我们国产高端机床有多大进步?看这里!

假如高端机床也被国外禁售,机床是工业母机,是用来制造机器的机器,这是机床区别于其他装备的重要特点。随着工业化的进程,制造业对工作母机提出了高速、精密、柔性制造的要求,机床也由普通的三轴联动的机床逐渐发展为高速精密复合加工、五轴联动加工中心等高档数控机床,实现了工件一次装卡中进行铣、钻、镗等多工序的加工,不仅加工精度高,同时由于快速移动和定位准确,提高了生产效率。

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众所周知,我们国家是当今世界第一制造大国,也是世界第一机床生产国。但是我国在高端制造装备领域与国际先进水平有较大差距。通过我们多年的努力,我国形成了涵盖航空航天、汽车、高档机床等重点领域典型装备的十大标志性成果,基本代表了我国高档机床装备研发与应用的最高水平,先后为核电、大飞机等国家重大专项和新型战机、运载火箭等一批国家重点工程提供了关键制造装备,在多项关键技术和装备方面实现了突破,有力支撑和保障了国家安全。

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例如8万吨大型模锻压力机和万吨级铝板张力拉伸机等重型设备的成功研制,填补了国内航空领域大型关键重要件整体成形的技术空白;大型燃料贮箱成套焊接装备成功用于长征五号等新一代运载火箭的研制,在航天领域建立了首条采用国产加工中心和数控车削中心的示范生产线,已应用于新一代运载火箭、探月工程等100余种10000余件关键复杂零部件的加工,取得了显著的经济效益和社会效益。数控锻压成形装备的产业化成效显著,其中汽车大型覆盖件高效自动冲压生产线达到了国际领先水平,国内市场占有率超过70%,全球市场占有率超过30%。

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我们现在做的数控机床专项从2009年实施以来行业技术水平明显提升,缩小了与国际先进水平的差距,研制精密卧式加工中心等30多类重点产品达到了国际先进水平。其中,25米立柱移动立式铣车床是国家重大工程项目建设的急需,其技术参数、技术等级均处于世界领先水平,机床规格世界最大,代表了国家高档数控重型机床最高水平。

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通过数控机床专项的支持,我国数控系统实现了从模拟式、脉冲式到全数字总线的跨越,多通道、多轴联动等高性能数控系统系列产品主要技术指标已经基本达到国际主流高档数控系统的水平。目前,国产高档数控系统已与10多类600台高档数控机床配套,开始在航空航天重点企业示范应用。功能部件企业产品质量水平稳步提升,品种系列不断完善,截止目前滚动功能部件在中高端的数控机床市场占有率20%,较2009年提高了4倍,品种满足度达到了80%。

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最值得一提的是我国机床行业的创新研发和可靠性水平显著提升,机床行业标准和技术规范逐步完善。通过专项实施,推动了国内机床骨干企业联合高校、用户联合开发,积极组织数控机床可靠性评定国家/行业标准的编制,在机床行业推广应用。机床主机平均无故障时间从专项实施前的400-500小时已经普遍提升到了1200小时,部分产品已达到了2000小时以上,接近国际先进水平。

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专项成果形成了一大批技术标准规范,行业国际竞争优势显著增强,对产品研发形成有力支持,也对国家装备制造业持续发展能力的提升起到保障作用。2016年12月,我国自主提出的用于检测五轴联动机床的S形试件标准通过国际标委会审定,成为我国在高档数控机床设计、检测领域的首项标准,实现了零的突破。

以数控机床专项实施方案和“十三五”实施计划的目标为指导,以十大标志性成果为抓手,聚焦航空航天、汽车两大用户领域,共性技术研究和重点领域工艺验证并重,关键功能部件研发与产业化发展并行,加快创新能力平台和示范工程建设,加强创新人才培养和高端人才引进,着力解决机床系统与功能部件、可靠性和精度保持性、加工效率与工艺水平提升等三方面问题,实现专项成果在重点领域规模化、成套化的示范应用,为全面实施“中国制造2025”提供支撑。

机床,又被称为工业之母,但是一直以来,我国的机床产业都走着一条极为艰难的道路。

我国的工业起步晚、技术落后,而且几乎是在一穷二白的境况之下开始的,机床也在其中。

1958年,在苏联的援助之下,我国研制出了第一台数控机床,从此开始数控机床的发展之路。到了六十年代,欧美对中国进行技术封锁,苏联也停止对中国的援助,机床行业依靠着自立更生发展出十八家骨干企业,也就是后来的机床行业“十八罗汉”。

