文章來(lai)源(yuan)：人民(min)日報 發布時(shi)間：2022-01-28
“2020年(nian)，機(ji)床(chuang)行(xing)(xing)業運行(xing)(xing)情況好于預期，呈現恢復性增長(chang)態(tai)勢。”日前， 中國機(ji)床(chuang)工具工業協會(hui)常務副理(li)事長(chang)毛予鋒表示(shi)，經歷了近10年(nian)的(de)低迷(mi)期，機(ji)床(chuang)行(xing)(xing)業正迎來發展新(xin)機(ji)遇(yu)。
機(ji)(ji)(ji)床(chuang)，生產(chan)機(ji)(ji)(ji)器(qi)的機(ji)(ji)(ji)器(qi)，被稱(cheng)為“工業母機(ji)(ji)(ji)”，是裝(zhuang)備制造(zao)業的核心生產(chan)基礎。在極(ji)不平凡的2020年，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(de)(de)了諸多新(xin)突(tu)破：超大(da)(da)型五軸機(ji)(ji)(ji)床(chuang)取得(de)(de)重大(da)(da)突(tu)破，世界首臺鑄鍛銑(xian)一體化3D打印(yin)數控機(ji)(ji)(ji)床(chuang)研發成(cheng)功……
“十四五”時期(qi)，機床行業如(ru)何補短板(ban)、鍛長板(ban)？
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(ji)床業喜報頻傳。
由通用技術集(ji)團沈陽機(ji)床研制的國內首臺(tai)超長行程高(gao)鐵(tie)專用高(gao)速五軸加(jia)工中心成(cheng)功下線。這臺(tai)機(ji)床用于高(gao)鐵(tie)大型結構(gou)件的復雜曲(qu)面加(jia)工，標志(zhi)著國產(chan)高(gao)端數(shu)控(kong)裝備首次用于高(gao)鐵(tie)行業核(he)心零部件的生產(chan)。
在這一個月之前，由我國主持修訂的“S試件”五(wu)軸機(ji)床檢測方法正(zheng)式成為國際(ji)標準，機(ji)床人坦言(yan)，“這可是啃下了硬骨頭”。
“S試件(jian)”被視為機(ji)(ji)床加(jia)(jia)工(gong)領域“皇(huang)冠上(shang)的(de)明珠”。一臺機(ji)(ji)床只要能(neng)夠加(jia)(jia)工(gong)出(chu)合格的(de)“S試件(jian)”，那么再復雜(za)的(de)薄壁零件(jian)，都能(neng)勝(sheng)任。“S試件(jian)”的(de)加(jia)(jia)工(gong)，需要機(ji)(ji)床變(bian)換多種角度加(jia)(jia)工(gong)，且保證極高的(de)加(jia)(jia)工(gong)精度。
“我們機床的核心部件(jian)(jian)(jian)經受(shou)住了‘S試(shi)件(jian)(jian)(jian)’的考驗(yan)。”國內某(mou)機床龍頭(tou)企業負責(ze)人說，闖關“S試(shi)件(jian)(jian)(jian)”，吃的苦頭(tou)可(ke)不(bu)少(shao)，“試(shi)驗(yan)過程中，機床加工(gong)的各個檢測點(dian)指標都(dou)是合(he)格(ge)的，可(ke)組合(he)起來的‘S試(shi)件(jian)(jian)(jian)’卻總(zong)是達(da)不(bu)到標準。”
究其原因，還是(shi)加工精度有差距(ju)。每個檢(jian)測(ce)點不(bu)(bu)僅要(yao)達標，還要(yao)幾乎零誤差，才能保證“S試件”外形輪廓(kuo)尺寸的誤差不(bu)(bu)超(chao)過(guo)0.05毫米。該(gai)企業的研(yan)發攻關團隊不(bu)(bu)斷向零誤差逼近，經過(guo)1200多次試驗，終于啃下了這塊“硬骨頭”，實(shi)現(xian)“S試件”加工100%合格(ge)。
毛予鋒稱，如今(jin)我國高(gao)端機床(chuang)的(de)國產(chan)化程度不斷提高(gao)。截至(zhi)(zhi)目前，國產(chan)五軸聯動加工中(zhong)心、高(gao)檔數控系(xi)統等代表性產(chan)品的(de)國內市場(chang)占有率已提升至(zhi)(zhi)30%左右。
更可喜的是(shi)，不僅大型(xing)機床龍頭企業持續攻克關鍵技(ji)術，細分領(ling)域的“隱(yin)形冠軍”也(ye)在(zai)破(po)局。2020年11月，機床行(xing)業有近20家企業入選(xuan)工(gong)信(xin)部第二批專精特新“小(xiao)巨人(ren)”企業公示名單(dan)。
2021年1月4日，深圳市創世(shi)紀機械有限公司再傳捷(jie)報，產品T—V856S機床單日出貨218臺，創近年來新高，贏得(de)“開門(men)紅”。憑借可(ke)靠(kao)的加(jia)工質量，公司短短10多年就躍居細分(fen)領(ling)域的前列。
