提高加工中心競爭力是發(fā)我國數(shù)控機床的當務之急
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| 新聞摘要:提高國產(chǎn)加工中心的市場競爭力是發(fā)我國數(shù)控機床的當務之急加工中心是數(shù)控機床各類產(chǎn)品中發(fā)展最快猜艇、所占比重最大的一類產(chǎn)品漾肩，也是制造業(yè)應用最廣的一類設備。一些主要經(jīng)濟發(fā)達國家都把發(fā)展加工中心作為發(fā)展數(shù)控機床的首要任務赋续，它的發(fā)展直接關系到國家經(jīng)濟建設和國防安全比肄。加工中心在數(shù)控機床中所占的地位以下表1數(shù)據(jù)可以看出 提高國產(chǎn)加工中心的市場競爭力是發(fā)我國數(shù)控機床的當務之急 加工中心是數(shù)控機床各類產(chǎn)品中發(fā)展最快快耿、所占比重最大的一類產(chǎn)品，也是制造業(yè)應用最廣的一類設備芳绩。一些主要經(jīng)濟發(fā)達國家都把發(fā)展加工中心作為發(fā)展數(shù)控機床的首要任務掀亥，它的發(fā)展直接關系到國家經(jīng)濟建設和國防安全。加工中心在數(shù)控機床中所占的地位以下表1數(shù)據(jù)可以看出妥色√禄ǎ 表1 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 日本 美國 韓國 中國臺灣 金額 臺數(shù) 金額 臺數(shù) 金額 臺數(shù) 金額 臺數(shù) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 加工中心生產(chǎn) 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(shù)控金切機床比重(%) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 注：除美國為2003年的數(shù)據(jù)外，其余均為2004年的數(shù)據(jù)锉窑〉何 一、基本情況 我國加工中心市場與我國經(jīng)濟發(fā)展水平袁朗，制造業(yè)的水平和企業(yè)國際競爭力的提高密切相關涮愧。從八十年代前后開始叶偶，北京機床研究所等單位研究開發(fā)了立式加工中心，并形成了商品订搏。九十年代初锯运，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框辞、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)稻蒂，基本掌握了加工中心的設計和制造技術，為加工中心生產(chǎn)和應用打下了基礎涂嫡。到九十年代末秒牙，國內(nèi)的加工中心生產(chǎn)數(shù)量仍然較少，每年合計僅300臺左右抬泛。2000年前后攻臀，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(chǎn)數(shù)控機床和加工中心獨資和合資企業(yè)纱昧，實現(xiàn)了本地制造和本地銷售刨啸。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识脆、大連憶達日平機床有限公司设联、北一大隈機床有限公司、德馬吉上海機床有限公司等灼捂±肜 步入21世紀，隨著我國綜合經(jīng)濟實力的快速提高悉稠，加工中心市場進入了快速發(fā)展期宫蛆。汽車及其零部件、通用機械的猛、航空航天耀盗、模具等等各行業(yè)對加工中心需求的大幅度上升，國產(chǎn)加工中心擇優(yōu)選擇國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)卦尊、功能部件等配套件猎之，加快產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)步伐，質(zhì)量乐跺、可靠性大幅度提高鹃远，據(jù)一樣性價比優(yōu)勢，逐步得到了國內(nèi)用戶的肯定和認可弓并。與此同時笤簸，企業(yè)加強了產(chǎn)品開發(fā)研究、資金投入和研發(fā)力量远丸，一批國內(nèi)急需沛愕，長期依賴進口的高檔數(shù)控加工中心，如高速加工中心喜毅、五軸加工中心等取得了突破姑享，有的已與國外產(chǎn)品一樣，進入批生產(chǎn)現(xiàn)場苇皂。國內(nèi)加工中心不如了快速發(fā)展期罪褒。 1996-2005年我國加工中心的生產(chǎn)和進口臺數(shù)詳見表2仰铃。