機(jī)床工業(yè)“十一五”量增到質(zhì)變

　　“十一五”期間，中國(guó)機(jī)床工業(yè)取得了驕人的成績(jī)，在“十二五”開(kāi)局之年，總結(jié)過(guò)去五年的經(jīng)驗(yàn)，規(guī)劃未來(lái)五年的前景顯得尤其重要。值此繼往開(kāi)來(lái)之際，原機(jī)械工業(yè)部機(jī)床局副總工程師、機(jī)床行業(yè)知名專(zhuān)家恩寶貴撰寫(xiě)了《機(jī)床工業(yè)“十一五”：從重?cái)?shù)量到重品質(zhì)》一文，回顧中國(guó)機(jī)床工業(yè)近五年來(lái)的發(fā)展歷史，為“十二五”中國(guó)打造機(jī)床強(qiáng)國(guó)之目標(biāo)獻(xiàn)策建言。

　　新中國(guó)成立時(shí)，我國(guó)只生產(chǎn)簡(jiǎn)易皮帶機(jī)床1600臺(tái)。到2009年生產(chǎn)金切機(jī)床58.2萬(wàn)臺(tái)，其中數(shù)控機(jī)床12萬(wàn)多臺(tái)，機(jī)床產(chǎn)值、產(chǎn)量均居世界第一?？梢哉f(shuō)，我國(guó)機(jī)床工業(yè)從零起步，成為世界第一機(jī)床生產(chǎn)大國(guó)，雖然過(guò)程曲折，但取得的成績(jī)是值得驕傲的。其中，“十一五”期間，中國(guó)機(jī)床工業(yè)更是漸入佳境，開(kāi)辟了中國(guó)機(jī)床業(yè)的黃金發(fā)展期。

　　從量增到質(zhì)變

　　從2001年至2009年我國(guó)金切機(jī)床產(chǎn)量可以看出，2009年較2005年相比，我國(guó)金切機(jī)床產(chǎn)量增長(zhǎng)了28%，2009年數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量是2005年的2.4倍，產(chǎn)量數(shù)控化率由2005年的13.2%到2009年上升到24.8%，機(jī)床產(chǎn)值數(shù)控化率超過(guò)50%。

　　1993年，我國(guó)金切機(jī)床產(chǎn)量曾創(chuàng)26.2萬(wàn)臺(tái)的新高，1994~2010年機(jī)床行業(yè)處于調(diào)整期，機(jī)床年產(chǎn)量維持在20萬(wàn)臺(tái)左右，2003年躍升到30萬(wàn)臺(tái)，2005年躍升到50萬(wàn)臺(tái)，2007年達(dá)到60.68萬(wàn)臺(tái)，不完全統(tǒng)計(jì)，2010年機(jī)床產(chǎn)量將再創(chuàng)新高。從上世紀(jì)后半期到本世紀(jì)初，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家正以兩位高度融合為用戶提供高精、高效、復(fù)合、節(jié)能（材）、綠色產(chǎn)品，產(chǎn)量逐步下降。美國(guó)在1942年第二次世界大戰(zhàn)期間金切機(jī)床產(chǎn)量曾達(dá)到年產(chǎn)30萬(wàn)臺(tái)，1952年朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期年產(chǎn)22.3萬(wàn)臺(tái)，隨后年產(chǎn)量逐步下降到10萬(wàn)臺(tái)以下。日本2007年產(chǎn)金切機(jī)床106157臺(tái)，是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)量最高的，其數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量是82356臺(tái)，產(chǎn)量數(shù)控化率77%，產(chǎn)值數(shù)控化率接近90%。2008年，主要國(guó)家金切機(jī)床產(chǎn)值數(shù)控化率（%）為：日本87.8%、德國(guó)90%、美國(guó)76.7%、印度62.1%、中國(guó)58.48%。

　　21世紀(jì)初，我國(guó)裝備制造業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率較工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家低很多，德國(guó)裝備制造業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率是我國(guó)的8倍，日本是我國(guó)的7.9倍。如今我國(guó)GDP僅占世界的8%，而金切機(jī)床產(chǎn)量卻占世界的60%，說(shuō)明我們提供的裝備品質(zhì)低，能源、原材料消耗大。今后我國(guó)制造業(yè)在調(diào)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式中要加快自主創(chuàng)新和技術(shù)改造，要求機(jī)床行業(yè)提供高技術(shù)、高附加值為用戶創(chuàng)造更高效益的裝備，這是大勢(shì)所趨。

