同濟大學 張 曙 朱志浩 樊留群
1949年新中國成立時,沒有機床工業(yè),只有上海、沈陽、昆明等地的一些機器修配廠兼產(chǎn)少量皮帶車床、牛頭刨床等簡易機床,如上海明精機器廠生產(chǎn)的D型6′車床等。當年金屬切削機床產(chǎn)量僅1582臺,不到10個品種。
回顧往事,政府接管有關工廠后,立即投入大量資金,購置設備,恢復和發(fā)展生產(chǎn),開始從修配業(yè)向機床制造業(yè)轉變,仿制英美和前蘇聯(lián)的機床。1952年,全國生產(chǎn)的金屬切削機床品種達到30種,年產(chǎn)量1.37萬臺。建國初期上海生產(chǎn)的皮帶車床和工具磨床 (中國第一臺近代機床設備)如圖1所示。
圖1 建國初期生產(chǎn)的機床
1952年9月,原中央重工業(yè)部召開了全國工具機會議,對當時的機床產(chǎn)品發(fā)展方向和工廠布局作了初步規(guī)劃。1953年又按照蘇聯(lián)專家建議,確定了全國18家機床廠的分工和發(fā)展方向,由于人們對18家機床廠寄予厚望,就稱他們?yōu)?“18羅漢廠”。
在 “一五”156項重點建設項目中,機床工具工業(yè)有3項:沈陽第一機床廠、武漢重型機床廠和哈爾濱量具刃具廠。1955年按照前蘇聯(lián)紅色無產(chǎn)者機床廠改建完成,建立了7條流水生產(chǎn)線,年生產(chǎn)1A62普通車床2200臺,堪稱當時世界一流的機床廠。
1956年,機械工業(yè)部又開始對昆明機床廠等27家機床廠、工具廠、附件廠分期分批進行技術改造,初步建立了中國的現(xiàn)代機床工具工業(yè),其中18羅漢機床廠的當時概況見表1。
圖2“一五”期間仿制蘇聯(lián)的機床
表1 1957年十八羅漢機床廠的概況
“一五”期間通用機床發(fā)展很快,到1957年底,累計生產(chǎn)通用機床204種,年產(chǎn)量達到2.8萬臺,累計向全國提供了10.4萬臺機床,滿足當時工業(yè)需要的80%以上。其中大多是按照蘇聯(lián)圖紙生產(chǎn)和仿制蘇聯(lián)機床的產(chǎn)品,例如:1A62車床、255搖臂鉆床、6H62萬能銑床和3162A外圓磨床等,如圖2所示。
這些按照蘇聯(lián)圖紙生產(chǎn)的機床,技術相對先進、性能比較可靠。短短幾年,從一無所有到掌握20世紀50年代的機床制造技術,使我國機床工業(yè)跨越了一個時代,也為以后的發(fā)展奠定了基礎。時至今日,仍然能夠在我國機床產(chǎn)品中找到這些機床的蹤跡。
建立一個新的產(chǎn)業(yè)需要大量的人才。1952年國家決定在校大學生提前一年畢業(yè),以適應經(jīng)濟發(fā)展的需要。同時教育部批準哈爾濱工業(yè)大學按照蘇聯(lián)教育體制,學制5年,直接授予工程師學位,設立機床與工具專業(yè)。這個專業(yè)曾為我國機床工具工業(yè)輸送了一大批高級技術人才和管理人才。
若從仿制過渡到自主開發(fā),離不開科學研究。1956年機械工業(yè)部在沈陽設立第一專業(yè)設計處(后遷往大連,改名大連組合機床研究所),在北京成立機床研究所,在濟南成立鍛壓機械設計研究處(后與鑄造機械設計室合并為濟南鑄鍛研究所)。1957年在蘇州成立電加工研究所,在成都成立工具研究所。1958年在鄭州成立磨料、磨具磨削研究所。1959年在廣州成立熱帶機床研究所,引領我國機床和工具的實驗研究和產(chǎn)品創(chuàng)新40年。
例如,在濟南第一機床廠技術改造中如何借鑒沈陽第一機床廠的經(jīng)驗,第一專業(yè)設計處從大連機床廠、北京機床研究所、哈爾濱工業(yè)大學、清華大學借調工程師、教師和學生,開展組合機床的設計和研究,為濟南第一機床廠設計了整條流水線裝備。
我國第一臺由大連機床廠自行設計和制造的加工C6132車床主軸箱體的組合機床(筆者是主要設計人員之一)如圖3所示。時隔數(shù)十年,現(xiàn)在這臺機床仍然在濟南第一機床廠車間服役。
