攻克大型加工中心產(chǎn)業(yè)化發(fā)展瓶頸

"這個(gè)863計(jì)劃針對(duì)的不是哪個(gè)特殊的行業(yè),而是為生產(chǎn)規(guī)模化及應(yīng)用服務(wù)。"在沈陽(yáng)第一機(jī)床廠李憲凱看來(lái),數(shù)控機(jī)床的領(lǐng)域覆蓋了國(guó)家的絕大部分行業(yè)。而這個(gè)"大中型加工中心高速化技術(shù)研究及應(yīng)用"的課題就是以實(shí)現(xiàn)中檔加工中心及部分大型加工中心的產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo)的。據(jù)他介紹,當(dāng)時(shí),由于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,國(guó)家提出來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化的要求。2004年,國(guó)家提出863立項(xiàng)目時(shí),沈陽(yáng)機(jī)床的技術(shù)基礎(chǔ)相對(duì)扎實(shí)、這方面探索也比較多,因此拿到了這個(gè)項(xiàng)目。

我國(guó)機(jī)床行業(yè)的生產(chǎn)水平,在上個(gè)世紀(jì)80年代初,還停留在與國(guó)外水平差距較大的階段。這種差距一直到2000年前后才得以縮小。2004年沈陽(yáng)機(jī)床生產(chǎn)加工中心185臺(tái),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值21071萬(wàn)元。攻克了8項(xiàng)加工中心產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)4項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)。關(guān)鍵技術(shù)在多種機(jī)床產(chǎn)品上的應(yīng)用,提高了產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性等,縮短了與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)床的差距。產(chǎn)品成批量地進(jìn)入了汽車、軍工、信息等行業(yè),擋住了進(jìn)口,為國(guó)家節(jié)約了大量外匯。不僅改變了以往我國(guó)一些領(lǐng)域所需裝備都采用進(jìn)口的方式,如今自主創(chuàng)新的產(chǎn)品不僅占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng),而且開始向國(guó)外市場(chǎng)挺進(jìn)。

實(shí)現(xiàn)大中型加工中心產(chǎn)業(yè)化

一直以來(lái),我國(guó)機(jī)床行業(yè)對(duì)外出口多為普通機(jī)床,數(shù)控機(jī)床占很少的一部分,隨著國(guó)外一些國(guó)家機(jī)床行業(yè)的發(fā)展,我國(guó)普通車床在世界市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力也在減弱,而國(guó)內(nèi)機(jī)床廠如想在未來(lái)激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地,勢(shì)必要將本企業(yè)的主要產(chǎn)品投向國(guó)際市場(chǎng),從而提高在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)與國(guó)外進(jìn)行技術(shù)合作與交流,提高本企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)與能力,通過(guò)對(duì)外來(lái)技術(shù)的消化吸收,進(jìn)行二次設(shè)計(jì),轉(zhuǎn)化為自有的技術(shù)。同時(shí)承接國(guó)際化分工,走OEM貼牌生產(chǎn)的道路。將其技術(shù)、產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)本土化生產(chǎn),通過(guò)銷售渠道和服務(wù),銷售到國(guó)際市場(chǎng)。

863計(jì)劃先進(jìn)制造與自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域機(jī)器人技術(shù)主題"數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)與裝備產(chǎn)業(yè)化支撐技術(shù)及應(yīng)用"項(xiàng)目中的"大中型加工中心高速化技術(shù)研究及應(yīng)用"課題的研發(fā)目的旨在通過(guò)本項(xiàng)目實(shí)施,提高國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和滿足度,課題將圍繞加工中心的設(shè)計(jì)技術(shù)、制造技術(shù)、過(guò)程控制管理以及產(chǎn)品營(yíng)銷服務(wù)體系等環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)的工程化研究。攻克解決加工中心的關(guān)鍵共性技術(shù)及制約產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。

課題采用以自主研究為主的技術(shù)路線,針對(duì)主要研究?jī)?nèi)容組織專題攻關(guān),在研究國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)解決中檔加工中心產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù),提高中檔加工中心的性能及可靠性。并通過(guò)采用先進(jìn)的制造技術(shù)和信息化管理技術(shù),實(shí)施可靠性增長(zhǎng)措施,完善相關(guān)的工藝手段,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低制造成本。盡快提高加工中心的生產(chǎn)制造能力和產(chǎn)品質(zhì)量,使中檔加工中心接近和達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平。比如一種以銑鏜為基礎(chǔ)的車銑加工中心在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家,也是近兩年開發(fā)的最新產(chǎn)品(如日本MAZAC的e-1060v和德國(guó)DMG的DMU80FD產(chǎn)品),此產(chǎn)品代表了國(guó)際同類產(chǎn)品的最高水平,也是市場(chǎng)需求量較大的高檔數(shù)控機(jī)床。

