中国装备制造产业全球第一 “十二五”三大任务三个市场


 

  中国已成全球第一装备制造产业大国

  装备制造业是工业的核心和基础,综合国力的根基。装备工业的发达程度,是国家工业和科技水平的标志。工业和信息化部的数据显示,从2006年至2010年中国装备工业增加值增长超过25%,发电设备、工程机械位居全球第一。经过五年努力,中国的装备工业产业体系日益齐全,产业规模不断扩大,已成为世界名副其实的装备制造大国。国际模具及五金塑胶产业供应商协会负责人罗百辉日前表示,中国已经成为全球第一装备制造业大国,但仍存在产业大而不强、低水平重复建设、自主创新能力薄弱、国际性优势品牌缺失等问题。

  2010年《全球制造业白皮书》公布的《全球10大制造强国》排行榜中,中国名列第三。今年《世界机械500强》中,美国以126家企业入选而居榜首,日本以124家居第二,我国入选企业77家居第三。但今年世界机械500强前10名中,中国无一入选;世界机械100强中,中国仅入选9名。

  2000年以来,我国机械制造业的发展极为迅速,汽车、机床、造船、发电设备等不仅产量增长迅速,而且产品水平亦不断提高。据国际模具及五金塑胶产业供应商协会负责人罗百辉介绍,国产机床产值的市场占有率方面,2007年为56.3%,2008年为61%,2009年继续提高,达到70.1%。2007年我国数控机床产量123,257台,比2006年增加32.6%。2008年我国数控机床受世界经济危机影响,产量122,211台,与2007年相比基本持平。2008年1~12月我国数控机床产量,受经济危机影响,7月后产量下降,12月已略有回升。2008年,我国机床工业消费机床194.4亿美元,居世界第一;生产机床139.6亿美元,居世界第三;出口机床21.1亿美元,居世界第六;进口机床75.9亿美元,居世界第一,机床进出口入超54.8亿美元。2009年我国数控机床产量明显增加,达143,904台,国产数控机床市场占有率达到62%,我国生产机床跃居世界第一,进口机床59亿美元,出口机床14.1亿美元,机床进出口入超44.9亿美元,进口和消费机床连续8年排名世界第一。

  从整个大环境看,自2008年下半年起,各国的机械制造业都不同程度受到金融危机的冲击,几个主要的汽车和机床生产国受到的损失尤为严重。世界各国的汽车生产都大幅下降,唯独中国汽车生产和销售不仅未降,反而继续大幅上升,2009年,中国汽车生产已超过美国而位居世界第一。

  2009年上半年,各主要国家机床生产的统计数字如下:日本机床业2009年第一季度订单下降84.6%,内需和出口双下降,影响到销售额下降46.2%。美国机床订单从2008年11月开始下滑,2009年4月新接订单仅9,704万美元,比2009年3月减少42%,比2008年4月减少78%,2009年1~4月订单金额同比减少71%。德国已将2009全年订单趋势预测从之前的下降7%,修正至下降10%~20%。德国机床总订单同比下降70%。中国台湾与2008年同期相比,2009年1~4月机床出口额下降51.9%,进口额下降84.6%,总出口较上年同期下降51.9%,出口大幅减少。

  相对而言,中国的机床工具行业受损程度较小,据不完全统计显示:2009年1~5月工业总产值同比降低5.0%,销售收入同比降低6.2%,利润总额累计同比降低33.1%。这些数据表明,在这次金融危机中,中国机床工具行业没有大伤元气。统计资料显示:2009年1~4月,机床工具全行业完成固定资产投资232亿元,同比增长48.8%;到2009年5月,机床工具行业申报列入国家振兴规划技改项目30项,总投资72.1亿元,这有效提高机床工具行业的制造水平和能力。2009年下半年,机床工具行业生产形势明显好转,由于2008年下半年基数较低,从2009年7月开始,机床工具行业月度工业总产值同比增速达到两位数,具体完成情况及同比增速。

  2010年上半年,我国机械制造工业情况良好,总体产销两旺,机床工具工业情况亦是如此。机床工具工业持续高速增长,上半年完成总产值2424.2亿元,同比增长41.4%,其中机床行业总产值572.1亿元,同比增长31.7%。金属切削机床产量为338,209台,其中数控机床产量达到945,191台,同比增长分别为25.8%和52.2%。金属切削机床行业实现利润22.7亿元,同比增长68.3%,产值利润率为5.0%,同比提高1.1个百分点。

