我国机床工业由“大”做“强”,企业要走“专、特、精“发展道路

2012-09-28 13:19梁训瑄
制造技术与机床 2012年8期
关键词:数控机床机床加工

梁训瑄

近来,我国机床业界根据新的发展状况,引发“如何在‘大’的基础上做‘强’”的思考和议论。这是一个关系全盘战略目标的议题,也是一件牵涉面很复杂的系统工程。我个人认为要在千头万绪中先明确“切入点”和选择“有效发展道路”。

先从我国机床行业现况说起。

1 我国机床工业现况简述

早在2007年和2010年时,我曾先后发表过《我国机床工业进入世界第一方阵》和《我国机床工业已进入世界第一方阵前列》的文章。当时是针对行业部分同仁中对我国机床工业所取得的成就认识不够、信心不足,着重从我国机床工业总量供给能力、产品品种阵营及性能水平、技术研发开拓实力、信息技术应用状况和机制体制变革、企业层次的经营运作、企业技术改造及与国际并购接轨等方面,从整体上作一些全面评价,认为已跨入世界行列第一方阵前列。当然也承认在若干方面还存在不少差距,用来激励机床行业同仁们加强信心,从而鼓足干劲,再接再厉。

现在,经过近年来全行业艰苦努力,情况发生了很大变化,从数量上讲,中国已经成为世界上最大的机床生产国,超过了日本与德国。而且在2011年世界机床工业出现停滞衰退的时候,我国机床产业仍保持了较高的发展态势,而且近年来取得了若干方面世界水平的成就。例如,机械压力机是汽车工业标志性装备,我国济南第二机床集团的机械压力机产品已能以优越性能运销美国本土,在汽车工业王国福特集团的生产工厂中采用。又如重型、超重型机床是国家水、火、核电、造船、重机、重军工制造的保证,我国的24~26 m加工直径数控立车、龙门宽超过10 m数控龙门镗铣床、镗杆直径320 mm数控落地镗铣床、加工直径6 m数控卧式车床等世界最大规格机床装备的开发生产,都已位居世界首位。

但在当前大好形势下,我们更应当冷静地看到目前中国机床行业在发展中仍然存在不少问题:有些企业不少产品仍在低水平徘徊,却在盲目扩大规模,圈地、建厂房、追求销售数量等,沿着以往的老路子原地踏步,这种发展模式是不可取的,这种发展动向值得发人深省。

另外更值得注意的是:中国是世界第一大机床消费国,由于国内生产技术能力不足,国外进口产品占据了中国机床市场的半壁江山,而且看似国内、国外企业各占中国机床市场的50%份额,但发达国家和台湾对手占据的50%份额属于中高端市场,尤其以高端为主,在中高端市场,无论从产品技术,还是从精度和功能等方面看,国内企业和国外还有较大差距,与之竞争和抗衡任务艰巨。

2 由大变强是当务之急

由大变强是当前一项艰巨而庞大复杂的历史使命,是一项系统工程,是一项全局性战略。对于如何由大变强、我认为千头万绪中要抓住两个基本点;一是选准切入点,二是遵循有效的发展道路。

(1)如何把握切入点。机床行业是为国民经济及国防建设提供加工装备的基础工业,用户的紧急需求、高端需求就是我们的重点任务,反映在特殊进口的机床订单更是具体指令,更是考验。能接受并能完成一项这样的任务,就说明我们朝‘变强’迈进一步。这个切入点是十分明确和具体实际的。

(2)遵循有效的发展机床工业道路,就是要选择走“专、特、精”道路。即“产品有专长,技术有特色,商品要精细”,而不是粗制滥造、性能低下、滥竽充数。环顾世界机床工业强国,甚至某些小国也有强项,如丹麦(DISA公司)、奥地利(GFM公司),他们能在世界机床市场上有一席之地或者技压群芳,都是具有“专、特、精”特色。

机床工业要由大变强,这也是我国机床工业大小企业求生存、求发展的出路。很多实例说明, 不仅机床行业领军企业近年在发挥“专、特、精”优势推动行业变强作出了很多贡献, 而且规模不大但同样具有“专、特、精”优势的机床行业中小企业,也在不同领域作出了卓越贡献。