技術(shù)的創(chuàng)新從來(lái)不是一蹴而就

李憲凱表示,上世紀(jì)90年代沈陽(yáng)機(jī)床曾先后從德國(guó)、美國(guó)、日本引進(jìn)過(guò)很多機(jī)床,進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化。但由于國(guó)外轉(zhuǎn)移給我們的技術(shù)是二三流技術(shù),加上當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)外的制造工藝條件的差距,這一批通過(guò)引進(jìn)消化再吸收的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品,雖然都具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),但客戶購(gòu)買了之后卻發(fā)現(xiàn)不太好用。"國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)本來(lái)就很脆弱,再加上使用廠家普遍的不認(rèn)可,因此,1993年—2000年這個(gè)時(shí)期,中國(guó)數(shù)控機(jī)床經(jīng)歷了一個(gè)很艱難的發(fā)展過(guò)程,市場(chǎng)本身不景氣,再加上技術(shù)也不很成熟,很多企業(yè)和潛在客戶都紛紛采用進(jìn)口設(shè)備。

2004年,通過(guò)863課題的攻關(guān)與實(shí)施,機(jī)床工業(yè)得到了健康快速的發(fā)展。技術(shù)的進(jìn)步,產(chǎn)品的創(chuàng)新,并不是憑空想象、一蹴而就的事情,要徹底改善國(guó)外企業(yè)在機(jī)床工業(yè)對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)的壓力,任重而道遠(yuǎn)。這主要源于我國(guó)的基礎(chǔ)配套工業(yè)雖然已有所提高但還是較為薄弱,無(wú)法適應(yīng)、滿足我國(guó)目前的機(jī)床業(yè)發(fā)展需求,因此,改善并提高電主軸、數(shù)控系統(tǒng)、電子技術(shù)等機(jī)床相關(guān)配套能力,是進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,走向市場(chǎng)的基石。

863攻關(guān)項(xiàng)目的組織和實(shí)施對(duì)于拉動(dòng)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新的原動(dòng)力起到了積極的示范作用。這種拉動(dòng)作為創(chuàng)新主體企業(yè)更加大了技術(shù)創(chuàng)新的投入,這種投入最終取得了明顯的企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和升級(jí),拉動(dòng)了企業(yè)的快速發(fā)展。

中國(guó)加入WTO后,數(shù)控機(jī)床行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈,競(jìng)爭(zhēng)不僅來(lái)自國(guó)內(nèi)同行業(yè),更多的是來(lái)自國(guó)外廠家的壓力。從市場(chǎng)的各方面信息看,機(jī)床需求增勢(shì)不減,高精度、高效、高速的加工中心需求仍趨旺勢(shì)。面對(duì)這樣一種形勢(shì),我們根據(jù)市場(chǎng)需求的新變化,采取了有針對(duì)性地措施,在更高的起點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)高速增長(zhǎng)。2004年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)總產(chǎn)值6.8億元,其中數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量185臺(tái),產(chǎn)值2.6億元。2005年實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值9.24億萬(wàn)元,數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量350臺(tái)。

2004年,機(jī)床行業(yè)的重點(diǎn)用戶主要是汽車工業(yè)、軍工產(chǎn)業(yè)、民營(yíng)企業(yè)產(chǎn)業(yè)模具產(chǎn)業(yè)等幾個(gè)產(chǎn)業(yè),其中以汽車與機(jī)械制造業(yè)發(fā)展最為迅猛,在今后的幾年里,以上3個(gè)產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)保持增長(zhǎng)勢(shì)頭,但隨著各個(gè)行業(yè)發(fā)展,其對(duì)機(jī)床產(chǎn)品的要求也將相應(yīng)的發(fā)生變化,而且對(duì)專業(yè)化和多功能的機(jī)床需求將有所上升,針對(duì)未來(lái)市場(chǎng)的變化,沈陽(yáng)機(jī)床及時(shí)調(diào)整了數(shù)控車床的品種,針對(duì)重點(diǎn)的汽車、航天、軍工等要求,根據(jù)用戶需求,開發(fā)了大中型的加工中心,進(jìn)行生產(chǎn)和設(shè)計(jì)。數(shù)控加工中心將主要服務(wù)于模具行業(yè)和其他行業(yè)。

圍繞速度、精度、可靠性創(chuàng)新

機(jī)床行業(yè)的業(yè)內(nèi)人士都知道,現(xiàn)在的機(jī)械加工工藝要求的主軸轉(zhuǎn)速越來(lái)越高,高轉(zhuǎn)速也越來(lái)越成為衡量一個(gè)產(chǎn)品水平的標(biāo)志,成為商家競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn),誰(shuí)先采用了更高轉(zhuǎn)速的主軸,誰(shuí)便在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中擁有了一張硬牌。電主軸就像直線導(dǎo)軌一樣成為機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)部件。