　　“十一五”期間我國(guó)淘汰落后煉鐵產(chǎn)能11172萬(wàn)噸，煉鋼6683萬(wàn)噸。我國(guó)1949年鋼產(chǎn)量是15萬(wàn)噸，用了47年時(shí)間達(dá)到年產(chǎn)1億噸，從1億噸到2億噸用了7年，2003年以后幾乎年年增產(chǎn)近億噸，預(yù)計(jì)2010年鋼產(chǎn)量達(dá)6億噸，產(chǎn)能超過(guò)7億噸。今后鋼鐵工業(yè)將按科學(xué)發(fā)展觀走可持續(xù)發(fā)展道路，產(chǎn)量將理性增長(zhǎng)。鋼是機(jī)床加工的主要對(duì)象，產(chǎn)量增速將放緩，給機(jī)床工業(yè)提供了減量提質(zhì)的信號(hào)。

　　中國(guó)機(jī)床工業(yè)的最大用戶汽車(chē)工業(yè)，1956年生產(chǎn)出第一輛汽車(chē)，到1992年達(dá)到年產(chǎn)100萬(wàn)輛，2000年達(dá)到年產(chǎn)200萬(wàn)輛，2009年產(chǎn)量1300萬(wàn)輛，2010年中國(guó)年產(chǎn)汽車(chē)達(dá)1700萬(wàn)輛已然成為世界第一汽車(chē)產(chǎn)量大國(guó)。預(yù)計(jì)今后一段時(shí)間，受能源、道路以及汽車(chē)行業(yè)自身的條件限制，產(chǎn)量增長(zhǎng)勢(shì)必也要減速。如今中國(guó)主要汽車(chē)企業(yè)冷加工工藝已實(shí)現(xiàn)高速車(chē)、高速銑、高速磨、高速滾齒、鋁合金車(chē)銑速度已達(dá)1000m/min，準(zhǔn)備向3000m/min邁進(jìn)，中小批量結(jié)構(gòu)復(fù)雜件逐步采用車(chē)銑中心、銑車(chē)中心、車(chē)磨中心等，對(duì)裝備要求更精、高效、高可靠、復(fù)合、綠色。

　　以上游原材料到下游用戶提供的信息，要求機(jī)床工業(yè)要從重?cái)?shù)量向提升品質(zhì)的方向轉(zhuǎn)移，為用戶提供以高新技術(shù)為支撐的裝備，同時(shí)，機(jī)床工業(yè)自身也以較低的物質(zhì)消耗達(dá)到可持續(xù)發(fā)展。

　　我國(guó)生產(chǎn)的加工中心數(shù)量不少，但技術(shù)含量低。我國(guó)的機(jī)床企業(yè)已有幾千家，有的一個(gè)縣就有近百家，從市場(chǎng)需求看，不需要再增加普通車(chē)床、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床、快走絲電加工機(jī)床等新的生產(chǎn)能力。

　　向高附加值有特色的方向前進(jìn)

　　我國(guó)現(xiàn)有機(jī)床產(chǎn)量結(jié)構(gòu)落后、量大質(zhì)低。2007年231家主要機(jī)床企業(yè)生產(chǎn)金切機(jī)床47萬(wàn)臺(tái)，產(chǎn)量數(shù)控化率為21%，產(chǎn)值數(shù)控化率為57%。其中車(chē)床產(chǎn)量209825臺(tái)，數(shù)控車(chē)床54380臺(tái)，產(chǎn)量數(shù)控化率為25%，也就是說(shuō)當(dāng)年普車(chē)產(chǎn)量占車(chē)床產(chǎn)量的75%。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在上世紀(jì)后半期已逐步減少或干脆不生產(chǎn)普通車(chē)床。另外我國(guó)的數(shù)控車(chē)床中，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床占多數(shù)，并不具備普及型數(shù)控車(chē)床那樣較普車(chē)提高效率兩倍以上的能力。

　　2008年我國(guó)加工中心產(chǎn)量居世界第三，而產(chǎn)值卻居日、美、德、韓之后。我國(guó)加工中心市場(chǎng)占有率按量計(jì)占50%以上，價(jià)值僅占32%。國(guó)內(nèi)汽車(chē)、航空航天等企業(yè)則很少使用國(guó)產(chǎn)加工中心。進(jìn)口的加工中心，有高檔的，也有中檔的，因此今后不僅要加快發(fā)展高檔數(shù)控機(jī)床，更要加大研制力度把中檔及以上數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)占有率再提高一步。