(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(shù)據(jù)和海關資料) 表2 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 年份 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 生產(chǎn)臺數(shù) 56 73 207 276 498 447 543 987 2401 4075 進口臺數(shù) 1597 1025 902 1373 2144 2290 3320 5132 8095 10343 生產(chǎn)/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(chǎn)臺數(shù)來自機床工具行業(yè)統(tǒng)計資料匯編婿着，2005年為估計數(shù)〈捉纾 從表2可知竟宋，1996年按機床工具行業(yè)統(tǒng)計資料國產(chǎn)加工中心與進口的加工中心的臺數(shù)比，僅為百分之幾形纺，到2005年逐步增長到39.4%丘侠。2005年與2000年相比，進口的加工中心數(shù)量增加4.8倍逐样，而國產(chǎn)加工中心生產(chǎn)增加8.2倍蜗字。尤其是最近三年國產(chǎn)加工中心增長迅猛，表明國產(chǎn)加工中心的開發(fā)制造技術逐步成熟脂新，特別是立式加工中心得到使用單位廣泛認可挪捕。也可以看出，“十五”后三年争便，我國對加工中心需求的高速增長担神。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倍始花∪胪裕 2005年我國各類加工中心消費情況和所占比重見表3。國產(chǎn)加工中心的市場占有率茴辈，按臺數(shù)約31%抚送，按金額約22.3%；其中立式加工中心市場占有率绎噩，按臺數(shù)約30%帕卦，按金額約22.6%；臥式加工中心市場占有率缨诱，按臺數(shù)約32%漫从，按金額約15.4%；龍門加工中心市場占有率，按臺數(shù)約50.8%躁盗，按金額約42.8%幸持；其他加工中心市場占有率，按臺數(shù)約28.6%拗酌，按金額約11.4%川砌。 我國生產(chǎn)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))春哨，企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模都不大荆隘，年產(chǎn)100～300臺企業(yè)約占35%，年產(chǎn)100臺以下約占60%赴背，近45%的企業(yè)年產(chǎn)在30臺以下椰拒，年產(chǎn)400臺以上的企業(yè)僅2家凰荚，最大的生產(chǎn)企業(yè)月產(chǎn)僅50余臺燃观。 表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(shù) 金額 臺數(shù) 金額 臺數(shù) 金額 臺數(shù) 金額 臺數(shù) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 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 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 二浇揩、國產(chǎn)加工中心現(xiàn)狀 我國生產(chǎn)的加工中心可以分為四類仪壮，即立式加工中心、臥式加工中心胳徽、龍門加工中心和其他加工中心积锅。 立式加工中心 生產(chǎn)量最大养盗，占全部加工中心生產(chǎn)量的3/4缚陷。其中，工作臺寬度小于600mm的占立式加工中心生產(chǎn)量的70%左右必痢，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(chǎn)量的15%左右拱矫。 國產(chǎn)的立式加工中心大部分采用C型結構涤朴，X/Y行程由工作臺移動實現(xiàn)牌聋，屬于量大面廣的一類產(chǎn)品。這類立式加工中心茁升，已形成一定的生產(chǎn)批量嫂前，與國外同類產(chǎn)品相比，有一定性價比優(yōu)勢鹰泡，在質(zhì)量的穩(wěn)定性萝渐、可靠性和交貨期上還有差距。高速立式加工中心叛冠，國產(chǎn)的大部分是在現(xiàn)有的立式加工中心基礎上增添高速電主軸磨慷，與國外相比差距明顯支礼。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軸移動或固定不動薇痛。這種結構機床動剛性較好滨溉，比較適合于高速加工。精密立式加工中心，國產(chǎn)的基本沒有宵喂。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展出蜕青，機床具有主軸溫度補償和X、Y平面上精度補償系統(tǒng)技術狮荔，填補我國精密加工中心的空白憾朴。五軸立式加工中心，國產(chǎn)的也有幾種產(chǎn)品热幔，在處于開發(fā)市場階段乐设，目前基本上由國外產(chǎn)品壟斷∫锞蓿 臥式加工中心 其生產(chǎn)量約占全部加工中心生產(chǎn)量的11%近尚。其中，工作臺寬度小于600mm占臥式加工中心生產(chǎn)量30%以上场勤，工作臺寬度大于600mm小于1000mm的占40%戈锻，工作臺寬度大于1000mm的占30%以下。國產(chǎn)的臥式加工中心基本上是一般精度的首潮，沒有溫度補償和精度補償系統(tǒng)彬膘，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剑学。