现在可以这样认为:机床企业走“专、特、精”发展道路是一条推动我国机床工业由大变强的有效道路,也符合机床工业产业特性——适应用户千变万化需求组织多品种小批量生产。

业内涌现出越来越多的实例,它们结合自身的优势和特色,开发的产品达到世界一流水平,替代进口满足国内急需。

第1个实例:湖南长沙一派数控机床有限公司。这个民营公司成立于1998年,规模只有二三百人,核心产品是数控活塞异形外圆车床和数控活塞异形销孔镗床,这些都是加工内燃机零件的关键设备。目前他们的这两类产品在国内市场的占有率分别为60%和90%。在国际上,德国马勒、德国KS、美国辉门3大制造商均已采购一派产品。

数控活塞异形销孔镗床

一派产品面世之前,相关设备完全依靠进口,单台价格为500万元人民币以上,同时还要受到进口的种种限制。而一派产品的均价约为60万元人民币,性能指标为国际先进水平。业内人士普遍认同,如果没有一派数控专机的推广应用,就很难有我国涡轮增压发动机的普及,就很难有我国汽车排放标准的提高。因此,在庆祝我国内燃机工业一百周年之际,一派公司被授予“特别贡献奖”。

数控活塞立式车床

第2个实例;长沙哈量凯帅精密机械有限公司。这是一家民营企业,与国营哈量集团合资经营,技术团队30多人。

他们的新贡献:一是研发了能加工2 000 mm的大型弧齿锥齿轮数控铣齿机、数控磨齿机和检验机机组。该产品已交付给株洲沃尔得特种齿轮厂生产一年了,为重庆齿轮箱厂、二重、兰州石油机械厂生产了多套1.4 m、1.6 m、1.9 m的大规格高精度弧齿锥齿轮,这是目前世界上最大的弧齿锥齿轮数控铣齿机和数控磨齿机。过去这种加工装备外国控制不出口主机,只接受加工工件。该机组的开发打破了国外的垄断,并在最近通过了黑龙江省科委的鉴定。

加工2 000 mm的数控弧齿锥齿轮铣齿机、磨齿机

二是开发了国产第二代数控弧齿锥齿轮铣齿机和磨齿机,干切削不仅环保,而且高效、高精,是汽车后桥弧齿锥齿轮铣齿的发展方向。国内过去主要是生产Gleason齿制的弧齿锥齿轮,而现在国际流行的是高精度汽车齿轮用Gleason齿制,采用端面铣齿加磨齿的方法(Face Milling-Grinding),一般汽车齿轮用Oerlikon齿制,采用端面滚齿加研齿的方法(Face Hobbing-Lapping)。同时为了适应干切削,刀盘改用了硬质合金的刀条,磨刀和装刀所用的机床也都变了。现在该厂已经开发了为汽车行业使用的350 mm(用于轻型车、微型车)、650 mm(用于大客车、重型车)规格的数控弧齿锥齿轮铣齿机和磨齿机。

第3个实例:杭州大天数控机床有限公司。公司规模三四百人开发了系列陶瓷加工数控机床,使我国精品陶瓷进入世界高端市场,价格提升百倍,而且开始进入航空航天陶瓷零件加工领域和光电组件器件制造领域,填补了空白。

