发布时间:2023-10-07 15:39:25
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇国内数控机床现状,期待它们能激发您的灵感。
关键词:数控机床 现状 趋势
中图分类号:TG659文献标识码: A 文章编号:
1、前言
进入21世纪,我国的经济逐渐走进了全球经济一体化的舞台,进入了一个崭新的时代。我国机床制造业社会工业化进程中大规模需要的发展机遇,同时也遭受到了来自国外制造业的强势竞争压力,加速技术的引进和自主研发是解决机床制造业快速腾飞的关键。随着计算机技术和现代微电子技术的发展,数控机床的应用范围还在不断的扩大,因此,其发展前景十分广阔。本文简要分析了数控机床的现状,并指出了未来的发展趋势。
2、我国数控机床发展现状
改革开放后,我国数控技术得到了发展机遇。在80年代初,我国先后从美国、德国等发达国家引进了一些数控系统和伺服技术,填补了我国在这方面的空白。然后陆续研发了那个时代的的数控系统,通过不断的完善,这些系统的可靠性得到了用户的肯定,总而结束了我国数控技术在这一阶段的瓶颈,这个时期的数控机床技术我国还是主要以借鉴国外先进技术为主,对一些知识进行消化吸收。在90年代,我国的数控机床技术已经有了质的飞跃。在这个阶段国家针对实际情况,先后安排了“柔性制造系统技术(FMS)开发研究”、“计算机集成制造系统(CIMS工程)的研究”等一系列重大的科研项目,大力推动我国数控技术的自主研发进程。这样我国数控机床的数控系统和伺服驱动系统,也由进口发展到了自主研发的阶段。目前我国已有数十家的研究所和企业可以从事各类数控系统的研发和生产。其中比较知名的有北京的KND系统、南京的华兴系统、成都的广泰系统等。
但是由于我国数控机床的技术水平和工业基础的起步比较晚,在一些领域的研究还是很存在差距。导致在数控机床的性能和可靠性方面与发达国家相比还是存在着距离。目前在推动数控机床发展的工业化和产业化的过程中,我国的数控行业还存在着很多的问题。如:缺乏核心技术、技术创新能力不足、缺乏有效的管理机制、在与国际企业竞争时缺乏实力等问题。
3、数控机床未来的发展趋势
3.1 高速化和高精度化
尽管很多年前就已经提出了数控机床的高速化和高精度发展的目标,但是在科学探索的路上是没有尽头的。而且目前对高精度、高速度的内涵和需求也在不断的变化。保障工作的效率和产品的质量是数控机床一直的追求。更高的速度和更精准的加工技术可以提高产品的质量和生产效率,缩短生产周期和提高企业在市场上的竞争力。
3.2 智能化
21世纪的数控技术的主要发展方向将一定是智能化。目前,智能化的理念已经渗透到了数控机床的各个部分。如加工过程的对工艺的自调节控制,工艺参数自动检测显示。还为了提高驱动方便的各种人性化设计,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等。在故障诊断方面也摆脱了原始的人工检修,已经有智能诊断、智能监控程序和感应装置,方便系统在出现问题时及时进行反馈和维护,减少了查找故障的时间,为数控产业的规模化发展提供了机会。
3.3驱动并联化
并联运动机床克服了传统机床串联机构移动部件质量大、系统刚度低、刀具只能沿固定导轨进给、作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷,在机床主轴(一般为动平台)与机座(一般为静平台)之间采用多杆并联联接机构驱动,通过控制杆系中杆的长度使杆系支撑的平台获得相应自由度的运动,可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能,更能满足复杂特种零件的加工,具有现代机器人的模块化程度高、重量轻和速度快等优点。
3.4 网络化
现在国外已经开始尝试对数控机床联网技术的研究和试验。就是利用网络技术将各个机床进行连接,可以实现机床的统一管理和在线监测功能,同时也方便对机床程序的修改。目前数控机床联网要具备以下几个方面的能力:一是可以将程序从监测室可靠的传输到每台机床,然后对其运行情况实现实时监控;二是可以随时采集到每台机床的数据参数进行查看和备份;三是可以将不同机床间的程序进行相互交换,确保系统的稳定性;四是可以在线提取到每台数控机床的刀具磨损情况和估计刀具的使用寿命,然后电脑实现和监控换刀程序的执行。
4、结语
目前,数控机床的发展日新月异,高速化、高精度化、智能化、并联驱动化、网络化、绿色化已成为数控机床发展的趋势和方向。中国作为一个制造大国,数控产品的核心技术研发方面还是与国际同行存在着很多的不足。中国的数控产业在引进先进技术的同时应该重视对国内技术人才的培养,努力打造具有自主品牌的核心产品。力争早日摆脱目前在高精端设备上依赖进口的局面,为把我国从一个制造大国发展成为一个研发大国而奋斗。
参考文献
[1]秦宏伟.我国数控机床发展现状及方向[M].机械制造与研究,2007.