  2010年上半年,我国机床工具工业出口总额为31.1亿美元,虽比2009年有大幅增加,但仍比2008年同期减少了7.1%。国内经济刺激计划带动的投资热潮造成机床工具的进口大幅增加,2010年上半年的进口额较2008年同期增长了12.7%,其中切削刀具进口增长尤其迅速,上半年达到5.3亿美元,同比增长138.0%。应看到,我国出口的是廉价的中低档机床,而进口的是昂贵的数控和精密机床。

  高端装备制造业是为国民经济发展和国防建设提供高端技术装备的战略性产业。2010年前11个月,中国规模以上装备制造企业实现业务收入13万亿元人民币,实现利润总额超过9千亿元人民币。官方公开数据显示,目前中国22个工业大类行业中,七大类行业规模名列全球第一,两个产业规模居全球第二位,220多种工业品产量居世界第一位。

  2011年2月16日,中国企业联合会企业管理宣传工作委员会副主任迟惠玲在西安举行的2011全国企业文(陕鼓动力)现场会上表示,在解决装备制造业大而不强等问题的过程中,企业尤其要重视企业文化建设。企业文化有助于提高管理水平,增强创新活力,推动企业的战略转型。

  国务院国资委研究局副局长张涛指出,自2005年以来,中国企业联合会先后创建了联想控股等一大批企业文化示范基地,有效地促进了企业文化的发展。“十二五”期间,国务院国资委将进一步加强中央企业文化的分类指导,进一步细化、深化和强化推动中央企业文化建设。

  由于国际经济发展的形势还不明朗,面对复杂多变的国内外形势,虽然当前我国机械工业形势良好,但趋势不容乐观。我国和国际上的制造强国相比,技术上还有很大差距,要研究提高产品档次,增加高端产品,提高制造工艺水平,努力创新,在后金融危机时代,中国机床工具行业力争实现从机床大国到机床强国的蜕变。

  “十二五”期间我国机床工具业面临三大任务

  中国机床工具工业协会副秘书长李晶明23日表示,十二五期间我国机床工具业面临提高中高档机床工具产品的竞争力和产业化水平、推进数控系统和功能部件的产业化进程、促进机床工具业发展方式转变等三大任务。

  1、机床展会推动产业化水平

  中国机床工具工业协会统计数据显示,2010年中国机床工具行业实现平稳快速发展,全年累计完成工业总产值5536.8亿元,同比增长40.6%。产品销售产值5434.4亿元,同比增长41.4%。工业产品销售率达到98.2%,同比提高0.6个百分点。与此同时,机床工具产品2010年进口额仍大幅增长并创历史新高,进口产品中中高档占比很大,需求强劲。全年机床工具出口累计达70.3亿美元,与上年同期相比也有大幅增长,但出口产品结构不尽合理,低档的资源性、高能耗产品占很大比例。

  2010年7月在上海举办了“第12届上海国际机床展”(12thShanghaiInternationalMachineToolFair)展会上,展位面积最大的是沈阳机床集团(Shenyang Machine Tool Group,SYMG)。该集团目前拥有7个品牌,被认为是全球产量最大的机床企业。据罗百辉介绍,沈阳机床集团于1995年由中国多家机床企业合并而成。2004年将老牌企业德国希斯(Schiess)收归旗下,进一步扩大了规模。此次除低价通用立式MC及NC车床外,还展出了5轴控制MC及大型门式机床等高性能机床。沈阳机床集团的展示以5轴控制MC·VMC0656e为最大亮点。这是一款可通过A轴及C轴使工件旋转的机型,价格为260万元*2。VMC0656e虽然使用了日本制造的轴承,其他部分则大量采用了中国企业制造的部件。其中,NC装置配备的是沈阳机床集团品牌之一FIYANG(飞阳)的产品。该公司原来在NC装置方面全部采用海外企业的产品,但2009年开发出了自主产品*3。此次在可谓旗舰机型的5轴加工机上配备了自主NC装置进行展示,目的是为了展示其已经拥有对可谓机床心脏部分的NC装置进行开发的能力。VMC0656e还可选择日本发那科(FANUC)、德国西门子(Siemens)、德国海德汉(Heidenhain)等海外企业制造的以及其他中国企业制造的NC装置。

