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我国机床工具行业的跃进之路

2009年07月22日 11:24中国机床商务网点击:2575

  我国机床工业三十年来通过艰苦努力,己建立起较大规模、较完整体系,奠定了有利的技术基础,具备相当的市场竞争实力。进入二十一世纪以来,在中央正确领导下和各方支持下,通过全行业上下积极奋战,又取得了跨越性的发展。

  整体上说,我国机床工业巳跨入世界行列第一方阵并进入世界前列。现就我国机床工业取得跨越性发展的基本经验作一初步总结。

  研发体系发挥攻关作用

  我国机床工业的产品研发力量由三部分组成,即企业的研发基地、高等院校研究部门和专门设置的研究机构(七所一院),前两者的性质与国外机床工业发达国家类似,后者只有个别国家与地区采取相近方式。这三个方面的研发力量从不同角度为机床工业的发展作出贡献。

  企业的研发基地为产品创新、性能升级作出成效的事例很多:如秦川机床集团技术研究院在2002年研发的高效数控七座标六联动蜗杆型砂轮磨齿机,达到世界先进水平并填补国际上品种规格的空白;上海机床厂及险峰机床厂的国家技术中心开发出的数控高精度超重型轧辊磨床进入了世界先进行列。沈阳、大连、齐一、齐二、济二、光洋等都拥有企业自身具有实力的研发机构。

  高等院校科研队伍以基础共性技术、前沿技术、软件技术研究见长,除了自成体系取得研究成果,还与企业结合开发产品,优势互补,取得了虚拟轴(并联)机床等前沿技术产品的成就。另外,高校设置生产经营公司,将专项优异科研成果转化为机床商品的作法可能是世界机床业中较为特殊的方式,中南大学研发的达到世界先进技术的弧齿锥齿轮磨齿机,华中科技大、清华、西安交大的快速成型技术都是由开发得出成果而自身直接进入市场。

  我国机床工业领域的独立研究单位,一直承担基础共性研究开发工作,具有以多项基础共性技术的集成开发顶级产品的优势,经过科研体制改革,具备科技先导型企业性质,活力更为增强,例如北京机床研究所的纳米技术机床,都是体现我国研发实力的事例。

  研发能力具体体现在针对特殊需要的品种上,为神州载人飞船燃烧室加工的特种铣床,为核电锅炉加工的特高行程立车,为世界最大口径大视野天文望远镜零件加工的专用设备,都一一交了满意答卷。

  作为制造加工手段的机床技术领域,近年称得上变革性的技术首推并联结构(虚拟轴)机床的出现和快速原型制造技术的登场。

  并联结构机床在上个世纪九十年代初期,美国英格索尔公司以商品形式于美国国际机床展览会上露面,另有瑞典、法国、日本、俄罗斯、波兰、韩国的几家机床企业或高校、科研单位提出大同小异的不同类型试验品投石问路,此后进入小批量商品投放市场者以瑞典尼阿斯公司较突出,美国辛辛纳弟公司、德国DMG、沈阳机床集团以这一原理在传统的卧式镗铣床基础结构上,实现主轴部件多坐标联动动作,具有另外的新意。

  我国科技界特别是高校科研群体以创新的锐敏感和实力几年内同样取得突破,进入并联结构的机床的研制领域(例如哈工大-哈量,天津大学-天津一厂,清华大学-大连机床集团,清华大学-昆明机床厂、秦川与西北理工大的组合,),同时还出现结合不同用途巧妙地运用串联-并联结构、达到专门化加工的目的。清华大学-齐齐哈尔第二机床集团研制的混联结构机床已通过正式鉴定是中国独创,都已在中国国际机床展览会上登场,并用于哈尔滨电机厂的水电设备制造生产中,以上这些创新之举,说明我国在机床前沿技术探索的锐敏性和具备软硬件基础实力。

  哈量集团在与哈工大合作开发的六杆并联机床(巳批量生产四台应用于哈尔滨汽轮机厂叶片加工)的基础上,最近又与瑞典EXECHON公司合作开发三杆结构的最新并联机床,性能提高、应用范围更广,适合航天航空机车工业中、小件及机翼、机舱等超长超大工件加工。