[2]贾亚洲,杨兆军.数控机床可靠性国内外现状与技术发展策略[J].中国制造业信息化,2008,4.
[3]杨红华.数控机床技术发展现状[J].湖南农机,2008(5).
关键词:数控车床;数控改造
中图分类号:TG519.1 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)12-0073-02
随着科技的飞速发展,机械产品的更新换代也在不断加快。电子技术及计算机技术的不断进步带动了数控机床迅速的发展。但我国目前拥有的数控机床总量并不多,和西方发达国家相比我国机械制造业水平相对落后,技术水平较低,陈旧的设备导致国际竞争力较弱,从而对生产力的发展产生很大的影响。因此,当前我国制造技术发展的趋势应该是逐步提高数控机床的占有率。但价格昂贵的数控机床,让许多企业,特别是中小型企业望而却步。而另一个现实是很多企业都拥有大量的普通机床,对旧机床进行数控化改造,使其成为高效、多功能的数控车床,提高设备的先进性及数控化率,是一个极其有效和实用的途径,也是低成本实现自动化的行之有效的方法,是目前我国机械发展现状下企业的必由之路。
1 数控机床在我国的发展现状
当前,我国虽然机床的产量居世界前列,但国际竞争水平仍然较低。在国内市场对数控机床需求量较大的情况下,却出现国产机床滞销积压的现象,充斥国内市场的是国外机床产品,这必将严重影响我国数控机床的自主发展。究其原因主要是我国开发新产品的周期较长,生产的数控机床在品种、性能以及结构等方面较落后,不能及时的给用户提供需求的满意的产品。
目前我国无论是在产品开发的总周期上,还是产品设计所占的时间比例上与国外相比都存在较大的差距,且新产品多基于直观经验以及类比设计,经常反复试制才能定型,从而可能错过新产品推向市场的良机。
2 普通车床的数控化改造的必要性
我国目前拥有的数控机床总量并不多,多数制造行业及企业的生产、加工装备绝大多数使用的是传统的机床,而且机床的役龄都已经很长,和西方发达国家相比我国机械制造业水平相对落后,技术水平较低,陈旧的设备导致国际竞争力较弱,在国内市场上也同样缺乏竞争力,这必将直接影响企业的效益以及产品市场,影响企业的生存和发展,从而对生产力的发展产生很大的影响。因此,当前我国制造技术发展的趋势应该是逐步提高数控机床的占有率。但价格昂贵的数控机床,让许多企业,特别是中小型企业望而却步。而另一个现实是很多企业都拥有大量的普通机床,对旧机床进行数控化改造,使其成为高效、多功能的数控车床,提高设备的先进性及数控化率,是一个极其有效和实用的途径,也是低成本实现自动化的行之有效的方法,是目前我国机械发展现状下企业的必由之路。所以必须大力提高机床的数控化率。把普通机床改造成数控机床大量实践已经证明普通机的床数控化改造既经济性实用,而且还具有较高的稳定性。当前,将现有机床改造成经济型数控机床是很多企业的积极选择,投资少、见效快,多数企业正是看准了这一点,用较少的资金,将普通机床升级改造为数控机床,给企业带来可观的经济效益。
3 普通机床数控化改造技术
3.1 改造方案的确定
在进行普通机床的数控化改造前,要全面对机床进行检查,先要确定机床改造后的用途是什么,也就是明确改造的目标,之后再确定改造的方案,如图1所示。
升级改造旧数控机床,主要是升级改造电气控制系统,其机械系统改造较少,针对故障率高、系统老化、维修周期长等问题进行改造。
3.2 改造机械系统
如图2所示,对普通机床进行数控化机械系统改造,其项目较多。为提高普通机床的耐磨性,提高动、静刚度,可采用轴承钢淬硬制成导轨来进行升级改造,这主要是因为普通机床在铸铁床身上直接加工出导轨,在长时间使用的情况下,容易出现磨损,对加工的精度造成严重的影响,改造后,可将导轨粘贴紧固到铸铁床身上,再磨削粘贴好的导轨。为使传动链缩短,对普通机床繁琐的传动链进行改造,增加自动换刀装置,采用步进、DC或者AC伺服电动机相结合滚珠丝杠副的传动形式,增加辅助功能部件,如分度工作台、回转工作台等。改造升级机械部件性能良好的旧机床,除了需要清洁保养机械部件,进行除锈处理外,并不需要做大的修复及更换。