  中国机床企业通过与日本企业成立合资企业及展开技术合作,在高性能机床方面积累了技术经验,迄今已推出众多机床产品。但是,NC装置、主轴及轴承等主要部件大多仍采用进口产品,所以即便是中国企业,在降低价格方面也存在着极限。不过,今后通过主要部件转为自主制造或采用国产部件,中国机床企业很可能会不断推出低价位的5轴控制MC。

  除了沈阳机床集团的产品,还有其他中国企业的产品也验证了这一可能性,这就是西安瑞特快速制造工程研究有限公司(Xian Ruite Rapid Manufacturing Engineering Research)等开发的5轴控制MC·RM-LX720。价格为77万元,在中国企业中也属于相当便宜的产品*4。还开发完成了X轴的移动量为920mm、其他性能参数基本相同的RM-LX920(约100万元)。

  中国国际机床展览会(CIMT)作为国际机床四大名展之一,受到国内外业界和用户领域的广泛关注和支持。李晶明在第十二届中国国际机床展览会(CIMT2011)新闻发布会上表示,我国机床工具行业下游产业的航空、航天、船舶、电力、能源、汽车、轨道交通、高速铁路、国防军工等领域,在"十二五"期间甚至更长一段时期,都将进行大范围和深层次的结构调整,在给机床工具行业带来巨大商机的同时,也将对机床工具产品在精度、效率、可靠性、节能环保等方面提出更新、更高的要求。同时,更大的市场将来自对高档数控机床的迫切需求,对中低档机床工具产品的需求将不断下降。

  李晶明表示,在中国机床工具行业努力转变发展方式的背景下召开的CIMT2011展会,将带有鲜明时代特色和重要发展任务,对全行业转方式、调结构将起到重要促进作用。据介绍,CIMT2011将于4月11日至16日在北京举行,国际知名机床工具企业将悉数参展,为历届最大规模。展会主题为"以科技创新迎接后危机时代",期间将举办数十场行业活动和国际交流活动,工信部还将利用展会现场组织"数控机床专项CIMT2011成果展示"。

  2、大力发展数控系统及应用

  近年来,我国工具工业虽有不小发展,但远落后于机床业的发展。生产中使用的高效先进刀具,大部分是从国外进口的(含外国资企业在中国生产的刀具)。我们现在也出口不少刀具,但主要是廉价低档的标准刀具。2004年我国生产刀具约25亿件,其中20亿件是廉价低档刀具(大部分出口),这以后几年出口的仍基本是中低档刀具。在美国市场上,中等规格的麻花钻每支价格约10美元,而市场上中国生产的低档麻花钻价格仅1美元,被用作手工工具。我国现在有世界规模第一的汽车工业,但汽车工业从国外引进的高效生产线,所用的刀具80%~90%至今仍是进口刀具(含国内的外资企业产品)。现在我国刀具生产供销情况是,高端先进刀具产品主要依靠从国外进口,而低档刀具产品恶性膨胀(大部出口),这种情况必须尽快改变。

  我国机械制造业生产中大量使用标准刀具,而发达国家则大量使用高效先进刀具,致使我国加工效率远低于国外。我国工具厂仍大量生产传统标准刀具,一些小工具厂还大量生产低档刀具,据统计,我国消耗全世界40%的工具材料,销售收入却只占全世界工具业的12%~15%。国外工具企业的毛利率都在40%左右,而我国工具厂的利润很低,部分工具厂还亏损。

  现在我国的工具厂,以大量生产传统标准刀具为主。从机械制造业的技术发展趋势来看,今后我国工厂中的高效数控机床的比重将逐年增加,高效先进刀具的需求量将随之迅速增加,而传统标准刀具的需要量将逐年减少。此外,由于我国人工成本增加,中低档的标准刀具出口的价格优势将逐渐丧失,出口量必将随之减少。如工具企业仍以生产传统标准刀具为主,则销售量必将逐渐萎缩(一些民营的小工具厂大量生产传统标准刀具,大工具厂因成本较高,无法竞争而逐渐失去这部分市场),将没有发展前途。国际模具及五金塑胶产业供应商协会负责人罗百辉表示,我国的工具工业必须改变理念,大力发展高效先进刀具的生产,用国产高效先进刀具代替国外产品,夺回被进口刀具占有的这部分市场,重视售后生产服务,只有这样,我国的工具企业才有发展前途,我国的工具工业才能得到振兴。

