汽车模具制造业助力中国机床发展

作者:本网编辑 文章来源:机床网 发布时间:2011-04-18
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4月9日,2011年中国国际刀具技术研讨会在北京举行,机床界权威专家、中国机床工具工业协会名誉理事长梁训宣表示,中国机床工具年消费量超过了美国、日本、德国三大机床业强国消费量总和,中国依然成为全球最大机床工具消费国。

机床工业是工业生产的基础行业,是实现装备制造的最基本手段,随着中国装备制造业快速发展,机床工具消费量还将继续保持快速增长,并日益成为吸引全球机床工业企业的兴旺市场。

全球知名刀具生产商瓦尔特负责人当日表示,瓦尔特将把亚太总部从新加坡迁到上海,并以中国为中心辐射全亚洲。

此外,据国家统计局对13个机床用户行业的投资情况统计显示,投资额最大的是汽车行业和电工电气行业,其同比增幅都在30%左右。汽车和电工电气已然成为机床工具发展的领头羊。

近年来,国内机床产业有力地支撑了模具行业的高速发展,但不容否认,在满足其高端需求方面,还存在一些不足。那么,作为主要用户之一,模具领域对我国的机床产业究竟有着什么样的期许?对机床产业下一步的发展,又有什么样的建议和要求呢?国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉表示,现代精密模具要求极高的加工精度和质量,必然需要高效率、高精度的数控加工机床来保证。目前国产的也有,东汽自己也在做,但可靠性、加工效率和精度均不如瑞士、德国的,国外设备故障率比较低,同时,大型的龙门镗、铣床还是进口的多。但总体来说,在满足模具加工需求方面,国内的数控机床产业这些年有不少进步,国产化也在逐步推进。

汽车模具用数控机床批量小但精度要求很高,目前一些设备国内的达到了要求,但用户也愿意选择进口,这就需要国内的机床企业不断地改进工艺,提高产品质量。为尽快扭转机床行业“大而不强”的局面,国家将发展高档数控机床列入了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》确定的16 个重大专项之一,其目的在于重点开发研制航空航天、船舶、汽车制造、模具等需要的高档数控机床,满足国内主要行业需求的使命。

据介绍,“十一五”期间,“高档数控机床与基础制造装备重大专项”共立项课题268个,安排经费90多亿元,参与研发人员超过1万名。在罗百辉看来,目前国产的数控机床已基本能满足国内需要。五坐标联动铣床等已经研发出来了,但用户大部分还是进口瑞士的产品,这期间有一个逐步建立信心的问题,下一步机床行业应该着力更好地满足模具领域的需求。

第一,着力提高数控设备水平,从而提高模具制造业的竞争力和水平。

我国的制造业要实现从大国到强国、低端到高端、中国制造到中国创造的转变,必须要靠技术创新。当前经济的飞速发展使得制造技术正在发生较大变化,但是,我国目前还只是非创新产品的制造大国,是靠劳动力、价格、资源等方面的优势,才在低端产品上占有一席之地。

数控机床是现代制造业的关键设备,是关系到国家战略地位和体现国家综合国力的重要基础性产业。为了满足模具制造业的需求,国家每年花费大量美元引进数控机床,使我国的数控设备快速增长。但与德国、日本等相比,我国制造业的数字化技术应用水平还太低。面对这种挑战,着力提高数控设备水平、掌握高速高效高精加工技术具有重大意义。

第二,机床行业要研究解决我国数控机床生产的瓶颈问题,着力提高数控机床功能部件的设计和制造水平,加快数控系统的研究和开发。

我国机床产业最薄弱的环节之一便是数控系统,而它相当于数控机床的“大脑”。一提起数控系统,大家想到的就是西门子、发那科等,他们的数控系统功能强大而且性能稳定,国内高档次的数控系统几乎全都是进口的。

据了解,“十一五”期间,我国在数控系统方面已开发出多轴多通道、总线式高档数控装置产品,武汉华中数控股份有限公司等已完成50台套开放式全数字高档数控装置生产。国内的数控系统发展很快,但毕竟刚刚开始产业化,还处于起步阶段,还在追赶国外。

此外,差距还表现在机电一体化方面,在高速切削上,国外可以达到上万转甚至几万转,保证了加工的效率、速度、精度,但国内的转速只有几千转,不如国外技术成熟。

目前我国功能部件生产的现状是各机床厂家自行研制、专业厂家少、研发队伍不强、功能部件产品不成系列、品牌产品太少、研发时间过长。而要优质快速地生产数控机床,必须先要优质快速地生产数控机床的刀库、机械手、主轴单元、滚珠丝杠和直线导轨等功能部件。

