我國國產(chǎn)數(shù)控車床的效益及趨勢(shì)分析

宋丹丹

摘 要 我國國產(chǎn)數(shù)控車床是在車床行業(yè)中具有高技術(shù)含量的行業(yè)，車床制造業(yè)既面臨著機(jī)械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機(jī)，也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國際市場競爭的壓力，加速推進(jìn)數(shù)控車床的發(fā)展是解決車床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。隨著制造業(yè)對(duì)數(shù)控車床的大量需求以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速進(jìn)步，數(shù)控車床的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，并且不斷發(fā)展以更適應(yīng)生產(chǎn)加工的需要。通過核心競爭力、自主創(chuàng)新、量化融合以及品牌建設(shè)等方面來提升整體水平，未來我國國產(chǎn)數(shù)控車床的發(fā)展大有可期。

關(guān)鍵詞 國產(chǎn) 數(shù)控車床 效益 趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)中期，數(shù)控車床給機(jī)械制造業(yè)帶來了革命性的變化。數(shù)控加工具有如下特點(diǎn)：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟(jì)效益的提高。數(shù)控車床是一種高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，適用于加工多品種小批量零件、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價(jià)格昂貴不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件、要求精密復(fù)制的零件、需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求100%檢驗(yàn)的零件。數(shù)控車床的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍使其成為國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。盡管如此，我國的數(shù)控車床企業(yè)的起點(diǎn)普遍較低，我們應(yīng)看清形勢(shì)，充分認(rèn)識(shí)到國產(chǎn)數(shù)控車床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國家之間的差距。

1目前我國國產(chǎn)數(shù)控車床現(xiàn)狀及存在的主要問題

1.1技術(shù)相對(duì)落后，國產(chǎn)數(shù)控車床的研究開發(fā)深度不夠

國產(chǎn)數(shù)控車床缺乏核心技術(shù)，從高性能數(shù)控系統(tǒng)到關(guān)鍵功能部件基本都依賴進(jìn)口，近幾年國產(chǎn)數(shù)控車床制造商通過技術(shù)引進(jìn)、海內(nèi)外并購重組以及國外采購等獲得了一些先進(jìn)數(shù)控技術(shù)，但缺乏對(duì)車床結(jié)構(gòu)與精度、可靠性、人性化設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)性技術(shù)的研究，忽視了自主開發(fā)能力的培養(yǎng)，國產(chǎn)數(shù)控車床的技術(shù)水平、性能和質(zhì)量與國外還有較大差距，同樣難以得到大多數(shù)用戶的認(rèn)可。

1.2制造水平與管理手段依然落后，產(chǎn)品質(zhì)量有待提高

一些國產(chǎn)數(shù)控車床制造商不夠重視整體工藝與制造水平的提高，加工手段基本以普通車床與低效刀具為主，裝配調(diào)試完全靠手工，加工質(zhì)量在生產(chǎn)進(jìn)度的緊逼下不能得到穩(wěn)定與提高。另外很多國產(chǎn)數(shù)控車床制造商的生產(chǎn)管理依然沿用原始的手工臺(tái)賬管理方式，工藝水平和管理效率低下使得企業(yè)無法形成足夠生產(chǎn)規(guī)模。我們?cè)谝M(jìn)技術(shù)的同時(shí)應(yīng)注意加強(qiáng)自身工藝技術(shù)改造和管理水平的提升。

1.3服務(wù)水平與能力欠缺，提高國產(chǎn)數(shù)控車床占有率

由于數(shù)控車床產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，一部分企業(yè)不顧長遠(yuǎn)利益，對(duì)提高自身的綜合服務(wù)水平不夠重視，甚至對(duì)服務(wù)缺乏真正的理解，只注重推銷而不注重售前與售后服務(wù)。制造商的服務(wù)應(yīng)從研究用戶的加工產(chǎn)品、工藝、生產(chǎn)類型、質(zhì)量要求入手，幫助用戶進(jìn)行設(shè)備選型，推薦先進(jìn)工藝與工輔具，配備專業(yè)的培訓(xùn)人員和良好的培訓(xùn)環(huán)境，幫助用戶發(fā)揮車床的最大效益、加工出高質(zhì)量的最終產(chǎn)品，這樣才能逐步得到用戶的認(rèn)同，提高國產(chǎn)數(shù)控車床的市場占有率。