  2010年10月,国务院出台的《加快培育和发展战略性新兴产业的决定》指出,根据战略性新兴产业的特征,立足我国国情和科技、产业基础,现阶段重点培育和发展节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等产业,提出应强化基础配套能力,积极发展以数字化、柔性化及系统集成技术为核心的智能制造装备,其中以高档数控机床为重中之重。

  在机床标准方面,中国机床工具工业协会行业部副主任邵钦认为,在新的一年中,应更加明确机床工具行业标准化工作的方向和目的,充分认识到标准化工作的意义和肩负的使命,希望行业企业能进一步重视标准化工作,落实有关政策,不断推动标准工作与行业发展相结合。

  数控系统是高端装备控制的核心,太原重型机械学院贾育秦教授表示,今后应不断提升科技创新以及高档产品的开发研究能力,尽快形成产业化能力,强化产品的可靠性和稳定性,最大程度地满足“十二五”高端装备和基础装备的需求,争取“十二五”机床数控标准化能开创新局面。贾育秦认为,首先,应进一步加快机床产品结构调整,进一步完善产业链条;其次,实施企业结构调整,提高制造生产水平。不仅如此,对于生产企业还应给予鼓励、扶持政策,加大对数控机床制造的生产,努力提高中高档数控机床的出口比重和出口效益等。

  数控机床是当代机械制造业的主流装备。据悉,目前已有几家大型机床厂开始着手建设数控机床产业基地,另外加上政府的扶持,各地数控机床产业基地建设以及入驻基地的企业还能够得到一些政策上的优惠。

  但是目前大多数控机床产业基地的配套建设并不完善,难以形成产业集群效应,这与机床行业配套加工的特殊性有关。国际模具及五金塑胶产业供应商协会负责人罗百辉表示,机床不属于量产设备,具有专一性和个性化的特点,有时一套新设备在加工一组零件后,会很久没有类似订单,设备就会闲置。希望政府出台机床配套企业的扶持政策,帮助企业加速发展。

  随着电子信息技术的快速发展,世界机床业逐渐进入以数字化制造技术为核心的机电一体化时代,例如数控机床。数控机床业正在向高端迈进,它是制造业的加工母机以及国民经济的重要基础。据罗百辉介绍,目前欧、美、日等国家已先后完成了数控机床产业化进程,由于国外的数控机床技术较为先进,高速高精与多轴加工成为数控机床的主流,纳米控制也已经成为高速高精加工的潮流;机床与机器人的集成应用日趋普及;多任务和多轴加工数控机床越来越多地应用到能源、航空航天等行业领域;智能化加工与监测功能不断扩充。

  未来5年内机床行业复合增长率或为25%~30%,而中高端数控机床将成为增长的主力。随着我国产业升级和结构调整的不断深入,以及航空航天、汽车、造船、电子等高端制造业的发展,机床特别是高端数控机床的需求将不断提升。我国机床行业也将把技术创新作为推动产业升级的战略措施,以提高产业化水平,促进企业自主创新,实现机床产业的稳步发展。

  3、通过多功能机床缩短工艺链

  在保证质量的前提下提高生产效率,大力节约生产成本,是每个生产企业孜孜不倦追求的目标。这个乍看是互相对立不可调和的一对矛盾,可以通过缩短工艺链这一创新技术来化解。

  要提高效率原则上来说有四种途径:一是通过优化刀具、工艺参数或机床结构来提高现有机床的生产效率;二是用新工艺替代已有加工方法;三是采用并行加工方法来提高产量,缩短工件加工通过时间;四是在一台机床内集成多个生产工艺来缩短工艺链。集成不同生产工艺的机床叫组合机床,或称“多功能机床”。组合机床的优点是可以将前面提到过的几种优化方法融合在一个机床平台内。

  由于组合机床融合了车、铣、磨工艺,所以不管是软加工还是硬加工,都可以将缩短工艺链的优点发挥得淋漓尽致。首先采用组合机床消除了工件的运输和搁置时间,缩短了换装和非机加工时间,效率显著。另外采用组合机床后,哪怕是加工再复杂的工件也只需一次装夹完成加工,所以能够满足最高的质量要求。组合机床的还有一个优点是可以对单一工艺取长补断,单一工艺中不足的地方可以通过其它工艺替代,这样又可以进一步提高效率。

  除了上述种种优点外,组合机床的另一个优点是柔性大。由于在组合机床的设计中已经考虑到实际加工的方方面面,所以它也可以作为独立的车床或磨床使用,因此不管加工什么工件都可以按需求找到最佳的生产方案。