3.3 数控系统选型及设计
不管是对旧数控机床进行升级改造,还是对普通机床进行数控化改造,其重要的核心步骤都是数控系统的选型、设计及安装。当前,由于多数已经停止供货早期型号的数控系统的电气备件,在进行改造时,对于老系统基本不考虑保留,如图3所示,一般是根据实际情况,如企业资金状况、机床的现状以及产品生产的要求等,来选择相应的数控系统。
而且,在普通机床的数控系统的改造过程中,要对新老系统替换时的差别进行充分的考虑,还应注意为了便于维修及管理,便于备件的购买,要尽量向一个知名厂家的型号系列进行靠拢,并要对所选厂家在国内的维修服务状况清楚的了解,避免今后带来各方面的麻烦。
总之,随着现代制造技术快速的发展,数控机床的功能越来越复杂,对这些数控设备的性能特点进行仔细的研究,积极进行探索,对旧的机床进行加工升级改造,提高设备可靠性,进一步挖掘其价值,是目前我国机械发展现状下企业的必然选择。
关键词: 数控车床; 技术发展; 现状
中图分类号: TG51文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2011)02-0037-02
从20世纪中叶数控技术出现以来,数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步,数控机床的应用范围还在不断扩大,并且不断发展以更适应生产加工的需要。今后如何加强机床工业实力、加速数控机床产业发展,实是紧迫而又艰巨的任务。
一、数控机床技术发展现状及问题
1.发展现状
我国的数控技术经过“六五”、“七五”、“八五”到现在“九五”的近20年的发展,基本上掌握了关键技术,建立了数控开发、生产基地,培养了一批数控人才,初步形成了自己的数控产业。“八五”攻关开发的成果:华中Ⅰ号、中华Ⅰ号、航天Ⅰ号和蓝天Ⅰ号4种基本系统建立了具有中国自主版权的数控技术平台。具有中国特色的经济型数控系统经过这些年的发展,有了较大的改观。产品的性能和可靠性有了较大的提高,它们逐渐被用户认可,在市场上站住了脚。如上海开通数控有限公司的KT系列数控系统和步进驱动系统、广州数控设备厂的GSK系列数控系统等。这些产品的共同特点是数控功能较齐全,价格低,可靠性较好。中国若大的经济型数控机床的市场,吸引了国外厂商。近几年,Siemens公司推出802S数控系统,大连大森公司用OEM方式引进了日本OHM公司的ONC 2102数控系统。尽管这些系统的技术性能一般,但由于其产品质量可靠加上品牌和庞大的宣传销售网络,打开了销路,赢得了市场。
在重型、超重型数控机床研发方面,重型龙门五轴联动复合机床、超重型数控卧式镗车床等一批达到国际先进水平的高档数控机床的研制成功,满足了航空航天、发电设备、汽车等重点领域对于超大零件的重点加工需求;高速精密数控车床、加工中心等产品广泛应用于汽车、航空航天、电子、军工等多个行业领域,并带动了众多中小企业设备更新改造和产业升级。济南二机床集团有限公司压力机类产品已全面进入美国通用汽车公司,被国外客户誉为“世界三大冲压装备制造商”之一;北京第一机床厂的龙门镗铣等产品已出口到韩国;武汉重型机床有限公司的重型机床类产品已出口到英国、日本、法国、韩国等。
2.存在问题