圖3 在車間服役的UT-001組合機床
高等學校不僅要培養(yǎng)人才,還要積極開展科學研究,推動工業(yè)技術的進步。1957年,清華大學和哈爾濱工業(yè)大學先后研制成功數(shù)控銑床。哈工大研制的數(shù)控銑床,是電子管計算機編程,磁帶記錄,主軸采用電磁離合器齒輪變速,進給采用步進電動機—液壓馬達扭矩放大器—滾珠絲桿驅動,光柵反饋,機械部分由齊齊哈爾第二機床廠制造。這與當時世界先進水平是同一檔次,毫不遜色。事實上,我國數(shù)控機床的研究起步并不晚,但由于種種原因,未能堅持研究下去,致使今日我國與日本在高端數(shù)控技術領域差距甚遠,實為終身遺憾。
正值我國機床進入全面發(fā)展時,外部環(huán)境發(fā)生了變化。一方面,超英趕美,違背客觀規(guī)律、浮夸成風,產(chǎn)量不斷翻番,造成管理混亂、質量急劇下降,大部分機床產(chǎn)品不合格。另一方面,隨著國家經(jīng)濟建設的發(fā)展,不僅需要普通中小型機床,還需要重型機床、精密機床和自動化機床。我國機床產(chǎn)業(yè)在各種外界的干擾下艱難地前進。
1958年156項的武漢重型機床廠建成,1959年自行設計和制造了C681重型臥式車床、B1025龍門刨銑床,開始扭轉重型機床主要依靠進口的局面。
1958年,上海機床廠試制成功Y7131齒輪磨床和Y7520螺紋磨床,1959年昆明機床廠試制成功T4163坐標鏜床。從此,我國機床制造業(yè)跨入了重型和精密加工領域。
當時我國還不能生產(chǎn)高精度精密機床,國外進口沒有外匯支持,加以歐美技術封鎖、原蘇聯(lián)也中止供貨,只能自力更生。1960年,中央召開高精度精密機床會議,成立領導小組,在對重點用戶需求調查的基礎上,制定了1960~1970年開發(fā)56個品種,年產(chǎn)量700~800臺高精度精密機床的規(guī)劃。到1970年,發(fā)展了35種高精度精密機床,年產(chǎn)量達到1225臺。其中T42100坐標鏜床等產(chǎn)品達到當時世界先進水平,我國開始有了自己的高精度精密機床產(chǎn)業(yè)。
在研制高精度精密機床的過程中,北京機床研究所會同高等院校和工廠對若干國外樣機進行了全面試驗,并對精密機床零件用材、冷熱加工工藝及其檢測技術都進行了比較深入的研究,在保證規(guī)劃順利實施上起到了極其重要的作用。
高精度精密機床發(fā)展規(guī)劃的制定策略和具體實施過程都在我國機床發(fā)展史上可圈可點,特別是老老實實、腳踏實地有針對性地開展科學實驗研究值得繼承和借鑒。這一時期有代表性的精密機床產(chǎn)品如圖4所示。
圖4 高精度精密機床規(guī)劃的代表性成果
1960年11月25日 《光明日報》發(fā)表了哈工大機械系機床及自動化專業(yè)師生和哈爾濱機聯(lián)機械廠職工共同署名的 “論機床內部矛盾運動規(guī)律和機床積木化問題”的文章,該文在總結機聯(lián)機械廠積木式機床經(jīng)驗的基礎上,以自然辯證法的觀點,討論切削過程中工件與刀具的對抗形態(tài)對機床結構配置的影響,引起了毛主席的關注,并作了批示(批示原件見圖5)。
圖5 毛主席對光明日報發(fā)表的文章的批示
將工程實踐進行研究總結,并且上升到哲學理念是一項有重大意義的創(chuàng)舉和探索。它可以幫助人們從更高、更深的層次來理解工程現(xiàn)象,指導未來的發(fā)展趨勢。這種思考問題的方法和理論探索今天仍然值得大力提倡。
盡管時代不同了,計劃經(jīng)濟已經(jīng)轉變?yōu)槭袌鼋?jīng)濟,環(huán)境各異,體制和價值觀發(fā)生了明顯變化,但是回顧歷史、總結過去的產(chǎn)學研經(jīng)驗對解決今天產(chǎn)學研存在的種種問題也許不無幫助。
