提高加工中心競爭力是發(fā)我國數控機床的當務之急
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| 新聞摘要:提高國產加工中心的市場競爭力是發(fā)我國數控機床的當務之急加工中心是數控機床各類產品中發(fā)展最快、所占比重最大的一類產品，也是制造業(yè)應用最廣的一類設備。一些主要經濟發(fā)達國家都把發(fā)展加工中心作為發(fā)展數控機床的首要任務，它的發(fā)展直接關系到國家經濟建設和國防安全。加工中心在數控機床中所占的地位以下表1數據可以看出 提高國產加工中心的市場競爭力是發(fā)我國數控機床的當務之急 加工中心是數控機床各類產品中發(fā)展最快、所占比重最大的一類產品，也是制造業(yè)應用最廣的一類設備。一些主要經濟發(fā)達國家都把發(fā)展加工中心作為發(fā)展數控機床的首要任務，它的發(fā)展直接關系到國家經濟建設和國防安全。加工中心在數控機床中所占的地位以下表1數據可以看出�！ ”�1 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 日本 美國 韓國 中國臺灣 金額 臺數 金額 臺數 金額 臺數 金額 臺數 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 加工中心生產 26.88 14484 3.18 5367 5.4 8.34 20565 加工中心占 34.6 23.9 30.3 51.5 40.4 59.7 45.5 數控金切機床比重(%) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 注：除美國為2003年的數據外，其余均為2004年的數據。 一、基本情況 我國加工中心市場與我國經濟發(fā)展水平，制造業(yè)的水平和企業(yè)國際競爭力的提高密切相關。從八十年代前后開始，北京機床研究所等單位研究開發(fā)了立式加工中心，并形成了商品。九十年代初，我國企業(yè)通過引進技術，消化吸收如北京機床所引進美國TK公司立式加工中心技術、北京機電研究院引進美國辛辛那提公司馬刀立式加工中心技術等等和自行開發(fā)，基本掌握了加工中心的設計和制造技術，為加工中心生產和應用打下了基礎。到九十年代末，國內的加工中心生產數量仍然較少，每年合計僅300臺左右。2000年前后，一批海外大的機床跨國集團公司看好中國市場，開始在中國建立生產數控機床和加工中心獨資和合資企業(yè)，實現了本地制造和本地銷售。目前形成規(guī)模的有臺灣杭州友佳機床有限公司、寧夏小巨人機床有限公司、大連憶達日平機床有限公司、北一大隈機床有限公司、德馬吉上海機床有限公司等�！ 〔饺�21世紀，隨著我國綜合經濟實力的快速提高，加工中心市場進入了快速發(fā)展期。汽車及其零部件、通用機械、航空航天、模具等等各行業(yè)對加工中心需求的大幅度上升，國產加工中心擇優(yōu)選擇國內外數控系統(tǒng)、功能部件等配套件，加快產業(yè)化生產步伐，質量、可靠性大幅度提高，據一樣性價比優(yōu)勢，逐步得到了國內用戶的肯定和認可。與此同時，企業(yè)加強了產品開發(fā)研究、資金投入和研發(fā)力量，一批國內急需，長期依賴進口的高檔數控加工中心，如高速加工中心、五軸加工中心等取得了突破，有的已與國外產品一樣，進入批生產現場。國內加工中心不如了快速發(fā)展期�！ �1996-2005年我國加工中心的生產和進口臺數詳見表2。