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这十八家企业默默支撑着我国当时整个装备制造业乃至工业的发展,到1965年底,这些企业累计掌握的高精度精密机床品种达26种。

到了改革开放以后,先进的技术和机床流入中国,受外来技术的冲击,原本落后的机床技术已经不能满足生产需要。十八家企业经历了破产、兼并、重组,外资企业在中国建厂,民营机床企业也正式进入市场。

事实上,虽然这些机床产业发达的国家在中国赚的盆满钵满,但是真正的核心技术却一直禁止出口到中国。比如用于加工哈勃太空望远镜镜面的超精密机床,1990年已经制造出来,而这种机床对于加工航空发动机叶面绰绰有余,然而20年后的今天,中国企业还在苦苦探索。

再比如控制器,控制器是数控机床的核心,相当于电脑的CPU,是制造数控机床的关键技术。然而目前,以日本FANUC和德国SIEMENS为首的控制器巨头的产品垄断市场80%以上,高端产品不仅垄断,而且限制中国进口。日本人称“没有日本的机床,中国的汽车产业将寸步难行。中国对日本的依赖只会越来越加强而不会越来越削弱。这就意味着“日本越来越有能力控制中国”。这些话虽然有些狂妄,但中国在工业产生领域的弱项却是事实。

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这些国家还有一些惯用套路,在中国还生产不出五轴机床的时候,只在中国卖三轴机床,当中国研发出五轴机床的时候,他们的五轴机床立刻在中国倾销。这样一来既禁止了高端机床技术进入中国,又阻碍了中国机床企业的发展。

可以说,中国机床企业一直在夹缝中生存。不仅高端机床和技术被限制进口,而且市场也在被外来企业不断蚕食中。‘

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中国的高端机床市场,一直被日本和德国的国际一线机械生产企业,凭借着顶级的技术和一流的品质牢牢把控。

大量的国产企业因为缺少技术只能沦为最低端机床的生产商,机床价格低廉、品质规范化管理方面差、故障率高,甚至有一些企业只是代装组装机床,用户自行购买光机、数控系统、丝杆、刀库等部件。

而这些问题的出现正是因为虽然我们的机床产业发展迅速,但是在核心技术上仍然受制于人,只能凭借着相对低廉的价格来吸引用户。比如数控系统,我国高端机床的数控系统大部分来自于日本FANUC、德国西门子、德国海德汉等企业。虽然我国也有企业研发国产数控系统,但实用性、可靠性、兼容性以及稳定性等方面始终有所差距。

而在基础材料科学、工艺、设计上的差距,则使国产机床的丝杠、导轨、伺服电机、力矩电机、电主轴、编码器,这些主要功能部件大部分还主要依赖于国外产品。以丝杠为例,虽然我国是世界上最大的钢产国,但是在基础材料科学上的差距,国内根本生产不出制作优秀丝杠的钢材。

“高端机床制造技术,我们与德国、日本的差距有15到20年。”一位知名国产机床企业的负责人曾说道,“和国外设备比,国产机床在稳定性、可靠性、效率等方面差距明显。国外机床可以24小时不停机,国产设备不行;国外机床1秒可以加工1个零件,国产设备可能要1.5秒。虽然近几年国内企业也开始做高端机床的集成,但核心技术如数控系统主要还掌握在德国、日本等少数企业手里。”

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当然,我们也不必妄自菲薄。中国有许多优秀的机床企业仍然在不断努力中。

比如北京精雕。国内高速雕铣机制造的龙头,技术实力强劲,自己制造电主轴以及精雕软件,包括苹果在内的各大知名手机厂商都在使用北京精雕的机器。目前,北京精雕已具备了自主研发和制造CNC雕刻机、CAD/CAM软件、数控系统和高速电主轴的综合能力,已发展成为一个拥有4000多名员工、年产10000台精雕CNC雕刻机,集研发、生产、销售、售后为一体的高新技术企业。

再比如济南二机床,作为曾经的“十八罗汉”,在面临机床行业的变革之后,锐意革新,不断突破创新,以国产代替出口,如今已跻身世界三大冲压装备制造商,连续7年订单量世界第一。值得一提的是,到目前为止它仍然是一家国有的独资企业。

中国机床与装备产业的“航空母舰”已经试水前行,假以时日,中国机床及装备产业“巨舰”将在世界经济的全球化大潮中迎风搏浪。

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来源:科技猎头

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