由于中蘇關系的變化,我國工業(yè)布局開始從沿海向內地轉移。從1964年開始到1974年間,采用有沿海老廠包建、包投產(chǎn)的辦法,先后在青海、寧夏、貴州等地建立了17家機床廠,從而改善了我國機床工業(yè)的布局,對發(fā)展西部工業(yè)起到了很大推動作用。
1966年,為了發(fā)展汽車工業(yè),國家決定在湖北襄樊建立第二汽車制造廠。機械工業(yè)部成立了 “二汽成套設備戰(zhàn)役”辦公室,制定規(guī)劃,組織全國力量進行設備的設計與制造。參加的企業(yè)、科研單位和高等院校共138個單位,為建設二汽提供了369種7664臺高效專用專門化機床,包括組合機床自動線34條、回轉自動線6條,到1975年建成投產(chǎn)。盡管在為二汽提供的設備中有30%存在不同程度的質量缺陷,但它標志著中國機床工業(yè)有能力提供年產(chǎn)10萬輛載重卡車的成套設備,完成從單機到成線、成套的飛躍,積累了許多寶貴的經(jīng)驗,為以后發(fā)展自動化成套裝備奠定了基礎。
1977年金屬切削機床的產(chǎn)量達到19.87萬臺,是1957年的7倍,1979年機床擁有量達到278.4萬臺,居世界前列。但事后分析,質量好的充其量不過1/3,大多是廢鐵一堆。期間最突出的案例是1970年沈陽第一機床廠的CW6140A車床改型,不計算、不試驗,42天完成設計和樣機,投產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)切槽振動、床頭箱發(fā)熱等嚴重缺陷,不到一年被迫停產(chǎn)。
大干快上、浮夸成風,無視科學規(guī)律、盲目追求速度和數(shù)量、不求產(chǎn)品質量的做法留下了極其深刻的教訓和后患。前車之鑒,難道不足以為今日之戒乎?
1979年,濟南第一機床廠與日本Mazak公司簽訂了來圖來樣加工、合作生產(chǎn)返銷車床的協(xié)議。此閘一開,迎來80年代對外合作的高潮。
據(jù)不完全統(tǒng)計,1980年到1999年,我國機床工業(yè)先后從國外引進技術約150項,包括技術轉讓、許可證生產(chǎn)、合作生產(chǎn)等。借助國際力量,迅速提高了我國機床工業(yè)的產(chǎn)品水平、工藝制造水平和管理水平,特別是數(shù)控技術的應用。
隨著改革開放,打開國門,引進技術,國家和機床企業(yè)都認識到數(shù)控技術的重要性。從 “六五”開始進行投入,屬于數(shù)控攻關和數(shù)控機床國產(chǎn)化的技改專項,“六五”期間有75項,“七五”期間有58項。從此,我國開始進入發(fā)展數(shù)控機床為主線的時期,這20年我國數(shù)控機床的發(fā)展概況見表2。
表2 1981-2000年我國數(shù)控機床概況
上世紀90年代我國機床工業(yè)生產(chǎn)的典型數(shù)控機床如圖6所示。
圖6 上世紀90年代生產(chǎn)的數(shù)控機床
在20余年間,國家投入大量人力物力發(fā)展數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)。一方面,在數(shù)控機床的設計和制造技術方面有較大提高,培訓出一批設計、制造、使用和維護的人才;通過合作生產(chǎn)先進數(shù)控機床,使設計、制造、使用水平大大提高,縮小了與世界先進技術的差距;通過利用國外的功能部件、數(shù)控系統(tǒng)配套,開始能自行設計及制造高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動加工的數(shù)控機床。但另一方面,對關鍵技術的試驗、消化、掌握及創(chuàng)新卻較差。許多重要功能部件、自動化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國外技術支撐,基本上處于從仿制走向自行開發(fā)階段,與德國、日本數(shù)控機床的水平仍然差距很大。
