机床以“智”赋能的全新变革之路

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  21世纪的前10年,伴随着国家经济的高速发展,机床工具行业持续10余年快速增长。在3C领域和汽车制造业谋求转型升级之际,为应对企业对高精密部件的需求,机床行业正在走一条以“智”赋能的全新变革之路。

  国产数控机床经过多年发展,在机床功能、性能指标等方面取得了很大的进步。但是,专家指出,国产中、高档数控机床在质量、精度、稳定性、可靠性等关键技术上与国外先进水平存在明显差距,还需要机床企业和数控系统企业与用户一起共同努力。

  中国机床行业发展有基础,发展利好

  中国机床行业有基础,发展有动力,这几年进步很快,不能妄自菲薄,前途大有希望。机床行业在新中国工业的发展历程中始终被放在重要的战略高度,得到国家历届领导人的重视。从“六五”开始,每个五年计划中都有落实国家战略,对数控机床行业研发的大力支持。新中国70年来培养了一代代优秀的工程技术人员和产业工人,在高等教育体系内仍然有一批优秀的学科建设团队,一直延伸到当前的职业技术教育体系。从根本上讲,机床行业的发展和进步是中国工业化和现代化需求拉动的,不论是计划经济时代还是市场经济时代,这种巨大的需求牵引是最大的发展动力。

  数控化技术为机床插上腾飞的翅膀

  近40年来,得益于技术进步,数控机床产业的行业门槛在降低。引起变革的主要要素是数控化。数控化初期,随着计算机技术的进步,数控系统的稳定性和易用性的提升、成本下降,逐步使数控机床得以普及。数控化的普及简化了机床的传动系统,大大降低了传统齿轮传动副、花键、蜗轮蜗杆的用量,简化机床设计和制造。另一方面,滚动功能部件(直线滚动导轨滚珠丝杠轴承)成功应用及产业化,也进一步简化了机床设计和制造。而机床行业自身是一个自我装备、逐代提升、能自循环的体系,同时母机的水平也在提升。

  这些技术条件促成了机床行业常规制造技术的简化,传统静压导轨、静压轴承等专有制造技术仅留存在重型机床领域和超精密加工领域(这些留存的传统技术像熊猫一样珍贵,应该被国家重视,因为这些技术是某些“重器”核心关键技术);在巨大的通用加工中心数控车床的市场需求拉动下,在市场经济的环境催生下,诞生的大批民营机床生产企业。这种情况下,传统大型机床企业的优势在消减。如果不能客观分析自身立足这个行业的根本优势,会使传统机床企业手足无措,甚至败下阵来。任何时代都会有不能适应时代环境变化而消亡的事物,这样的轮回在恐龙时代之前就是这样。

  智能加码技术为预见机床的未来助力

  从世界与中国的对比看,在数控系统方面,中国应该很乐观。在重大专项的支持下研发了高端数控系统,实践了自主研发的数控系统在多种五轴数控机床上的配套产品。以科德数控为例,先后研发近10个系列,近20个规格,超过300台的五轴机床,得到了用户的肯定。在滚动功能部件上,国内几个专业厂的导轨丝杠在重大专项的支持下,批量化生产的样本经南京理工大学的实验室检测,和日本产品差距非常小,在实际的机床上应用也是如此。特别是最近自动化物流设备对滚动部件的需求拉动,应该使这些企业又壮大了一波。

  主轴方面,中国也应持乐观态度,许多企业完成了电主轴的研发设计与制造,在这个部分专业的进口轴承厂家给予有力的设计支持。伴随着3C机加工的迅速发展,也成长起像广州昊志等几家优秀的专业化研发生产主轴的企业。可以说,数控机床上高附加值的部件正在被中国掌握,技术逐步走向成熟,经济成本在下降。

  在CIMT2019展会上,仅中国多家民营机床制造企业的W4馆就有20余台五轴数控机床展出,也可以从侧面说明中国机床行业的技术进步。而从展会上看国外产品,虽然DMG、PUMA、FIDIA等厂商把最新的甚至概念机都拿出来,其设计理念还没有让业内人士无法理解或者带来眼前一亮的惊喜。目前,欧洲还有很多濒危机床企业,可以供中国厂商选择收并购。可以预见,未来十年不在中国设厂的欧洲和日本机床厂估计日子会比较难过。有观点认为,中国机床行业人员流失严重。其实,在市场化中,机床行业人才资源等社会资源向发展快的企业流动是正常的,绝大多数是行业内流动,不是流失,其后面也有技术的推广、传播、辐射等有利效应。

  总结

  博观而约取,厚积而薄发。影响数控机床的关键因素是可靠性,可靠性是工匠精神的具体体现,面对机遇与挑战,我国机床工具企业更应该沉下心来,脚踏实地提出更专业的解决方案,进一步提高机床的可靠性,即使有再多难处,都需要攻坚克难、砥砺奋进,深耕高端数控机床的技术研发。

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