文章來源：人民日(ri)報 發布(bu)時間：2022-01-28
“2020年(nian)(nian)，機床行(xing)業(ye)運行(xing)情況好于預(yu)期，呈(cheng)現恢(hui)復性增(zeng)長態勢。”日前， 中國(guo)機床工具工業(ye)協會常(chang)務副理事長毛(mao)予(yu)鋒表示，經歷了近10年(nian)(nian)的低迷(mi)期，機床行(xing)業(ye)正迎(ying)來發展(zhan)新機遇(yu)。
機(ji)(ji)(ji)床(chuang)，生(sheng)產機(ji)(ji)(ji)器的機(ji)(ji)(ji)器，被稱(cheng)為“工業母(mu)機(ji)(ji)(ji)”，是裝備制(zhi)造業的核心生(sheng)產基(ji)礎(chu)。在極不平(ping)凡的2020年(nian)，機(ji)(ji)(ji)床(chuang)業精耕細作，在高(gao)檔數控機(ji)(ji)(ji)床(chuang)領域取得了諸多新突破：超大型五軸機(ji)(ji)(ji)床(chuang)取得重(zhong)大突破，世(shi)界首臺鑄鍛銑一體化(hua)3D打印數控機(ji)(ji)(ji)床(chuang)研(yan)發成功……
“十四(si)五(wu)”時期，機床(chuang)行業(ye)如(ru)何補短板(ban)、鍛(duan)長(chang)板(ban)？
中高端多點開花，機床行業呈現觸底回暖跡象
2020年春天(tian)，機(ji)床業喜(xi)報頻傳。
由通用(yong)技(ji)術集團沈陽(yang)機床(chuang)研制(zhi)的國(guo)內(nei)首(shou)臺(tai)超(chao)長行程高鐵專用(yong)高速五軸加工中心成功(gong)下線(xian)。這(zhe)臺(tai)機床(chuang)用(yong)于(yu)高鐵大型結構件的復雜曲面加工，標志著國(guo)產高端數控裝(zhuang)備首(shou)次用(yong)于(yu)高鐵行業核心零部件的生產。
在這一個月之(zhi)前，由我國主持修訂的(de)“S試(shi)件”五軸機(ji)床(chuang)檢測方法(fa)正(zheng)式(shi)成為國際標準(zhun)，機(ji)床(chuang)人坦(tan)言，“這可(ke)是啃下了硬(ying)骨頭”。
“S試(shi)(shi)件”被視為機(ji)床(chuang)加工領域“皇(huang)冠上的明(ming)珠”。一臺機(ji)床(chuang)只要能(neng)夠加工出合格的“S試(shi)(shi)件”，那(nei)么(me)再(zai)復雜的薄壁零件，都(dou)能(neng)勝任。“S試(shi)(shi)件”的加工，需(xu)要機(ji)床(chuang)變(bian)換多種角度加工，且保證(zheng)極高的加工精度。
“我們機(ji)(ji)床的(de)核心部件經受住(zhu)了(le)‘S試件’的(de)考(kao)驗。”國內某機(ji)(ji)床龍頭企業負責人說，闖關(guan)“S試件”，吃的(de)苦頭可不少，“試驗過程中(zhong)，機(ji)(ji)床加工的(de)各(ge)個檢測點(dian)指標(biao)都是合(he)(he)格(ge)的(de)，可組合(he)(he)起來的(de)‘S試件’卻總(zong)是達不到(dao)標(biao)準(zhun)。”
究(jiu)其原因，還(huan)是加(jia)工精度有差距。每(mei)個檢測點不僅要達標，還(huan)要幾乎零誤(wu)差，才能保證“S試(shi)件(jian)”外形輪廓尺寸的誤(wu)差不超過0.05毫米。該(gai)企(qi)業的研發攻關團隊不斷向(xiang)零誤(wu)差逼近，經過1200多(duo)次試(shi)驗，終于(yu)啃下了(le)這塊“硬(ying)骨頭”，實現“S試(shi)件(jian)”加(jia)工100%合格。