特別是數(shù)控系統(tǒng),從 “六五”到 “九五”屢戰(zhàn)屢敗。盡管出現(xiàn)了華中數(shù)控、廣州數(shù)控、北京凱恩奇等數(shù)十家數(shù)控系統(tǒng)制造商,廠多人眾,但基礎理論研究缺失,把主要注意力放在跟蹤國外數(shù)控系統(tǒng)方面,加之與機床主機制造廠家結合不緊密,沒有形成合力,進展緩慢。時到今日,高端數(shù)控系統(tǒng)仍然依賴西門子Siemens和Fanuc這兩家霸主。
在技術進步的同時,我國機床產(chǎn)業(yè)的結構發(fā)生了巨大變化。1980年以后,隨著國家政策的放開和改革的深入,吸引了一批民營企業(yè)家投資機床行業(yè);部分國有機床工具企業(yè)國退民進,轉為民營企業(yè)。機床工具行業(yè)打破了國有一統(tǒng)天下的局面,形成了國有企業(yè)、集體企業(yè)、民營企業(yè)、中外合資企業(yè)和外資獨資企業(yè)多種所有制形式并存的新格局。機床企業(yè)的數(shù)量急劇增加,大型機床集團開始形成。
1995年沈陽第一、中捷(第二)和第三機床廠合并組建成沈陽機床股份有限公司,成為國營機床企業(yè)成功轉制的范例,帶動了國有機床企業(yè)的轉制改造。1996年底,我國金屬切削機床產(chǎn)業(yè)的概況詳見表3。
表3 1996年我國機床工具產(chǎn)業(yè)概況
1999年底,我國機械系統(tǒng)共有機床工具企業(yè)611家,其中重點骨干企業(yè)183家,屬于國營經(jīng)濟的有344家,集體經(jīng)濟的116家,聯(lián)營經(jīng)濟的13家,股份制68家,中外合資合作經(jīng)營的19家,港澳臺合資合作經(jīng)營的7家,其他54家??梢哉J為,到20世紀末,我國建成了比較完整的機床工業(yè)。
進入21世紀,國家實施振興裝備制造業(yè)的戰(zhàn)略,將發(fā)展大型、精密、高速數(shù)控裝備和數(shù)控系統(tǒng)及功能部件列為16項重點振興領域之一。在國家的政策支持的推動和市場需求的拉動下,特別是汽車工業(yè)的快速發(fā)展致使機床產(chǎn)品需求旺盛。使我國機床工業(yè)迅速走出低谷,迎來了前所未有的黃金機遇。
自2002年開始,我國連續(xù)8年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國,國產(chǎn)機床所占比重逐年提升(如圖7所示)。
我國沈陽、北一、大連等大型機床集團率先抓住機遇,迎接挑戰(zhàn),進入世界舞臺。它們并購了若干世界著名的機床企業(yè),如Schiess、Waldrich-Coburg、Zimmermann等,并搬離市區(qū)在郊區(qū)新建廠房,擴大生產(chǎn)基地,建立了世界一流的現(xiàn)代化的機床制造企業(yè)。這些大型機床企業(yè)在完成搬遷和技術改造后,大力開展產(chǎn)品更新?lián)Q代的工作,取得了顯著的成果。例如,沈陽機床集團通過自主研發(fā),數(shù)控機床已經(jīng)成為主導產(chǎn)品。2010年推出了稱為“新五代”的新產(chǎn)品,如圖8所示。
圖7 我國機床的消費、生產(chǎn)和進口情況
圖8 沈陽機床集團的新五代產(chǎn)品
為了探索新形勢下的產(chǎn)學研模式,沈陽機床集團牽頭組成 “數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟”,有9家企業(yè)、6家大學和1家研究所參加,如圖9所示。
圖9 數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟
處在機床產(chǎn)業(yè)這個黃金發(fā)展期,民營企業(yè)毫不示弱,積極參與,強勢出擊,有的還兼并了大型國有企業(yè)。例如,天馬集團收購齊齊哈爾第一機床廠,成立了齊重數(shù)控裝備股份有限公司,江蘇新瑞收購了常州多棱機床廠和寧夏長城機床廠,組成江蘇新瑞重工科技有限公司,隸屬于新譽集團。這些新組建的公司既具有國營企業(yè)多年沉淀下來的技術實力,又具有民營企業(yè)的經(jīng)營管理活力,是我國機床產(chǎn)業(yè)中不可忽視的力量。
