文章來源：人民日報 發(fa)布時間：2022-01-28
“2020年(nian)，機(ji)床行業運行情況好于預(yu)期，呈現恢復性增長態勢。”日前， 中國機(ji)床工(gong)(gong)具工(gong)(gong)業協會常(chang)務副理事(shi)長毛予(yu)鋒表示(shi)，經歷了近(jin)10年(nian)的低迷期，機(ji)床行業正迎來發(fa)展(zhan)新(xin)機(ji)遇。
機(ji)床，生(sheng)產(chan)機(ji)器(qi)的機(ji)器(qi)，被稱為“工(gong)業母(mu)機(ji)”，是裝備制造業的核心(xin)生(sheng)產(chan)基礎(chu)。在(zai)極不平凡的2020年，機(ji)床業精耕細(xi)作，在(zai)高檔數控(kong)機(ji)床領域取得了(le)諸多新(xin)突破：超大(da)型五軸機(ji)床取得重(zhong)大(da)突破，世界首臺鑄鍛(duan)銑一體化(hua)3D打印數控(kong)機(ji)床研發成功(gong)……
“十四(si)五”時期，機床行業(ye)如何補短板、鍛長(chang)板？
中高端多點開花，機床行業呈現觸底回暖跡象
2020年春(chun)天，機(ji)床業喜(xi)報(bao)頻傳。
由通(tong)用(yong)(yong)技(ji)術集團沈陽機床(chuang)研(yan)制的國內首(shou)臺超長行(xing)(xing)程高鐵(tie)專(zhuan)用(yong)(yong)高速五軸加(jia)工中心成功下線。這臺機床(chuang)用(yong)(yong)于高鐵(tie)大型(xing)結構(gou)件(jian)的復雜曲面加(jia)工，標志著國產高端數(shu)控裝備(bei)首(shou)次用(yong)(yong)于高鐵(tie)行(xing)(xing)業核心零部(bu)件(jian)的生產。
在這(zhe)(zhe)一(yi)個(ge)月(yue)之前，由我國主持修訂的(de)“S試件”五(wu)軸機床檢(jian)測(ce)方(fang)法正式成為(wei)國際標準，機床人坦言，“這(zhe)(zhe)可(ke)是(shi)啃下(xia)了硬骨頭”。
“S試(shi)件(jian)”被視為(wei)機床(chuang)加(jia)(jia)工(gong)領域“皇冠上的(de)明珠”。一臺機床(chuang)只要(yao)能(neng)夠加(jia)(jia)工(gong)出合格(ge)的(de)“S試(shi)件(jian)”，那么再復雜的(de)薄壁零件(jian)，都(dou)能(neng)勝任。“S試(shi)件(jian)”的(de)加(jia)(jia)工(gong)，需要(yao)機床(chuang)變(bian)換(huan)多種(zhong)角度加(jia)(jia)工(gong)，且(qie)保(bao)證(zheng)極(ji)高的(de)加(jia)(jia)工(gong)精度。
“我(wo)們機(ji)床(chuang)的(de)(de)核心部件經受住了‘S試(shi)件’的(de)(de)考驗。”國內某機(ji)床(chuang)龍(long)頭企業負責人說(shuo)，闖關“S試(shi)件”，吃(chi)的(de)(de)苦頭可不少(shao)，“試(shi)驗過程中(zhong)，機(ji)床(chuang)加工的(de)(de)各個檢(jian)測點指標(biao)都是(shi)合格的(de)(de)，可組(zu)合起(qi)來的(de)(de)‘S試(shi)件’卻(que)總是(shi)達不到標(biao)準。”
究(jiu)其原因，還是加工(gong)精度有差距。每(mei)個檢測(ce)點不僅要達(da)標，還要幾乎(hu)零誤差，才能(neng)保證“S試(shi)(shi)件”外形輪(lun)廓尺寸的誤差不超過(guo)0.05毫米(mi)。該企業的研發(fa)攻關(guan)團(tuan)隊不斷向零誤差逼近(jin)，經過(guo)1200多次試(shi)(shi)驗(yan)，終于(yu)啃下了這塊“硬(ying)骨頭”，實(shi)現“S試(shi)(shi)件”加工(gong)100%合(he)格。
毛予鋒稱，如今我國高端機(ji)床的國產化程(cheng)度不(bu)斷提(ti)(ti)高。截至目前，國產五軸(zhou)聯動加工中心(xin)、高檔數控系統等代表性產品的國內市場占有率已提(ti)(ti)升至30%左右。
更可喜(xi)的(de)是，不僅大型機床(chuang)龍(long)頭企業(ye)持續攻(gong)克關鍵技(ji)術，細分領域(yu)的(de)“隱(yin)形(xing)冠(guan)軍(jun)”也在破局(ju)。2020年11月，機床(chuang)行業(ye)有近20家(jia)企業(ye)入選工信部(bu)第二批(pi)專精特(te)新“小巨人”企業(ye)公示名單(dan)。
