淺析數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)

劉永兵

摘 要： 機(jī)床是裝備制造業(yè)的工作母機(jī)，振興裝備制造業(yè)，首先要振興機(jī)床工業(yè)。數(shù)控機(jī)床具有廣闊的發(fā)展前景，本文分析了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞： 數(shù)控機(jī)床 制造強(qiáng)國(guó) 發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)控技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)中的一項(xiàng)核心技術(shù)，由數(shù)控機(jī)床組成的柔性化制造系統(tǒng)是改造傳統(tǒng)機(jī)械加工裝備產(chǎn)業(yè)、構(gòu)建數(shù)字化企業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，它的發(fā)展一直備受制造業(yè)的關(guān)注，其設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用的水平在某種程度上代表了一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)水平和競(jìng)爭(zhēng)力。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)機(jī)床設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展在市場(chǎng)需求旺盛的情況下，設(shè)備以滿足市場(chǎng)和用戶需求為主，在高性能加工的設(shè)備和技術(shù)上并沒(méi)有進(jìn)行很好的研究和技術(shù)儲(chǔ)備，在市場(chǎng)趨于平穩(wěn)的時(shí)期，我國(guó)的機(jī)床工業(yè)勢(shì)必會(huì)更加缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。因此，國(guó)家將數(shù)控機(jī)床作為重點(diǎn)支持的產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，在發(fā)展規(guī)劃中明確了發(fā)展高速、高精度數(shù)控加工設(shè)備作為主要的支持發(fā)展方向，將提升裝備水平和核心技術(shù)放在重要的位置。

“機(jī)床是裝備制造業(yè)的工作母機(jī)，實(shí)現(xiàn)裝備制造業(yè)的現(xiàn)代化，取決于我國(guó)的機(jī)床發(fā)展水平。振興裝備制造業(yè)，首先要振興機(jī)床工業(yè)，要大力發(fā)展國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床”。振興裝備制造業(yè)，機(jī)床工業(yè)需先行，這是一條經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀規(guī)律。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的拉動(dòng)和國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，中國(guó)機(jī)床工業(yè)行業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)銷兩旺，行業(yè)綜合水平落后的面貌得到改變。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力的快速增長(zhǎng)，我國(guó)制造業(yè)在國(guó)際上的地位日益提高。目前，我國(guó)正處在工業(yè)化的中期階段，制造業(yè)仍然是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體和支柱。但從總體上看，我國(guó)制造業(yè)與先進(jìn)國(guó)家的差距還比較明顯。有人坦言：“無(wú)論今后科學(xué)技術(shù)怎樣進(jìn)步，發(fā)展先進(jìn)的制造業(yè)將是人類社會(huì)永恒的主題，制造業(yè)也將永遠(yuǎn)是人類社會(huì)的‘首席產(chǎn)業(yè)?！痹诋?dāng)今世界上，高度發(fā)達(dá)的制造業(yè)和先進(jìn)的制造技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平的最重要標(biāo)志。制造業(yè)最重要的基礎(chǔ)是裝備制造業(yè)?，F(xiàn)在我國(guó)已是制造業(yè)大國(guó)，但并不是制造業(yè)強(qiáng)國(guó)。目前我國(guó)的裝備制造業(yè)水平有限，以至于不能很好地滿足現(xiàn)代化機(jī)械生產(chǎn)的需要。而現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的主要方向體現(xiàn)在信息化制造方面，其中自動(dòng)化、智能化制造則是裝備制造業(yè)中的主導(dǎo)技術(shù)，這對(duì)于高速、高精度、低消耗的產(chǎn)品制造來(lái)說(shuō)尤為重要。

數(shù)控機(jī)床是近代發(fā)展起來(lái)的具有廣闊發(fā)展前景的新型自動(dòng)化機(jī)床，是高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越來(lái)越合理，其性能﹑精度和效率日趨提高，因此對(duì)加工機(jī)械產(chǎn)品零部件生產(chǎn)設(shè)備——機(jī)床也相應(yīng)提出了高性能﹑高精度與高自動(dòng)化的要求。大批量的產(chǎn)品，如汽車﹑拖拉機(jī)與家用電器的零件，以及航空航天、內(nèi)燃機(jī)、軍工、汽車、船舶等行業(yè)需要的重要加工設(shè)備，尤其是高剛性、高精度、高穩(wěn)定性、高復(fù)合型的精密數(shù)控臥式銑鏜床更是航天和軍工企業(yè)急需的關(guān)鍵設(shè)備。