合資企業(yè)生產(chǎn)的臥式加工中心有：北一大隈绝皇、沈陽BW、大連憶達日平膨溃、大連華凱等機床有限公司呐猴，技術水平較高、產(chǎn)品性能較好肠祭，有的已達到國際先進水平常废，在國內(nèi)有較大競爭力⌒迅梗 龍門加工中心 其生產(chǎn)量約占全部加工中心生產(chǎn)量的7～8%极棵，。八十年代漆暑、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(nèi)機床公司制造大型數(shù)控龍門銑床德技術嗤详，并形成了產(chǎn)品，向冶金機械、發(fā)電設備葱色、通用機械行業(yè)和航空航天提供了生產(chǎn)設備递宅。通過自行開發(fā)，我國也掌握了中小型龍門加工中心生產(chǎn)技術苍狰，生產(chǎn)的機床已提供給各行業(yè)使用办龄。國產(chǎn)龍門加工中心，與國外同類產(chǎn)品相比淋昭，具有較優(yōu)的性價比俐填，其售價不到國外的50%。飛機制造業(yè)翔忽、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英融，近幾年，不少企業(yè)開發(fā)了各種形勢和規(guī)格的新產(chǎn)品歇式，有工作臺移動式的驶悟、龍門移動式的和橫梁移動式的，有的產(chǎn)品已打入飛機制造業(yè)和通用機械制造業(yè)材失，在現(xiàn)場進行生產(chǎn)找塌。目前的關鍵是要進一步積極開拓市場±海 其他加工中心 主要指床身式加工中心鸥萌，其生產(chǎn)量約占全部加工中心生產(chǎn)量的6～7%∏胺蓿 三贡按、我國加工中心與國外的差距 目前，國外加工中心技術發(fā)展的總趨勢是高速扁奢、精密和多功能(多軸和復合加工)惫吝。發(fā)展針對難加工材料的重切削產(chǎn)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)÷呦 高速化 主要是提高主軸的回轉速度和快速行程速度每镀。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肢俄】丝螅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憎兽，甚至可以達到100000r/min冷离。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纯命，進給加速度可達1.5～2g快速行程達90m/min西剥。為防止高速化產(chǎn)生的熱變形痹栖，降低機床精度，積極開發(fā)了精度補償系統(tǒng)和冷卻裝置瞭空【景ⅲ 精密化 目前，國外精密加工中心采取了一系列補償和穩(wěn)定精度的措施咆畏，定位精度已可以控制在0.006mm以內(nèi)南捂，有的已接近坐標鏜床的加工精度。伴隨著信息產(chǎn)業(yè)的電子零件旧找、半導體模具以及精密機械零件的需求增加溺健，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以下钦讳】笫荩 多功能化 主要是為適應多品種小批量和變品種變批量上產(chǎn)的需要枕面，減少零件裝卡次數(shù)栖挣，提高加工精度和效率，縮短零件制造周期贮祥。多軸加工夫次，即五軸聯(lián)動加工，在航空大型零件加工和大型模具加工中使用較廣程昨，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搔冈。復合加工，即將多工序和多種加工集中在一臺機床上咖亏。國外最近發(fā)展的有銑車復合加工中心肩菲、棒料加工中心、棒料銑車加工中心已唐、雙主軸加工中心等等犹佣。 國產(chǎn)加工中心在中高檔品種的技術水平上绞芽，與國外差距較大皱辞，特別是高速、精密和多軸加工中心歪架」扇撸 航空業(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和蚪，特別是其急需的主軸A止状、B軸擺動的五軸立式加工中心和龍門加工中心，國內(nèi)尚處于空白攒霹，用于飛機機身和發(fā)動機難加工材料零件的大功率怯疤、大扭矩加工中心還有待于開發(fā)峦耘。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(nèi)尚沒有產(chǎn)品旅薄「ㄋ瑁 汽車發(fā)動機制造用的高速加工中心 國內(nèi)雖有幾家企業(yè)能夠生產(chǎn)，但是合資企業(yè)的發(fā)動機生產(chǎn)用的大多采用國外的進口品牌少梁÷蹇冢 電子產(chǎn)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)凯沪〉谘妫 國產(chǎn)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卫削。美國哈斯公司是量大面廣的普及型立式加工中心產(chǎn)業(yè)化的典型代表产贤，1997年哈斯公司遷到加利福尼亞Oxnard新廠，廠房面積總計39020)O赌矩，其中機加工廠房15420)O鹦房，裝配廠房面積23000)O，設計能力是月產(chǎn)機床600臺浑梳。