例如,齊齊哈爾第一機床廠是我國最早的重型機床廠,在重型立車和臥車領域具有舉足輕重的地位。新瑞重工匯集了新瑞機械、寧夏長城、江蘇多棱3個品牌的10個系列的數(shù)控機床產(chǎn)品。它目前已成為我國數(shù)控機床產(chǎn)品門類較為齊全的大型機床制造企業(yè)之一,在常州和銀川組建了兩大研發(fā)、制造基地;以高新技術和前沿技術幫助客戶提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),為客戶提供最佳解決方案。齊重和新瑞重工的代表性機床產(chǎn)品如圖10所示。
圖10 齊重和新瑞重工的機床產(chǎn)品
中國的龐大機床市場使全球的機床企業(yè)向往不已,特別是進入黃金發(fā)展期以來。國外的著名機床企業(yè), 如DMG、GFAC、Mazak、Makino、HAAS等已經(jīng)不滿足于合資合作生產(chǎn)的模式,紛紛在華獨資建廠,生產(chǎn)適合中國市場需要的機床。
例如,成立于 2000年的小巨人(LGMazak)機床有限公司,是日本Mazak公司在中國的獨資工廠,按照 Mazak智能網(wǎng)絡化工廠的構建理念,采用 Mazak的生產(chǎn)裝備和軟件管理系統(tǒng),建立起智能網(wǎng)絡化的生產(chǎn)環(huán)境,成為我國機床工業(yè)第一家智能網(wǎng)絡化工廠。
該公司總人數(shù) 450人,人均勞動生產(chǎn)率為200萬人民幣,居全國之首。該公司先后分三期擴建,到2010年底完成了年產(chǎn) 4000臺數(shù)控機床的規(guī)模,成為中國最大的、自動化程度最高的數(shù)控機床生產(chǎn)基地之一。
高效率的產(chǎn)生有賴于信息技術和制造技術的融合,先進的制造手段、自動化的生產(chǎn)設備確保了高效率的工廠運行和產(chǎn)品質量,技術、銷售、生產(chǎn)、管理等各部門的數(shù)據(jù)在一個網(wǎng)絡下流動,信息完全共享,實現(xiàn)縮短生產(chǎn)準備時間、縮短交貨周期、提高生產(chǎn)效率、降低成本的目標。
數(shù)字化的發(fā)展進程要求企業(yè)實施組織機構改革,建立以顧客為核心的經(jīng)營結構,使各部門與客戶實現(xiàn)等距離,為顧客提供最佳的技術支持和服務。這就需要將各類信息準確傳達和分配,實現(xiàn)高速和高效的信息流,其概念如圖11所示。
圖11
外資獨資企業(yè)不僅在國內生產(chǎn)先進的機床產(chǎn)品,而且?guī)砹诵碌慕?jīng)營管理理念和模式,形成了國企、民營和外資三足鼎立,三分天下的競爭共贏局面。
2010年我國金切機床產(chǎn)量為755779臺,其中數(shù)控機床產(chǎn)量達到223897臺,是2005年的3.6倍,這標志著我國機床產(chǎn)業(yè)進入了成熟發(fā)展期。
但是,我國機床工業(yè)大而不強。在諸多 “大國的桂冠”前面,切勿沾沾自喜。我國是機床生產(chǎn)大國,但卻是貿易弱國,從圖11所示的機床世界貿易平衡圖可見,在28個被統(tǒng)計的國家和地區(qū)中,中國屈居末位,是貿易逆差最大(高達54億美元)的國家。我國是第一進口大國,意味高端數(shù)控機床不能自給,主要依靠進口,但事實上高價買來的機床利用率卻很差,沒有創(chuàng)造應有的價值。我國是機床企業(yè)和從業(yè)人員數(shù)最多的國家,但勞動生產(chǎn)率僅是日本的1/10。圖11還顯示,日本、德國和意大利是機床的主要輸出國,是貿易順差的前3位,他們是機床制造的強國。我們要真正成為機床強國,還有很長的路要走,任重而道遠。
