近日来,中国首架自主研制的大飞机C919吸引了众多关注。据中国工程院院士、国家大飞机专家委员会主任张彦仲透露,C919将于2015年底首飞,未来还将比肩波音737、空客320,并在经济性、环保性、安全性、舒适性方面更为领先。
无疑,近年来我国在装备制造方面取得一定进展。然而,和世界先进水平相比,我国装备制造的能力仍须进一步提高。比如,有着“装备制造业母机”之称的数控机床,在高端产品方面仍面临着竞争力不强的局面,亟待取得突破。
助力中国制造转型升级
数控机床的水平、品种和生产能力,直接反映了国家综合实力。
“很多关键工业领域产品的发展,都取决于高端数控机床的发展水平。”同济大学教授、现代制造技术研究所名誉所长张曙在接受记者采访时说。
近年来,随着国防、航空、高铁、汽车和模具等重要装备制造行业需求量的大幅增长,我国数控机床也取得了快速发展。
据前瞻产业研究院数据监测中心统计,过去5年,中国数控机床产量的年均复合增长率为37.39%。前瞻产业研究院数控机床行业研究员贺丹阳指出,在相关产业带动下,未来我国数控机床的年均增速将超过10%,到2015年,全国数控系统需求将达40万台套,年销售额将达8500亿元。
同时,当前正值我国经济转型和产业结构调整的重要时期。前瞻产业研究院数控机床行业分析师李佩娟在接受记者采访时表示,制造业在向数字化和智能化转型过程中,对于设备组成部件的性能有了更高的要求,包括精密性、表面质量等。尤其是在一些高新技术产业领域,如航天、通信等。
“下游市场技术需求的转变,对数控机床行业的发展提出了新的挑战。如果数控机床的技术发展能够适应制造业转型升级的需要,则能够起到推进作用,反之则会制约其发展。”李佩娟说。
高端产品待突破
经过多年的发展,我国数控机床技术在高速化、复合化、精密化、多轴化等方面取得了显著进步和一系列突破。
例如,2011年4月在北京举行的第12届中国国际机床展览会上,泰川机床工具集团展出的QMK009数控圆弧锥齿轮磨齿机,弃用了传统的圆柱形砂轮展成磨削法,采用指状砂轮或小直径盘状砂轮,通过多轴联动沿齿廓来磨削大型曲线齿锥齿轮。
“这台新产品颠覆了传统曲线锥齿轮加工的原理和机床设计的理念,以软制胜,有所突破,是原始创新的范例,不仅成为企业的核心竞争力之一,还使我国进入了大型硬齿面曲线锥齿轮加工的世界先进行列。”张曙说。
但从总体发展情况来看,我国高端数控机床技术和国外仍有较大差距。李佩娟表示,由于国内数控系统的体系结构、高速高精控制算法、伺服驱动等的综合差距,使得国内数控系统在高速、高精、五轴加工和智能化功能方面,相对世界先进水平有明显差距。
此外,电主轴、双摆头、转台、纳米精度光栅等功能部件,及整机设计制造的核心技术,也是中国制造高端数控机床的关键制约因素。
张曙告诉记者,我国的高端数控机床,大都是购买国外的功能部件,再加上自己的结构件组装而成的。但是装配起来之后,在精度、可靠性方面和国外的数控机床还有很大差距。因此造成了这样一种尴尬的情况:在很多关键的工业领域不太敢用国产的数控机床。
比如汽车工业,如果单台机床出了问题,会对整个生产系统产生影响。再比如航空航天领域,往往一个零件就要上万元,如果加工报废,也是一笔不小的损失。
“要替代进口,取得用户的信任,不是一年两年就能实现的,而是要经过很多年的积累。”张曙说。
竞争机制须转变
对于我国高端数控机床竞争力不强的局面,张曙认为,一方面是基础研究不够。“很多企业只关心制造机床,却没有研发能力。”另一方面则是人才的问题。“我国现在工程教育的非工程化,使得我们培养出来的人才,工程实践知识较少,创新能力较弱”。
这使得我国高端数控机床大量依赖进口,并在技术上受制于人。比如,有些国外高端五轴联动机床的关键软件就限制出口到中国,甚至连使用部门和安装地点也是有所限制的。
李佩娟认为,要想取得核心技术的突破,应该增加研发经费的投入,并推动企业和学校、研究院等展开合作。
张曙则认为,应该确立新的竞争机制,促使企业转变发展理念。
“国内的机床企业大都关心如何做大。动辄是几千人、上万人的规模。而国外企业则更多追求技术的领先,即让自己的产品在其他产品的生产制造中不可或缺。”张曙说。
在他看来,目前中国机床企业的竞争机制主要是靠价格和数量取胜,缺乏核心技术。随着劳动力、原材料等成本的提高,企业的利润会越来越薄。因此竞争机制亟待转变。
此外,国家政策对于数控机床行业的技术发展也有着重要影响。李佩娟向记者表示,虽然国家分别在2005年和2011年就数控机床行业发展出台了专项规划,但支持力度仍明显不足,因此,国家政策的扶持力度还有待进一步加强。
“只要在技术方面取得突破,凭借着价格和本土化的优势,国产设备还是有较大竞争优势的。”李佩娟说。