1.4加強(qiáng)數(shù)控專業(yè)人才的培養(yǎng)

從我國數(shù)控車床的發(fā)展形式來看主要需要三種層次的數(shù)控技術(shù)人才：一是熟悉數(shù)控車床的操作及加工工藝、車床維護(hù)、能進(jìn)行手工或自動(dòng)編程的車間技術(shù)操作人員；二是熟悉數(shù)控車床機(jī)械結(jié)構(gòu)及數(shù)控系統(tǒng)軟硬件知識(shí)的中級(jí)人才，掌握復(fù)雜模具的設(shè)計(jì)和制造知識(shí)，能熟練應(yīng)用PRO/E、CAD等軟件，有扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)、較高的英語水平、大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；三是精通數(shù)控車床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及數(shù)控系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)、能進(jìn)行數(shù)控車床產(chǎn)品開發(fā)及技術(shù)創(chuàng)新的數(shù)控技術(shù)高級(jí)人才。我國應(yīng)根據(jù)需要有目標(biāo)地加大人才培養(yǎng)力度，為我國的數(shù)控車床產(chǎn)業(yè)提供強(qiáng)大的技術(shù)人才支撐。

2數(shù)控車床的效益及發(fā)展趨勢(shì)分析

（1）實(shí)現(xiàn)車間數(shù)控設(shè)備的完全網(wǎng)絡(luò)化管理，如ISESOL平臺(tái)，WIS智能工廠，為不同車間生產(chǎn)需求搭建多樣的車間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，消除車間數(shù)控設(shè)備之間的信息孤島。徹底改變以前數(shù)控設(shè)備的單機(jī)通訊方式，全面實(shí)現(xiàn)數(shù)控設(shè)備的集中管理與控制。對(duì)于面臨激烈競爭的企業(yè)來說，使數(shù)控車床具有雙向、高速的聯(lián)網(wǎng)通訊功能，以保證信息流在車間各個(gè)部門間暢通無阻是非常重要的。既可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，又能實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床的遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制、培訓(xùn)、教學(xué)、管理，還可實(shí)現(xiàn)數(shù)控裝備的數(shù)字化服務(wù)。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控車床的智能化程度在不斷提高。

（2）程序管理更加規(guī)范化。完善的程序傳輸流程、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠脩魴?quán)限管理、方便的程序版本管理以及良好的可追溯性，實(shí)現(xiàn)對(duì)從市場分析、客戶需求、銷售、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、使用、維修保養(yǎng)、直到回收再用處置的全生命周期的跟蹤管理。

（3）大幅提高數(shù)控設(shè)備利用率，減少數(shù)控設(shè)備準(zhǔn)備時(shí)間，減少設(shè)備閑置。方便、可靠、全自動(dòng)的程序傳輸功能，可最大程度地提高數(shù)控設(shè)備的有效利用率。

（4）產(chǎn)品質(zhì)量得到進(jìn)一步提高，明顯降低產(chǎn)品廢品率。可從最大程度上避免程序錯(cuò)誤，從管理手段與措施上使產(chǎn)品質(zhì)量有了根本的保障。

（5）明顯降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。服務(wù)（下轉(zhuǎn)第179頁）（上接第174頁）器端無人職守、設(shè)備端全自動(dòng)遠(yuǎn)程傳輸，操作者不用離開設(shè)備就能完成程序的遠(yuǎn)程調(diào)用、遠(yuǎn)程比較和遠(yuǎn)程上傳等全部工作，明顯減少操作者因程序傳輸而在車間現(xiàn)場來回奔波的時(shí)間。