2000年10月份月產(chǎn)機床達到608臺的新水平悲社。其產(chǎn)品主要是立式加工中心，數(shù)控車床每年僅生產(chǎn)800臺左右染窝。哈斯公司生產(chǎn)方式是很先進的反没，按零件種類分類在不同生產(chǎn)區(qū)內(nèi)用柔性制造系統(tǒng)、柔性單元医惠、數(shù)控機床對零件進行加工缺员，設備投資費用較大，約5000萬美元器谦。機加工廠房共有數(shù)控機床130余臺弯囊。日本的主要機床企業(yè)，如馬扎克硝皂、大隈常挚、森精機等都采用類似哈斯的生產(chǎn)模式』铮 辛辛那提英國機床公司主要產(chǎn)品也是以立式加工中心為主奄毡，年產(chǎn)機床約1500臺，是另一種生產(chǎn)模式贝或，廠房內(nèi)機械加工設備基本尚是數(shù)控機床吼过，有數(shù)控金切機床近50臺，按零件種類分類在不同生產(chǎn)區(qū)內(nèi)進行加工咪奖，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(chǎn)線盗忱，用來加工雜件和一臺10個托盤1000×1000mm臥式加工中心的生產(chǎn)單元酱床，用來加工主軸體。設備投資費用相對較低趟佃∩纫ィ 四、提高國產(chǎn)加工中心國際競爭力的幾點意見 目前闲昭，國產(chǎn)加工中心的市場占有率很低冕咒，提高國產(chǎn)加工中心的市場占有率，提高國產(chǎn)加工中心國際市場的綜合競爭力益爽，是我國機床制造業(yè)的重要課題彭理。為此： 1、要加速加工中心生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化步伐企棘∧伲 加速加工中心產(chǎn)業(yè)化步伐是縮短國產(chǎn)加工中心與國外差距的重要措施之一，也是提高國產(chǎn)加工中心國際競爭力的重要舉措射传。目前菌菇，當務之急是要加大設備投資力度，引進國外生產(chǎn)數(shù)控機床的一流制造技術和一流企業(yè)管理技術逝惑，靠設備和管理來提高加工中心的產(chǎn)量岂苏、質(zhì)量和縮短產(chǎn)品交貨期。在資金條件有困難的企業(yè)巾沟，可通過規(guī)劃、分步實施崔败，逐步用數(shù)控機床來替代普通機床祷安，實現(xiàn)機床零件加工的數(shù)控化，保證加工零件的一致性兔乞。通過幾年的努力汇鞭，在國內(nèi)形成一批年產(chǎn)500臺以上加工中心的企業(yè)，國產(chǎn)的加工中心競爭力將大幅度提高庸追，市場占有率也將發(fā)生根本的變化霍骄。 2淡溯、要增強自主創(chuàng)新能力读整，加速國內(nèi)急需的新產(chǎn)品開發(fā)。企業(yè)要增加科研開發(fā)資金投入咱娶，設立研發(fā)中心米间，引進科技人才，加速新產(chǎn)品研發(fā)膘侮。還要積極與院校和科研單位聯(lián)合屈糊，攻克數(shù)控機床共性的核心技術的榛，如加工中心的溫度補償和定位精度技術等。當前潦故，國內(nèi)急需開發(fā)的產(chǎn)品仔同，如精密臥式加工中心、高速精密臥式加工中心庐穴、主軸立擦斑、臥轉換精密鏜銑加工中心；主軸A驼牵、B軸擺動的中才昔、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蛮昭，需要組織力量峰礁，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腋积，要聯(lián)合院校鞠洪，組織開展科研攻關，加速開發(fā)平敏，形成商品乏唤，達到國外同類產(chǎn)品水平》叨瑁 3苇经、建議政府建立高檔數(shù)控機床新產(chǎn)品開發(fā)和使用基金，鼓勵和提高企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品和使用單位現(xiàn)場應用的積極性宦言。產(chǎn)需協(xié)力和產(chǎn)學研結合扇单，通過科研攻關、開發(fā)奠旺、應用和改進蜘澜，使國內(nèi)高檔數(shù)控機床早日成熟、定型响疚，投入批量生產(chǎn)鄙信，擋住進口》拊危 4装诡、立式加工中心的產(chǎn)業(yè)化是當務之急，必須加快實施杏糙。在各類加工中心上慎王，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嚼般，是當前市場國內(nèi)外產(chǎn)品的競爭焦點偿股。我國產(chǎn)品與國外同類產(chǎn)品相比澄俘，水平相當，國產(chǎn)品牌要在市場競爭中取勝堤麻，關鍵是在于性價比酸儿、質(zhì)量穩(wěn)定性、交貨期和綜合服務紧甫￡趋ⅲ 5、中小型定梁龍門加工中心也要加速產(chǎn)業(yè)化步伐匀洪，提高質(zhì)量难宋，降低售價，提高競爭力厕扼，搶占市場乙闰。 相信通過上述的措施和努力胚茴，到“十一五”末互墓，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(nèi)市場的局面蒋搜。 |
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