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寻找引领机床行业创新发展的动力源

2009年12月14日 10:59中国机床商务网点击:3058

  “在我看来,金融危机只是一条‘导火索’,我们本来就揣着一个‘炸药包’。金融危机爆发,只是使得炸药包被引爆。”

  陕西秦川机床工具集团有限公司董事长龙兴元在近日参加中国机床总公司举办的2009年度市场形势研讨会上做出了上述表示。他认为,前几年宏观经济的持续繁荣,市场需求的持续旺盛,使得行业发展的一些矛盾被掩盖,表现为产业结构的不合理以及低水平产能的反复放大。

  金融危机爆发后,大量低档次的普通机床和经济性数控机床失去了市场,而市场急需的高档、大型、复合机床却缺乏制造能力,一些企业产能放空,面临严重的危机。现在反过来再寻找应对危机的办法,就难免会显得张皇失措。龙兴元认为,当前重要的工作是认真审视行业的发展路径,重新调整行业的发展思路。

  寻找动力源

  龙兴元认为,能够成为引领行业创新发展的动力源有两个:其一是新兴战略行业孕育发展;其二是消费升级的不可逆趋势。

  何为新型战略行业?龙兴元对此解释说:“国务院总理温家宝近期的发言指出,全球将进入空前的创新密集和产业振兴时代,要把争夺经济科技制高点作为战略重点,逐步使新兴战略性产业成为经济社会发展的主导力量。温总理重点提到的要大力发展的新兴战略行业有:新能源产业,传感网、物联网、信息网络产业,微电子和光电子等新材料行业,生物医药产业,海洋产业等五大行业。这五大行业都具有‘创新密集、产业关联性强、产业规模相对大’的特点,是中国跻身于世界空间大国、海洋大国、能源大国行列必须直面竞争的领域。”

  龙兴元认为,这些行业的兴起,会扩大机械产品的应用范围,从而为加工装备提供了新的市场机会。最明显的例子是风电产业的发展对于风电整机及其零部件的需求和对风电加工装备的带动发展。因此可以预见,五大行业必将带动未来大规模的新产业集群,谁拥有了该产业的核心技术,谁就抢占了新兴战略性产业的制高点。

  而消费升级也是不可逆的趋势。龙兴元指出,虽然我国装备制造业发展取得了显著成绩,重大技术装备自主化水平明显提高,部分产品技术水平和市场占有率跃居世界前列,但是同先进国家相比,我国装备制造业仍存在不小的差距。

  目前,我国高档数控机床、自动化生产线等高端制造设备和技术大都依靠进口,特别是高新技术装备、精细加工设备几乎全部依靠进口,装备中技术含量高的相关配套产品也大量依靠国外供给,这已成为我国装备工业转型升级的主要“瓶颈”。

  以汽车产业为例,近十几年来,我国汽车工业已经成为机床消费的主体,约占我国机床消费总量的70%。同时,汽车工业投资的一半以上又用于购买金属加工机床,其中进口机床约占80%。汽车等高技术含量产业的快速发展还引起了机床需求结构的明显变化,机床消费更趋精密化、高档化和成套化。汽车生产具有大批量、快节奏的特点,而且车型丰富多样、新品不断,因此,能满足上述要求的数控加工中心柔性生产系统和零部件专用机床需求量近年来大幅增加,已成为机床行业重要的增长点。

  关注服务领域

  龙兴元还指出,新兴战略行业的崛起以及消费升级的要求,将必然为机床工具行业提供新的服务领域。

  而新能源产业(如风电、光伏、核能等)、IT产业、生物医药产业、海洋产业这些新兴产业领域会对机床装备产生了新的需求,机床行业从中可以找到出路。如在生物医学、航空航天、工业和农业均有广泛的应用前景微型机电系统,又称微型机械,象微型电机、微型泵和微型飞行器等,就是集机构、传感器、执行器、信号处理、控制电路、接口、通信和电源等于一体,形成的微型机电器件或装置。

  结合自身情况,龙兴元说:“秦川集团已具备为风电行业提供YK73125、YK73200、VTM180、VTM260等一些风电增速机专用设备的能力,并依托这一能力,在江苏盐城投资建设年产1500台、产值达30亿元的风电增速机项目,成为集团公司实现百亿目标的重要支撑。”

  据悉,在风电专用设备中,秦川集团研制的VTM180龙门式车铣复合加工中心是一台高精度、中重型复合加工机床,配上万能摆动铣头(B轴)即可实现七轴五联动。通过对工件的一次装夹,既能完成大型立车所具有的车削功能,又能完成大型五面体龙门铣具有的铣削功能。

  在光伏领域,秦川集团的汉江机床公司研制出MK8940数控线锯导轮开槽磨床,用于光伏行业硅棒切片线锯聚铵酯导轮的磨削开槽,以及切片机、刷方机和切方机,打破了国外产品对我国光伏产业装备市场的垄断。

  为此,龙兴元觉得高度关注机床服务领域的扩张,就能够为机床工具制造商提供新的研发方向。

  此外,他认为新兴行业的发展,以及传统行业对新技术的应用,使得机床的加工对象不仅局限于传统的金属材料,出现了越来越多的其它非金属材料的加工要求,如硅材料、聚氨酯材料、陶瓷等。以金刚石和立方氮化硼为代表的超硬材料的出现,使精密和超精密加工技术得以发展。而各种陶瓷材料的出现使超硬材料也成为一门新兴学科,石材的问世不仅使机械结构产生了很大变化,同时形成石材加工工艺学。因此,有新材料的出现就有相应制造技术的形成,这应该是行业企业关注的方向。