要解决这些瓶颈问题,必须改变生产方式和产业结构,国家应当扶持功能部件的专业厂,集中研究功能部件的设计和工艺方法,加大数控系统的研发力度。

机床行业“促进口”政策贸易逆差待解

种种迹象表明,2011年国家将会出台“促进口”的一揽子政策,这是在国家“减顺差”的背景下提出的。对于整个机械行业来说,这些政策究竟会引发怎样的反应?是否和两年前颁布进口鼓励政策时引发的激烈反响程度相似?对于那些贸易逆差的机械子行业来说,他们又该怎样在鼓励进口的情况下防止巨额逆差的进一步扩大?数据显示,2010年我国进出口贸易顺差虽然比上年有所减低,但总额仍然巨大,达到1831亿美元。其中机械工业2010年进出口贸易顺差总额为31.36亿美元,但一些主要的顺差对应国,顺差额却不小,2010年机械行业对美国的顺差达到187亿美元。

和2009年以贴息贷款为核心手段的政策相比,今年的政策调整力度显然是加大了一步。下调进口关税、增加贴息投入、促进进口便利化,被确定为今年一揽子“促进口”政策的三个方向。

虽然今年进口鼓励的政策比两年前更进了一步,但行业普遍对国家“减顺差”的目的表示认同。中国机床工具工业协会常务副理事长吴柏林对国家的这项政策表示了充分的理解:一些高档机床产品,国内做不了的,还得从国外进口。从这个层面来看,进口鼓励政策具有积极意义。但一些国家对高端设备和技术的出口控制很严,即使中国降低进口关税,该不卖给你的,还是不卖给你。从这个意义上来说,关税的增加或者降低,其实对于买或者卖,并不具有决定性的作用。

国家鼓励高端设备和技术的进口,势必对国内相关企业的自主创新能力有所影响,对行业高端设备的国产化形成冲击。这一点,在2009年国家颁布《鼓励进口技术和产品目录》时,行业就持此看法,并且反响强烈。今年行业的反应虽然平和许多,但仍然有部分行业专家表示担忧。中国机械工业联合会专家委员会委员郑国伟表示,2010年机械行业进口高速增长,如果国家继续鼓励进口,势必会使这种增长态势进一步延续。据统计,2010年我国机械行业进口总额为 2553.47亿美元,同比增长41.14%,超过2008年(进口1948.3亿美元)水平,创历史最高水平。同时,从机械工业各个子行业来看,其进口也呈全面增长势头:增速最大的是汽车行业,达74.95%;其次是机床工具行业,为66.73%;其三是工程机械行业,为65.93%。

国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉对中国化工报记者也表达了同样的看法:“进口鼓励政策对于机械行业来说,会有一定的刺激,而且这种鼓励政策越多,对机械行业的冲击越大。但客观来看,现在中国的外汇储备确实较多,需要为这些美元找到一个消化的渠道,而且购进这些设备和技术后,可以通过自我消化,使我国企业的自主创新受到启发。”罗百辉表示,目前政策不会对国内高档数控机床形成太大的冲击,相反,一些进行技改的机床企业将受益于这项政策,他们在进口一些高端零部件时得到了优惠政策的支持。如果进一步扩大进口,会使那些逆差巨大的子行业,继续增加逆差。目前在国内机械子行业中,汽车、模具、仪器仪表、机床工具、内燃机、轴承、液压件、密封件等行业属于进出口贸易逆差。其中前3个子行业的2010年的进出口逆差都在100亿美元以上。虽然机床行业近几年总产值实现了高速增长,但其逆差却呈有增无减的态势。即使在某些年份逆差有所减小,但减小的幅度还很低。在“促进口”的大背景下,如何缓解逆差的进一步扩大,值得行业关注。

另外,2011年海峡两岸正式开始实施ECFA,对于机床行业来说,“等于敞开了中国台湾地区向中国大陆销售机床的大门。会对中国大陆中档、中小规格的数控机床,特别是中档的数控机床功能部件带来不小的冲击。”统计数据表明,目前中国台湾中档数控机床在中国大陆所占的市场份额在20%~30%,而同等档次的功能部件的占比则达到一半以上。如此份额的市场一旦放开,对中国大陆机床行业的影响可想而知。因此吴柏林断言:“ECFA对中国整体机床行业的影响,弊大于利。”另一方面,ECFA的实施,使得中国大陆机床厂在购买中国台湾的滚动功能部件以及回转台等产品时,会有一些资金优惠。但这省不了多少钱。据协会从中国台湾了解的最新消息,一些中国台湾的机床企业正在谋求日本、德国等国家对他们的建厂投资。一旦如此,这些合作的产品就很有可能以中国台湾产品的名义,享受到ECFA的关税优惠,长驱直入中国大陆市场,这将是ECFA对中国大陆市场后续以及更深层次的冲击。吴柏林还表示,正在进行的中日韩自贸区的谈判,其对行业的冲击有可能比ECFA还要大。