毛予鋒稱，如(ru)今(jin)我國(guo)高(gao)端(duan)機床的國(guo)產(chan)(chan)化程度不斷提高(gao)。截至目前，國(guo)產(chan)(chan)五軸(zhou)聯動加工中心(xin)、高(gao)檔數控系統(tong)等代表性產(chan)(chan)品的國(guo)內(nei)市場占有率已提升(sheng)至30%左(zuo)右。
更可喜的是，不僅大(da)型機床龍頭(tou)企(qi)業持續攻(gong)克(ke)關(guan)鍵(jian)技術，細分領域(yu)的“隱形(xing)冠軍(jun)”也在(zai)破局。2020年11月，機床行業有(you)近20家企(qi)業入選(xuan)工信部第二(er)批專精(jing)特新“小巨人(ren)”企(qi)業公示名(ming)單。
2021年(nian)1月4日(ri)，深圳市創世紀機(ji)械(xie)有限(xian)公司(si)再傳捷報，產品T—V856S機(ji)床單日(ri)出貨218臺(tai)，創近年(nian)來(lai)新(xin)高，贏得“開門紅”。憑借可(ke)靠的加工質量(liang)，公司(si)短短10多年(nian)就躍居細分領域的前列。
“近10年(nian)是我(wo)國機(ji)床市(shi)(shi)場需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)急劇變化的(de)10年(nian)，從(cong)完全依賴投資向(xiang)(xiang)投資兼(jian)顧(gu)消費方向(xiang)(xiang)轉變。”毛予鋒說(shuo)，過去，機(ji)床企業(ye)的(de)客戶(hu)主要集中(zhong)在能源、鋼鐵、裝(zhuang)備制(zhi)造(zao)業(ye)等(deng)重工(gong)業(ye)，如(ru)今，客戶(hu)已(yi)向(xiang)(xiang)電子產品、新能源汽(qi)車、醫療(liao)器械、半導體等(deng)領域(yu)拓展，“一(yi)些不適合市(shi)(shi)場需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)的(de)企業(ye)被淘汰，而一(yi)批(pi)反應快速(su)、聚焦(jiao)細分(fen)領域(yu)的(de)企業(ye)迅速(su)成長。”
高端(duan)(duan)有突破、中端(duan)(duan)有進(jin)展(zhan)，機(ji)床行業正逐(zhu)步擺脫(tuo)多(duo)年的(de)下行態勢，呈現觸底(di)回(hui)暖的(de)跡象。中國機(ji)床工(gong)具工(gong)業協會數據顯(xian)示，2020年金屬加工(gong)機(ji)床全年訂單總量增(zeng)長了(le)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(mu)機(ji)(ji)(ji)(ji)”，機(ji)(ji)(ji)(ji)床的應用場景遍(bian)地皆(jie)是，小到手機(ji)(ji)(ji)(ji)、電(dian)視、洗(xi)衣機(ji)(ji)(ji)(ji)，大(da)到汽(qi)車、高(gao)鐵(tie)、飛機(ji)(ji)(ji)(ji)、火箭(jian)，精細如醫(yi)學植入物和醫(yi)療器械等等，都離不(bu)(bu)開機(ji)(ji)(ji)(ji)床。中(zhong)國經(jing)濟(ji)邁向高(gao)質量(liang)發展，對(dui)產品質量(liang)的要求(qiu)越來(lai)越高(gao)，對(dui)機(ji)(ji)(ji)(ji)床的要求(qiu)也越來(lai)越高(gao)。“可以(yi)說(shuo)，國產高(gao)端(duan)機(ji)(ji)(ji)(ji)床的供(gong)給(gei)能力與(yu)需求(qiu)不(bu)(bu)匹(pi)配，不(bu)(bu)僅整機(ji)(ji)(ji)(ji)與(yu)進口(kou)機(ji)(ji)(ji)(ji)床有差(cha)距，關鍵基礎配套件也有差(cha)距。”毛(mao)予鋒說(shuo)。
差(cha)距在(zai)哪里？在(zai)于以應用為基礎的(de)可持續創新。
