文(wen)章來源：人民(min)日報 發(fa)布時間：2022-01-28
“2020年，機(ji)床(chuang)行業(ye)運行情況(kuang)好于預期，呈(cheng)現(xian)恢復(fu)性(xing)增長態(tai)勢。”日前， 中國機(ji)床(chuang)工(gong)具工(gong)業(ye)協(xie)會(hui)常務副理事長毛予鋒表示，經歷了近(jin)10年的低(di)迷期，機(ji)床(chuang)行業(ye)正迎來(lai)發(fa)展新機(ji)遇。
機(ji)床(chuang)，生產機(ji)器(qi)的(de)機(ji)器(qi)，被稱為“工業母(mu)機(ji)”，是裝(zhuang)備(bei)制造業的(de)核心生產基礎(chu)。在極不平凡的(de)2020年，機(ji)床(chuang)業精耕細(xi)作，在高(gao)檔數控(kong)機(ji)床(chuang)領(ling)域(yu)取得了諸多新(xin)突破：超大型五軸機(ji)床(chuang)取得重大突破，世界首臺鑄鍛銑一(yi)體化3D打印數控(kong)機(ji)床(chuang)研(yan)發成功(gong)……
“十四五”時期，機(ji)床行業如何補短板、鍛長板？
中高端多點開花，機床行業呈現觸底回暖跡象
2020年(nian)春天，機床業(ye)喜報頻傳。
由通用技術集(ji)團(tuan)沈(shen)陽(yang)機床研制的國內首臺超長行程(cheng)高鐵(tie)專(zhuan)用高速五軸加(jia)工中(zhong)心成功下線。這(zhe)臺機床用于高鐵(tie)大(da)型(xing)結構件的復雜曲面加(jia)工，標志著國產高端(duan)數控裝備首次(ci)用于高鐵(tie)行業核心零部件的生(sheng)產。
在這一個月(yue)之前(qian)，由我(wo)國(guo)(guo)主持修(xiu)訂的“S試件(jian)”五軸(zhou)機床檢測方(fang)法正式成為國(guo)(guo)際(ji)標(biao)準(zhun)，機床人坦言(yan)，“這可是(shi)啃下了(le)硬骨(gu)頭”。
“S試(shi)件(jian)(jian)”被視為機(ji)床(chuang)加工(gong)(gong)領域“皇冠上(shang)的明(ming)珠”。一(yi)臺機(ji)床(chuang)只要能夠(gou)加工(gong)(gong)出合格的“S試(shi)件(jian)(jian)”，那么再復雜的薄壁零件(jian)(jian)，都能勝任。“S試(shi)件(jian)(jian)”的加工(gong)(gong)，需要機(ji)床(chuang)變換(huan)多種角度加工(gong)(gong)，且保證極高的加工(gong)(gong)精度。
“我們機(ji)床的核心部件經受(shou)住了‘S試件’的考(kao)驗。”國內某機(ji)床龍頭企業負(fu)責人(ren)說，闖(chuang)關“S試件”，吃的苦頭可不少(shao)，“試驗過程中(zhong)，機(ji)床加(jia)工的各個檢測點(dian)指標都是(shi)合(he)格的，可組(zu)合(he)起(qi)來的‘S試件’卻總是(shi)達不到標準。”
究其原因，還是(shi)加工精度有差(cha)(cha)距(ju)。每個(ge)檢(jian)測點(dian)不僅要達(da)標(biao)，還要幾(ji)乎零誤(wu)差(cha)(cha)，才(cai)能保證(zheng)“S試(shi)件”外形輪廓尺寸的誤(wu)差(cha)(cha)不超過0.05毫米(mi)。該企業(ye)的研發攻關團隊不斷向零誤(wu)差(cha)(cha)逼近，經過1200多次試(shi)驗，終于啃下(xia)了這塊“硬骨頭”，實現“S試(shi)件”加工100%合(he)格。
毛予(yu)鋒(feng)稱，如今我國(guo)高端機床的國(guo)產(chan)(chan)化程度不(bu)斷提高。截至目(mu)前，國(guo)產(chan)(chan)五(wu)軸聯(lian)動加(jia)工(gong)中心(xin)、高檔數控系統等(deng)代表性產(chan)(chan)品的國(guo)內市場(chang)占有率(lv)已提升至30%左右。
更可喜的是，不僅大(da)型機床龍頭(tou)企業(ye)持續攻(gong)克關鍵技術，細分領域的“隱形冠(guan)軍”也在破局。2020年(nian)11月，機床行業(ye)有近20家企業(ye)入選工信部(bu)第二批專精(jing)特新(xin)“小巨人”企業(ye)公示名單。
2021年(nian)1月(yue)4日，深圳市(shi)創世紀機械有限公(gong)司再傳捷(jie)報(bao)，產品T—V856S機床單日出貨(huo)218臺，創近(jin)年(nian)來(lai)新(xin)高，贏得“開門(men)紅”。憑借可靠的加工質量(liang)，公(gong)司短(duan)短(duan)10多年(nian)就(jiu)躍居細分領域的前列。