圖12 世界機床貿易平衡圖
隨著我國從制造大國向制造強國邁進,戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的崛起,以及航空航天、軍工等國家戰(zhàn)略規(guī)劃的實施,不僅要求機床產(chǎn)業(yè)整體轉型升級,而且要加快原始創(chuàng)新的步伐。如何抓住機遇、迎接挑戰(zhàn),答案是:蓄勢、突破與發(fā)力。
蓄勢就是以戰(zhàn)略眼光確定目標,以科學態(tài)度進行規(guī)劃,以足夠的資源為后盾,組織精干團隊有目的、有計劃地向目的地前進。
蓄勢一:國務院 “高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”重大專項的出臺,是國家層面為促進我國機床產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展所做出的重大舉措和部署,通過核心技術突破和資源集成,以完成重大戰(zhàn)略產(chǎn)品、關鍵共性技術和重大工程?!皩m棥敝赋隽水斍爸圃旒夹g的瓶頸,以及機床產(chǎn)品創(chuàng)新的主要方向。
蓄勢二:我國許多機床集團都已經(jīng)建立了研究院或技術中心,并在國內外設立了研究分支機構,積聚了一批科研人才,添置了必要的試驗設備和測試手段,正在承擔國家項目,開展有關研究。例如,沈陽機床集團除設計研究院外,在德國、北京和上海設立了分中心,分別從事高檔數(shù)控機床開發(fā)、飛機零件加工技術和機床共性技術的研究。
蓄勢三:不少高等院校建立了與機床有關的國家、部委和地方的重點實驗室和工程中心。例如,湖南大學的國家高效磨削工程技術研究中心,上海理工大學的上海市高端機床測試中心等。
只要下決心、有投入就可以造勢?!皠荨眱H是發(fā)展的推動力,而并非結果。有勢必求有所突破,突破才是初步成果。
突破一:2011年4月在北京舉行的第12屆中國國際機床展覽會上有58項國家重大專項成果展出。例如,北京機床研究所展出的NANO-TM500超精密車銑復合加工機床,大連機床集團展出的VHT系列立式復合加工中心,秦川機床工具集團展出的QMK009數(shù)控圓弧錐齒輪磨齒機等。
圖13 QMK009弧齒錐齒輪磨床
值得指出的是,QMK009數(shù)控圓弧錐齒輪磨齒機棄用了傳統(tǒng)的圓柱形砂輪展成磨削法,采用指狀砂輪或小直徑盤狀砂輪,通過多軸聯(lián)動沿齒廓來磨削大型曲線齒錐齒輪,如圖13所示。這臺新產(chǎn)品顛覆了傳統(tǒng)曲線錐齒輪加工的原理和機床設計的理念,以軟制勝,有所突破,屬于原始創(chuàng)新,不僅成為企業(yè)的核心競爭力之一,并使我國進入了大型硬齒面曲線錐齒輪加工的世界先進行列。
突破二:數(shù)控機床的功能部件一直是制約我國機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸,特別是數(shù)控系統(tǒng)至今對國外產(chǎn)品依賴度很大。國外提供的數(shù)控系統(tǒng)是標準平臺,并不包括許多重要的、特定用戶需要的、加工關鍵零件的軟件,也沒有與機床制造商的產(chǎn)品相匹配。隨著機床智能化的進展,越來越多的國外著名的機床制造商采用自己的數(shù)控系統(tǒng),例如Mazak公司的MAZATROL,Mori Seiki公司的MAPPS等。
鑒于數(shù)控系統(tǒng)是高端數(shù)控機床進一步發(fā)展的瓶頸,沈陽機床集團現(xiàn)已組織力量開發(fā)為本企業(yè)產(chǎn)品配套的飛陽數(shù)控系統(tǒng),以期與機床和用戶更好地匹配,集成更多的功能,如圖14所示。造勢易,突破難。更加令人擔心的是 “突而不破”。過去許多攻關成果往往鑒定后就打入冷宮,并不為用戶所接受。盡管國家出臺了 “首臺補貼”政策,用戶怎么敢拿停產(chǎn)來冒這個險呢?