2021年(nian)1月(yue)4日，深圳市創世紀(ji)機(ji)械有(you)限公(gong)司再傳捷報，產品T—V856S機(ji)床單日出(chu)貨218臺，創近年(nian)來新高，贏得“開門紅”。憑借可靠的加工(gong)質量，公(gong)司短短10多年(nian)就躍居細分領域的前列。
“近(jin)10年是我(wo)國機(ji)床(chuang)市場需求急劇變(bian)化的10年，從完全(quan)依賴投資向投資兼顧消費方向轉(zhuan)變(bian)。”毛予鋒(feng)說(shuo)，過(guo)去，機(ji)床(chuang)企(qi)業(ye)的客戶主(zhu)要集中在能源、鋼鐵、裝(zhuang)備(bei)制造業(ye)等重工業(ye)，如今，客戶已向電子產品、新能源汽車、醫(yi)療器械、半導體等領域拓展，“一(yi)些不(bu)適合市場需求的企(qi)業(ye)被淘(tao)汰，而一(yi)批反應快速、聚焦細分領域的企(qi)業(ye)迅(xun)速成長。”
高端(duan)(duan)有(you)突破(po)、中端(duan)(duan)有(you)進展，機(ji)床行業正逐步擺脫多年的(de)下行態(tai)勢，呈(cheng)現觸底回暖的(de)跡象。中國機(ji)床工具工業協(xie)會(hui)數據顯示(shi)，2020年金屬加工機(ji)床全年訂單總量增長了16%。
加強協同創新，實現從1到100、由點及面的擴張
作(zuo)為“工業母機(ji)(ji)”，機(ji)(ji)床的(de)(de)應(ying)用場景遍地皆是，小到(dao)手機(ji)(ji)、電視、洗衣(yi)機(ji)(ji)，大到(dao)汽(qi)車、高(gao)鐵、飛機(ji)(ji)、火(huo)箭(jian)，精細如醫學植(zhi)入(ru)物(wu)和醫療(liao)器械等(deng)等(deng)，都離不開機(ji)(ji)床。中(zhong)國經濟(ji)邁向高(gao)質量(liang)(liang)發展，對產品質量(liang)(liang)的(de)(de)要(yao)求(qiu)越(yue)來越(yue)高(gao)，對機(ji)(ji)床的(de)(de)要(yao)求(qiu)也越(yue)來越(yue)高(gao)。“可以說，國產高(gao)端機(ji)(ji)床的(de)(de)供給能力與需求(qiu)不匹配，不僅整(zheng)機(ji)(ji)與進口機(ji)(ji)床有差距，關鍵(jian)基礎配套件也有差距。”毛予鋒說。
差距在哪里？在于以應(ying)用為基(ji)礎的可持續(xu)創(chuang)新。
廣(guang)州數(shu)控(kong)設備有限公司副總(zong)工程師朱孔鋒表示，以(yi)數(shu)控(kong)機床的核心(xin)技(ji)術——數(shu)控(kong)系統(tong)為例(li)，我國(guo)已有能力生產(chan)高端(duan)機床數(shu)控(kong)系統(tong)，實現了(le)從0到1的突破(po)。但(dan)與進(jin)口(kou)高端(duan)數(shu)控(kong)系統(tong)相比，在技(ji)術成熟度(du)和品(pin)牌影(ying)響(xiang)力上還存在差距。“正(zheng)是這些差距，讓國(guo)產(chan)數(shu)控(kong)系統(tong)遲遲難以(yi)實現從1到100、由點(dian)及面的擴張。與此同時，缺乏了(le)高端(duan)應用(yong)場景的錘煉，國(guo)產(chan)高端(duan)數(shu)控(kong)系統(tong)與國(guo)外產(chan)品(pin)的差距就難以(yi)彌補，甚至會越來越大(da)。”
“好產(chan)品是用出來的，無人使(shi)用就無從知道(dao)差距，沒(mei)有(you)應用場(chang)景，如何升級迭代(dai)？”大(da)連光洋科(ke)技集團董事(shi)長(chang)助(zhu)理江世(shi)琳感慨，高(gao)端機床市(shi)場(chang)規(gui)模小(xiao)、單價高(gao)，價格因素影(ying)響較小(xiao)，“僅(jin)依靠企(qi)業自身、依靠市(shi)場(chang)力量(liang)，國(guo)產(chan)高(gao)端數控機床的開拓困難很大(da)。”
毛予(yu)鋒坦言(yan)，長期以來，機床行業(ye)重樣機研究、輕應用驗(yan)證(zheng)，往(wang)往(wang)樣機通過(guo)驗(yan)收即意味著項(xiang)目完成，很少有人關(guan)注產(chan)品的后續應用、市場(chang)拓展，對(dui)企業(ye)創新(xin)產(chan)品的推(tui)廣(guang)缺乏政策支(zhi)撐。這種創新(xin)模式往(wang)往(wang)只能滿(man)足解決(jue)“有沒有”的問(wen)題，不能適應高質(zhi)量發(fa)展的需求。