  通过组合机床缩短工艺链

  将多功能机床的理念转化为生产现实可不是轻而易举的事,它要求机床制造商具备大量机床工艺方面的经验和专业知识。首先机床制造商要制定一个合适又合理的工艺顺序,同时要全面考虑所使用的加工方法的优缺点。多功能机床的原理既适合于盘类件加工,也适合轴类件加工。埃马克公司的VSC和VTC工艺平台就是典型的加工例子。VSC平台专为盘类件加工而设计,它除了工艺集成的优点外,采用了倒置式主轴上下料原理。工件通过工件主轴或机床轴自行上下料,迅速而方便。由于机床的倒置式结构,所以落屑非常理想。配置的刀塔、Y轴、B轴和固定安装的砂轮主轴增加了机床的通用性。这类机床可一机集成车、钻、镗、铣、滚齿和内外圆磨工艺,所以一机可以替代传统的多台单机,既节省了昂贵的工件输送系统,又明显缩短了工艺链和工件加工通过时间。

  VTC系列是轴类件的组合加工机床,用于轴类件的同步加工或先后工序加工。这类机床同样具备了高柔性的优点,一机内集成了车、钻、镗、铣、磨工艺。

  已在实践中得到证明的成熟工艺

  多功能机床在生产实践中获得成功应用的例子举不胜举,小型曲轴生产线便是其中一例。根据当今技术水平,曲轴加工线的软加工一般由六台机床组成,分别进行端面加工、钻中心孔、粗车以及钻油孔等加工。而埃马克公司的生产方案只需VTC和HSC系列的三台机床就可以完成以上加工。在VTC250DUOED一台机床上就可以实现从端面加工到车削加工的全过程,连杆轴径加工以及钻油孔在其它两台HSC和VTC系列的机床上完成。

  另一个多功能机床的应用例子是采用自行上下料的双主轴多功能机床加工齿轮。在为这台双主轴机床安排变速器齿轮的软加工工艺时,设计工程师们将齿轮第一和第二面的车削加工、滚齿以及辊压去毛刺步骤布置得天衣无缝,主轴几乎没有停顿时间,利用率达到极致,将车滚组合机床的优点发挥到了无以复加的地步。

  制造行星齿轮是工艺集成的又一个应用案例。加工行星齿轮时,我们采用了VSC400DUOWF型双主轴组合机床。设计师们对两个主轴同时加工的内容进行了最合理的分配,原来需要七次装夹完成的加工现在只需要三次装夹就能完成。

  组合加工带径向孔行星齿轮的工序介绍如下:

  第一个主轴车第一个面:内外圆粗加工,内圆精加工,车沉割槽

  翻转

  第一个主轴车第二个面:内外圆粗加工

  精加工,加工外圆槽

  工件输送到第二个主轴

  滚齿,测定齿槽,钻径向孔,槽和孔去毛刺

  这些加工步骤显示了多功能机床的明显优势。以前在齿槽内钻油孔需通过加工中心加分度装置来完成,现在通过组合机床的定向钻孔技术完成,不仅缩短了工艺链,也大幅度地节约了成本。

  综述以上多功能机床的优点和应用后,需要强调的是:要在一台机床内有效集成不同工艺,从而达到缩短工艺链、并为用户带来经济效益的目标不是轻而易举之事,需要有多年专业知识的沉淀,丰富工程知识与工艺技术经验的积累。只有具备了这些前提条件,才能实现工艺集成理念,制造出真正符合加工需求的多功能机床。

  前景展望:机床行业发展市场需求

  1、国内高端刀具市场广阔

  随着中国汽车、航空、军工、模具、制冷、电力等精密制造业的快速发展,对金属加工刀具的数量和质量的要求也迅速增加。据国际模具及五金塑胶产业供应商协会负责人罗百辉估测中国刀具市场约有200亿元人民币(全球大约有250亿美元的刀具市场),国内高端刀具市场约有50亿元人民币,但到目前为止,高端市场基本上由进口刀具占领。罗百辉介绍说,近年来国内刀具市场高歌猛进,销量节节攀升,呈现出虽竞争加剧但也繁荣的景象。国内有一些刀具企业如株钻、金鹭等,通过多年的磨练和努力,已经打下了较好的基础,这些企业重视技术进步,产品质量稳定,正在逐步替代进口产品。而国产刀具大多应用在中、低要求的客户群里,如农业机械、摩托车、农用车、通用机械及中低档的机器制造工业。这些行业产品的附加值相对较低,所以,对加工精度的要求也只好放宽,以便使用便宜,但精度和效率也相应降低的机器和刀具。尽管这些领域用量很大,市场也不小,但刀具的附加值很低。中国刀具企业数量不少,但多是“低水平的重复”。但另一方面,竞争层面也变得更为分明,国外刀具基本上只与国外刀具竞争,国内刀具也基本上只与国内刀具竞争。一些重要领域,国内刀具的技术水平离国外同行相差较大。