廣州數(shu)控(kong)設備有(you)限公(gong)司(si)副總工(gong)程(cheng)師朱孔(kong)鋒表示，以數(shu)控(kong)機床的(de)(de)(de)核心技(ji)術(shu)——數(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)為(wei)例，我(wo)國(guo)已有(you)能(neng)力生產(chan)高端機床數(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)，實(shi)現(xian)了(le)從(cong)0到1的(de)(de)(de)突破。但與進(jin)口高端數(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)相比，在技(ji)術(shu)成(cheng)熟度(du)和品牌影響力上還存在差(cha)距(ju)。“正是(shi)這(zhe)些(xie)差(cha)距(ju)，讓國(guo)產(chan)數(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)遲遲難以實(shi)現(xian)從(cong)1到100、由點及(ji)面的(de)(de)(de)擴張。與此同(tong)時，缺乏(fa)了(le)高端應用(yong)場景的(de)(de)(de)錘煉，國(guo)產(chan)高端數(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)與國(guo)外(wai)產(chan)品的(de)(de)(de)差(cha)距(ju)就難以彌補，甚至會越(yue)來越(yue)大(da)。”
“好(hao)產(chan)品是用出來的，無人使用就(jiu)無從知道差距(ju)，沒有應用場景，如(ru)何升級迭代？”大連光(guang)洋科(ke)技集團董事長助理江世琳感慨，高端(duan)機床(chuang)市場規(gui)模小、單(dan)價高，價格因素影響較(jiao)小，“僅依(yi)靠企業自身、依(yi)靠市場力量，國產(chan)高端(duan)數控機床(chuang)的開拓困難很大。”
毛(mao)予鋒坦(tan)言(yan)，長(chang)期以來，機(ji)床行業重樣機(ji)研究(jiu)、輕應用驗證(zheng)，往(wang)往(wang)樣機(ji)通過驗收(shou)即意味著項目完成，很少(shao)有(you)人(ren)關注(zhu)產品的(de)后續應用、市場拓(tuo)展，對企業創新產品的(de)推廣(guang)缺乏政策支(zhi)撐。這種創新模式往(wang)往(wang)只能滿足解決“有(you)沒有(you)”的(de)問(wen)題，不能適應高質量發展的(de)需(xu)求(qiu)。
面對這(zhe)一(yi)困境，一(yi)些(xie)企業進行(xing)了有(you)益探(tan)索。
“我們(men)(men)把找(zhao)客(ke)戶的時間(jian)提前(qian)了(le)。”江世琳(lin)說，以(yi)前(qian)是有(you)了(le)產品向客(ke)戶推銷，請他們(men)(men)試用。現在我們(men)(men)是先找(zhao)上門(men)，問客(ke)戶有(you)什么需求，雙方一起研發，“我們(men)(men)理解(jie)客(ke)戶青(qing)睞進口成(cheng)熟(shu)機(ji)床的心(xin)理，畢竟生產線的每(mei)一次故(gu)障、停機(ji)都會造成(cheng)巨大的損失。所以(yi)，我們(men)(men)只能把功課(ke)做到前(qian)頭(tou)。”