以点带面提升机床行业整体实力

一花独放不是春,百花齐放春满园。“5年来,‘高档数控机床与基础制造装备重大专项’重点任务陆续完成。我国机床行业快速发展,产值、产量跃居世界第一。国产机床数控化率由‘十五’末35.5%提高到‘十一五’末的51.9%。”中国工信部装备工业司副司长王富昌近日在接受记者采访时说。我国虽早已跻身制造大国行列,但大而不强的矛盾始终困扰着行业科学发展。

多点突破

王富昌说,伴随中国机床市场需求的强劲增长,近年来我国机床工业的进步有目共睹,2005年我国数控机床产量是6万台,2010年增加到22万台,5年时间翻了两番,增加了三倍。

由于装备制造业被誉为“工业母机”,是制造业的基石。工业现代化所需的各类设施都离不开高档数控机床和基础制造装备。但过去我国的集成电路芯片制造装备、大型石化装备、汽车制造关键设备及先进集约化农业装备等长期依靠进口。

针对这一状况,2009年由工业和信息化部牵头组织实施“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项。围绕航空航天、船舶、汽车、发电设备等重点领域及国家重点工程的需要,系统部署了主机、数控系统、功能部件和关键部件研制,共性技术开发,创新平台建设、用户工艺试验和应用示范工程等七个方面重点任务。

据了解,“十一五”期间,“高档数控机床与基础制造装备重大专项”共立项课题268个,安排经费90多亿元,参与研发人员超过1万名。其中企业牵头承担的课题占82%,中央财政投入占88%。

3月7日,“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项展作为“十一五”国家重大科技成就展的一部分,集中展示了机床行业实施专项以来取得的阶段性成果。这表明随着一系列关键技术的突破和自主生产能力的形成,我国开始突出“外国制造”的“重围”,进入世界高速数控机床和高精度数控机床生产国的行列。

如北京第一机床厂研制的10米数控桥式龙门五轴联动车铣复合加工机床,可完成大型核电站核岛关键零部件加工。内蒙古北方重工业集团研制的世界最大的3.6万吨黑色金属垂直挤压机,解决了模具设计、传动与控制操作系统设计制造等关键技术,打破了我国大直径厚壁管长期依赖进口、受制于人的局面,使得日本同类产品大幅调低售价。齐齐哈尔二机床集团研制的超重型数控落地铣镗床,可满足发电、船舶、石化等领域超大型零部件制造需求。

还有济南二机床集团为上海通用烟台东岳汽车和奇瑞汽车研发的6400吨大型快速高效数控全自动冲压生产线,可满足国内汽车企业大型冲压覆盖件的生产需求。武汉重型机床集团为二重研制的世界最大、承重500吨的超重型数控卧式镗车床,突破了多项关键核心技术,达到国际先进水平。在数控系统方面,开发出多轴多通道、具有3种总线接口的总线式高档数控装置产品。目前,华中数控等单位完成了50台套开放式全数字高档数控装置。

以点带面

王富昌说,重大专项不同于一般的科研课题,它有两大特性,一定是服务于产业和经济社会的发展;一定要以实现产业化为目的。因此专项项目一定要来源于市场和企业的需求。因此重大专项要达到的结果是培育一批骨干企业,掌握一批主机、数控系统及关键功能部件的核心技术,形成重大、精密、成套装备的自主开发能力,总体技术水平进入国际先进行列,提升行业的整体水平。

“高档数控机床与基础制造装备”重大专项的专职技术责任人卢秉恒院士也介绍,从技术层面看,“十一五”时期“高档数控机床与基础制造装备”重大专项取得的成果主要体现在以下几个方面:

一是重大装备研制取得突破,达到国际先进水平。围绕重点领域的急需,专项攻克了大跨度、超重型机床设计制造技术,超大型立式和卧式回转台设计制造技术,超宽、超长工件加工工艺等一批关键技术,开发出一批数控重型桥式龙门五轴联动车铣复合机床、大型快速高效数控全自动冲压生产线等具有国际先进水平的制造装备。

二是中高档数控机床性能有效提升,初步满足国内需求。专项针对市场需求面广、进口量大的高速精密加工中心以及数控车床、五轴联动加工机床等产品进行开发,开展了可靠性与数字化设计、性能整体评价、动态补偿等关键技术攻关,有效提升了中高档数控机床的整体技术水平和市场占有率。