  国内机床工具企业的产品水平逐年提高,而国外的一些工具企业的产品也大量进入中国,并不断在国内投资建厂。中国的刀具市场在世界上是少有的、真正能称得上全球化的市场。国际上大小的刀具公司悉数在中国设立办事处或通过代理商销售,市场上随处可见来自德国、日本、美国、以色列、韩国、瑞典、法国、意大利、西班牙等国家的刀具产品。这些进口刀具基本上占据了各机加工行业的高端客户。特别是在汽车发动机制造车间、飞机发动机制造企业机加工车间或汽轮机制造车间,高效、高精度的机加工刀具中几乎被进口刀具垄断,很难看到国产刀具的踪影。

  多个高端制造领域的技术发展给刀具带来了新的要求。如汽车刀具必须具有高效、高质、高稳定性和专用化的特点,而随着汽车产业的不断发展前进,新的要求应运而生,从技术上来看,主要有重载化、复合化、特殊化、标准化、高速化及品种多元化的趋势。在航空航天制造领域,随着钛合金、高合金等难加工材料的广泛应用,如何正确选择、合理使用刀具进行高效高质量切削加工已经成为一个非常重要的行业性话题。随着工件材料与刀具材料、结构等的互相促进,航空航天制造业得以不断发展,可以说刀具的不断发展是航空航天制造业不断发展的驱动力。

  市场的参与者多起来之后竞争肯定会变得激烈,压力会更大,特别是市场对高性价比的产品需求也使得如何有效控制和降低制造成本是各个应用行业都面临的大课题,这些都需要进行企业在技术、管理等多个方面不断改进,当然,这种压力肯定也会向供应链的上下端传递,因此对工具行业同样提出了新的要求,如进一步降低制造和销售成本,进一步提高产品性能等。所以,面对竞争的激烈,工具企业要扩大市场份额就必须在提高产品的性能、保证产品的质量、降低产品的成本和提高产品的性价比上下功夫。为此提出几点建议:加强刀具标准化方面研究和制定;不断升级改造刀具制造技术与装备水准;加强复合刀具的设计和研发;加强合作,提供完整的满足客户要求的切削加工解决方案;提升刀具产品从里到外全方位的品质;重视知识产权;发挥行业组织的服务功能。

  2、国产数控系统逐渐赢得市场

  数字控制机床,简称数控机床(NC,Numerical Control),是三十年来综合应用集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品,在现代机床生产中,一般采用多电机拖动,主轴和各进给系统分别由各自的电机来拖动。由于机床加工范围较广,不同的工件,不同的工序,使用不同的刀具,要求机床执行部件具有不同的运动速度,因此机床的主运动应能进行无极调速,主轴调速系统一般采用交流主轴系统,随着变频调速技术的发展,数控机床的主轴的交流拖动,同样能够很好满足需要。主驱动电机通过皮带传动带动主轴旋转,或通过皮带传动和主轴箱内的减速齿轮(以获得更大的转矩)带动主轴旋转。由于主轴电机调速范围广,又可无级调速,使得主轴箱的结构大为简化。

  2010年9月,武汉重型机床集团有限公司(武重集团)新厂区全部建成投入使用。在机加工车间众多的自制数控加工设备中,两台配置华中数控系统的5米立车引人驻足观看。在国产重型机床上配套国产数控系统,用于重型机床关键部件的制造,这是国产数控系统进入到高端市场的亮点!