面對這一(yi)困(kun)境，一(yi)些(xie)企(qi)業進行了有益探(tan)索。
“我(wo)們(men)把找客(ke)戶(hu)的時(shi)間提前了(le)。”江世琳說，以(yi)前是有(you)了(le)產品向(xiang)客(ke)戶(hu)推銷，請(qing)他(ta)們(men)試用。現在我(wo)們(men)是先找上門(men)，問客(ke)戶(hu)有(you)什么需(xu)求，雙方一起研發，“我(wo)們(men)理(li)解客(ke)戶(hu)青睞進口成熟機床的心(xin)理(li)，畢(bi)竟生產線的每一次故障、停機都會造成巨大的損(sun)失。所以(yi)，我(wo)們(men)只(zhi)能把功課做(zuo)到前頭(tou)。”
回憶起第一(yi)次和(he)某(mou)研究機構合作的(de)(de)(de)(de)場景，江(jiang)(jiang)世(shi)琳(lin)(lin)不會忘記那(nei)寫滿(man)問題(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)200多頁A4紙，“第一(yi)次共同(tong)研發，客(ke)戶(hu)(hu)用考察進口先進設備的(de)(de)(de)(de)標準要求我們。對我們而(er)言，那(nei)厚達(da)3厘米的(de)(de)(de)(de)問題(ti)(ti)紙不是苛責，是寶貝(bei)。”江(jiang)(jiang)世(shi)琳(lin)(lin)回憶，改進設備后，公司直接把工程(cheng)師派到(dao)了客(ke)戶(hu)(hu)的(de)(de)(de)(de)車間，隨(sui)時解決問題(ti)(ti)，提(ti)高設備的(de)(de)(de)(de)可(ke)靠性、工藝的(de)(de)(de)(de)適(shi)應性和(he)生產(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)穩定性，以免影響操作工人的(de)(de)(de)(de)績效，提(ti)高他們操作國產(chan)(chan)設備的(de)(de)(de)(de)積極性。經歷了一(yi)次共同(tong)研發，大連光洋(yang)終于贏得(de)了客(ke)戶(hu)(hu)的(de)(de)(de)(de)認可(ke)。客(ke)戶(hu)(hu)一(yi)次性購置了22臺高端五(wu)軸聯動機床組(zu)建(jian)智(zhi)能生產(chan)(chan)線，“在(zai)那(nei)之后，公司的(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)品(pin)在(zai)航空航天領域打(da)開了局面。”
“機(ji)床(chuang)行業的(de)供(gong)給(gei)方(fang)式正(zheng)從批(pi)量化向定制化轉變，特別(bie)是中高端(duan)產品，更需(xu)要機(ji)床(chuang)行業加強(qiang)與(yu)用(yong)戶的(de)協同創新(xin)實踐(jian)，從被(bei)動跟隨式解決用(yong)戶需(xu)求問題(ti)，向聯合預研(yan)新(xin)需(xu)求和新(xin)工藝轉變。”毛(mao)予鋒說。
產學研用一盤棋，積極擁抱新技術
工(gong)欲善其事，必先利其器。對于制造(zao)業(ye)來說，這個“器”就是機(ji)床。“十四(si)五”時期，機(ji)床行(xing)業(ye)要補短板(ban)、鍛長板(ban)，任(ren)重道遠。
“從產品看，一(yi)臺好的(de)機床需要全產業鏈‘齊(qi)步走’，基(ji)礎部件決定(ding)(ding)了功能部件，功能部件又決定(ding)(ding)了主機的(de)性能，這是(shi)一(yi)個環(huan)環(huan)相扣的(de)過程。”朱孔鋒(feng)說。
從行(xing)業看(kan)，機(ji)床(chuang)與(yu)半(ban)導(dao)體(ti)、原材料、刀具(ju)等一(yi)系列基礎工(gong)業是(shi)互為表里(li)、互相(xiang)依存的(de)。例如，一(yi)臺(tai)高(gao)(gao)端機(ji)床(chuang)需要(yao)有高(gao)(gao)質(zhi)量的(de)軸承，而高(gao)(gao)品質(zhi)的(de)軸承除(chu)了取決于(yu)鋼(gang)材的(de)質(zhi)量，更重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)加工(gong)軸承所(suo)用機(ji)床(chuang)的(de)性能。
“這(zhe)意味著，機床行業要(yao)補(bu)短板，僅靠頭(tou)部企業不可行，而是需要(yao)用(yong)(yong)戶需求(qiu)引領、產學研用(yong)(yong)一盤棋齊(qi)發力。”江世(shi)琳(lin)說。