纵观这些年来我国数控技术的发展历程,尽管我们取得了不少成绩,但与国外发展的速度和水平相比,差距还是很大。主要表现在产品水平低、品种少、质量不稳定。随着国外经济型数控系统的进入,国产经济型数控系统一统天下的局面已被打破,国产系统的市场占有率正在逐渐减小。中国机床工具工业协会总干事长吴柏林曾经说到:“我国数控机床大部分依赖进口的局面没有得到改变,近年来机床零部件进口持续增长,显示出国产机床零部件还不能满足主机行业的要求。尽管目前国产机床的国内市场占有率显著提升,但高档数控机床、核心功能部件在国内市场占有率还很低,国外公司大约占有我国高档机床85%的市场份额。”如果这些深层次的技术问题如果不解决,国产数控机床的成本、价格就下不来,而且产品的精度、可靠性和技术先进性就上不去。至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑,不能独立发展,基本上处於从仿制走向自行开发阶段,与国外数控机床的水平差距很大。
二、借鉴外国经验,实现我国机床技术的又快又好发展
我们应看清形势,充分认识国产数控机床的不足,努力发展先进技术,加大技术创新与培训服务力度,以缩短与发达国家之间的差距。这里笔者对我国数控技术的发展提出几点不成熟的想法。
1.加强技术创新是提高国产数控机床水平的关键
国产数控机床缺乏核心技术,从高性能数控系统到关键功能部件基本都依赖进口,即使近几年有些国内制造商艰难地创出了自己的品牌。对此,数控机床企业的重点任务是加快经济发展方式的转变,大力实施技术创新,推进产品结构调整,避免盲目扩大低档、普通产品生产,加快经济型数控机床升级换代步伐,着力发展中高档数控机床及生产线。企业要加快研发速度,掌握若干个高档数控系统和关键功能部件的核心技术。企业要提高产业化水平,不仅要形成足够先进的生产水平,还要有一定批量的制造能力。
2.加大数控专业人才的培养力度
必须狠抓根本,坚持“以人为本”,加速提高人员素质、培养各种专家人才,从根本上改变目前低效、落后的状态。人是一切事业成败的根本,层层都要重视“培才、选才、用才”,建立学习型企业,树立企业文化,加速培育新人,培训在职人员,建立师徒相传制度,举办各种技术讲座、训练班和专题讨论会,甚至聘请外国专家、顾问等,尽力提高数控。从我国数控机床的发展形式来看需要三种层次的数控技术人才:第一种是熟悉数控机床的操作及加工工艺、懂得简单的机床维护、能够进行手工或自动编程的车间技术操作人员;第二种是熟悉数控机床机械结构及数控系统软硬件知识的中级人才,要掌握复杂模具的设计和制造知识,能够熟练应用UG、PRO/E等CAD/CAM软件,同时有扎实的专业理论知识、较高的英语水平并积累了大量的实践经验;第三种是精通数控机床结构设计以及数控系统电气设计、能够进行数控机床产品开发及技术创新的数控技术高级人才。我国应根据需要有目标的加大人才培养力度,为我国的数控机床产业提供强大的技术人才支撑。
3.走联合的道路,优化组合,资源共享
目前应该重点发展普及型数控系统,开发高性能低价位的PC型数控系统和交流伺服驱动系统,参与市场竞争。目前国内已有华中Ⅰ型、航天Ⅰ型等PC型数控系统,但这些系统进入主机厂的还是很少,大多数用于机床改造和特殊专用机床,因而生产批量小,加上各自有自己的产品和市场,力量分散,这样无法与国外名牌产品竞争。如果能挑选几个好的产品,创造“国产名牌”,在开发、生产、配套、销售上进行联合,就可把力量集中起来,从而达到扩大生产批量,降低成本,扩大市场的目的。
4.学习美、德、日经验,政府高度重视、正确决策、大力扶植
数控系统是数控机床装备的核心关键部件。特别是对于国防工业急需的高档数控机床,高档数控系统是决定机床装备的性能、功能、可靠性和成本的关键因素,而国外对我国至今仍封锁限制,成为制约我国高档数控机床发展的瓶颈。
21世纪将是我国国民经济持续稳定发展的黄金时期,国民经济建设的高速发展将进一步拉动数控机床的市场需求。预计2010年国内市场数控机床需求将达10万台以上,40%以上为中高档型,消费将达到60-70亿美元,将为国产数控系统产业创造广阔的市场空间。
二、我国数控系统产业市场的现状
(一)数控系统产业的市场细分
我国数控系统分为三种型级,即经济型、普及型和高级型。这是根据我国当前市场需求的实际情况,按技术应用不同领域和复杂程度进行的阶段性标准来划分的。
