數(shù)控機床的歷史
20世紀(jì)中葉,隨著信息技術(shù)革命的到來,機床也由之前的手工測繪、簡單操作性逐漸演變?yōu)閿?shù)字操控,全自動化成型部件的數(shù)控機床。數(shù)控機床是一種高度機電一體化的產(chǎn)品,在傳統(tǒng)的機床基礎(chǔ)上引進(jìn)了數(shù)字化控制,將以往憑借工人經(jīng)驗的操作變?yōu)閿?shù)字化、可復(fù)制的自動操作。數(shù)控機床可以加工多品種小批量零件(降低規(guī)?;m用門檻)、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、價格昂貴不允許報廢的關(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。數(shù)控加工具有如下特點:加工柔性好,加工精度高,生產(chǎn)率高,減輕操作者勞動強度、改善勞動條件,有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟效益的提高。數(shù)控機床的特點及其應(yīng)用范圍使其成為國民經(jīng)濟和國防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。目前,工業(yè)發(fā)達(dá)國家機床產(chǎn)業(yè)的數(shù)控化比率通常在50%以上,在日本和德國更是超過了70%。
我國真正的工業(yè)化進(jìn)程起始于20世紀(jì)50年代。由于種種原因,我們錯過了20世紀(jì)70到80年代的新型工業(yè)化大發(fā)展時期,導(dǎo)致我國的機械裝備制造產(chǎn)業(yè)到現(xiàn)在為止仍然在趕超發(fā)達(dá)國家的階段。自20世紀(jì)末開始,我國開始了大規(guī)模引進(jìn)西方技術(shù),同時在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上吸收、融合、創(chuàng)造,最終發(fā)展出我們自己的數(shù)控機床制造產(chǎn)業(yè)。這一時期,我國的整體制造業(yè)也開始了逐漸由制造大國向制造強國邁進(jìn)了腳步,機床制造業(yè)也跟著取得數(shù)控機床快速增長的業(yè)績。近年來,我國在數(shù)控機床和機床工具行業(yè)對外合資合作進(jìn)一步加強,無論在精度、速度、性能,還是智能化方面都取得了相當(dāng)?shù)某煽儭?br /> 我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
目前,國內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)控機床可以大致分為經(jīng)濟型機床、普及型機床、高檔型機床三種類型。經(jīng)濟型機床基本都是開環(huán)控制;普及型機床采用半閉環(huán)控制技術(shù),分辨率可達(dá)到1微米;高檔型機床采用閉環(huán)控制,以計算機程序來實現(xiàn)全過程無人控制,具有各種補償功能、新控制功能、自動診斷,分辨率可以達(dá)到0.1微米。請加微信號:robotinfo 學(xué)習(xí)工業(yè)智能化知識
截止到2014年,國產(chǎn)低檔經(jīng)濟型機床已經(jīng)在國內(nèi)機床生產(chǎn)企業(yè)得到了很好的應(yīng)用,經(jīng)濟型數(shù)控機床基本都是國內(nèi)產(chǎn)品,不管是從質(zhì)量上還是從可靠性上都可以滿足大部分機床用戶的需要。在普及型產(chǎn)品段中,國內(nèi)普及型數(shù)控機床中大約有60~70%是采用的國內(nèi)產(chǎn)品。但是需要指出的是,這些國產(chǎn)數(shù)控機床當(dāng)中大約80%的數(shù)控系統(tǒng)都在使用國外產(chǎn)品,國內(nèi)機床企業(yè)將各個子系統(tǒng)進(jìn)口后進(jìn)行拼裝,組成最終的成品機床。我國部分中檔普及型數(shù)控機床的功能、性能和可靠性方面已具有較強的市場競爭力。在中、高檔數(shù)控機床方面、四軸、五軸聯(lián)動機床等高端產(chǎn)品,我國國產(chǎn)產(chǎn)品與國外產(chǎn)品相比,仍存在較大差距。高檔機床方面國內(nèi)產(chǎn)品大約只能占到10%,大部分都是靠進(jìn)口。
在市場需求方面低檔機床和中檔機床大約各占50%和40%,高檔數(shù)控機床的需求大約是10%。從整體市場環(huán)境看,歐美等一些老牌機床公司有著長時間的技術(shù)積淀,同時不斷致力于科技創(chuàng)新和新產(chǎn)品的研發(fā),引導(dǎo)著數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展。2014年,國家宏觀經(jīng)濟持續(xù)低位運行,國家宏觀調(diào)控政策將繼續(xù)穩(wěn)增長、調(diào)結(jié)構(gòu)。在此大環(huán)境下,數(shù)控機床行業(yè)也相應(yīng)地調(diào)整現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),在現(xiàn)有經(jīng)濟型、普及型產(chǎn)品取得成果的基礎(chǔ)上發(fā)展高端,一方面需要面臨國外產(chǎn)品以及合資產(chǎn)品擠壓國內(nèi)中端市場的競爭壓力;另一方面要加大研發(fā),擠入高端市場,擺脫受制于人的嚴(yán)峻形勢。