回憶起第(di)一(yi)次(ci)和某研(yan)究機構合作的(de)(de)(de)場景(jing)，江世琳(lin)不(bu)會忘記那(nei)寫滿問(wen)(wen)題的(de)(de)(de)200多頁(ye)A4紙，“第(di)一(yi)次(ci)共同研(yan)發(fa)，客(ke)戶用考察進(jin)口(kou)先進(jin)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)標準(zhun)要(yao)求我(wo)們(men)。對我(wo)們(men)而言，那(nei)厚達3厘米的(de)(de)(de)問(wen)(wen)題紙不(bu)是(shi)苛(ke)責，是(shi)寶貝。”江世琳(lin)回憶，改進(jin)設(she)備(bei)后(hou)，公(gong)司(si)直接(jie)把工(gong)(gong)程師派到了(le)(le)客(ke)戶的(de)(de)(de)車(che)間，隨時(shi)解決(jue)問(wen)(wen)題，提高(gao)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)可靠性(xing)(xing)(xing)(xing)、工(gong)(gong)藝的(de)(de)(de)適應性(xing)(xing)(xing)(xing)和生(sheng)產的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，以免影響操(cao)作工(gong)(gong)人的(de)(de)(de)績(ji)效，提高(gao)他們(men)操(cao)作國產設(she)備(bei)的(de)(de)(de)積(ji)極性(xing)(xing)(xing)(xing)。經歷了(le)(le)一(yi)次(ci)共同研(yan)發(fa)，大連光洋(yang)終于贏得了(le)(le)客(ke)戶的(de)(de)(de)認(ren)可。客(ke)戶一(yi)次(ci)性(xing)(xing)(xing)(xing)購置(zhi)了(le)(le)22臺高(gao)端(duan)五軸聯動(dong)機床組(zu)建智能(neng)生(sheng)產線，“在(zai)那(nei)之后(hou)，公(gong)司(si)的(de)(de)(de)產品在(zai)航空航天領域打(da)開(kai)了(le)(le)局(ju)面。”
“機床行業的供給(gei)方(fang)式(shi)正從批量化(hua)向(xiang)定制化(hua)轉變，特(te)別是中高端產(chan)品，更需(xu)要機床行業加強(qiang)與用戶的協同(tong)創(chuang)新實踐(jian)，從被動(dong)跟(gen)隨(sui)式(shi)解決用戶需(xu)求(qiu)問題，向(xiang)聯合(he)預研新需(xu)求(qiu)和新工藝轉變。”毛予鋒說。
產學研用一盤棋，積極擁抱新技術
工欲(yu)善其事，必先利其器(qi)。對于制造(zao)業來說，這個(ge)“器(qi)”就是機(ji)床。“十(shi)四五”時期，機(ji)床行業要補短板、鍛(duan)長板，任重道遠。
“從產品看，一臺好的(de)機(ji)床需要全產業鏈‘齊步走’，基(ji)礎部件(jian)決(jue)定了(le)功(gong)能部件(jian)，功(gong)能部件(jian)又決(jue)定了(le)主機(ji)的(de)性能，這是一個環環相(xiang)扣的(de)過程。”朱孔(kong)鋒說。
從行業看，機床與半導體(ti)、原材料、刀具等一系列基礎工(gong)業是互為(wei)表里、互相依存的(de)。例如，一臺高(gao)端機床需要(yao)有高(gao)質(zhi)量的(de)軸(zhou)承(cheng)，而高(gao)品質(zhi)的(de)軸(zhou)承(cheng)除(chu)了取決于鋼材的(de)質(zhi)量，更重要(yao)的(de)是加(jia)工(gong)軸(zhou)承(cheng)所用機床的(de)性能(neng)。
“這意味(wei)著，機床行(xing)業要補短板，僅靠頭(tou)部企業不可行(xing)，而(er)是(shi)需(xu)(xu)要用戶(hu)需(xu)(xu)求引領、產學研用一盤棋齊發力。”江世琳說。
毛予鋒強調，可以預見(jian)的(de)是，“十四五”期間，對國產高端機床的(de)需(xu)求有望進(jin)一步爆發。在重大需(xu)求拉動和共性技(ji)術研(yan)發方面，我們需(xu)要探索新型舉國體制(zhi)如何更好發揮作用。