  2008年以前,与重型机床配套的国产数控系统很少。究其原因,一方面数控系统厂家的技术不成熟,如需要解决信号长线传输、双轴同步驱动技术,以及与重型机床配套所需的大功率伺服驱动和电机产品较少,实际应用验证不够、功能还不够全面;另外一方面,数控系统在重型机床整机价值中所占比例较低,而且用户对国产数控系统的可靠性还存有疑虑,重型机床的数控系统配套几乎是国外系统的一统天下。

  这一令国人颇为尴尬的局面,从2008年开始被华中数控所打破。早在1999年华中I型数控系统就与武重的5米立车配套。当时配套量仅有两套系统,产品用户是大冶钢厂和安阳钢厂。除此华中数控还为东方电机、长江动力等企业,改造了8米立车、15米卧车、160落地镗床等一批大型数控机床。十几年来,这些设备一直稳定运行。

  武重集团黄照董事长等领导高度重视与华中数控的合作,与华中数控建立了战略合作伙伴关系,推出配置华中数控的普及型系列重型机床,E系列数控立车标准配置采用华中数控系统。同时,在武重集团新生产基地建设过程中,新购设备选用华中数控系统,并用华中系统对部分原有生产设备进行数控化改造。武重集团在自产自用中使用华中数控系统,对用户建立使用国产系统的信心,起到了很好的示范作用。

  用于加工船用螺旋桨的多轴联动数控机床是船舶制造领域的高档关键设备,国外对中国至今封锁限制。2008年,华中数控与武重集团、华中科技大学合作,研制成功加工8米船用螺旋桨的七轴五联动立式车铣复合加工中心。该机床最大加工直径达到8米,最大加工高度2米,承重100吨,具有七轴控制,五轴联动车、铣复合加工、在线测量等功能,达到当代国际先进水平,打破了国外技术封锁,填补了国内空白。该设备两年前已在镇江推进器厂成功投入使用。

  随着武重集团的示范应用,齐二机床集团有限公司、芜湖红旗重型机床有限公司、东方电气集团东方电机有限公司、岳阳金博机床制造有限公司、湖北沙洋重型机床有限公司、山东宏康机械制造有限公司等企业,纷纷使用华中数控系统,重型机床系统配套由2009年的100多台,上升为2010年的200多台,增幅约90%。

  3、风电设备对高端机床工具需求持续增长

  我国风电产业近年来持续向好,年度新增和累计装机容量连续四年翻番,2010年风电装机规模跃居世界第二。我国风电产业快速发展促使国内风电设备国产化水平快速提升,也带动了国内相关产业的快速发展。风电机组的主要部件加工需要大量的精密、高效的数控机床和高端刀具,风电设备加工技术的进步,很大程度上依赖于机床和刀具的先进性与精准性。再加上风电设备大都工况环境比较恶劣,这也对相关设备加工提出了较高的要求,可以说,先进的装备制造工艺尤其是先进的机床和刀具是风电设备制造产业升级的根本保障。

  相关风电设备制造企业中,无论是管理人员还是技术人员,均表示出风电设备对机床工具等先进加工设备的强烈依赖。在2010年10月份举行的北京风能展上,华锐风电的技术人员就曾向记者详细讲解了风电设备加工的一些工艺要求。以风电设备变速箱为例,其主要由箱体、行星轮系和变速机构等组成,变速箱体属于大型箱体,其结构复杂,各种部件的加工需要不同的机床和刀具来完成。兆瓦级风电设备变速箱大部分为分体结构,加工时需数控落地铣镗床、大型卧式加工中心和龙门加工中心等,加工精度要求较高。大规格、大模数齿轮和齿圈需要采用数控成型铣齿机和数控成型磨齿机进行加工。其中,数控成型铣齿机更是要求大切深、大进给和滚速高,数控成形磨齿机要求精度达到5级以上,且要求自动调心、自动测量、自动修形等自动化程度高和稳定性高。

  在风电设备变速箱加工案例中,数控落地铣镗床、大型卧式加工中心、龙门加工中心、数控成型铣齿机和数控成型磨齿机等都是当前机床行业技术含量比较高的高端设备,曾有风电设备制造企业的技术人员明确表示,他们公司所使用的这些机床均是国外进口的技术先进的高端产品。由此可见,风电设备加工过程的极高要求。记者在深入风电设备制造企业采访时,曾记录有多个风电设备零部件加工时对机床工具及相关工艺的要求。.

  今年是“十二五”的开局之年。企业不论大小,关键在于要以市场需求为导向,时刻居安思危,不满足于现状,要不断地“有所发现、有所发明、有所创造、有所前进”。同时还要考虑企业的自身特点,尽量减少盲目投资与重复建设,使企业的发展真正具有专业化特点,同样也会获得有关方面的扶持,并具有广阔的发展前景。