我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢
開放性是新一代數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)核心。開放性的數(shù)控機床采用模塊化,層次化的結(jié)構(gòu),并通過形式向外提供統(tǒng)一的應(yīng)用程序接口。為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前,許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究,數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。同時,和許多產(chǎn)業(yè)將會互聯(lián)網(wǎng)化一樣,數(shù)控機床未來也必將走上網(wǎng)絡(luò)化道路。
經(jīng)過30多年的發(fā)展,我國數(shù)控機床制造產(chǎn)業(yè)已經(jīng)基本由市場配置資源,形成了從科研單位、試制生產(chǎn)應(yīng)用單位、大規(guī)模市場推廣渠道、下游終端客戶、一直到最末級的維修保養(yǎng)與使用反饋這樣一個較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。數(shù)控機床市場競爭力也大大提高。2014年,我國機床行業(yè)發(fā)展主旋律概括為八個字:“穩(wěn)中求進(jìn)、轉(zhuǎn)型升級”。面對整體下行趨勢和國內(nèi)外市場環(huán)境的不斷變化,行業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型的意識不同程度地增長,從被動應(yīng)對,到主動順應(yīng),再到能動把握,已有很多企業(yè)步入了轉(zhuǎn)型升級的正確軌道。加快普及數(shù)控化技術(shù)將是解決中國本土機床企業(yè)產(chǎn)品競爭力弱、利潤薄、產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重等產(chǎn)業(yè)難題的重要手段。
為了讓機床鑄造產(chǎn)業(yè)高速增長,“十二五”規(guī)劃中對我國機床鑄造產(chǎn)業(yè)提出了明確的目標(biāo),到2015年,機床鑄造產(chǎn)業(yè)要實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值8000億元。要實現(xiàn)這個目標(biāo),需要將國家經(jīng)濟政策和行業(yè)自主調(diào)整發(fā)展兩個要素相結(jié)合。在國家政策層面,已經(jīng)出臺了大量的專項支持措施。國家通過專項財政補貼,稅務(wù)減免、專項獎勵基金、市場開拓扶持、專利申請綠色通道等方面給予了大力支持。與此同時,在行業(yè)層面,應(yīng)當(dāng)繼續(xù)實施創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略,以企業(yè)為主題,以創(chuàng)新為驅(qū)動力。
鑒于機床屬于投資大、見效慢的行業(yè),僅憑企業(yè)自身努力無法實現(xiàn)長久發(fā)展,需要多家企業(yè)參與共性技術(shù)研發(fā),同時引入科研院校參與,實行公私合營伙伴關(guān)系推進(jìn)研發(fā)。在行業(yè)技術(shù)層面,需要加大基礎(chǔ)研究投入和研發(fā)人才培養(yǎng)。中國機床工業(yè)的振興,數(shù)控機床的加速發(fā)展,歸根到底,取決于人員素質(zhì)的提高、工業(yè)文化水平的提高。人才的加速培養(yǎng)與良好的市場機制、有效的深化改革、改組、改制,可以顯著提高工作質(zhì)量、生產(chǎn)率、勞動生產(chǎn)率。進(jìn)入21世紀(jì)知識經(jīng)濟時代,科學(xué)知識及作為重要生產(chǎn)要素的機床,其作用將更加突出。
結(jié)語
據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2014-2018年中國數(shù)控機床行業(yè)市場需求預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》顯示:2004年以來,汽車及零部件、航空航天設(shè)備、高速列車、軍工、電子信息、電力設(shè)備、船舶、工程機械、模具等行業(yè)產(chǎn)能高速擴張,帶動了機床消費的高速增長。在國家振興裝備制造業(yè)和國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的帶動下,我國設(shè)備工具購置投資增長率在未來5~10年內(nèi)將持續(xù)維持20%左右的水平,機床行業(yè)的需求仍將保持高速增長。