“近10年是我國機(ji)床市場需求急劇變(bian)化的10年，從完全依賴投(tou)資向投(tou)資兼顧(gu)消費方向轉(zhuan)變(bian)。”毛予鋒(feng)說，過去(qu)，機(ji)床企業(ye)(ye)的客(ke)戶(hu)主要集中在能(neng)源、鋼鐵、裝備制造業(ye)(ye)等重工業(ye)(ye)，如今，客(ke)戶(hu)已向電子產(chan)品、新能(neng)源汽車(che)、醫療器械、半導體等領(ling)域(yu)拓(tuo)展，“一些不適合市場需求的企業(ye)(ye)被(bei)淘汰，而一批反應快速(su)、聚焦(jiao)細分領(ling)域(yu)的企業(ye)(ye)迅(xun)速(su)成長。”
高端(duan)有突破、中(zhong)(zhong)端(duan)有進展，機床行(xing)業(ye)正逐步擺脫多年(nian)(nian)的下行(xing)態(tai)勢，呈現觸底回暖的跡象。中(zhong)(zhong)國機床工具工業(ye)協(xie)會數據(ju)顯示，2020年(nian)(nian)金屬加工機床全年(nian)(nian)訂單總量(liang)增(zeng)長(chang)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)”，機(ji)床(chuang)的應(ying)用場景(jing)遍地皆是，小(xiao)到(dao)手(shou)機(ji)、電視、洗(xi)衣機(ji)，大到(dao)汽車、高鐵、飛機(ji)、火箭，精細(xi)如醫學植(zhi)入物(wu)和醫療器械(xie)等等，都離(li)不開(kai)機(ji)床(chuang)。中(zhong)國(guo)經濟邁向高質量發展，對(dui)產品質量的要求越來(lai)越高，對(dui)機(ji)床(chuang)的要求也越來(lai)越高。“可以說，國(guo)產高端機(ji)床(chuang)的供給(gei)能力與(yu)(yu)需求不匹配(pei)，不僅整機(ji)與(yu)(yu)進口機(ji)床(chuang)有(you)差(cha)距，關鍵基礎配(pei)套件也有(you)差(cha)距。”毛予(yu)鋒(feng)說。
差距在哪里？在于以應用為基(ji)礎的可持續創新(xin)。
廣州數(shu)(shu)控(kong)設備有(you)限公司(si)副總工程(cheng)師朱(zhu)孔鋒表示，以數(shu)(shu)控(kong)機床(chuang)的核心技術(shu)——數(shu)(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)為例，我國已有(you)能力生產(chan)高(gao)(gao)端(duan)機床(chuang)數(shu)(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)，實現(xian)了從(cong)0到(dao)1的突破。但與(yu)進口高(gao)(gao)端(duan)數(shu)(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)相比，在(zai)技術(shu)成熟(shu)度和品(pin)牌影響力上還存在(zai)差(cha)距(ju)。“正是這些差(cha)距(ju)，讓國產(chan)數(shu)(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)遲(chi)遲(chi)難以實現(xian)從(cong)1到(dao)100、由點及面的擴張。與(yu)此同時，缺乏了高(gao)(gao)端(duan)應用場(chang)景的錘煉(lian)，國產(chan)高(gao)(gao)端(duan)數(shu)(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)與(yu)國外產(chan)品(pin)的差(cha)距(ju)就難以彌補，甚至(zhi)會越來越大。”
“好產(chan)品是用出(chu)來的，無人使(shi)用就無從知道(dao)差距，沒有(you)應用場(chang)景，如何升級迭(die)代？”大(da)連光洋(yang)科技集(ji)團(tuan)董事長助理(li)江世琳感(gan)慨(kai)，高端(duan)機床(chuang)市場(chang)規模小、單價高，價格因素(su)影響(xiang)較小，“僅依靠(kao)企業自(zi)身、依靠(kao)市場(chang)力量，國產(chan)高端(duan)數(shu)控機床(chuang)的開拓困難很大(da)。”