“近10年是我國機(ji)床市場需求(qiu)(qiu)急劇變化的10年，從(cong)完全依賴投(tou)(tou)資向投(tou)(tou)資兼(jian)顧消(xiao)費方(fang)向轉變。”毛予鋒說，過去(qu)，機(ji)床企業(ye)的客戶(hu)主(zhu)要集中在(zai)能(neng)源、鋼(gang)鐵、裝備(bei)制(zhi)造業(ye)等(deng)重工業(ye)，如今，客戶(hu)已向電子產品(pin)、新能(neng)源汽車、醫療(liao)器械、半導(dao)體等(deng)領(ling)域拓展，“一(yi)些不(bu)適合(he)市場需求(qiu)(qiu)的企業(ye)被淘汰，而(er)一(yi)批反應快速(su)、聚焦細分領(ling)域的企業(ye)迅速(su)成(cheng)長。”
高端有突破、中端有進展(zhan)，機床行業正逐步(bu)擺(bai)脫多年(nian)的(de)下(xia)行態勢，呈現觸底回暖的(de)跡象。中國機床工(gong)具工(gong)業協會數據顯示，2020年(nian)金屬加工(gong)機床全年(nian)訂單總量(liang)增(zeng)長了16%。
加強協同創新，實現從1到100、由點及面的擴張
作為“工業母機(ji)(ji)(ji)”，機(ji)(ji)(ji)床(chuang)的應用場景遍地皆是，小到(dao)(dao)手機(ji)(ji)(ji)、電視(shi)、洗衣機(ji)(ji)(ji)，大到(dao)(dao)汽車、高(gao)(gao)鐵、飛機(ji)(ji)(ji)、火(huo)箭，精(jing)細如醫學植入物和醫療(liao)器械等等，都離不開機(ji)(ji)(ji)床(chuang)。中(zhong)國經濟(ji)邁向高(gao)(gao)質量發展(zhan)，對產品質量的要求越來越高(gao)(gao)，對機(ji)(ji)(ji)床(chuang)的要求也越來越高(gao)(gao)。“可(ke)以說(shuo)，國產高(gao)(gao)端機(ji)(ji)(ji)床(chuang)的供(gong)給能力與(yu)需求不匹配，不僅(jin)整機(ji)(ji)(ji)與(yu)進口(kou)機(ji)(ji)(ji)床(chuang)有差(cha)距，關鍵基礎(chu)配套(tao)件也有差(cha)距。”毛予鋒說(shuo)。
差距在哪里？在于以應用為基礎的可(ke)持(chi)續創新。
廣州數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)設備有(you)限公司副總工(gong)程師朱孔鋒表示，以(yi)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)機床(chuang)的(de)核心技術——數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)為例，我國(guo)(guo)已(yi)有(you)能力生產(chan)高端(duan)(duan)機床(chuang)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)，實現了(le)從0到1的(de)突破。但與(yu)進口(kou)高端(duan)(duan)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)相比，在技術成熟度和品(pin)牌(pai)影響力上還存在差距(ju)。“正(zheng)是(shi)這些差距(ju)，讓(rang)國(guo)(guo)產(chan)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)遲遲難(nan)以(yi)實現從1到100、由點(dian)及面的(de)擴張。與(yu)此同時，缺乏了(le)高端(duan)(duan)應用(yong)場(chang)景的(de)錘煉，國(guo)(guo)產(chan)高端(duan)(duan)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)與(yu)國(guo)(guo)外(wai)產(chan)品(pin)的(de)差距(ju)就難(nan)以(yi)彌補(bu)，甚至會越來越大。”
“好產(chan)品是用出來的(de)，無人使用就無從知(zhi)道差距，沒有應用場(chang)景，如何升(sheng)級迭代？”大連光(guang)洋科技集團董事長助理(li)江世琳感慨(kai)，高端機床市場(chang)規(gui)模小(xiao)(xiao)、單價(jia)高，價(jia)格因素影響較小(xiao)(xiao)，“僅依(yi)靠(kao)企業(ye)自身、依(yi)靠(kao)市場(chang)力(li)量，國(guo)產(chan)高端數(shu)控機床的(de)開拓(tuo)困難(nan)很大。”
