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国内数控机床VS世界机床的水平差距究竟有多大?
工业的基础是制造,而制造的核心就是把各种各样的东西从原材料变成零件再装配成产品。金属零件是机器制造的,那么机器又是如何制造的呢?原来,它是通过机床完成的。
从机床到数控机床,机器不再无脑干活
机床是其他机器的“母机”。
炼钢厂出产的钢铁并不是我们在生活中见到的各种奇奇怪怪的形状,而是板材、管材、铸锭等等形状比较规则的材料,这些材料要加工成各种形状的零件就需要使用机床进行切削;还有一些精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件,就要在机床上用精细繁复的工艺切出来或者磨出来。
要实现各种各样的形状的零件的加工,还需要让机床可以高效、准确的控制多台电机合作完成整个加工过程。这就要让机床成为有“脑子”的数控机床了。而这个脑子就是数控系统,数控系统的水平高低决定了数控机床能干多复杂、多精密的活儿,也决定了这台机床和他的操作者的身价。
数控系统能干嘛?处理信息并控制动力
数控系统(Numerical Controller System)是数控机床的大脑。
控系统完成诸多信息的存储和处理的工作,并将信息的处理结果以控制信号的形式传给后续的伺服电机,这些控制信号的工作效果依赖于两大核心技术:一个是曲线曲面的插补运算,一个是机床多轴的运动控制。
中国数控机床的发展
我国数控机床产业经过几十年的不断发展,特别是近几年受益于国家科技重大专项的强有力支持,数控机床产品加快升级的步伐,涌现出一大批中高档数控机床创新成果,形成了良好的发展基础。但是,在产品质量、产品研发、应用领域研究、品牌宣传、营销手段、服务专业化等方面,特别是为用户提供整套解决方案的能力方面还有很长的路要走。 数控技术的突飞猛进和高端市场的强力增长,为数控机床的技术进步提供了加速引擎。当前世界数控机床的发展主要有高精度与精度保持性,高速与高效,高可靠性,复合化与柔性化、绿色化以及智能化等几个趋势。其中,智能化是21世纪制造技术发展的大方向。机床的智能化使其有适应控制的能力,可实现优化加工程序,以最短时间达到最佳的加工质量,从而提高加工效率,降低劳动强度。
近几年,为航空、航天、汽车、船舶和发电设备等制造领域研发的高端数控机床品种已达100余种,但与国外先进机床制造企业相比还有较大差距。
1、制造装备和管理技术落后,产品质量及可靠性不高。
精密制造设备品种少、精度保持性较低、自动化水平不高及环保性差。企业的质量争优意识还不够深化,质量安全保障体系不够完善,质量管理能力薄弱等,成为企业制造出的产品质量差、可靠性及精度保持性不好的一个主要原因。
2、技术水平和创新能力不高,产品整体竞争力不强。
现阶段我国数控机床先进技术的来源多数是通过对国外先进技术的引进、消化和吸收,总体还处于技术跟踪状态,对消化、吸收和改进的投入远远不够。高效、柔性、精密机床主机及关键功能部件的设计技术、制造技术、试验技术、集成技术和用户工艺研究等方面的自主研发能力还有待加强,高性能数控系统及智能化技术还不够成熟;技术标准水平低、行业贯彻不够全面;产品性能与可靠性不高,品牌附加值低,影响了市场竞争力。
3、数控系统和功能部件的专业化配套体系不完善,仍依赖进口。
对数控机床功能和性能起决定作用的中高档数控系统、精密大功率电主轴等关键功能部件,拥有自主知识产权的先进核心技术仍有待发展,因而未能形成完整的技术链和产业链,专业化分工不明确,尚难满足高端数控机床的应用需求,至今大部分依然靠国外进口。 四是制造过程和应用过程中的资源消耗大,机床综合利用率较低。
数控机床的制造过程,是一个将原材料通过能源和资源的消耗转化为产品的过程。由于机床行业制造设备相对落后、工艺不够先进以及管理水平不高,使零件加工精度低、工时长、不合格品和废品率增高;制造过程中功耗较大,整个生产过程资源利用率低,导致制造成本居高不下。 同时,轻量化设计技术应用较少,产品节能和无害化方面考虑不足,导致产品在使用过程中综合能耗、物耗、污染物排放等仍然较高;加之对切削加工工艺优化及用户工艺研究方面做得还不够,使机床的综合利用率较低。 五是服务水平和服务质量较低,提供整体解决方案能力有待增强。数控机床是价值较高、使用寿命较长的产品,用户购置频率很低,致使许多机床企业重营销而轻服务,忽略了产品质量和生产效率的重要性。加之企业自身的管理能力和执行力较差,又缺少良好的品牌支撑,产品附加值和产品服务水平较低,无法带动企业的利润增长。 用户最关心的事是以最低成本购买机床,并能生产高质量的产品。国内数控机床企业在为用户加工提供全面解决方案以及合理的机床配置及优化的加工工艺方面,尚难满足以最低的单件制造成本加工出优质产品的需求。
创新是一个企业发展壮大的必由之路。我国数控机床企业迫切需要在基础共性技术和关键技术方面取得自主发展的突破,应注重发展节能、环保、可靠、高效和智能化的高性能产品,增加产品的技术含量,提升绿色设计和制造水平,创新服务模式,降低资源消耗,减少环境污染,注重经济效益和社会效益共同提高。 近些年,国家在重大技术装备、重大专项、共性技术研究、基础工艺及装备、装备进出口等方面,出台了一系列政策,惠及数控机床产业,起到了积极的推进作用。 数控机床企业应充分利用好国家的有利政策,以产品质量作为发展的根本,以技术创新推动产品的升级,以自主增长和对外合作相结合实现跨越式发展,以用户需求为准绳提升服务能力,努力打造具有自身独特内涵的企业文化和民族品牌,逐步实现由“生产型制造”向“服务型制造”的转变,不断提升现代制造服务的能力和水平,打造提供全寿命周期服务的数控机床产业。 制造业对数控机床的基本要求是精度高、效率高、能耗少、设备利用率高、环境友好等。因此数控机床应拥有宽泛的加工范围、很好的柔性并具有模块化、绿色化、信息化、智能化和低成本等特点,以满足制造业可持续发展的需要。 数控机床企业应积极投入产学研用结合的创新平台的建设,在试验基础上发展以集成创新为主导的创新设计。
或许,中国机床的最大问题不是技术,而在于质量的不过关,你觉得呢?
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