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“撑着拐仗走路”的中国数控机床产业

2006/7/31/15:53 来源:中国自动化网

    1958年日本和我国同年研制出第一台数控机床,50年过去,而今日本已成为数控机床世界强国,而我国数控机床却需要大量依赖进口。

    机床系工作母机,是制造机器的机器。机床工业是装备工业的核心,产业虽小,却关系国家经济命脉和安全。当今世界,工业发达国家对机床工业高度重视,竞相发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床,特别是随着微电子、计算机技术的进步,数控机床在20世纪80年代以后成为各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。

    从“沙滩上建大厦”到“撑着拐仗走路”

    数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础,这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。据了解,机床行业虽行业利润不高,但它在整个工业体系中起着放大镜的作用,简单地说,在机床行业每投入一元钱,将带动相关各行业获得10元的收益。

    中国於1958年研制出第一台数控机床,发展过程大致可分为两大阶段。1958~1979年间为第一阶段,在此阶段,我国于1958~1960、1962~1965、1973~1978年曾先后三次在全国掀起数控机床的研制、生产、攻关高潮,但由于对数控机床特点、发展条件缺乏认识,技术基础薄弱,人员素质低,机床车体设计实力差、各种机、电、液、气配套基础元部件及数控系统不过关,工作不可靠,故障频繁,且由于发展NC机床整个方针、政策、方法、步骤、措施错误,导致一哄而上又一哄而下,三起三落,最终因无法用于生产而停顿。

    这一阶段主要存在的问题是发展盲目性大,缺乏实事求是的科学精神,可称之为在沙滩上建大厦,交了许多学费,浪费了无数人财物力,教训至为深刻。

    1979年至今为第二阶段,从1979年开始,我国先后从日、德、美、西班牙引进数控系统技术,从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国引进数控机床先进技术,并开始合作、合资生产,解决了可靠性、稳定性问题,数控机床逐步开始批量生产并正式用于生产制造。

    在此20余年间,我国的数控机床设计和制造技术有了较大提高,主要表现在三方面:培训了一批设计、制造、使用和维护人才;通过合资、合作生产,使机床工业的设计、制造、使用水平大大提高,缩小了与世界先进技术间的差距;通过利用国外先进元部件与数控系统,开始能够自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床。

    1980年,我国数控机床产量692台,至2000年已经超过万台。在品种上,各类数控全切机床、成形机床、激光加工机床等均能生产,许多国产数控机床使用到广大用户生产现场,不少还取得了用户好评。1998年以来,国家对数控机床采取了扶植政策,一些骨干国有机床厂和科研院所积极参与国家推进的“数控机床产业化”工程。使得国产数控机床在经济型和高端产品两方面都获得了长足进步。但是,由于对关键技术的试验、消化、掌握及创新较差,主机设计本领不过硬,许多数控机床,特别是较先进的高性能机床,基本上是与国外合作的产品。其次,许多关键配套基础元部件、重要数控系统,仍采用国外进口产品,不能独立发展,目前中国生产的数控机床,约70%配用日、德、美、西班牙进口数控系统。国产高档数控系统虽然进步很大,但由于元器件、工艺、检测手段等多方面的原因,数控装置及伺服系统还存有瑕疵,目前,在稳定性、可靠性、无故障率方面,仍很难匹敌国外高档数控系统。有些数控机床在改造当中,虽然采用了国产的数控系统,但交流伺服装置仍需采用FNC、三洋、安川等国外产品。

    因此,这一阶段数控机床的发展,可称之为撑着拐仗走路,基本上处于从仿制走向自行开发的过渡阶段。数控机床产品市场化和市场占有率还很低,无法实现“中国设备装备中国”的期望。

    我国已连续3年成为世界上最大的机床进口国。到2004年,我国国产金切数控机床销售收入接近12亿美元,而进口金切数控机床价值28亿美元。国产金切数控机床在国内市场占有率为30%,而国外进口产品则为70%。这个比例还未统计进口的数控系统、电气件、液压件、轴承、滚珠丝杠、数控转台、刀库等配套产品,如果扣除进口配套产品的价值,只计算国内新增值的部分,30%的市场占有率还要大打折扣。

    一个真实的事例是,有一个用户,打算购买2台立式加工中心,由于受资金限制,最终决定选购国产机器,然而最终的结果是,整机虽系国内所产,但他们所要求的关键配套产品都要从国外选购,其列出的清单为:日本FANUC原装进口的数控系统、日本FANUC生产的驱动及伺服电机、日本NSK的主轴轴承和滚珠丝杠、德国曼内斯曼力士乐的直线导轨、日本山武株式会社的行程开关、德国西门子的交流接触器……最终,整个加工中心配置下来,只剩下床身和防护等机件是国内厂家所生产。这说明相当一部分用户对国产中高档数控机床及其配套产品还不大认可,他们的采购目标或是直接瞄准国外整机,或是退而求其次选择国内整机配套国外的功能部件。

    事实上,数控机床许多高技术含量的部分,都凝结在配套产品中,如果国产配套产品只能为中低端数控机床配套,其结果将不言自明。

    我国数控机床的现状,可以用三句话来描述:进步很大,问题不少;拥有量较多,利用率不高;产量较少,高性能产品缺乏。据1995年的全国调查,我国机床拥有量为383万台,其中数控机床7.28万台。虽然机床总拥有量居世界第一,但性能普遍落后,结构陈旧,机床数控率不高。到了2000年,我国数控机床拥有量达到14万台,平均利用率约为40%,而日本的数控机床利用率则约在80%以上。

    1945年日本战败,1949年中国解放,两国机床工业发展基本处于同一起跑线上,1958年日本和我国同年研制出第一台数控机床,50年过去,而今日本已成为数控机床世界强国,而我国数控机床却需要大量依赖进口。1994年,日本机床拥有量100万台,数控机床拥有量16万台,2000年中国数控机床的拥有量,接近日本1994年的水平。

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