毛予鋒坦(tan)言，長期以(yi)來(lai)，機(ji)床(chuang)行業重樣(yang)機(ji)研(yan)究(jiu)、輕應(ying)用驗證，往往樣(yang)機(ji)通(tong)過驗收(shou)即(ji)意(yi)味著項目完(wan)成(cheng)，很少有(you)人關注(zhu)產品的后(hou)續應(ying)用、市場(chang)拓展(zhan)，對(dui)企業創新(xin)產品的推(tui)廣缺乏政(zheng)策支撐(cheng)。這種創新(xin)模式往往只能(neng)滿(man)足(zu)解決“有(you)沒有(you)”的問題(ti)，不能(neng)適應(ying)高質量發(fa)展(zhan)的需求。
面(mian)對這一(yi)困(kun)境，一(yi)些企業進行了有益探索。
“我們把(ba)找客(ke)(ke)戶的(de)時(shi)間(jian)提前了。”江世琳說，以前是有了產品向(xiang)客(ke)(ke)戶推(tui)銷，請他們試(shi)用(yong)。現在我們是先(xian)找上門(men)，問(wen)客(ke)(ke)戶有什么(me)需(xu)求，雙方一(yi)起研發，“我們理解客(ke)(ke)戶青睞進口成熟機床的(de)心理，畢竟生產線的(de)每一(yi)次故障(zhang)、停機都(dou)會(hui)造(zao)成巨大的(de)損失。所(suo)以，我們只(zhi)能(neng)把(ba)功課做到前頭。”
回憶(yi)(yi)起第一次(ci)(ci)和某研究機(ji)構合作(zuo)的(de)(de)(de)場景，江(jiang)世琳不會忘(wang)記那(nei)寫滿問題的(de)(de)(de)200多頁(ye)A4紙，“第一次(ci)(ci)共同(tong)(tong)研發(fa)(fa)，客戶用考察進口先進設(she)備(bei)的(de)(de)(de)標準要(yao)求(qiu)我(wo)們(men)。對我(wo)們(men)而言，那(nei)厚達(da)3厘米的(de)(de)(de)問題紙不是苛責，是寶貝。”江(jiang)世琳回憶(yi)(yi)，改(gai)進設(she)備(bei)后，公(gong)司直接把工(gong)程(cheng)師派到了(le)(le)客戶的(de)(de)(de)車間，隨(sui)時解決問題，提高設(she)備(bei)的(de)(de)(de)可(ke)靠性、工(gong)藝的(de)(de)(de)適應性和生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)穩定(ding)性，以免(mian)影響操作(zuo)工(gong)人(ren)的(de)(de)(de)績效，提高他們(men)操作(zuo)國產(chan)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)積(ji)極性。經歷了(le)(le)一次(ci)(ci)共同(tong)(tong)研發(fa)(fa)，大連光洋終于贏得了(le)(le)客戶的(de)(de)(de)認可(ke)。客戶一次(ci)(ci)性購置了(le)(le)22臺高端五軸聯動(dong)機(ji)床組建智能生(sheng)產(chan)線，“在那(nei)之(zhi)后，公(gong)司的(de)(de)(de)產(chan)品在航(hang)空(kong)航(hang)天領域打開了(le)(le)局面。”
“機床行(xing)業的供給方式正從批量化向定(ding)制化轉(zhuan)變，特別(bie)是中高端產品，更需(xu)(xu)要機床行(xing)業加強與(yu)用戶的協同創新實踐(jian)，從被動跟(gen)隨(sui)式解決用戶需(xu)(xu)求問(wen)題，向聯(lian)合預研(yan)新需(xu)(xu)求和新工藝轉(zhuan)變。”毛予鋒說(shuo)。
產學研用一盤棋，積極擁抱新技術
工欲善其事，必先利(li)其器。對于制造(zao)業(ye)來說，這個“器”就(jiu)是機床。“十四五”時期，機床行業(ye)要(yao)補短板(ban)(ban)、鍛長(chang)板(ban)(ban)，任重道遠。
“從產品看，一臺好的機床需要全產業鏈‘齊步走’，基礎(chu)部件決定了功能(neng)部件，功能(neng)部件又(you)決定了主機的性(xing)能(neng)，這是(shi)一個環環相扣的過程(cheng)。”朱孔鋒(feng)說。