三是数控系统、功能部件及刀具研发进展顺利,共性技术成果初显。数控系统的研制与开发在关键技术上取得了较明显的突破,我国成功研制出为具有国际技术水平的五轴联动加工机床配套的数控系统;滚珠丝杠及直线导轨、数控回转工作台、双摆角数控万能铣头等功能部件也实现了关键技术突破;同时开发了一批四大领域急需的精密、复杂及硬质合金刀具,并在重点企业得到应用,部分替代了进口。

王富昌强调,虽然我们取得了阶段性的成果,但距离国外同行还有很大的差距,距离重大专项设立的目标也还有很大的差距。

记者了解到,“十二五”规划已明确提到了要大力发展高端装备制造,并且要力争到2015年,高端装备的销售产值占装备制造业的比例要达到20% 以上;到2020年,使高端装备制造业成为国民经济的支柱产业,销售产值占装备制造业的比例达30%以上,高端装备国内市场满足率超过25%。

这表明“十二五”期间要致力于传统产品向精品的升级,解决传统产品“做不好”、“不做好”的痼疾,提升中国机械产品在国际国内市场上的形象。从现状来看,我国机械工业产品及产业链,虽然高档、中档、低档产品对应着不同的市场和用户群,但是产品却都存在着同样的问题,即产品的质量和效率不高。比如,机床制造业,无论是满足高精度要求的高端机床,还是普通、量大、面广的中低档机床,首先要保证机床产品的质量和安全性。因此,传统的机械行业,其产业升级改造,关键在于提高产品质量和效率。

王富昌说,接下来“十二五”机械工业的两大目标是“攻高端,强基础”。这包括两方面,一是主攻高端战略。加快发展目前严重依赖于进口的高端机械产品,将以前“吃不了”的需求变成“十二五”的增长空间。二是要强化基础战略。要以“十一五”时期取得的成绩为基础,“十二五”时期专项将重点开发航空航天、汽车、船舶、发电设备等4大领域及其他科技重大专项急需的高速、精密、重型装备,加强数控系统及关键功能部件的研发,由注重单机发展向提供系统解决方案过渡,由解决产品性能指标向掌握核心技术转变。

记者认为,产业升级一般被认为是伴随着技术的不断进步,消费需求的变化而自然渐进的过程。但是在一个特定的时期,由于国家的倡导,内外部市场的助推与“倒逼”,特别是当原有的运行模式举步维艰时,产业升级有可能在主客观的共同作用下实现加速。

机床板块具有长期价值

作为典型的制造业,机床行业具有周期性特征,和GDP增速相比,机床行业增长一般滞后于GDP增速。在经历一年多的固定资产投资调整整固期后,预计2011年制造业将进入扩产周期,根据历史规律其一般持续期不低于三个季度,作为上游装备业的机床行业需求有望好转。而更前瞻的看,经过金融危机之后的刺激、调控,中国经济已经逐步进入新一轮增长周期的前端,未来较长一段时间机床行业将持续受益于经济增长。而在“加快转变经济发展方式和调整经济结构” 的背景下,机床行业特别是高端数控机床也将受益于“改造提升制造业”的政策导向。

回顾链接:重大专项的发展目标

总体目标:

到2020年,形成高档数控机床与基础制造装备主要产品的自主开发能力,总体技术水平进入国际先进行列,部分产品国际领先;建立起完整的功能部件研发和配套能力;形成以企业为主体、产学研相结合的技术创新体系;培养和建立一支高素质的研究开发队伍;航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所需要的高档数控机床与基础制造装备80%立足国内;研究开发出若干具有原创性的技术和产品,形成这一领域内自主创新在一些点上的突破。阶段目标:2010年目标高档数控机床与基础制造装备的总体技术水平有明显提高,部分装备的技术水平进入国际先进行列。

主要标志:

——开发出10种以上重要高档数控机床与基础制造装备,其性能水平接近国际先进水平,满足航空航天、船舶、汽车、发电设备制造等领域的一部分需要。

——基本掌握高档数控系统和关键功能部件的核心技术及批量制造技术,并得到应用验证。

——重点企业建立具有较强开发能力的技术中心。

2015年目标自主创新能力显著提高,掌握一大批具有自主知识产权的核心技术,总体技术水平进入国际先进行列。主要标志:

——基本形成高档数控机床与基础制造装备的自主创新能力,开发出40种重型、高精度关键装备,其中大部分产品的性能和水平达到国际先进水平,全部具有自主知识产权,基本满足航空航天、船舶、汽车、发电设备制造等领域的需求。

——高档数控机床与基础制造装备核心技术主要来源于国内。

——高档数控系统、关键功能部件与主机实现批量配套,并得到应用示范。

——基本建成以企业为主体、产学研结合的技术创新体系

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