我国中高档数控机床九大发展方向

中国机床工具在金属切削机床拥有量和产量中，粗加工机床少，精加工磨床多。　　　　

在主机设计上，技术精湛、结构变化较多，各类机床系列完整，金属切削机床和成形机床的品种在3000种以上，尤其是各种齿轮机床、刀具磨床品种更为齐全与主机配套的基础零部件、刀具、NC系统等性能先进，并有多家全球着名的名牌企业和名牌产品。如生产液压件的，品种、系列、规格齐全，在80年代后期，多个国家和厂家引进了中国的产品并进行合作，中国机床世界闻名。　　　　

2002年以来，中国成为世界机床消费第一大国，2010年全球主要28个机床生产国机床消费总额为598.9亿美元，中国消费占比45.6%。由于国产机床的质量、内在性能不能很好地满足用户的需求，依然处在“低端混战，高端失守”的不利局面，导致近几年机床进口骤增，2011年上半年我国金切机床进口50.1亿美元，同比增长58.3%。目前高精尖产品市场被西方发达国家占领。　　　　

过去十年，机床行业的发展更多地依靠持续强劲的国内市场需求拉动、相对廉价的劳动力成本优势和国家产业政策的有力支持，企业依靠的是政策性的自然增长;比较而言，技术进步和管理升级所发挥的作用相对有限。据国际模协秘书长罗百辉介绍，目前，从机床结构、总体参数上看，中外企业的中高端数控机床相差不大，同质化竞争剧烈。中高端机床的市场竞争已经发展成为产品技术水平与企业经营管理能力的综合竞争。普通机床在欧美日等工业化国家已经成为维修工具，其应用已经从工业化大生产逐步转变为粗加工、车间零配件维修;经济型数控机床是中国独有的，是普通机床的升级产品，市场容量有限。受国情的影响，普通机床及经济型数控需求将长期存在，但产品生命周期将逐步进人衰退期。“十二五”期间，机床工具行业提出发展中高档数控机床是工作的要点，毋庸置疑，企业转型、摆脱以规模扩张为主的发展模式、重点发展中高端数控机床，将是企业未来的主攻方向。　　　　

1.以市场为出发点　　　　

产品经营要以市场为出发点，服务于目标客户，重点发展市场容量大、发展潜力强的数控车、立加、卧加、龙门、数控铿、数控磨床等中高档数控机床，不可盲目地追求机械结构的新颖、精度指标的高超。台湾机床企业大多将产品定位在量大面广的中档数控机床上，虽然技术上与德国、日本等水平有差距，但经济实用，可以满足大多数用户的需求，机床企业实现了年均30%～40%的增长。近几年，森精机推出X系列、DMG推出E系列等经济型数控机床，均以价位略低、经济实用，进军国内市场，在华销售实现了快速增长。　　　　

产品研发应突出机床卖点，以森精机X系列为例，X系列涉及NLX数控车、NVX立加、NHX卧加及NTX复合机，四个主力型号主要特点为高刚性、热变形对称、节能环保、机型丰富等;另外每一款机床又别具特点，NLX数控车总耗电量减少30%、润滑油消耗减少15%，NVX立加高刚性三轴滑轨快移速度30m/min，NHX卧加高速高精度快移速度60m/min、定位精度2.5μm，NTX复合机高精高效采用了独有技术DDM、ORC和BMT，机床宽度减少1m、占地减少30%。　　　　

2.总体规划，调整产品结构　　　　

梳理企业现有产品，总体规划机床型谱，下大力气调整产品结构，不追求产品线大而全，要深人分析主要产品的盈利能力，重点发展规模效益好、盈利能力强的中高端数控产品，淘汰不盈利产品。实施精品工程，结合企业几年的产品销量、利润水平、技术水平、产品稳定性等综合因素，分析市场现况、趋势和企业现实，集中有限的资源，聚焦到最能成功且有发展前景的主要产品上，打造精品形成龙头，以龙头产品带动系列产品，形成细分领域的优势机床产品。对企业管理而言，多不如少，少不如精，企业如果谋求长远的发展，依靠混乱的多产品战略是几乎不可能的。要学习台湾机床行业，无论是主机厂、功能部件厂还是配套工厂，产品技术成熟、质量稳定，每家均有专长。　　　　

3.协同设计，提高标准化、通用化水平　　　　

数控机床是电子信息技术与传统机床技术相结合的机床一体化产品，融合了机、电、液、气等工程学科，是系统性工程。产品设计要实施产、供、销协同设计，实现用合理的设计控制机床成本。　　　　

产品设计是企业生产组织的源头，一切生产活动全部是按照图纸、工艺而具体展开的，因此产品质量、成本与交货期是由产品设计所决定的，产品设计中主体结构、尺寸标注、公差配合、零部件的选用应尽量采用标准化，产品开发中设计人员要主动考虑是否能将外形或功能相近的零部件做成通用的。　　　　

通用性、模块化可以最大限度满足用户个性化的需求，加快交货进程。通用件产销量大，便于车间组织，可以大幅度提高加工与装配的工作效率，而且批量订购也降低了采购成本。通用化是标准化作业的基础，标准化作业不仅可以提升效率而且还可以稳定产品质量。

4.工艺标准化提高产品质量　　　　

“工欲善其事，必先利其器。”任何一种产品，要具有高水平的产品质量，应具备先进的工艺标准。生产工艺贯穿于生产的各个环节，工艺文件保证生产活动的有序进行，实现提高产品质量、减少生产准备、降低成本、提高劳动生产率等目标。因此，对企业来说，要想有好的产品质量，工艺保证是一个实实在在的内容。　　　　