在经济型数控系统中,国产经济型数控系统由于适应我国用户的实际使用水平和机床制造企业数控技术配套要求,得到了广大用户的认同,已形成了规模优势,目前约占到我国整个数控系统市场的60%左右。
国产普及型数控系统市场占有率不断提高,但外国品牌依然占领国内市场。进入20世纪90年代以来,我国逐步形成了以航天数控集团、机电集团、华中数控、蓝天数控等以生产普及型数控系统为主的国有企业,以及北京-法那科、西门子数控(南京)有限公司等合资企业的基本力量。从技术水平上比较,国产普及型数控系统的功能、性能并不差,价格和服务方面还有较大优势,可靠性与国外系统的差距也已显著缩小,但依然是国产数控系统最难开拓的市场领域。
在高档数控系统领域,国产数控系统与国外相比,确实还存在比较大的差距。虽然国产五轴联动数控系统技术上已经取得了一定突破,但功能还不够完善,在实际应用中验证还不全面。国产高档数控系统的差距,还表现在产品的系列化不全,如伺服电机、伺服驱动从小到大各种规格,国外都有,而我们的规格有限;在高速(快速进给速度40米/分以上)、高精(分辨率0.1微米以下)、多通道数控系统的功能、性能上,国产系统与国外系统有较大差距。我国进口的数控系统基本为德国西门子(SIMENS)和日本法那科(FANUC)两家公司所垄断,这两家公司在世界市场的占有率超过80%。在国内尚无自主知识产权高端数控系统替代的前提下,西门子和发那科拥有绝对的价格优势。加上高性能数控系统具有超越经济价值的战略意义,发达国家对出口我国的数控系统始终有所限制,甚至像五轴联动以上的高性能数控系统产品绝对禁止向我国出口。
(二)我国数控系统产业的发展目标
国家“十二五”期间的目标是:建立起比较完备的数控系统自主创新体系,具有自主设计、开发和成套生产能力,使我国高档数控系统总体技术达到国际先进水平。创建国产自主品牌产品,普及型数控系统市场占有率达70%以上,具有较强的国际竞争能力;国产高档系统市场占有率达到50%以上,主要品种基本实现自给,推动装备制造业现代化。
结合我国数控系统市场与数控系统产业的发展目标,不难看出,经济型数控系统市场已趋于饱和,且竞争相当激烈,由于技术水平相差不大,因此多为价格竞争。在普及型数控系统市场已逐步形成几家大企业的垄断现象,并且国外数控系统已在市场上占统治地位,很难进入。而在国内,高档数控系统目前只占整个数控系统的约2%,市场前景相当广阔,虽然目前大部分的高档数控系统是国外产品,但依然有大片市场等待开发。竞争机会是平等的,并且有国家政策的支持与鼓励,数控系统厂商只有抓住这一契机,才能不断发展自己的技术,扩大市场,为国家高档数控系统的发展做出贡献。
三、高档数控系统市场需求分析
(一)高档数控系统的市场应用
高档数控系统可以应用于数控机床的生产,也可以对原有的数控机床或非数控机床进行系统升级、改造。其具体的应用市场为机电行业,包括机械、电子、汽车、航空、航天、轻工、纺织、冶金、煤炭、邮电、船舶等。另外,航空航天、船舶制造、大型电站设备、石化和冶金设备、汽车制造等都是我国机床业的下游产业,都离不开高档机床,为机床业的发展提供了广阔的空间。
(二)数控机床市场的现状
数控机床是利用硬件和软件相结合,是以电子控制为主的机电一体化机床,充分利用了微电子、计算机技术等高端技术。我国数控机床生产厂共有100多家,其中能批量生产的企业有42家(国有企业30家,民营企业5家,合资、独资企业7家),平均年产量40-50台,几家重点企业年产量可达400-700台。
