床电气维修工、机械调整人员和数控车间的维护与维修人员［6］.由此，可以得到如下结论和启示.

1)学校购置设备及仪器尽量与企业接轨，选用主流型号.机床购置要增加加工中心的台套数，加强加工中心操作实训;系统选用FANUC和SIMEMS系统，变频器采用三菱变频器.

2)整合和合理利用其他专业的教学资源，例如数控机床电气的调试和维修，PLC和参数设置等可以采用电类专业的设备和仪器.

3)鉴于影响数控设备的利用率及完好率主要原因是操作人员的不熟练与操作失误故障，对数控专业人才培养提出了新的要求，除了掌握数控机床的操作与编程外，还要求具有数控机床基本参数设置与调整的能力，具有处理典型机床故障的能力.只有普遍提高数控机床从业人员的基本素养，才能帮助企业提高设备使用率，减少故障率，进而提高生产效率.

4)进一步提高数控技术人才操作高端数控设备的技能，重视对数控机床维护、维修技术人员的培养，要求掌握数控机床的机械结构，熟悉各种数控系统的特点、软硬件结构等.鉴于学校条件有限，可以依托校企合作平台，加强校内外实验实训基地建设，通过科学管理，提高教育资源的整体优势.利用企业先进的设备，加强“工学结合”，为学生创造实训条件，逐步使培养出的学生成为“数控通才”.

［1］高波.哈尔滨市装备制造业数控加工技术发展状况及人才需求调研报告［J］.哈尔滨职业技术学院学报，2007(5):99-101.

［2］陈循介.目前中国数控机床市场需求和发展趋势［J］.数控机床市场，2009(2):36-40.

［3］孔亿宾.浅析数控系统的现状及发展趋势［J］.机电信息，2010(18):47-48.

［4］李金莲，黄利银.浅析我国数控机床的利用率［J］.机械研究与应用，2007，20(5):10-13.

［5］罗可安.数控机床业人才经济时代来临［J］.数控机床市场，2007(2):56-60.

［6］林辉，漆军.珠三角地区数控技术专业人才需求调研与分析［J］.广州交通职业技术学院学报，2008，7(4):122-125.

(责任编辑:李 平)

Research on the Application and Maintaining Status of the NC Equipment of Manufacturing Industry in Suzhou

ZHU Tong
(Department of Mechanic-electrono Engineering，Suzhou Vocational University，Suzhou 215104，China)

TH16

A

1008-5475(2012)02-0076-04

2011-11-03;

2011-12-18

苏州市职业大学科研基金资助项目(2010JDX1006);苏州市职业大学科研基金资助项目(2011SZDYJ10).

朱 彤(1969—)，男，江苏苏州人，副教授，主要从事数控技术及CAD/CAM研究.