“十一五”期間，國(guó)家對(duì)裝備制造業(yè)提出要求：變“制造大國(guó)”成為“制造強(qiáng)國(guó)”，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)開發(fā)高檔數(shù)控機(jī)床，提升行業(yè)水平。自主開發(fā)高速精密臥式機(jī)床，研究其相關(guān)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)并取得突破，對(duì)國(guó)家在高端裝備領(lǐng)域擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心競(jìng)爭(zhēng)力，將起到至關(guān)重要的影響。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)高速數(shù)控機(jī)床的需求也越來(lái)越多。2010年9月8日國(guó)務(wù)院召開常務(wù)會(huì)議審議并原則通過(guò)《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，高端裝備制造、節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、新能源、新材料和新能源汽車七個(gè)產(chǎn)業(yè)作為重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)⒓辛α考涌焱七M(jìn)，國(guó)家將加強(qiáng)財(cái)稅金融等政策扶持力度。國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心產(chǎn)業(yè)部部長(zhǎng)馮飛預(yù)計(jì)，未來(lái)十年將是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的十年，到2020年，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)占工業(yè)增加值比重可望達(dá)到20%以上。機(jī)床工業(yè)由于技術(shù)含量和工藝要求極高，屬于技術(shù)和資本密集型產(chǎn)業(yè)，行業(yè)壁壘很高，無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是全球范圍，行業(yè)格局變化都比較緩慢。機(jī)床本屬于機(jī)械行業(yè)，而機(jī)械行業(yè)與下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資密切相關(guān)。下游行業(yè)每年固定資產(chǎn)投資中，約60%用于購(gòu)買機(jī)械產(chǎn)品。設(shè)備工器具購(gòu)置在固定資產(chǎn)投資中的比例保持在20％左右，并長(zhǎng)期保持穩(wěn)定。因此在機(jī)床行業(yè)下游產(chǎn)業(yè)中，固定資產(chǎn)投資的主要部分都是用來(lái)購(gòu)買裝備制造工具——機(jī)床。通過(guò)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，機(jī)床下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資增速遠(yuǎn)快于全社會(huì)平均增速水平。數(shù)控機(jī)床的需求來(lái)自于下游的機(jī)械行業(yè)固定資產(chǎn)投資，2011年汽車及零部件、航空航天設(shè)備、高速列車、軍工、電子信息、電力設(shè)備、船舶、工程機(jī)械、模具等高端裝備業(yè)崛起，行業(yè)產(chǎn)能高速擴(kuò)張，繼續(xù)帶動(dòng)數(shù)控機(jī)床消費(fèi)的高速增長(zhǎng)。羅百輝表示，2011年高端裝備自主創(chuàng)新勢(shì)頭將更為強(qiáng)勁，繼續(xù)帶動(dòng)機(jī)械工業(yè)15%以上的增速。目前我國(guó)正處于重化工業(yè)化時(shí)期，這是超脫于經(jīng)濟(jì)短期波動(dòng)、在近幾十年里對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生巨大影響的因素，對(duì)我國(guó)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展也起著促進(jìn)作用。它與長(zhǎng)期向好的中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)一樣，成為機(jī)械工業(yè)近30年來(lái)持續(xù)快速發(fā)展的最好注解。所謂重化工業(yè)化時(shí)期，也就是工業(yè)化的中期，即從解決短缺為主的開放逐步向建設(shè)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變，煤炭、汽車、鋼鐵、房地產(chǎn)、建材、機(jī)械、電子、化工等一批以重工業(yè)為基礎(chǔ)的高增長(zhǎng)行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，構(gòu)成了對(duì)機(jī)床市場(chǎng)尤其是數(shù)控機(jī)床的巨大需求。中國(guó)已經(jīng)超過(guò)德國(guó)，成為世界第一大機(jī)床市場(chǎng)。數(shù)控機(jī)床已成為機(jī)床消費(fèi)的主流。預(yù)計(jì)2015年數(shù)控機(jī)床消費(fèi)將超過(guò)60億美元，臺(tái)數(shù)將超過(guò)10萬(wàn)臺(tái)。數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是：①平臺(tái)數(shù)字化。②運(yùn)行高速化。③加工高精化。④功能復(fù)合化。⑤控制智能化。⑥伺服驅(qū)動(dòng)高性能控制。中高檔數(shù)控機(jī)床的比例會(huì)大幅增加，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的比例不會(huì)有太大變化，而非數(shù)控的普通機(jī)床的需求將會(huì)大幅度減少。

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