1、国内市场需求。我国数控机床20世纪80年代以来有了迅速发展,平均年产量增长20%以上;数控机床市场消费量从1990年的2588台增长至1996年的18000台;目前已是世界数控机床第三进口大国。进入90年代以来,我国数控机床生产企业都经历了结构调整、转变机制的艰苦磨砺过程。由于市场结构的变化,使得1997年数控机床市场消费量下降到14329台。同时由于进口减少,国产数控机床市场占有率上升到45.9%;正是由于结构的变化,才有可能形成产量下降、市场占有率提高的局面。近期,国家为扩大内需,通过加大技改投资和基础设施建设投资的措施来拉动国内市场消费。在各个主要市场看,轿车、重型汽车等重要车型的销售量从东向西逐步扩展,轿车个人购买已成为主流。这些行业的发展带动了机床工具的需求。其次是军工等需求稳步上升,在航空、兵器等领域,改造将继续增加,设备需求将进一步深化和扩大。民营企业将进一步渗透到制造业和轻工业,其技术水平和加工能力的提高依赖于装备的改善。处于“十一五”执行期的高峰,国家重点项目、重点工程、重点任务全面铺开,市场需求呈现出较高的增长,进一步拉动企业的技术改造和设备更新。近年启动和续建的重大工程有:三峡右岸的发电机组的制造,西气东输中段的全面开工及沿线各省、市的引进工程,南水北调工程,北京、上海、武汉、天津、重庆、长沙等大、中城市的地铁、轻轨工程、大化肥、大空分、西电东送等工程都会对相关产业带来市场的需求,而这些产业直接或间接都会使机床工具行业的市场增加份额和力度,为我国数控产业发展带来新的市场机遇。
2、国际市场需求。从近几年我国机床出口统计数据来看,数控机床的出口量和出口平均单价逐年上升,国际机床市场的消费主流是数控机床,目前世界数控机床消费趋势已从初期以数控电加工机床、数控车床、数控铣床为主转向以加工中心、专用数控机床、成套设备为主,这正是我国机床行业的弱项。“八五”期间,我国机床工具产品出口开始向全方位、多元化发展。近几年机床出口多元化发展趋势更加明显,由于受东南亚金融危机的影响,1998年我国东南亚出口额大幅降低,但同时开始向南美、中东、荷兰扩展,对英国、加拿大出口额也较1996年大幅度提高。美、欧、亚是目前我国机床产品出口的主要市场,占我国出口份额依次为1/4、1/5、1/6。在2005年的世界十大机床消费国(地区)中,只有我国台湾和意大利的机床消费额是负增长和零增长,其余都是正增长。2005年我国的机床消费额高达109亿美元,高出第2位的日本33.7亿美元,连续四年名列世界首位。世界机床市场整体消费的增加同时预示了数控机床市场的市场容量不断增加,为高档数控系统提供了广阔的市场投放空间。
四、市场规模预算
由于机床下游行业固定资产投资连续几年快速增长,国内机电产品市场需求年均增长30%,根据数控机床市场的预计,未来5年我国数控机床需求的年均增速在30%以上。
虽然国内市场对数控机床的需求很大,但对高档数控机床的生产和消费需求依然处于低水平,从2004年的数据看,高档数控系统占整个数控系统的产量比例为1.5%,比2002年上升了1个百分点。
另外,由于技术等方面的原因,国产高档数控系统的市场占有率非常小,2006年,国外公司在我国销售高档数控系统约占市场份额的99.5%。这就要求国产高档数控系统厂商必须生产质量可靠,价格适中的高档数控系统,才能与强劲的外国企业竞争.根据市场分析,可以做出未来五年我国高档数控系统市场规模预测如表1所示。
五、结论与建议
随着市场需求的不断扩大,科学技术的迅猛发展,21世纪将成为我国发展数控系统产业的绝佳时期,提高我国数控系统的技术性和竞争力将大力推动我国制造业的发展,这将是政府与企业共同努力的结果。
在政府政策方面,应充分利用国防军工行业与机床制造行业的合作平台,率先在军工行业推广使用自主化的高档数控系统。优先立项支持选用国产数控系统的首台首套高端数控机床装备的研制,并在项目中分配专门经费支持所配套的高档数控系统的研发,推动自主研发的高档数控系统的应用验证和市场推广。在使用财政性资金采购数控机床的项目中,标书中不要指定国外系统,给国产数控系统产品建立公平的市场竞争机制。在满足同等的条件下,应优先选用国产数控系统产品。同时,支持数控系统厂、数控机床厂和职业院校建立“数控技术培训与服务中心”,为数控机床生产者培训操作使用、工艺编程、维护维修人员。另外,政府也可以在技术改革、税收和金融政策等方面给予扶持,增强高档数控系统企业综合实力。