(按機床工具行業(yè)統(tǒng)計資料匯編的金切機床行業(yè)200家左右企業(yè)的數據和海關資料) 表2 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 年份 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 生產臺數 56 73 207 276 498 447 543 987 2401 4075 進口臺數 1597 1025 902 1373 2144 2290 3320 5132 8095 10343 生產/進口(%) 3.5 7.1 22.9 20.1 23.2 19.5 16.4 19.2 29.7 39.4 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 注：生產臺數來自機床工具行業(yè)統(tǒng)計資料匯編，2005年為估計數�！ 谋�2可知，1996年按機床工具行業(yè)統(tǒng)計資料國產加工中心與進口的加工中心的臺數比，僅為百分之幾，到2005年逐步增長到39.4%。2005年與2000年相比，進口的加工中心數量增加4.8倍，而國產加工中心生產增加8.2倍。尤其是最近三年國產加工中心增長迅猛，表明國產加工中心的開發(fā)制造技術逐步成熟，特別是立式加工中心得到使用單位廣泛認可。也可以看出，“十五”后三年，我國對加工中心需求的高速增長。2005年估計全國加工中心需求量已達到15000臺左右，約是2000年的6倍�！ �2005年我國各類加工中心消費情況和所占比重見表3。國產加工中心的市場占有率，按臺數約31%，按金額約22.3%；其中立式加工中心市場占有率，按臺數約30%，按金額約22.6%；臥式加工中心市場占有率，按臺數約32%，按金額約15.4%；龍門加工中心市場占有率，按臺數約50.8%，按金額約42.8%；其他加工中心市場占有率，按臺數約28.6%，按金額約11.4%。 我國生產加工中心的主要企業(yè)有20余家(不包括合資和獨資企業(yè))，企業(yè)生產規(guī)模都不大，年產100～300臺企業(yè)約占35%，年產100臺以下約占60%，近45%的企業(yè)年產在30臺以下，年產400臺以上的企業(yè)僅2家，最大的生產企業(yè)月產僅50余臺�！ ”�3 單位：億美元 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 類別 立式 臥式 龍門 其他 合計 加工中心 加工中心 加工中心 加工中心 金額 臺數 金額 臺數 金額 臺數 金額 臺數 金額 臺數 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2005年消費 11625 8.23 1950 5.44 600 2.15 825 0.88 15000 16.70 所占比重(%) 77.5 49.3 13 32.6 4 12.9 5.5 5.2 100 100 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 二、國產加工中心現狀 我國生產的加工中心可以分為四類，即立式加工中心、臥式加工中心、龍門加工中心和其他加工中心。 立式加工中心 生產量最大，占全部加工中心生產量的3/4。其中，工作臺寬度小于600mm的占立式加工中心生產量的70%左右，工作臺寬度在大于600mm小于1000mm和工作臺寬度大于1000mm的各占立式加工中心生產量的15%左右�！ a的立式加工中心大部分采用C型結構，X/Y行程由工作臺移動實現，屬于量大面廣的一類產品。這類立式加工中心，已形成一定的生產批量，與國外同類產品相比，有一定性價比優(yōu)勢，在質量的穩(wěn)定性、可靠性和交貨期上還有差距。高速立式加工中心，國產的大部分是在現有的立式加工中心基礎上增添高速電主軸，與國外相比差距明顯。國外高速立式加工中心廣泛采用了門式結構和動拄式結構，即工作臺或僅作Y軸移動或固定不動。這種結構機床動剛性較好，比較適合于高速加工。精密立式加工中心，國產的基本沒有。2005年，北京機床所精密機電有限公司開發(fā)成功了μ系列精密加工中心，并在CIMT2005展出，機床具有主軸溫度補償和X、Y平面上精度補償系統(tǒng)技術，填補我國精密加工中心的空白。五軸立式加工中心，國產的也有幾種產品，在處于開發(fā)市場階段，目前基本上由國外產品壟斷�！ ∨P式加工中心 其生產量約占全部加工中心生產量的11%。其中，工作臺寬度小于600mm占臥式加工中心生產量30%以上，工作臺寬度大于600mm小于1000mm的占40%，工作臺寬度大于1000mm的占30%以下。國產的臥式加工中心基本上是一般精度的，沒有溫度補償和精度補償系統(tǒng)，在技術水平上與國外有較大差距。目前我國需求的精密臥式加工中心和高速臥式加工中心大多依賴進口。合資企業(yè)生產的臥式加工中心有：北一大隈、沈陽BW、大連憶達日平、大連華凱等機床有限公司，技術水平較高、產品性能較好，有的已達到國際先進水平，在國內有較大競爭力�！ ↓堥T加工中心 其生產量約占全部加工中心生產量的7～8%，。八十年代、九十年代我國引進了國際上著名的德國瓦德里希-科堡機床公司和法國弗雷斯特-里內機床公司制造大型數控龍門銑床德技術，并形成了產品，向冶金機械、發(fā)電設備、通用機械行業(yè)和航空航天提供了生產設備。通過自行開發(fā)，我國也掌握了中小型龍門加工中心生產技術，生產的機床已提供給各行業(yè)使用。國產龍門加工中心，與國外同類產品相比，具有較優(yōu)的性價比，其售價不到國外的50%。飛機制造業(yè)、模具制造業(yè)和其他制造業(yè)復雜曲面零部件加工都需要的五軸龍門加工中心，近幾年，不少企業(yè)開發(fā)了各種形勢和規(guī)格的新產品，有工作臺移動式的、龍門移動式的和橫梁移動式的，有的產品已打入飛機制造業(yè)和通用機械制造業(yè)，在現場進行生產。目前的關鍵是要進一步積極開拓市場�！ ∑渌庸ぶ行� 主要指床身式加工中心，其生產量約占全部加工中心生產量的6～7%�！ ∪�、我國加工中心與國外的差距 目前，國外加工中心技術發(fā)展的總趨勢是高速、精密和多功能(多軸和復合加工)。發(fā)展針對難加工材料的重切削產品和針對復雜形狀加工的智能多軸控制NC裝置和綜合多軸控制CAM系統(tǒng)�！ 「咚倩� 主要是提高主軸的回轉速度和快速行程速度。國外高速加工中心的主軸轉速一般在12000～15000r/min，快速行程為40～60m/min。空氣靜壓軸承和磁浮軸承的高速主軸開始商品化，主軸轉速可以達到50000～70000r/min，甚至可以達到100000r/min。采用直線電機驅動和高速滾珠絲杠的加工中心品種增加。高速滾珠絲杠驅動的，進給加速度可達1.5～2g快速行程達90m/min。為防止高速化產生的熱變形，降低機床精度，積極開發(fā)了精度補償系統(tǒng)和冷卻裝置�！ 【芑� 目前，國外精密加工中心采取了一系列補償和穩(wěn)定精度的措施，定位精度已可以控制在0.006mm以內，有的已接近坐標鏜床的加工精度。伴隨著信息產業(yè)的電子零件、半導體模具以及精密機械零件的需求增加，對小型件加工精度提出了更高的要求，有的甚至要求精度在1μm以下�！ 《喙δ芑� 主要是為適應多品種小批量和變品種變批量上產的需要，減少零件裝卡次數，提高加工精度和效率，縮短零件制造周期。多軸加工，即五軸聯動加工，在航空大型零件加工和大型模具加工中使用較廣，也是為適應于復雜曲面零件的加工和科研新品零件加工的需求。復合加工，即將多工序和多種加工集中在一臺機床上。國外最近發(fā)展的有銑車復合加工中心、棒料加工中心、棒料銑車加工中心、雙主軸加工中心等等。 國產加工中心在中高檔品種的技術水平上，與國外差距較大，特別是高速、精密和多軸加工中心�！ 『娇諛I(yè)飛機體零件加工的五軸加工中心 當前，基本依賴于國外進口，特別是其急需的主軸A、B軸擺動的五軸立式加工中心和龍門加工中心，國內尚處于空白，用于飛機機身和發(fā)動機難加工材料零件的大功率、大扭矩加工中心還有待于開發(fā)。發(fā)動機渦輪葉片和葉輪加工用的五軸立式加工中心也有待完善，發(fā)動機機匣加工用的精密加工中心和坐標鏜銑加工中心國內尚沒有產品�！ ∑嚢l(fā)動機制造用的高速加工中心 國內雖有幾家企業(yè)能夠生產，但是合資企業(yè)的發(fā)動機生產用的大多采用國外的進口品牌�！ ‰娮赢a品用的中小型精密加工中心和適用范圍較廣的主軸立、臥轉換的精密鏜銑加工中心也急需研發(fā)�！ a加工中心除在技術和品種尚存在差距外，在制造技術尚也存在較大的差距。美國哈斯公司是量大面廣的普及型立式加工中心產業(yè)化的典型代表，1997年哈斯公司遷到加利福尼亞Oxnard新廠，廠房面積總計39020)O，其中機加工廠房15420)O，裝配廠房面積23000)O，設計能力是月產機床600臺。2000年10月份月產機床達到608臺的新水平。其產品主要是立式加工中心，數控車床每年僅生產800臺左右。哈斯公司生產方式是很先進的，按零件種類分類在不同生產區(qū)內用柔性制造系統(tǒng)、柔性單元、數控機床對零件進行加工，設備投資費用較大，約5000萬美元。機加工廠房共有數控機床130余臺。日本的主要機床企業(yè)，如馬扎克、大隈、森精機等都采用類似哈斯的生產模式�！ ⌒列聊翘嵊鴻C床公司主要產品也是以立式加工中心為主，年產機床約1500臺，是另一種生產模式，廠房內機械加工設備基本尚是數控機床，有數控金切機床近50臺，按零件種類分類在不同生產區(qū)內進行加工，只有一條有二臺500×500mm臥式加工中心和24個托盤組成的柔性生產線，用來加工雜件和一臺10個托盤1000×1000mm臥式加工中心的生產單元，用來加工主軸體。設備投資費用相對較低�！ ∷�、提高國產加工中心國際競爭力的幾點意見 目前，國產加工中心的市場占有率很低，提高國產加工中心的市場占有率，提高國產加工中心國際市場的綜合競爭力，是我國機床制造業(yè)的重要課題。為此： 1、要加速加工中心生產產業(yè)化步伐�！ 〖铀偌庸ぶ行漠a業(yè)化步伐是縮短國產加工中心與國外差距的重要措施之一，也是提高國產加工中心國際競爭力的重要舉措。目前，當務之急是要加大設備投資力度，引進國外生產數控機床的一流制造技術和一流企業(yè)管理技術，靠設備和管理來提高加工中心的產量、質量和縮短產品交貨期。在資金條件有困難的企業(yè)，可通過規(guī)劃、分步實施，逐步用數控機床來替代普通機床，實現機床零件加工的數控化，保證加工零件的一致性。通過幾年的努力，在國內形成一批年產500臺以上加工中心的企業(yè)，國產的加工中心競爭力將大幅度提高，市場占有率也將發(fā)生根本的變化�！ �2、要增強自主創(chuàng)新能力，加速國內急需的新產品開發(fā)。企業(yè)要增加科研開發(fā)資金投入，設立研發(fā)中心，引進科技人才，加速新產品研發(fā)。還要積極與院校和科研單位聯合，攻克數控機床共性的核心技術，如加工中心的溫度補償和定位精度技術等。當前，國內急需開發(fā)的產品，如精密臥式加工中心、高速精密臥式加工中心、主軸立、臥轉換精密鏜銑加工中心；主軸A、B軸擺動的中、大型五軸立式加工中心和五軸龍門加工中心；五軸精密立式加工中心等等，需要組織力量，積極開發(fā)。其中特別是市場需求較廣的精密臥式加工中心，要聯合院校，組織開展科研攻關，加速開發(fā)，形成商品，達到國外同類產品水平�！ �3、建議政府建立高檔數控機床新產品開發(fā)和使用基金，鼓勵和提高企業(yè)開發(fā)新產品和使用單位現場應用的積極性。產需協力和產學研結合，通過科研攻關、開發(fā)、應用和改進，使國內高檔數控機床早日成熟、定型，投入批量生產，擋住進口�！ �4、立式加工中心的產業(yè)化是當務之急，必須加快實施。在各類加工中心上，立式加工中心，特別是量大面廣的3～4軸控制的普及型立式加工中心，是當前市場國內外產品的競爭焦點。我國產品與國外同類產品相比，水平相當，國產品牌要在市場競爭中取勝，關鍵是在于性價比、質量穩(wěn)定性、交貨期和綜合服務�！ �5、中小型定梁龍門加工中心也要加速產業(yè)化步伐，提高質量，降低售價，提高競爭力，搶占市場。 相信通過上述的措施和努力，到“十一五”末，我國加工中心的競爭力將大幅度提高， 將根本改變目前國外加工中心控制國內市場的局面。 |
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