毛予(yu)鋒坦言(yan)，長期以來(lai)，機床行業(ye)重樣機研究、輕應用驗證，往(wang)(wang)往(wang)(wang)樣機通過(guo)驗收即意味著(zhu)項目(mu)完成，很少有(you)人關注產(chan)品的后(hou)續應用、市場(chang)拓展，對企業(ye)創(chuang)新產(chan)品的推廣缺乏政策支撐。這種創(chuang)新模式(shi)往(wang)(wang)往(wang)(wang)只能滿足解決“有(you)沒(mei)有(you)”的問題，不能適(shi)應高(gao)質量發(fa)展的需求(qiu)。
面(mian)對這一(yi)困境，一(yi)些企業(ye)進行了有益(yi)探(tan)索。
“我(wo)(wo)們(men)(men)(men)把找客(ke)(ke)戶(hu)的(de)時間提(ti)前了。”江(jiang)世(shi)琳(lin)說，以前是(shi)有(you)了產品向客(ke)(ke)戶(hu)推銷，請他(ta)們(men)(men)(men)試用。現(xian)在我(wo)(wo)們(men)(men)(men)是(shi)先(xian)找上門，問客(ke)(ke)戶(hu)有(you)什么需求，雙方(fang)一(yi)(yi)起研發，“我(wo)(wo)們(men)(men)(men)理解客(ke)(ke)戶(hu)青睞(lai)進口成熟機床的(de)心理，畢竟生產線的(de)每一(yi)(yi)次故障(zhang)、停機都會造成巨(ju)大的(de)損失。所以，我(wo)(wo)們(men)(men)(men)只(zhi)能(neng)把功課(ke)做到前頭(tou)。”
回憶起(qi)第一(yi)次(ci)(ci)(ci)和(he)某研究機構合作(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)(de)場(chang)景，江世(shi)琳不會忘記那(nei)寫滿問題(ti)的(de)(de)(de)(de)200多頁A4紙，“第一(yi)次(ci)(ci)(ci)共(gong)同研發，客(ke)戶用考察(cha)進口先(xian)進設備(bei)的(de)(de)(de)(de)標準要求(qiu)我們(men)。對我們(men)而言，那(nei)厚達(da)3厘(li)米的(de)(de)(de)(de)問題(ti)紙不是(shi)苛責，是(shi)寶貝(bei)。”江世(shi)琳回憶，改進設備(bei)后，公司直接把工(gong)程師派到(dao)了(le)客(ke)戶的(de)(de)(de)(de)車間，隨(sui)時解(jie)決問題(ti)，提(ti)高(gao)設備(bei)的(de)(de)(de)(de)可靠性(xing)(xing)(xing)、工(gong)藝的(de)(de)(de)(de)適應(ying)性(xing)(xing)(xing)和(he)生(sheng)產的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，以免(mian)影響操(cao)作(zuo)(zuo)工(gong)人的(de)(de)(de)(de)績效，提(ti)高(gao)他(ta)們(men)操(cao)作(zuo)(zuo)國產設備(bei)的(de)(de)(de)(de)積極性(xing)(xing)(xing)。經歷了(le)一(yi)次(ci)(ci)(ci)共(gong)同研發，大連光洋終于贏(ying)得了(le)客(ke)戶的(de)(de)(de)(de)認(ren)可。客(ke)戶一(yi)次(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)(xing)購置了(le)22臺高(gao)端五軸聯(lian)動機床組建智能生(sheng)產線，“在(zai)那(nei)之后，公司的(de)(de)(de)(de)產品在(zai)航空航天領域打開(kai)了(le)局(ju)面。”
“機(ji)床行(xing)業(ye)的供給方式(shi)正從批量化(hua)向(xiang)定(ding)制化(hua)轉變，特(te)別是(shi)中高端產品，更(geng)需要機(ji)床行(xing)業(ye)加強與用(yong)戶的協同創新實踐，從被動跟隨式(shi)解決用(yong)戶需求問(wen)題，向(xiang)聯合預研新需求和新工(gong)藝(yi)轉變。”毛予鋒說。
產學研用一盤棋，積極擁抱新技術
工欲善其事，必先利其器。對于(yu)制造業來說(shuo)，這(zhe)個“器”就是機床。“十四(si)五”時期，機床行業要補短板(ban)、鍛(duan)長(chang)板(ban)，任重道遠(yuan)。
“從產品看(kan)，一(yi)臺好的(de)機(ji)床需要(yao)全產業鏈‘齊步走(zou)’，基礎(chu)部(bu)(bu)件決(jue)定(ding)了功能(neng)部(bu)(bu)件，功能(neng)部(bu)(bu)件又決(jue)定(ding)了主機(ji)的(de)性能(neng)，這是一(yi)個環環相扣的(de)過程(cheng)。”朱孔鋒說。