在企业自身方面,应加大在高档数控系统、全数字交流伺服驱动等核心关键技术领域的研发,走产学研相结合的道路,集我国家的财力支持建立由研究机构、大学、系统厂组成的技术联盟和研发平台,共同开展数控系统共性与关键技术的研发,加速制订下一代高档数控系统标准体系结构的规范和协议及相关的技术标准,并在国产数控系统行业内推广和共享,实现我国数控厂商的共同发展。
总之,国产高档数控系统的发展关系到我国的产业安全和国防安全,加速产业化步伐,增强自主创新能力,加快高档数控机床及其功能部件的研发和市场开拓,提高产品质量和服务质量,提高竞争力是我国高档数控系统产品的努力方向,我们相信在国家的政策和措施的支持下,在全行业自身的不断努力下,高档数控系统一定会有更好的发展。
参考文献:
1、孙斌,杨汝清.基于PC的数控系统的研究现状和发展趋势[J].机床与液压,2001(4).
2、杨学桐.我国数控产业的现状与发展举措[J].机电产品开发与创新,2002(3).
3、陈虎.高端数控系统的功能特征和性能特征[EB/OL].中国工控网,2007-10-19.
关键词:数控机床 产业竞争力 战略分析 战略实施
中图分类号:TH11 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(c)-0227-01
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,它是传统机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术等于一体的现代制造业基础技术,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。数控技术水平高低和装备拥有量的多少是衡量一个国家工业现代化的重要标志。现对国内外数控机床产业现状进行介绍,并对产业竞争力和战略发展进行研究。
1 国外数控机床产业现状及发展趋势
从世界范围来看,数控机床发展的强国首推德国和日本。德国的数控机床精度高,稳定性好,自动化程度高,出口遍及世界。而日本十分重视发展批量生产自动化,并大力发展中小批柔性生产自动化的数控机床。
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,主要体现几个方面。
1.1 智能、高速、高精度化
随科学技术的发展,计算机系统及其应用软件的复杂化,使得机床系统及其硬件结构简化,数控机床的智能化程度日趋提高。如果重复定位精度能达到0.005 mm,为高精度机床,在0.005 mm以下,是超高精度机床。高精度的机床,要有最好的轴承、丝杠。随着电脑辅助制造(CAM)系统的发展,精密度已达到微米级。
1.2 设计、制造绿色化
绿色设计是一种综合考虑了产品设计、制造、使用和回收等整个生命周期的环境特性和资源效率的先进设计理论和方法。它在不牺牲产品功能、质量和成本的前提下,系统考虑产品开发、制造及其活动对环境的影响,从而使得产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小,资源利用率最高。数控机床作为装备制造业的核心,能否顺应环保趋势,加大绿色设计与制造的研制,将是影响经济发展的重要要素之一。
1.3 复合化与系统化
根据数控机床具有数字化控制机床运动的这一特点,可实现工件一次装夹,完成多种工序复合加工,从而大大提高生产效率和加工精度。产品开发周期的缩短,制造速度也得到相应提高。而且随着产品对外观曲线要求的提高,机床五轴加工、六轴加工已日益普及,机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势。