從行(xing)業(ye)看，機(ji)床(chuang)與半導體(ti)、原材(cai)料、刀(dao)具等一(yi)系(xi)列(lie)基礎工業(ye)是互為表里、互相(xiang)依存的(de)。例如，一(yi)臺高端機(ji)床(chuang)需要有高質(zhi)量的(de)軸承，而(er)高品質(zhi)的(de)軸承除了(le)取決于鋼材(cai)的(de)質(zhi)量，更重要的(de)是加(jia)工軸承所用(yong)機(ji)床(chuang)的(de)性(xing)能。
“這意(yi)味著，機床行業(ye)要補短板(ban)，僅靠頭(tou)部企業(ye)不(bu)可行，而是需要用戶需求引領、產(chan)學研用一盤棋齊發力。”江世琳說。
毛予鋒強調，可以(yi)預見的是(shi)，“十四五”期(qi)間(jian)，對國(guo)產(chan)高端機床的需(xu)求有望進一步爆發。在重大需(xu)求拉(la)動和共性技(ji)術(shu)研發方面，我們需(xu)要探索新型舉國(guo)體制如何更好發揮作用。
朱孔(kong)鋒表示，正如“十四五”規(gui)劃《建議》提出的(de)(de)實行“揭榜掛(gua)帥(shuai)”等制(zhi)度，希望有關部門指導下(xia)游(you)企業(ye)公開發布需求，聯合各基礎工業(ye)、機床產(chan)業(ye)鏈上下(xia)游(you)共(gong)同(tong)研發，形(xing)成相輔相成、協同(tong)攻關、互促互進(jin)的(de)(de)發展新格局(ju)，“政(zheng)府部門可以采取購買服務(wu)的(de)(de)方式，由龍頭企業(ye)承包相關課題，自行組織課題參與(yu)方，以實現關鍵核(he)心技(ji)術的(de)(de)攻克。”
“雖然機床(chuang)行業(ye)占GDP比重不足(zu)1%，卻(que)是(shi)制造業(ye)向中高端升級(ji)的(de)(de)基(ji)礎。行業(ye)實(shi)現高質(zhi)量(liang)發展，需要(yao)更(geng)多資(zi)本(ben)的(de)(de)大力(li)支持。” 毛予(yu)鋒建議(yi)，國家級(ji)大基(ji)金更(geng)多地投(tou)向機床(chuang)行業(ye)，同時也(ye)給予(yu)民(min)營企業(ye)更(geng)多的(de)(de)機會，“機床(chuang)行業(ye)經(jing)過近10年的(de)(de)發展，民(min)營企業(ye)已成為不可忽(hu)視(shi)的(de)(de)重要(yao)力(li)量(liang)。”
不過，埋頭趕路也(ye)要抬(tai)頭看路。近些(xie)年，機(ji)床(chuang)業的顛覆性創新陸續問世，不僅(jin)彌補(bu)了(le)傳(chuan)統數控機(ji)床(chuang)的短板，也(ye)影響(xiang)著(zhu)傳(chuan)統機(ji)床(chuang)的研發思路。
據介紹，傳統(tong)數控機(ji)床(chuang)在(zai)加工時(shi)“做(zuo)減法”，通過車、銑、刨、磨等方(fang)式(shi)對機(ji)械零件進行(xing)加工，勝在(zai)可(ke)靠性(xing)高。3D打印(yin)技(ji)術則是“做(zuo)加法”，先將液體材料固(gu)化(hua)為平面薄層，再將一層層薄層累積成(cheng)所需要的三維(wei)物體，勝在(zai)可(ke)駕馭復(fu)雜(za)造(zao)型。日前，在(zai)武漢，一種全新的機(ji)床(chuang)——鑄鍛銑一體化(hua)3D打印(yin)數控機(ji)床(chuang)，將二者(zhe)優點(dian)相結合(he)。
“現代工(gong)業(ye)所需(xu)的(de)不(bu)少精密零(ling)部件，結構復雜，對精度(du)、氣(qi)密性要求(qiu)極高。用(yong)傳(chuan)統數(shu)控機(ji)床(chuang)進行(xing)加(jia)(jia)工(gong)，控制精度(du)難度(du)極大(da)，3D打(da)印技(ji)術則在氣(qi)密性等方面有(you)短板(ban)。”項目牽頭人、華(hua)中科技(ji)大(da)學教授張(zhang)海(hai)鷗說，鑄鍛銑一(yi)體化3D打(da)印數(shu)控機(ji)床(chuang)將二(er)者優勢“合(he)二(er)為一(yi)”，邊鑄型邊鍛打(da)，僅一(yi)次就成功試制出飛機(ji)復合(he)材(cai)料成型模(mo)具，不(bu)僅參數(shu)符合(he)要求(qiu)，還克服(fu)了(le)復雜大(da)型模(mo)具加(jia)(jia)工(gong)難度(du)大(da)、成品率低等瓶頸問題(ti)，制造周期縮短至少1/3。
“為滿足高效(xiao)、柔性制造的需求，傳統(tong)機床的變(bian)革勢在必(bi)行(xing)，這要求機床行(xing)業在練(lian)好內功的同時(shi)，積極(ji)擁抱(bao)新技術，隨時(shi)準備應對新挑戰。”毛(mao)予鋒說。
【責任編輯：趙藝涵】