  相关报道

  风电设备加工亟待机床产品升级

  近年来,风电市场的蓬勃发展对配套的机床工业提供了发展新机遇。其中风力发电站相关装备的加工是机床需求的主力,需要多种精密、大型数控、专用机床与之配套。

  据了解,风机机组关键部件诸如水平主轴、风轮、塔架均为大型构件,加工难度大,对精度的要求也高,需要专门设计专用的加工设备,且兼具高速、高效、智能化、柔性化、CAD/CAM自动转换、自动检测、误差补偿、故障自动诊断等多项先进功能。

  目前,生产最多的齿轮箱风力发电机组,由于其结构复杂,完成各种部件的制造需要不同机床设备进行加工。

  如风机的变速箱,主要由箱体、行星轮系和变速机构等组成。首先是风机变速箱体,它属于大型箱体,根据发电量的不同,直径约在2~3米之间,大部分为分体结构。加工时需要镗杆直径约160~250mm的数控落地铣镗床和大型卧式加工中心、龙门加工中心等,加工精度要求较高,目前风机制造企业对此类机床的需求主要仍依靠进口。
 
  其次,变速箱内的齿轮加工量也很大,需要对大型内齿圈、圆柱直齿轮和斜齿轮等进行成批生产。主要加工设备为大型数控立式滚齿机、数控插齿机、数控磨齿机等。这些齿轮加工机床中,大规格的普遍要求具有高效、重载、重切、刚性好的特点,遗憾的是,目前大规格齿轮加工机床还主要依靠进口,而国产设备只能实现中小型齿轮的加工。

  再次,大规格、大模数齿轮和齿圈也需要采用数控成型铣齿机和数控成型磨齿机进行加工。其中,数控成型铣齿机要求大切深、大进给、滚速高;数控成形磨齿机要求精度达到5级以上,自动化程度高、自动调心、自动测量、自动修形、稳定性高。

  再如风机核心部件叶片的加工,则需要数控铣床,此类机床属于大规格轻型非金属五轴加工机床,对精度的要求不高,功率和扭矩也小,但是,它对机床切削速度的要求却很高,切削速度在30米/分以上,此类机床目前也基本依靠进口。

  还有偏航机构的主要部件:带内外齿的大型轴承和4个小齿轮及变速装置等。这类大型轴承目前国内还不能制造,主要依靠进口。而加工设备主要是一些要求较高的专用机床装备。

  此外,用于加工电机转子轴的大规格卧式车铣磨复合机床,需要在传统卧式车床的基础上增加铣削、磨削功能,实现一次装夹加工完成;用于加工电机定子的立式车铣磨复合机床,特别是定子下线槽的加工,则需要在传统立式车床的基础上增加铣削、磨削功能,并同样需要实现一次装夹加工完成。

  近年来,针对风电产业零部件的加工,我国机床业也积极研发出一些具有自主知识产权的解决方案,逐步实现进口替代。

  近日,由中国兵器工业集团北方重工公司完成的“2MW风力发电机主轴关键技术研究与开发”项目通过鉴定,其生产制造的2MW风机主轴产品性能符合国际标准,且达到批量生产的能力,所采用的胎膜锻造技术方法可满足2MW主轴直径比较大的特殊要求,自行研制的机械加工工装卡具,保证了2MW主轴高精度的要求。

  武重自主研发的XKD2755×570-2M型数控定梁双龙门移动镗铣床,也通过了武汉市科技局组织的成果鉴定,认可该机床的精度确保技术和长行程机床导轨技术处于国际领先地位。这款镗铣床的加工效率是普通设备的4~6倍,应用领域广泛,尤其适合风电齿轮这种超大规格零件的加工。

  山东法因数控机械股份有限公司也在积极进军风电业,去年该公司的省级科技攻关项目“法因大功率风力发电装置关键部件数控成套加工装备”立项成功。该项目由以下3大设备组合而成:用于机舱360度回转的大型轴承内外圈加工的S15型5.5m回转工作台双轴数控钻床;用于水平主轴加工的S16型卧式数控钻床;用于塔架连接大法兰加工的PD5050型龙门移动式大型平面钻铣床。

  随着风电产业的继续发展成熟,其对机床的需求必会有质和量的双重提升,反过来也将促进中国机床行业的产品结构升级。

  编辑点评:

  近日,国家发改委将风电设备列为产能过剩的六大行业,并作为调控和引导的重点。有人担心原本火爆的风电设备市场有所降温是否会影响到机床行业。调控和引导风电设备发展编者理解的意思是促进风电设备产业的升级,而先进的装备制造工艺尤其是先进的机床设备则是风机制造产业升级的得力推手,这也就意味着机床业不但不是间接受害者甚至将成为最大受益者。
  据了解,我国风机设备目前亟待突破的核心技术或多或少都要依赖于机床的先进性与精准性,比如风机的大型叶片的加工,国产机床还难以实现,不得不依赖进口加工设备。这种尴尬将直接造成风电设备制造成本的攀升,从而拖了风电设备升级的后腿。所以,在享受风电装备领域丰富的市场资源的同时,机床行业也要承担起推动风电装备制造业升级换代的责任。(文章来源:中国工业报)
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