2 国内数控机床产业现状及发展趋势
1958年我国研制出第一台数控机床,随后经历五个发展阶段,直至21世纪,数控机床发展速度远高于机床工具工业平均发展速度,我国数控机床实现了超高速、飞速发展。
当今世界机床制造业的水平集中表现在数控机床的开发、生产能力上,数控机床已成为制造业的主流设备,一个国家所拥有的数控机床多少、水平高低已成为衡量一个国家综合实力的重要标志。要实现我国从一个机床大国转变为机床生产强国的目标,必须加快调整步伐,加大新产品开发力度,必须关注机床产业相关的新技术及发展趋势。
随着信息技术的日新月异,高新技术日趋成熟并广泛应用到机床上,高速、高效、高精度、复合加工、环保是今后机床产品发展的主流。数控机床替代普通机床,机床技术的复合化、智能化生产的日趋成熟,极大提高生产效率和机床生产的自动化水平,缩短交货周期,降低生产成本,并且能够快速反应市场。例如:在产品复合技术方面,具有代表性的德国WFL公司研制的MILLTURNS系列车铣复合加工中心,该机床可完成车、铣、钻、镗、攻丝、滚齿、磨削等多道工序加工。德国TBT公司的MULTI.CRANK,最多有十个控制轴,可完成复杂曲轴类零件的复合加工。
3 我国数控机床产业的战略选择与实施
虽然目前市场对高档和大型机床需求量很大,但是中小型和普通机床已出现库存迹象。因此对于这两种供需矛盾的突出问题,必须通过加快调整产品结构来解决。企业要针对市场需求和本企业特色、产品特色进行产品结构调整。逐步增加大型重型以及多轴控制,高柔性、高自动化程度机床制造能力和市场占有比重,同时不断完善内部管理机制,培养人才,提高劳动生产率,重视产品质量和服务,在提高产品的稳定性和可靠性上下功夫;同时,完善管理机制,提高管理水平也是企业增强竞争力的必备条件。
目前国内排名在前列的主要机床制造企业均为国有企业,如沈阳机床集团,大连机床集团,北京第一机床等等。这些国有大型企业机床产量占据国内机床总产值的70%以上,处于绝对主导地位。并且这些企业占有国家更多的资源,容易得到国家扶植。在这些企业的国有企业股权结构中,国有股比重过高。股权过于集中,不利于股权分散和公司产权独立化,不利于投资主体多元化和形成多元产权主体制衡机制。因此,合理配置股权,优化股权结构是完善国有企业治理结构的关键环节。
从2009年至今,中国机床产值已稳居世界第一,但其中经济型数控机床占比相当大,高档数控机床与国外仍有很大差距。因此,必须提高开发能力,发展高档数控机床。而且我国重型机床行业虽然取得了可喜的成就,但是与工业发达国家相比,还存在不小差距。目前,国产重型机床与世界一流水平的差距主要是可靠性和制造工艺等方面,要加速缩小与国外的差距,不断提高国产重型机床的水平,就要不断提高自主创新能力,开发自己的核心技术。
目前,我国龙头机床制造商已经形成了并正在扩大自己产业集群。如大连机床在大连高新区构建其产业集群等等,并积极引入国际高端机床零部件制造企业及机床配套供应企业,提高产品供应效率,与供应商共同合作增强企业研发能力,最终达到增强产业链条,提高综合竞争实力的目的。
4 结论
数控机床作为实现机械制造自动化的关键,直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。机床行业要进一步深化改革,适应市场需求,积极调整产业和产品结构,转变经济增长方式,加速数控机床产业化步伐,增强自主创新能力,加快高档数控机床和大型重型机床及其功能部件的研发和市场开拓,从而提高市场竞争力,在国家的政策和措施的支持下,机床产业竞争力将会得到迅速的提升。
参考文献
[1] 中国社会经济调查研究中心.2008年数控机床行业分析报告[R].5-22.
[2] 曹伟.我国数控机床的发展现状与对策[J].现代经济信息,2008(4).
[3] 王堂祥.重庆黔江区民族职业教育中心[J].2012(25).