机床企业80后、90后青年员工是加工、装配的主力，工作经验的不足导致产品质量的不稳定。标准化作业是解决该问题最行之有效的方法。标准化、图示化、数据化的精益制造理念是机床企业一直不断探索的。为DMG的装配现场，工艺手册、图板随时为工人服务。　　　　

关注细节，以直线导轨的安装为例，应严格参照图纸、工艺要求及标准化作业指导书来进行，采用力矩扳手在规定力矩下，将导轨压块和导轨分别安装到位，并且做下标记，便于日后维护与调整。　　　　

而目前很多行业企业的装配现场，工人打表找正后，仅使用普通内六角扳手将导轨及压块拧紧固定。

5.孕育未来，加大基础理论的研究　　　　

通过多年的发展，国内机床企业已经掌握了数控机床的基本机械结构，可以初步预测在未来10一20年数控机床的主体机械结构不会发生大的变化，未来数控机床将向高精、高效发展，因此电主轴、直线电机等高效功能部件将应用于传动系统，控制技术特别是基于INTERNET的远程维护与管理、五轴联动控制技术、人机工程操作技术，热变形及其补偿是机床技术发展的重点。　　　　

机床作为综合学科，基础理论的研究只有靠自己，基础理论的研究涉及机床结构、震动控制、温度控制、噪声控制、刀具应用、数控系统应用、动态控制等众多领域，目前这些方面在机床企业实际应用还是空白。另外，五轴控制技术，主轴系统、进给系统、数控系统、电气控制方面的功能部件研究国内一直没有实质性突破，关键技术还没有掌握，只有自主研发才能突破关键技术。　　　　

6.稳定质量提升单机品质　　　　

发展机床首先是稳定单机产品质量，提升品质，从国内用户大量进口中高端机床可见，进口机床从产品档次上仅仅略好于国内企业，用户不惜花费重金看中的是进口机床的品质，在意的是产品的精度与可靠性。与国际先进水平相比，中国机床在加工精度、可靠性、效率、自动化、智能化和环保等方面还存在较大的差距。国外加工中心机床精度按德国VD13441标准，行程1000mm以下，定位精度可控制在0.006～0.01mm以内，而国内相对较低，控制在0.01～0.02mm;在机床可靠性上存在明显差距，平均无故障时间(MTBF)国外机床都在5000h以上，而国产机床大大低于这个数字。整体不足之处集中在关键的制造水平，机床精度及稳定性，机床平均无故障时间，以及机床应用领域基础研究等方面。　　　　

7.精心制造，实施全面质量管理　　　　

严格遵守工艺规范，实施全面质量管理，学习丰田公司的全面质量管理(TQM)，强调质量是生产出来的而非检验出来的，由生产中的质量管理来保证产品的最终品质。在每道工序进行时，均注意质量的检测与控制，保证及时发现质量问题，培养员工的质量意识。发现问题，立即停止生产，直到解决，避免出现不合格和有问题产品流人下一道工序。　　　　

选好外购件、外协件生产厂家。合格的原材料是生产出优质产品的物质基础。机床必须选用高性能、高可靠性的数控系统，伺服驱动装置，配套功能部件，电器元件，检测元件，才能保证机床可靠性。要强化外购件的管理，使其产品质量在可控范围内。　　

尺寸精度IT7～IT8级IT5～IT6级　　　　

圆度0.015～0.O2Omm0.005～0.O10mm 　　　　

同轴度0.200～0.O3Omm0.015～0.O2Omm 　　　　

定位精度0.030～0.O5Omm0.010～0.O15mm 　　　　

表面粗糙度Ra1.6～3.2μm0.8～1.6μm 　　　　

8.持续改进不断完善产品内在质量　　　　

任何产品只有经不断的完善，不断的持续改进才能弥补设计缺陷，完善制作工艺路线，在实际应用中总结经验，不断提高产品的内在质量。从1950年至2000年的50年内，加工精度提升100倍左右，即加工精度平均每8年提高1倍，当前的普通加工精度已达到上世纪50年代的精密加工水平。加工手段、制造水平不断更新，用户的需求也与日剧增。　　　　

汽车行业每半年更新一次，国际机床企业基本上2～3年产品更新一次，而国内机床产品主体结构、性能升级变化缓慢，很多部件结构设计之后便没有大的更改过，一直沿用至今。持续改进可以弥补先天设计不足，适应现代设计、工艺制造水平，可以说持续改进是和新产品开发同样重要的技术工作。　　　　

9.深入进行客户工艺研究　　　　

“十二五”期间机床行业发展的第一个目标，是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。航空航天、船舶、汽车和发电设备制造是机床工具行业最重要的服务领域，是典型的高端细分市场。　　　　

客户购买设备的目的是用于生产获得利润，罗百辉认为，“十二五”期间行业企业应重点研究高端客户、大客户的产品和工艺需求，按照客户的需求，量身定制，为客户提供所需的个性化的服务。特别是为批量生产用户提供生产线，配备技术服务，实施交钥匙工程。机床行业的“交钥匙”工程主要体现在按用户工艺要求和生产纲领，提供零件加工的成套解决方案，不仅仅是为用户提供单台的机床设备，更包含加工工艺、机床、夹具、刀具、检验测量、软件等诸多内涵。这方面应重点学习美国HAAS的客户工艺研究。HAAS机床定期推出杂志，从用户的角度介绍其产品实际应用;手机平台网站为用户提供哈斯机型列表、描述、规格和价格信息。内置高级刀具管理〔ATM)功能，在很大程度上简化了指定、调用和管理备用刀具等操作。

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