　　如今用戶的個(gè)性化需求突出，不僅要在通用機(jī)床上增加特性化的要求，還應(yīng)加大力度發(fā)展專(zhuān)機(jī)產(chǎn)品。在多品種生產(chǎn)中要突出發(fā)展企業(yè)的特色產(chǎn)品，以特色品牌帶動(dòng)企業(yè)的發(fā)展。在發(fā)展專(zhuān)機(jī)產(chǎn)品中杭州機(jī)床集團(tuán)股份有限公司走在前列，取得了很好的企業(yè)和社會(huì)效益。歷史上該企業(yè)曾研發(fā)十字軸雙端面磨床、琴簧片磨床、叉形連桿磨床、方孔磨孔等。近年來(lái)，該公司采用數(shù)字化設(shè)計(jì)，為航空業(yè)提供葉片樺齒成形磨床MKLD7140，榮獲中國(guó)機(jī)械科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)；該公司還為羅茨真空泵輪開(kāi)發(fā)出數(shù)控強(qiáng)力成形磨床；為車(chē)床制造業(yè)提供床導(dǎo)軌磨床；為船舶行業(yè)提供八軸5聯(lián)動(dòng)葉輪磨床；為液壓件行業(yè)葉片泵轉(zhuǎn)子槽提供轉(zhuǎn)子槽數(shù)控動(dòng)力磨床和擺線輪開(kāi)發(fā)出強(qiáng)力成形磨床；為紙箱業(yè)提供瓦楞輥強(qiáng)力成形磨床；為高鐵提供博格板磨床；為渦輪增壓器———葉輪外園型面提供立柱移動(dòng)式強(qiáng)力成形磨床，砂輪線速達(dá)到每分鐘四萬(wàn)轉(zhuǎn)。

　　再如成立僅十幾年的法因數(shù)控，企齡雖短，但經(jīng)營(yíng)思想緊緊跟隨時(shí)代的步伐。他們已不是傳統(tǒng)的產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)，而是針對(duì)型鋼、角鋼、板材、線材加工提供成套服務(wù)，做到“交鑰匙”工程。2000年以前，國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)加工設(shè)備市場(chǎng)幾乎被全球最大的鋼加工機(jī)械制造商意大利菲賽普公司壟斷，如今我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)數(shù)控加工設(shè)備領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)設(shè)備市場(chǎng)份額由不足5%提高到95%，法因數(shù)控市場(chǎng)占有率達(dá)62.14%。

　　在加速發(fā)展專(zhuān)機(jī)產(chǎn)品品種的同時(shí)，也要根據(jù)用戶的需要開(kāi)發(fā)專(zhuān)用機(jī)床。如電腦橫編機(jī)的針床體，過(guò)去由普通龍門(mén)銑加工效率低、精度差。由中恒公司與金龍公司合作，研發(fā)成功專(zhuān)用數(shù)控機(jī)床，效率、精度顯著提高。

　　新品種發(fā)展，國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家企業(yè)已實(shí)現(xiàn)兩化高度融合，我國(guó)2007年231家企業(yè)開(kāi)發(fā)金切機(jī)床新品種719種，其中數(shù)控機(jī)床469種，占64%。發(fā)展數(shù)控機(jī)床要高中低檔相結(jié)合，當(dāng)前特別要注意發(fā)展中高檔新品種，就多數(shù)企業(yè)來(lái)說(shuō)當(dāng)務(wù)之急是把中檔機(jī)床搞好，逐步向附加值高技術(shù)產(chǎn)品發(fā)展。

　　數(shù)控機(jī)床復(fù)合化是發(fā)展趨勢(shì)之一。從加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)，如今已有DONEINONE（高度復(fù)合化），從零件毛坯到零件加工全部工序集中到一臺(tái)機(jī)床上完成。具有加工、檢測(cè)、上下料72小時(shí)無(wú)人操作，具備有熱補(bǔ)償、防碰撞等智能。如日本安田工業(yè)株小型臥式加工中心YMC325X、Y、Z位置精度為0.408μm、0.287μm、0.27μm，X/Y平面度、園度0.66μm，主軸回轉(zhuǎn)精度0.1μm，主軸最高轉(zhuǎn)速40000r/min。牧野BH50臥式加工中心，重復(fù)定位精度在±2μm以內(nèi)。

　　重型機(jī)床要在技術(shù)服務(wù)上爭(zhēng)一流

　　經(jīng)過(guò)幾十年的努力，我國(guó)重型和超重型機(jī)床發(fā)展速度加快，年產(chǎn)量已超過(guò)2000臺(tái)；產(chǎn)值數(shù)控化率超過(guò)70%；從2002年到2008年產(chǎn)值年均增長(zhǎng)42.38%，2009年產(chǎn)值是2000年的13.7倍，在產(chǎn)品規(guī)格上制造許多世界極限：立式車(chē)床最大規(guī)格25m，鏜銑床鏡桿直徑320mm，龍門(mén)鏜銑床龍門(mén)加工寬度11m，臥式車(chē)銑床最大加工直徑5m，最大承重500噸，軋輥磨床最大磨削直徑2500mm等。技術(shù)水平有新的突破和提高，已掌握的先進(jìn)技術(shù)有：機(jī)械傳動(dòng)間隙消除和對(duì)傳動(dòng)誤差補(bǔ)償技術(shù)；龍門(mén)移動(dòng)同步技術(shù)；大跨距橫梁位移補(bǔ)償技術(shù)；鏜銑床主軸懸臂位移補(bǔ)償技術(shù)；超大載荷偏載的卸荷導(dǎo)向技術(shù)；特大型零件加工、裝配及精度保證；靜壓導(dǎo)軌和靜壓軸承技術(shù)等。