毛予鋒強調(diao)，可以預(yu)見的是，“十四五”期間，對國(guo)產高端機床(chuang)的需求(qiu)有(you)望進一(yi)步爆發。在重大需求(qiu)拉(la)動(dong)和共性技術研(yan)發方(fang)面，我們(men)需要探索新(xin)型舉國(guo)體(ti)制如何更好發揮作用。
朱孔(kong)鋒表示，正如(ru)“十四五(wu)”規劃《建議》提出的實行“揭(jie)榜掛帥”等制(zhi)度，希望有關(guan)部門(men)指導下游企(qi)業(ye)(ye)公開發布需求，聯合各基礎(chu)工業(ye)(ye)、機床產業(ye)(ye)鏈上(shang)下游共同研發，形成相輔相成、協(xie)同攻(gong)關(guan)、互促互進的發展新格局，“政府部門(men)可(ke)以采(cai)取購買服務的方式，由龍頭企(qi)業(ye)(ye)承(cheng)包相關(guan)課題，自行組織課題參與方，以實現關(guan)鍵核心技(ji)術的攻(gong)克。”
“雖然機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)行(xing)(xing)業(ye)(ye)占GDP比(bi)重(zhong)不足1%，卻是制(zhi)造業(ye)(ye)向中(zhong)高端(duan)升級的基礎。行(xing)(xing)業(ye)(ye)實(shi)現(xian)高質量發展，需要更多(duo)資本的大力支(zhi)持。” 毛予(yu)鋒建議，國(guo)家級大基金更多(duo)地投向機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)行(xing)(xing)業(ye)(ye)，同時也給予(yu)民營企業(ye)(ye)更多(duo)的機(ji)(ji)會，“機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)行(xing)(xing)業(ye)(ye)經過近(jin)10年的發展，民營企業(ye)(ye)已(yi)成(cheng)為不可忽視的重(zhong)要力量。”
不過，埋(mai)頭(tou)趕(gan)路(lu)也(ye)要抬頭(tou)看路(lu)。近些年，機(ji)床(chuang)(chuang)業(ye)的(de)顛覆性創新陸續問世，不僅彌補了傳(chuan)統數(shu)控機(ji)床(chuang)(chuang)的(de)短板，也(ye)影(ying)響著傳(chuan)統機(ji)床(chuang)(chuang)的(de)研(yan)發思路(lu)。
據介紹，傳統數(shu)控(kong)機床(chuang)(chuang)在加(jia)工時“做減法”，通過車、銑(xian)、刨(bao)、磨等方(fang)式對機械零件(jian)進行(xing)加(jia)工，勝(sheng)(sheng)在可靠性高。3D打(da)印技術則(ze)是“做加(jia)法”，先將液(ye)體(ti)材(cai)料固化為(wei)平面(mian)薄(bo)層，再將一層層薄(bo)層累積(ji)成所需要的(de)三維物(wu)體(ti)，勝(sheng)(sheng)在可駕馭復(fu)雜造型(xing)。日前，在武漢，一種全(quan)新的(de)機床(chuang)(chuang)——鑄鍛(duan)銑(xian)一體(ti)化3D打(da)印數(shu)控(kong)機床(chuang)(chuang)，將二(er)者優(you)點相結(jie)合。
“現代工業所需的不少精密(mi)零部件，結構復雜，對精度(du)、氣密(mi)性(xing)要(yao)求極高。用傳統(tong)數(shu)控(kong)機床進行加工，控(kong)制(zhi)(zhi)精度(du)難(nan)度(du)極大，3D打(da)(da)印技術則在(zai)氣密(mi)性(xing)等方面有短(duan)板。”項目(mu)牽頭人、華中(zhong)科技大學教授張(zhang)海鷗說，鑄鍛銑(xian)一體(ti)化3D打(da)(da)印數(shu)控(kong)機床將二者優勢“合二為一”，邊鑄型邊鍛打(da)(da)，僅一次就成(cheng)功試制(zhi)(zhi)出(chu)飛機復合材料成(cheng)型模(mo)具，不僅參數(shu)符合要(yao)求，還克服了復雜大型模(mo)具加工難(nan)度(du)大、成(cheng)品(pin)率低(di)等瓶(ping)頸問題(ti)，制(zhi)(zhi)造(zao)周期(qi)縮短(duan)至少1/3。
“為滿足(zu)高效(xiao)、柔性制(zhi)造的(de)需求，傳(chuan)統機床的(de)變革勢在(zai)必行，這要求機床行業在(zai)練好內功(gong)的(de)同時(shi)，積極擁抱(bao)新技術，隨時(shi)準備應(ying)對新挑戰。”毛予鋒(feng)說。
【責任編輯：趙藝涵】