陶瓷加工数控机床

杭州大天数控机床有限公司开发了一种太阳能石英坩埚数控龙门陶瓷机床。属于国家重点支持的八大高新技术领域,用以满足我国7个战略性新兴产业这方面对高档装备的需求。

第4个实例:北京精雕数控机床公司。该公司是在“专、特、精”上取得成功的典范。作为一家民营企业,北京精雕不仅生产数控雕刻机机床主机,还自主研发和生产数控系统和设计软件(雕刻CAD/CAM软件JDPaintCAM)。 在软件方面,北京精雕对拥有完全自主知识产权的CAD/CAM软件进行持续不断地开发和升级,从早期的1.0版本已经发展到如今的5.5版本,成为国内唯一拥有自主知识产权的雕刻设计软件。如今北京精雕的雕刻软件——CAD/CAM软件,已经成为了业界高水准的标杆并得到了广泛应用。北京精雕主机所配置的功能部件数控系统和高速电主轴全部由本厂开发生产,这种配套能力为国内外所少见。该公司特别重视按用户特殊需求开发专门化品种。北京精雕已经成为国内雕刻机市场上抵挡进口的主力,上万家客户分布于全国16个省份、37个地区及俄罗斯、土耳其等欧洲国家。经过17年的发展,有部分产品性能达国际先进水平,在部分生产加工行业替代了进口数控机床。目前,企业自主开发的8大系列100多个型号产品中,有7项产品被认定为“北京市自主创新产品”,1项为“国家科技支撑计划项目”,1项为“国家重点新产品”,3项为“北京市高新技术成果转化项目”。 该厂生产组织管理经营现代化十分突出。2011年企业职工1 700人,年产数控雕刻机超过9 000台(套),产值超过15亿元。

北京精雕主打产品:精密雕刻机

第5个实例:大连光洋科技工程有限公司。这是一家从事高档数控产品研发不过七八年时间的民营企业,引起温家宝、李长春、李克强等国家领导人的高度关注。该企业在国内首家实现了从总线式数控系统、总线式伺服驱动器、总线伺服驱动与电动机一体化装置到直驱式力矩电动机等关键功能部件产品的全集成配置;首家研制出了直驱式单/双轴转台、直驱式单/双摆铣头;在国际上率先实现了从控制系统到执行部件等全套产品均由一家公司提供,产品开发包括国内最大规格汽轮机叶片加工机床,填补了国内空白,替代进口。该公司十分重视聚集技术实力,成立博士后工作站,为航空、航天、国防军工等领域急需几种高档数控机床成功开发了产品,并提供了关键功能部件和全面的解决方案。

GNC60 光纤总线开放式高档数控系统

专项“光纤总线开放式全数字高档数控装置”(2009ZX04009-012)支持成果,大批量应用于大连科德数控机床产品,并在北京工研精机股份有限公司、中捷机床有限公司、四川长征机床集团有限公司、大连科德数控有限公司等6个专项机床课题中实现配套。

TG3515—五轴工具磨床

KDW-4600FH_五轴联动卧式车铣复合加工中心结构图

CXK50 13轴4联动高精度卧式车铣复合加工中心结构图

第6个实例:苏州信能数控机床公司。这是一家专业生产精密珩磨机、珩磨工具的民营科技企业,经过短短几年的努力,目前已成为国内最大的从事珩磨技术研究开发的专业生产企业,无论是技术和产品在国际上都有很强的竞争力。其生产的高精度数控立式珩磨机,无论技术工艺还是产品整体水平,不少达到国际先进水平,被列入国家中小企业创新基金资助项目。自主开发成功的HMT系列卧式深孔珩磨机,凭借其独特的技术、工艺水平和价格,得到了中外专家和企业的认可。苏州信能的最大作用就是打破了国外同类产品的垄断地位,使进口同类珩磨机价格下降,从而大大提升了中国在该行业的技术水平。信能公司最近与某世界一流外国公司洽谈“并购”已接近成交,但最后受到该国政府阻挠而中止,因为牵涉敏感产品、敏感技术,该产品在此个领域的重要地位可见一斑。

HMTB系列数控卧式强力深孔珩磨机是信能公司于2005年应哈尔滨工业大学之邀,为该校航空加速器项目开发加速器炮管专用的深孔珩磨机,广泛应用于航空航天、煤碳石油装备、工程机械等领域。目前已销售近300台,主要用户有瑞典达克集团公司、俄罗斯Gidrolast公司、韩国现代重工集团、大庆油田、三一重工、中国航天科技集团、神华集团、中航工业集团103厂、平顶山煤矿机械厂、重庆铁马工业集团等国内外知名企业。彻底打破了外国在中国市场的垄断地位。目前该机型已占据国内同类产品50%以上的市场。

卧式珩磨机

MB4230-3数控高精度多工位顺序珩磨机是国内首次开发,首台专门为超细超长的枪管孔珩磨的加工设备。这类零件内孔均小于10 mm,通过使用专制的特殊珩磨杆及特殊珩磨工艺完成了珩磨加工。该机床配有3轴,并配有自动检测系统,实现一次装夹完成3道珩磨,配置转台实现零件自动旋转和自动检测,比传统的研磨加工提高效率数十倍。得到了中国最大的枪管生产企业重庆建设的好评,彻底改变了原来落后的工艺技术,增强了我国军工产品在国际市场的竞争力。目前该机床已成功被重庆建设集团、湖北江华等企业应用。