　　正是由于掌握了先進(jìn)技術(shù)，許多產(chǎn)品還榮獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)：如武重的CKX53160數(shù)控車(chē)銑復(fù)合加工機(jī)床；險(xiǎn)峰機(jī)床廠的MK84125軋輥磨床；齊一機(jī)的θ1-105曲軸連桿頸旋風(fēng)銑床；以及江蘇多棱的TH42160B/5X五軸聯(lián)動(dòng)龍門(mén)加工中心等。

　　此外，還有一批具有先進(jìn)水平的產(chǎn)品出現(xiàn)：武重生產(chǎn)的雙龍門(mén)數(shù)控鏜銑床，龍門(mén)寬6.8m，加工長(zhǎng)度57m，是目前X軸行程最長(zhǎng)的機(jī)床，雙龍門(mén)、四銑頭為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，加工效率是普通銑床的六倍，可五面加工。齊二機(jī)床的TK6932雙立柱數(shù)控落地鏜銑床，鏜桿直徑320mm，立柱行程41m、主軸箱行程8m、滑枕行程2m、總重量760噸。應(yīng)用立柱優(yōu)化技術(shù)，方滑枕伸出直線度伺服補(bǔ)償技術(shù)，滑枕及鏜軸熱伸出補(bǔ)償技術(shù)，重型高速主軸升溫控制技術(shù)及重平衡錘減震技術(shù)。北一機(jī)床的XKA28105×300橋式五軸車(chē)銑復(fù)合機(jī)床，龍門(mén)寬度10.5m，最大加工高度7.5m，主軸最大扭矩9500牛米，配有大功率大扭矩A/C軸機(jī)械傳動(dòng)擺角銑頭，可五軸聯(lián)動(dòng)。還配有9.5m車(chē)銑雙速數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)、承重300噸，主要性能達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、世界先進(jìn)水平。

　　重型機(jī)床的特點(diǎn)之一，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件特大特重，不僅要掌握開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，還要解決毛坯、零件制造、裝配等技術(shù)和物資條件；重型機(jī)床使用壽命長(zhǎng)，上世紀(jì)70年代“大打礦山之仗”中，因國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力有限，重型機(jī)床供不應(yīng)求，于是兩次從歐洲購(gòu)買(mǎi)97臺(tái)舊重型機(jī)床。第一次購(gòu)買(mǎi)13臺(tái)機(jī)床平均役齡超過(guò)19年，買(mǎi)來(lái)后仍然繼續(xù)使用。另外市場(chǎng)需求經(jīng)過(guò)高峰之后會(huì)有調(diào)整，在這種情況下如再繼續(xù)增加生產(chǎn)點(diǎn)或擴(kuò)充生產(chǎn)能力是危險(xiǎn)的，要慎之又慎。

　　另外，重型機(jī)床是最需要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和復(fù)合化，因此更加速發(fā)展數(shù)控化復(fù)合化重型機(jī)床。齊二機(jī)床在發(fā)展極限規(guī)格鏜銑床的同時(shí)，還向封頭制造業(yè)提供專(zhuān)門(mén)化的附頭車(chē)銑床，為汽車(chē)業(yè)提供覆蓋件多工位壓力機(jī)，為航空和風(fēng)電工業(yè)提供大型筒段鋪纏一體化設(shè)備，不斷擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域的做法值得同行學(xué)習(xí)。

　　重型機(jī)床不僅要供應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，還要增加出口。武重便向英國(guó)出口XK2645數(shù)控龍門(mén)移動(dòng)鏜銑床、FB260數(shù)控落地鏡銑床和CKX5280數(shù)控雙柱立式車(chē)銑床。只要我們認(rèn)真對(duì)待，品種對(duì)路、質(zhì)量可靠、服務(wù)周倒，擴(kuò)大出口是不在可為的。

　　重型機(jī)床壽命周期長(zhǎng)，用過(guò)多年之后，可通過(guò)高新技術(shù)再制造，使舊機(jī)床煥發(fā)新的生機(jī)，節(jié)能節(jié)材，綠色環(huán)保，利國(guó)利民，再制造應(yīng)在重型機(jī)床行業(yè)首先開(kāi)展起來(lái)。

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