沈陽(yáng)機(jī)床在863項(xiàng)目實(shí)施期間,針對(duì)高速主軸及傳動(dòng)系統(tǒng)、高速電主軸等應(yīng)用技術(shù),圍繞速度、精度和可靠性三個(gè)目標(biāo),展開研究和創(chuàng)新,最終攻克十七項(xiàng)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及制約產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。

項(xiàng)目實(shí)施之前,沈陽(yáng)機(jī)床生產(chǎn)加工中心的快速進(jìn)給速度最快為24m/min,而現(xiàn)在新設(shè)計(jì)的THS6550X50臥式加工中心的三向坐標(biāo)快速進(jìn)給速度為40m/min,切削進(jìn)給速度為20m/min。與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家生產(chǎn)的臥式加工中心的三向坐標(biāo)快速進(jìn)給速度40m/min-80m/min縮短了差距。同時(shí),對(duì)于高速機(jī)床,影響定位精度的主要因素是絲杠高速旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的發(fā)熱量增大進(jìn)而使溫度上升。課題組為了減小因高速旋轉(zhuǎn)帶來(lái)的發(fā)熱,選擇了用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑導(dǎo)軌。

TH57200X400龍門五面加工中心就是沈陽(yáng)機(jī)床廠在成熟地設(shè)計(jì)、制造龍門立式數(shù)控銑鏜床的基礎(chǔ)上,通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外龍門五面加工技術(shù)而開發(fā)的,一款適合我國(guó)國(guó)情的數(shù)控機(jī)床。在該機(jī)床上,零件經(jīng)過(guò)一次裝夾可完成除安裝底面外的其余各面及孔系的加工,確保被加工零件的各孔面之間的加工精度及位置精度,是加工關(guān)鍵零件如床身、立柱、箱體及加工精度要求較精確零件的理想設(shè)備。

TH57200X400作為自行設(shè)計(jì)的龍門五面加工中心,不僅保證了機(jī)床各項(xiàng)性能的實(shí)現(xiàn),而且在控制機(jī)床成本方面做出了很大成效,特別是機(jī)床五面頭的設(shè)計(jì)制造成功大大降低了機(jī)床造價(jià),為用戶節(jié)省了很大一項(xiàng)費(fèi)用。機(jī)床高剛性、重切削的功能為龍門加工中心提高加工能力、拓展銷售市場(chǎng)樹立了很好的榜樣,使機(jī)床更加經(jīng)濟(jì)、實(shí)用,能夠更大程度地為用戶創(chuàng)造價(jià)值。

■數(shù)字863

本項(xiàng)目總投資1450萬(wàn)元,其中863項(xiàng)目撥款100萬(wàn)元。包括兩個(gè)子課題:中捷機(jī)床有限公司是項(xiàng)目的主體單位,承擔(dān)大中型加工中心產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究子課題,863項(xiàng)目款為70萬(wàn)元。另一個(gè)子課題是由數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠——大連大森數(shù)控技術(shù)發(fā)展中心承擔(dān),項(xiàng)目款為30萬(wàn)元。

產(chǎn)業(yè)化指標(biāo):2004年,達(dá)到年產(chǎn)170臺(tái)以上,實(shí)現(xiàn)銷售額14500萬(wàn)元;配套目標(biāo):2004年產(chǎn)量的5%配用具有中國(guó)品牌的數(shù)控系統(tǒng);2005年總體目標(biāo):2005年達(dá)到年產(chǎn)305臺(tái)加工中心,實(shí)現(xiàn)銷售額23000萬(wàn)元。產(chǎn)量的10%配用具有中國(guó)品牌的數(shù)控系統(tǒng)。

通過(guò)863計(jì)劃目標(biāo)的促進(jìn),2004年公司生產(chǎn)加工中心185臺(tái),銷售額15326萬(wàn)元。配置國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)10套超過(guò)了5%。比產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)多完成了15臺(tái),826萬(wàn)元。2005年公司生產(chǎn)加工中心315臺(tái),銷售額31412萬(wàn)元。比產(chǎn)業(yè)化2005年目標(biāo)多完成了10臺(tái),8412萬(wàn)元。配置國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)33套達(dá)到了10%。超額完成課題年度考核指標(biāo)。

通過(guò)技術(shù)改造,有比較齊全的數(shù)控加工設(shè)備:其中日本及德國(guó)的龍門五面加工中心4臺(tái),最大規(guī)格工作臺(tái)達(dá)到3×14米;德國(guó)的導(dǎo)軌平面磨床3臺(tái),最大規(guī)格工作臺(tái)達(dá)到2.5×12米;還有數(shù)控坐標(biāo)鏜、加工中心、數(shù)控銑鏜床、數(shù)控外圓及內(nèi)圓磨床、數(shù)控車床等30余臺(tái)國(guó)內(nèi)外數(shù)控加工設(shè)備。檢測(cè)手段上有三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、雙頻激光干涉儀、球桿儀等精密測(cè)量?jī)x器。為課題的開發(fā)研制及形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模提供了有利條件。

用創(chuàng)新<