  快速成型技术是近十多年来出现的一种加工原理上的巨大变革,与具有长远历史的去除材料(切削、冲剪)的加工方法不同,快速成型技术,实际上是背离传统加工方法,反其道而行之的以材料堆积成型(或称为增材制造方法)达到制造工件的一种方法,对于制造原型工件(即将设计构思快速制成实体,从而检验设计的可行性)缩短产品试制周期具有革命性意义,这是材料科学和计算机软件技术、高精度硬件技术的边际学科有机结合的产物。国际上掌握此项技术的国家不多,而我国已有自主知识产权的技术与产品,较突出者有华中科技大学、清华、西安交大、北京科技大,中北大学,科学院大恒公司以及几个民营科技先导型企业。按分层实体制造(LOM)、熔融沉积成形(FDM)、紫外激光固化(SLA)、激光选区烧结(SLS)、金属粉末注射成型(MIM)的不同原理的已有年产过百台产品投放市场,进入了世界先进行列,并向新加坡出口了技术。特别适合航天航空工业特殊结构形状和特殊材料零件原型制造和小批量生产。

  机床工业造型设计技术是集人机工程学、环境艺术、计算机辅助设计技术为一体的新技术,为了提高机床产品竞争力,我国在湖南大学专门设置了数控机床造型设计研究中心,这在世界范围也是较为独特的作法,这一中心拥有一流的人机实验室用于人体因素和人性化设计研究,为北一、沈一、济一、长城、多棱等十几家重要机床制造厂数十种产品进行外观设计,创造独特个性识别风格,投入市场取得显着效果,用户普遍反映我国机床的直接感观,连续上了几个台阶,优秀产品的外观具有时代感、实用性,受到市场欢迎。这一研究中心开发的“基于知识的智能化辅助网络协同造型设计系统”,包括机床外覆盖件造型图库、机床人性技术知识库,建立在国际互联网平台上的服务体系以协同并行方式,贯穿于整个机床产品开发的全过程,作为企业设计资源的延伸,面向机床行业。

  纳米加工及亚微米加工技术及设备,是当代超高精度技术前沿,北京机床研究所已夺得若干制高点,应用于核聚变及IT产业,投入市场的几种产品已达到世界领先水平。哈工大进行了一系列有关的基础科研工作,为进一步开发作好铺垫。

  上述各项在技术前沿进行的探索并取得成效,不仅说明我国机床业界的科学技术的创新思维活跃,也体现实力不凡,有所建树,这是我国机床工业参与市场竞争抢占世界技术制高点的后发优势所在。

  广泛应用信息技术

  现代化经营管理不断完善和信息技术应用强化,已成为世界范围制造业提高企业核心竞争力的关键环节。对于制造业企业,信息技术是一种提高企业经济效益极其有效的武装,其技术构架内涵主要是计算机辅助技术和网络技术。相对于世界范围的机床工业发达国家,我国机床工业起步不晚,步伐不慢,应用效果明显。

  计算机辅助技术的最基本、能最快体现实效的部分,是计算机辅助设计;从二维制图到三维实体造型,进而应用到提高设计成效的有限元分析、计算机辅助试验。我国机床工业的主要企业不少已开展十余年并分别进入广泛应用阶段。与国际同行同享此中实惠。

  计算机辅助技术中的有关辅助管理技术,在我国机床工业企业中已初步涉足(国外情况类似),机床企业中早期应用现代集成制造系统(CIMS)者有北一、济一、齐一等,在近年网络技术兴起,机床企业建立局域网用于企业内沟通信息者甚多,有的已配合实现数据信息共享和逐步推行ERP,走在前列的有汉川机床厂、济二、沈阳集团、阿奇-夏米尔公司,取得不同程度进展的还有宁江机床厂、无锡机床厂、上海机床厂、上海第一机床厂、武重、沈一、宝鸡机床厂、民营日发机床公司等。
  
  不少厂家建立了活跃的企业网站,用以向世界用户推介自己的产品,有的已经开始电子商务活动。

  在企业中推行信息技术取得加速产品开发,提高生产管理效益,沟通供应、销售信息,加快市场反应,从而增加企业效益,因而是世界机床工业发达国家的提高市场竞争力的手段。
在这方面,随着国家信息产业环境改善提速,我国机床工业正大力推广应用。

  “请进来”与“走出去”