圖14 飛陽數(shù)控人機界面和測量功能
發(fā)力就更加難。突破是點,發(fā)力是面。發(fā)力至少要有足夠的市場占有率和能量,至少能夠取得國內用戶的認同,相信你的品牌,部分擋住高端數(shù)控機床的進口。進一步是走向世界市場,與著名機床品牌平起平坐,令人起敬。
衷心期望,到 “十二五”末,在總結 “十二五”規(guī)劃時我們向這個目標跨近了一大步。
我們要成為機床強國,還有一段很長的路要走。我們在探索未來趨勢時,不要只認為國外的機床新產(chǎn)品就一定是趨勢,知其然不知其所以然,應該多追問為什么。
例如,大約10年前Mori Seiki提出重心驅動,解決辦法是雙絲桿驅動(其實雙絲桿也無法將驅動力完全合成到重心上),并把這一技術作為第一核心技術??墒?010年該公司推出的XClass新系列機床,放棄了雙絲桿驅動,改用單絲桿驅動,但在機床配置上并沒有放棄重心驅動原則。凡事不能夠照葫蘆畫瓢,多想想有沒有更好的辦法來解決面臨的問題。
最后,從社會、經(jīng)濟發(fā)展的大趨勢來看,機床作為生產(chǎn)工具和用能產(chǎn)品,其產(chǎn)品創(chuàng)新今后若干年的焦點可以概括為以下4個方面:
(1)生態(tài)機床。綠色制造是可持續(xù)發(fā)展的前提。機床作為制造裝備必須體現(xiàn)節(jié)能減排、以整體效益為本的評價標準。多年來,精度、速度、功率等測度的機床能力指標是機床產(chǎn)品的主要追求目標。當前在阻止環(huán)境惡化的壓力下,工業(yè)生產(chǎn)需要全方位地降低對環(huán)境的負面影響,機床的發(fā)展方向也應該從提高能力指標轉變?yōu)樘岣咝б嬷笜?,以更少投入獲得更多產(chǎn)出。例如,通過移動部件輕量化可以達到減少驅動功率的消耗,配合先進刀具、工藝過程和切削液可以減少廢棄物排放。
(2)聰明機床?;诨ヂ?lián)網(wǎng)和計算機技術的智能化是機床進一步延伸人的腦力的體現(xiàn)。智能化可以提高機床工作的穩(wěn)定性和可靠性。聰明機床能借助各種傳感器對自己的狀態(tài)進行監(jiān)控,自行分析與機床狀態(tài)、加工過程以及周邊環(huán)境有關的信息,然后自行采取應對措施來保證最優(yōu)化的加工。換句話說,機床已經(jīng)進化到可發(fā)出信息和自行進行思考及調節(jié)。例如,能減小振動的主動振動抑制,能控制熱位移的智能熱屏障,能防止部件碰撞的智能安全屏障、語音提示和短信通知,以及按照加工要求幫助選擇切削參數(shù)等。
(3)客戶化。從大批量生產(chǎn)向大規(guī)模定制轉變是制造業(yè)總趨勢,機床產(chǎn)業(yè)也不例外?!爱敽糜脩舻墓に噹?、為用戶創(chuàng)造價值”不是一句空話,用戶生產(chǎn)的產(chǎn)品是不同的,對機床設備的要求也當然各異。例如,復合加工機床的目標是一個復雜工件在一臺機床上加工完畢,不同工件有不同的工藝過程和加工方法,復合機床的配置就應該有所不同??梢灶A見,相當一部分只專注生產(chǎn)和銷售傳統(tǒng)通用機床的企業(yè)將被為用戶提供模塊化、可重構、柔性化的全面解決方案的競爭者所逐步取代。
(4)軟硬結合。已經(jīng)是互聯(lián)網(wǎng)+物流網(wǎng)時代的今天,機床越來越與信息化和軟件有關。機床不僅是一臺生產(chǎn)設備,更是工廠網(wǎng)絡中的一個接點。在網(wǎng)絡中,機床能夠與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、刀具和物料管理系統(tǒng),甚至與機床制造商、刀具供應商建立聯(lián)系,自動處理生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題。
想用幾頁紙、片言只語概括我國機床工業(yè)的60年太難了。筆者只能從自身的經(jīng)歷和感受,從一個側面描繪她的身影和寄予的期望。不妥之處,敬請指正。
[1]李建 黃開亮.中國機械工業(yè)發(fā)展史.機械工業(yè)出版社,北京,2001
[2]中國機床工業(yè)年鑒,機械工業(yè)出版社,北京,2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010,
[3]毛予峰.中國機床產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,世界制造技術與裝備市場,2010(6)
[4]龍興元.謀勢,布局,突破,靠科技創(chuàng)新推動轉型升級,世界制造技術與裝備市場,2011(3)