從行業(ye)(ye)看，機(ji)(ji)床與半導體、原材料(liao)、刀具等一系列基(ji)礎工業(ye)(ye)是互為表里、互相依存(cun)的(de)(de)(de)(de)。例如，一臺(tai)高端機(ji)(ji)床需要有高質量(liang)的(de)(de)(de)(de)軸承，而高品(pin)質的(de)(de)(de)(de)軸承除了取決(jue)于(yu)鋼材的(de)(de)(de)(de)質量(liang)，更重要的(de)(de)(de)(de)是加(jia)工軸承所(suo)用機(ji)(ji)床的(de)(de)(de)(de)性能。
“這意味著，機床行(xing)業(ye)要(yao)補短(duan)板，僅靠頭部企業(ye)不可(ke)行(xing)，而(er)是需要(yao)用(yong)戶需求引(yin)領、產學研用(yong)一盤棋齊發力。”江(jiang)世琳說。
毛予鋒強(qiang)調，可以(yi)預見的(de)是，“十四五”期間，對國產高端機床的(de)需求有(you)望進一(yi)步爆發(fa)。在重大需求拉動和共(gong)性技術研發(fa)方(fang)面，我們需要探索(suo)新型舉國體制(zhi)如何更好發(fa)揮(hui)作(zuo)用。
朱孔(kong)鋒表示，正如“十四五(wu)”規劃《建(jian)議》提出的(de)實行(xing)“揭(jie)榜(bang)掛帥”等(deng)制(zhi)度，希(xi)望有(you)關部(bu)門指導(dao)下游企(qi)(qi)業(ye)公開(kai)發布(bu)需求，聯合各(ge)基礎工業(ye)、機床(chuang)產業(ye)鏈上下游共同研發，形成相(xiang)輔相(xiang)成、協(xie)同攻關、互促互進的(de)發展新格局，“政府部(bu)門可以采(cai)取購買服務的(de)方式，由龍頭企(qi)(qi)業(ye)承包相(xiang)關課(ke)題(ti)，自行(xing)組織課(ke)題(ti)參與(yu)方，以實現關鍵核心技(ji)術(shu)的(de)攻克。”
“雖然機床行業(ye)(ye)占GDP比重不(bu)足(zu)1%，卻是制造(zao)業(ye)(ye)向(xiang)中高(gao)端升級(ji)的(de)基(ji)礎。行業(ye)(ye)實現(xian)高(gao)質(zhi)量發展(zhan)，需要更多資本(ben)的(de)大力支持。” 毛(mao)予鋒建議，國家級(ji)大基(ji)金更多地投向(xiang)機床行業(ye)(ye)，同時也給予民營企業(ye)(ye)更多的(de)機會，“機床行業(ye)(ye)經過近10年的(de)發展(zhan)，民營企業(ye)(ye)已成為不(bu)可忽視的(de)重要力量。”
不(bu)過，埋頭趕路也要抬頭看路。近些年，機(ji)床業的(de)顛覆性創新陸續(xu)問世，不(bu)僅彌補了(le)傳(chuan)統數(shu)控機(ji)床的(de)短板，也影響(xiang)著傳(chuan)統機(ji)床的(de)研發(fa)思路。
據介紹，傳(chuan)統(tong)數控機床(chuang)在加工(gong)時“做減法(fa)”，通過車、銑、刨(bao)、磨等方式對(dui)機械零件進(jin)行加工(gong)，勝在可靠性高。3D打(da)印(yin)技術則是“做加法(fa)”，先將液體(ti)材料固(gu)化為平面薄層，再(zai)將一(yi)層層薄層累積成所(suo)需要的(de)三維物體(ti)，勝在可駕馭(yu)復雜造型。日前，在武(wu)漢，一(yi)種全新的(de)機床(chuang)——鑄鍛銑一(yi)體(ti)化3D打(da)印(yin)數控機床(chuang)，將二者優點相(xiang)結(jie)合。
“現代工業(ye)所需的不(bu)少精(jing)(jing)密零部件，結構(gou)復雜，對(dui)精(jing)(jing)度(du)、氣密性(xing)要(yao)求(qiu)極高。用傳統(tong)數(shu)控機(ji)床進行加(jia)工，控制精(jing)(jing)度(du)難度(du)極大(da)，3D打印(yin)(yin)技術則在(zai)氣密性(xing)等(deng)方面(mian)有(you)短板(ban)。”項目牽(qian)頭人、華(hua)中(zhong)科技大(da)學教授張(zhang)海鷗說(shuo)，鑄鍛銑一體化3D打印(yin)(yin)數(shu)控機(ji)床將二者優勢“合二為(wei)一”，邊鑄型(xing)邊鍛打，僅一次就成(cheng)(cheng)功試制出飛機(ji)復合材料成(cheng)(cheng)型(xing)模具(ju)，不(bu)僅參數(shu)符合要(yao)求(qiu)，還克服了復雜大(da)型(xing)模具(ju)加(jia)工難度(du)大(da)、成(cheng)(cheng)品率低等(deng)瓶頸(jing)問題，制造周期縮(suo)短至少1/3。
“為滿足高效(xiao)、柔(rou)性制造的需求，傳統機床的變革勢(shi)在必行，這要(yao)求機床行業在練好內功的同(tong)時，積(ji)極擁抱新技術，隨時準備應對(dui)新挑戰(zhan)。”毛予鋒(feng)說(shuo)。
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