  我国机床工业与海外生产、技术合作,引进技术及人才、融资合资、接受独资办厂,正在陆续开展,见诸成效的超过百项,对适应市场需求、提升产品性能水平产生了良好效果。

  中央一再强调的“走出去”的方针对于当前我国机床工具行业具有现实重要指导促进作用。最近五年来,我国机床工业走出国门进行海外并购国际知名机床工具行业企业的行动,进展顺利。成功并购美国两项、日本两项、法国一项、德国五项,

  大连机床集团率先起步,北一、沈阳、杭州、秦川、哈量、上海、星火、齐二等集团先后都取得成效。机床工业的海外企业并购,在我国装备制造工业中,产生了开路先锋作用。是一种直接获取境外高水平技术资源和有效利用成熟国际销售网络的途径,(也可借船出海销售本企业适合国际需求的产品),同时可以有效培养有关技术、经营管理、营销人才,提高融入国际交往的能力和有利于提高国际知名度,是我国机床工业历经采购先进生产力(装备)、单项技术引进、来图加工、合作开发及合作生产四个历史阶段的一种延伸和升级。这也是我国融入世界经济大循环中值得积极采取的一种措施。

  重视技术创新和人才培育

  国际机床市场竞争的主要制胜因素是技术创新,机床产品对于用户而言,关心的是其使用价值,因此要成功地开发新产品,特别是专用产品,有效的办法是与用户结盟(特别是军工用户),并深入掌握使用工艺(机床产品本身的制造工艺,可以说机床生产企业经过多年实践已基本掌握,而用户积累的工艺经验,则是取之不尽的源泉)以使得所开发的新品能为用户带来满意效益。

  机床设计中的一些基础技术、新技术是保证新产品能够胜人一筹的依据。研发工作应当有所超前、有所加强、有所储备,才能使企业产品不断推陈出新,在市场竞争中取胜。

  在产品研发中取得和实现技术创新,对企业来说,关键是技术和技艺人才,加强培育这方面的人才,是当前和今后永无止境的重任。

  除了产、学、研、用(户)结合,设立博士后工作站包容各方精英,我国机床行业还在国外建立了一批设计开发基地,吸收国外人才和就近获取国外最新技术信息,开发前沿新产品,还可培养一批又一批国内专业人才。

  体制改革及技术改造卓有成效

  我国机床工业所有制由原来国有及集体所有占绝大部分,已改变为按企业数计国有占13%,民营占73%,三资占14%,而按总产值计,国有企业仍占一半左右。

  国有企业逐步形成大集团,如沈阳、大连机床集团已在世界机床行业中排名在前十名之内,齐二、秦川、重庆等机床集团陆续崛起。

  民菅企业中涌现一批后起之秀如光洋、精雕、海天、日发、新瑞、精诚、中大创远、凯帅、一派、四开、杰克等,发挥“小强人”优势,在开拓创新、发展新产品方面,贡献很大、很有特色。

  国有改为民资控股的如宁江、杭州、汉川、华鼎、齐一、星火等。增添了发展动力,继续冲锋陷阵。

  近年来机床企业通过土地置换,易地新建并大规模技术改造者有沈一、大连、北一、武重、哈一工、华中数控等。大规模扩建改造者如宁江、秦川、齐一、齐二、汉川、长征、安阳等及一批中小机床厂、凯特、博特等功能部件厂,这些企业经历新建或改造后,生产环境面貌一新,管理水平大幅度提高,设备更新优化,科研条件改善,堪与国外先进企业看齐。

  当前世界范围的经济危机,不可避免地已对我国机床工业产生影响。危机与挑战并存,应对的积极措施,在于调整结构,抛弃对低档产品领域的留恋,下苦功夫充实技术实力,提高产品性能及质量和个性化,扩大为用户服务的领域,满足用户的新要求。特别是瞄准我国军、民装备制造业仍在发展的高端市场需求,顶替进口,夺取应当占有但尚未拿下来的市场份额,并争取发展有针对性的出口,这既是我国机床工业当前和长远的有效出路之一,也是应尽的责任。

  我国机床工业为增强我国国民经济和国防制造业服务,是十分崇高的使命。过去我们的工作存在很多缺陷和不足,现在摆在我们面前的将是更为繁重的任务。任重道远,时不我待,我国全机床行业必须奋力前进,迎接更大的挑战。

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