MB4230-3数控高精度多工位顺序珩磨机

高精度数控立式珩磨机由该公司和上海交通大学联合开发,加工后工件圆度能达到0.5μm,圆柱度1 μm,于2006年通过中国机械工业联合会主持的科技成果鉴定,各项技术指标达到国际珩磨技术先进水平,完全可以替代国外进口同类产品。是全球继德国格林、卡地亚、日本日进公司后第4家能生产高精度数控立式珩磨机的企业。目前该立式珩磨机已广泛应用于航空航天、军工制造业、汽车摩托车发动机制造业,客户有中美合资成都艾特航空制造有限公司(世界三大航空发动机制造商美国惠普公司的子公具司)、德国博世电动工具有限公司;无锡威孚高科技股份有限公司、新乡航空工业、重庆建设集团、重庆隆鑫集团,奇瑞汽车股份有限公司,比亚迪汽车股份有限司等知名企业。

高精度数控立式珩磨机

第7个实例:杰克控股集团。这是一个通过国有老企业改制与民营高技术团队结合成功的范例,几年来开发出多种替代进口产品,应用于中国兵器工业集团北方动力有限公司中船集团等大型企业,填补了国内空白。

杰克集团所开发的JKM8320B超高速CBN随动数控高精凸轮轴磨床是一种效率很高的高精度凸轮轴理想加工装备。具有自主知识产权的静动压轴承电主轴可实现150~200 m/s超高速磨削,并具有自主知识产权磨削软件,获得了科学技术进步一等奖。

JKM8320B超高速CBN随动数控高精凸轮轴磨床

提升式送料机构(用于轴承套圈磨加工上下料的专机,通过变频器实现无极调速,自动排料提升,调节方便)

普通上料机构(结构简单调整方便,适合各类轴、套零件上料,安装在主轴箱上,占用空间小)

第8个实例:无锡迪奥机械有限公司。创建于1988年,是专职设计开发、生产销售轴承加工自动化设备,各种非标设备和自动数控机床,包括自动上下料、自动装卡、收料和机械加工全过程的专业机床装备制造商,同时也是轴承套圈的生产加工基地,产品销售全国及东南亚等国家,广泛运用于轴承、汽车、农机、工程机械、家电、风电等加工用户,公司法人为工商管理硕士并亲自主持开发设计新产品。员工二百余人科技人员五十余人的高新技术企业,产品型号规格百余种,曾获得国家发明专利6项和国家实用新型专利8项,也顺利通过GB/T19001-2000idt ISO9001.2000质量管理体系认证和自主进出口权,并荣获“江苏省质量诚信五星级企业荣誉称号”。

从以上几个实例来分析,我们需要有一大批机床企业来承担“做强”的任务。这几个实例相对于我们宏伟的机床发展事业,只是非常有限的案例,但是希望透过这些典型,发人深思、给人启迪。

中国机床行业要适应市场需求结构升级的特点和环境发展的变化,加速实现发展方式的根本转变,坚定不移地走自主研发的创新模式,提升企业自身和行业整体素质,在技术上实现突破和打破外国垄断。道路是漫长的,任务是艰巨的,但方向是正确的。

与此同时,建议政府继续通过鼓励订购使用国产数控机床、在重大项目上支持开发高端国产机床等措施,鼓励高端数控机床发展,满足国内急需,替代进口,进而逐步扩大出口。

中国机床行业面临“由大变强”的有利时机,“由大变强”的转变,不仅是市场、用户需求,也是行业应该承担的历史重任;“由大变强”是大势所趋,潮流所向,形势所迫。中国要迈入世界机床制造强国之列,必须具备一批国际知名品牌,一批强势的“专、特、精”集团和企业;必须抓住这一历史机遇,加速提升自主创新能力,加快结构调整,迅速转变发展模式,提升行业整体竞争力。才能稳步全面跨入世界机床行业前列!才能“由大变强”。

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