朱孔(kong)鋒表示，正如“十四五”規劃《建議》提出的實行“揭榜掛帥”等制度，希(xi)望有關部門指導下(xia)游企業公開發(fa)布需求，聯(lian)合各基(ji)礎(chu)工業、機床(chuang)產業鏈上(shang)下(xia)游共同研(yan)發(fa)，形成(cheng)相(xiang)輔相(xiang)成(cheng)、協同攻關、互(hu)促(cu)互(hu)進的發(fa)展(zhan)新格局，“政(zheng)府(fu)部門可以采(cai)取購買服務的方(fang)式，由(you)龍(long)頭企業承包(bao)相(xiang)關課題(ti)，自(zi)行組織課題(ti)參與方(fang)，以實現關鍵核心技(ji)術的攻克。”
“雖(sui)然機(ji)床(chuang)行業占GDP比重不足1%，卻是制造業向中(zhong)高(gao)端(duan)升級的(de)(de)基礎。行業實(shi)現高(gao)質量(liang)發展(zhan)，需(xu)要更(geng)(geng)多資本的(de)(de)大(da)力支持。” 毛予鋒建(jian)議，國家級大(da)基金(jin)更(geng)(geng)多地投(tou)向機(ji)床(chuang)行業，同時(shi)也給予民營企業更(geng)(geng)多的(de)(de)機(ji)會(hui)，“機(ji)床(chuang)行業經(jing)過近10年(nian)的(de)(de)發展(zhan)，民營企業已(yi)成為不可忽視的(de)(de)重要力量(liang)。”
不過，埋頭趕路也(ye)要抬頭看路。近些年，機(ji)床業的顛(dian)覆(fu)性創新陸續問世，不僅彌補了(le)傳(chuan)統數控機(ji)床的短板(ban)，也(ye)影(ying)響(xiang)著傳(chuan)統機(ji)床的研發思路。
據(ju)介(jie)紹，傳統數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)在(zai)加工時“做減法”，通(tong)過(guo)車、銑、刨(bao)、磨等方式(shi)對機(ji)械零(ling)件進(jin)行加工，勝在(zai)可靠(kao)性高(gao)。3D打印技(ji)術則(ze)是“做加法”，先(xian)將液體(ti)材(cai)料固化為平面薄(bo)層，再將一(yi)(yi)層層薄(bo)層累(lei)積成所需要的三維物體(ti)，勝在(zai)可駕(jia)馭復雜造型。日(ri)前，在(zai)武漢，一(yi)(yi)種全新的機(ji)床(chuang)(chuang)——鑄鍛銑一(yi)(yi)體(ti)化3D打印數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)，將二者(zhe)優點相結合。
“現代工業所需的不少精密零部件，結構(gou)復(fu)雜，對精度、氣(qi)密性要求極高。用(yong)傳統數(shu)控(kong)機床進(jin)行加(jia)工，控(kong)制精度難(nan)度極大，3D打(da)印(yin)技術則在氣(qi)密性等方面有短板。”項目牽頭人、華中科技大學教授張海鷗說，鑄鍛銑(xian)一(yi)體(ti)化3D打(da)印(yin)數(shu)控(kong)機床將二者優勢“合(he)二為(wei)一(yi)”，邊鑄型邊鍛打(da)，僅一(yi)次就(jiu)成功試制出飛機復(fu)合(he)材料成型模(mo)具，不僅參數(shu)符合(he)要求，還克服了(le)復(fu)雜大型模(mo)具加(jia)工難(nan)度大、成品率低等瓶頸問(wen)題，制造周期縮短至少1/3。
“為滿足(zu)高效、柔(rou)性制造(zao)的(de)需求，傳統機床的(de)變(bian)革勢在必行，這要求機床行業(ye)在練好內功的(de)同(tong)時，積極擁抱新技術，隨時準備應對新挑(tiao)戰。”毛予鋒說。
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