（6）車間現(xiàn)場更加整潔。實(shí)現(xiàn)了集中管理與集中傳輸，車間現(xiàn)場不再需要大量的臺(tái)式計(jì)算機(jī)及桌椅板凳，取而代之的是少量美觀大方的現(xiàn)場觸摸屏，整個(gè)車間顯得更整潔，更符合車間精益生產(chǎn)管理的要求。

（7）車間生產(chǎn)現(xiàn)場的通訊數(shù)據(jù)與企業(yè)的第三方信息化管理系統(tǒng)集成應(yīng)用，達(dá)到真正高效即時(shí)的數(shù)據(jù)共享。

（8）數(shù)控車床的高速化、高精度化。隨著汽車、國防、航空、航天等工業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)數(shù)控車床加工的高速化要求越來越高。數(shù)控車床精度的要求現(xiàn)在已經(jīng)不局限于靜態(tài)的幾何精度，車床的運(yùn)動(dòng)精度、熱變形以及對(duì)振動(dòng)的監(jiān)測(cè)和補(bǔ)償越來越獲得重視。

（9）數(shù)控車床功能復(fù)合化。采用復(fù)合車床進(jìn)行加工，減少了工件裝卸、更換和調(diào)整刀具的輔助時(shí)間以及中間過程中產(chǎn)生的誤差，提高了零件加工精度，縮短了產(chǎn)品制造周期，提高了生產(chǎn)效率和制造商的市場反應(yīng)能力，相對(duì)于傳統(tǒng)的工序分散的生產(chǎn)方法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

（10）數(shù)控車床的高可靠性。數(shù)控車床與傳統(tǒng)車床相比，增加了數(shù)控系統(tǒng)和相應(yīng)的監(jiān)控裝置等，應(yīng)用了大量的電氣、液壓和機(jī)電裝置，易于導(dǎo)致出現(xiàn)失效的概率增大；工業(yè)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)和干擾對(duì)數(shù)控車床的可靠性極為不利，而數(shù)控車床加工的零件型面較為復(fù)雜，加工周期長。為了保證數(shù)控車床有高的可靠性，就要精心設(shè)計(jì)系統(tǒng)、嚴(yán)格制造和明確可靠性目標(biāo)以及通過維修分析故障模式并找出薄弱環(huán)節(jié)。

（11）數(shù)控車床加工過程環(huán)保。隨著日趨嚴(yán)格的環(huán)境與資源約束，制造加工的綠色化越來越重要，而中國的資源、環(huán)境問題尤為突出。因此，近年來不用或少用冷卻液、實(shí)現(xiàn)干切削、半干切削節(jié)能環(huán)保的車床不斷出現(xiàn)，并在不斷發(fā)展當(dāng)中。在21世紀(jì)，綠色制造的大趨勢(shì)將使各種節(jié)能環(huán)保車床加速發(fā)展，占領(lǐng)更多的世界市場。

我國國產(chǎn)數(shù)控車床是在車床行業(yè)中具有高技術(shù)含量的行業(yè)，把國家政策導(dǎo)向、行業(yè)結(jié)構(gòu)的改善和靈活高效的企業(yè)機(jī)制三者更好地結(jié)合起來，未來國產(chǎn)車床的發(fā)展還是大有可期的。通過核心競爭力、自主創(chuàng)新、量化融合以及品牌建設(shè)等方面來提升整體水平，將數(shù)控車床的發(fā)展提高到戰(zhàn)略高度，加速推進(jìn)數(shù)控車床的發(fā)展是解決我國國產(chǎn)數(shù)控車床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。隨著制造業(yè)對(duì)數(shù)控車床的大量需求以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速進(jìn)步，我國國產(chǎn)數(shù)控車床的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，并且不斷發(fā)展以更適應(yīng)生產(chǎn)加工的需要。

基金項(xiàng)目：國家科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目（2013ZX04011-011）。

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