数控机床:产业历史回顾与发展前景分析
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摘要:数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将

  数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。

数控机床发展史

  世界上第一台数控机床诞生于1952年。当时美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。由于样板形状复杂多样,精度要求高,一般加工设备难以适应,于是提出了用计算机控制机床的设想。在美国麻省理工学院伺服研究室的协助下,经过一番努力,帕森斯于1952年试制成功第一台由大型立式仿行钳床改装而成的三坐标数控铣床,并与1957年正式投产。这一举动是制造过程中的一个重大的突破,标志着制造领域中数控加工时代的到来。紧接着,1958年美国又创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。

  虽然,美国搞出了世界第一台数控机床,但数控机床的发展,还是要数德国。德国本来在机械方面就是世界第一,数控机床无非就是搞机电一体化,机械方面德国已没问题,剩下的就是电子系统方面,德国的电子系统工业本来就强大,再加上从业人员素质高、熟悉加工工艺、潜心进行机床试验以及勇于技术创新等,德国机床技术先后超过法国和英国,又赶上了美国,并于1969年实现了机床出口额居世界第一位。目前德国机床产业的从业人员与产值均居世界第二位,仅次于日本。

  日本政府对机床工业发展异常重视,在数控机床的发展战略上先仿后创,先生产量大而广的中档数控机床,大量出口,占去世界广大市场,然后又针对性地发展市场所需各种低中高档数控系统。自1958年研制出第一台数控机床后,1978年日本机床工业的产量首次超过美国,至今产量、出口量一直居世界首位。

  中国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代。中国数控技术的发展大致可以分为两个阶段:19581979年为第一阶段,这一阶段由于对数控机床的特点、发展条件缺乏认识,人员素质差、基础薄弱、配套条件不过关的情况下,一哄而上又一哄而下,数控技术的发展经历了三起三落、终因表现欠佳,无法用于生产而停顿。从1979年至今为第二个阶段,这一阶段通过从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产,解决了可靠性、稳定性问题,数控机床开始正式生产和使用,并逐步向前发展。

中国数控机床产业大而不强

  机床是工业之母,工业水平看装备制造业,装备制造业水平看机床。在认识到机床产业在国民经济发展中扮演的重要角色之后,我国的数控技术和数控产业发展迅猛,尤其是这几年。有数据显示,2009年以来,我国已经连续三年成为世界机床制造的第一大国。

  2012年初,一个消息震撼了世界机床业:2011年,沈阳机床(集团)有限责任公司完成销售额180亿元。沈阳机床的机床主业经营规模跃居世界行业首位,成功登临世界机床行业之巅已经没有悬念。沈阳机床的飞跃式发展代表了中国制造业的升级之路:2002年,沈阳机床集团世界排名第36位。在其后的9年之中,沈阳机床集团便完成了其他世界名企几十年甚至上百年走过的路。这个中国制造的代表企业,见证了一条令世人瞩目的中国智造的升级之路,一条做大机床产业、成为世界级企业的超越之路。

  尽管国产数控机床产业发展迅猛,进口机床的发展势头依然不减。据统计,从2002年开始,中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国。2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元,国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显,70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。2011年来自中国机床协会行业的统计数据表明,我国机床工具产品进口增势较快,进口203亿美元,同比增长29%。进口全是中高档以上的机床。

  业内人士指出,我国在数控机床的生产中,低端产品仍占据主要地位,在中高端产品领域发展严重不足。同时,产品同质化的严重,造成了机床市场环境恶化,产业迫切的需要转型,走向中高端市场。此外,操控系统一直是我国的软肋,除了相关技术人才不足之外,其系统没有一个明确的行业标准,也就是说没有技术参数进行参考研发。在高端操控方面,目前我国机床产业是不能企及,所以需要集中力量攻克中端操控技术瓶颈,以此来一步步的向更高端技术靠拢。

智能化模块化是未来发展方向

  中国机床工具工业协会在2011年10月召开的第六届五次常务理事(扩大)会议通过了《机床工具行业十二五期间工作要点(试行)》,提出把着力提升中高档数控系统和功能部件的配套能力作为行业十二五的重点任务之一;明确提出了十二五期间行业由大变强的三大标志性目标:一是在为重点行业核心制造领域提供装备和服务方面取得突破性进展;二是中高档数控机床国内市场占有率显著提高,中高档数控系统和功能部件国内市场占有率显著提高;三是形成若干世界知名品牌和优势企业。那么机床行业的未来发展趋势具体是怎么样的呢?

  业内人士分析称未来中国数控机床的发展将定位高端、以智能化模块化为主要研发方向、并在严控产品质量上下足功夫。

  主攻高端市场。十二五规划中已明确提出机床制造将聚焦于高端领域,为业内调整产品结构、延伸产品线提供了指导思想。低端市场过于混乱,中端市场长期受到台湾、德国等进口产品挤压是我国机床市场的现况,国产品牌在高端市场份额较低等使得以高端市场作为切入点是唯一选择。

  智能化及模块化作为研发方向。我国人力成本不断攀升,而员工素质却因80及90后的大批进入呈下降趋势,产品质量受人力因素干扰大幅上升。智能化将能有效避免人为因素可能导致的错误,因此,我国加强智能化的深入研发是必然发展方向之一。模块化、标准化也是未来机床制造的发展方向,节约研发投入的同时能够优化产品质量、提升制造效率。鉴于我国目前没有相应制造标准,借鉴他国标准或是制定本国标准并在全国范围进行统一是当务之急。

  严控产品质量。产能精度方面,国内制造与进口产品的差距将近一个百分点,节能环保方面,进口产品已经提高了超过20%的节能利用率,机床的质量更是在可靠性上与进口产品形成较大差距。加强精度、质量的控制,开发环保功能,是国产制造在当下抵御进口产品的唯一办法。

作者:admin 来源:未知 发布于2019-06-04 09:06
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