装备制造:国产数控机床与国外机床的差距有多大

在机床行业,一般把数控机床以轴数为标准,三轴以下的为低档,三至五轴为中高档,五轴以上为高档。对工业来说,生产设备传统与现代区别的标志是传统机床和数控机床,这已成为行业共识。机床单机智能化和自动化即数控机床是机床工业的方向,其高精、高细、高速、柔性、智能,是现代工业的标志。现代装备业正在向极端制造方向发展,一是越来越高大,二是越来越细小,三是越来越复杂,生产工艺高度集成。

中国机床行业经过几代人的拼搏,从1949年只能生产简易皮带机床1600台到2008年机床生产到达61.7万台,成为世界第三大机床生产国,60多年的发展,中国数控机床的设计和制造技术有较大提高,主要表现在三大方面:培训出一批设计、制造、使用和维护的人才;通过合作生产先进数控机床,使设计、制造、使用水平大大提高,缩小了与世界先进技术的差距;通过利用国外先进元部件、数控系统配套,开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床,供应因内市场的需求,但是,国产数控机床与国外的高端机床相比,还是有些差距的,只要体现在以下几个方面:

一、在产品水平上

国产数控金切机床与国外同类机床相比存在一定差距。加工中心与因外产品相比,差距主要在机床的高速、高效和精密上。对于高速加工中心,国外机床在进给驱动上,滚珠丝杠驱动的加工中心快速进给大多在40m/min以上,最高已达到90m/min.直线电机驱动的加工中心已实用化,应用范围不断扩大。国内加工中心快速进给大多在30m/min左右,个别达到60m/min。加小编微信Yuki7557获取10G数控教程,直线电机驱动的加工中心仅试制出样品。国外高速加工中心主轴转速一般都在12000~25000r/min.在结构上都采用适应于高速加工要求的独特箱中箱结构或龙门式结构。

二、在加工精度上

国外卧式加工中心都装有机床精度温度补偿系统,加工精度比较稳定,而国内尚在研发中。国外加工中心定位精度基本上按德国标准验收,行程1000mm以下,定位精度可控制在0.006 0. 01mm以内,而国内定位精度相对较低。另外,为适应未来加工精度提高的要求,国外不少公司还都开发了坐标镗精度级的加工中心。

三、在加工技术上

对高速加工技术国外已进行了多年的研究,对高速加工的机理、机床结构、机床刚性和精度的影响等都有了系统的研究,并开发生产了各种高速铣削中心、高速加工中心,广泛应用于航空铝合金零件和模具加工上。多轴加工技术,因外已广泛应用于各种类型机床上,品种和需求量正在扩大,而我国仅开发出新品,只有个别产品通过了生产验证。干切削和半干切削技术,因为与环保相关,国外特别重视,半干切削---少润滑油润滑技术(MQL) 当前得到了应用,千切削技术也在齿轮加工的高速滚齿机上得到应用,今后将是发展趋势。在国内,也开发了千切削的高速数控滚齿机。

四、在制造技术上

虽然主轴的精磨加工、主轴箱精加工、导轨精加工等方面基本上与国外相当,但是总体制造技术与国外相比差距很大。我国机床制造企业的设备数控化率仅占3% 5%,机床零件的尺寸-致性主要靠人工保证,产品质量受人的因素影响较大,交货期也很难保证。国外机床制造企业的制造设备大多数为数控机床,比较多的企业采用了柔性制造单元、柔性制造系统。还有的企业采用智能网络制造技术,通过计算机网络和智能生产中心对整个生产过程实行智能管理和监控。

五、数控系统的差距

数控系统是数控机床的核心,德国西门子、利勃海尔和日本的马扎克、法拉克掌握着数控系统的最高水平,利勃海尔数控系统16个软件包的费用接近母机费用,软件和母机一起卖,不分开出售,软件利润非常高。目前国内机床企业使用的中高档机床的数控系统基本都是国外进口。

六、在机床可靠性上

国产数控机床与国外产品相比,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5000小时以上,而国产机床大大低于这个数字。因产机床故障率较高是用户反映最强烈的问题之一。

七、其他关键配套件差距

钢铁原料、标准件、螺钉、螺帽等,需要提升国家工业整体水平。此外,工艺、检测等环节目前也达不到世界先进水平。

如今国产数控系统在性能、功能和成套化应用方面均取得了长足进步,并逐渐迈向高端市场,其中,低档数控系统几乎完全取代了进口,中档数控系统在系列化、商品化和产业化方面成效显著。高档数控系统已突破实现了五轴联动功能,并在六轴数控砂带磨床、五轴叶片铣床和车铣复合机床等设备上得到了示范应用。加小编微信Yuki7557获取10G数控教程,此外,中国企业针对零件(如手机壳)的大批量、表面光洁度高等特点,各自开发了多款专用系统和小型高速加工中心,大大降低了生产成本,该市场现已基本被国产系统和主机占领。

国产机床还有很长的路要走,不过,我们也看到了一些国内企业取得的进步,毕竟工业的发展不是一蹴而就的,时间与技术的积累才是王道。

“强者恒强,弱者恒弱”的马太效应?

但有一个事实需要大家清醒的认识到,十年来,中国机床被世界彻底甩开!难道这是“强者恒强,弱者恒弱”马太效应吗?我们如何突破重围呢?

中国是世界第一机床生产和消费大国,年度数控机床的市场规模超过3000亿人民币,全球机床市场三分之一属于中国,如此大的市场容量,怎么十年前我们还有世界TOP10的机床企业,十年后的今天,我们都“养”不出一家能打的机床企业呢?

2008年时,世界机床企业产值排名中,德国通快以25.3亿美刀居首,亚军日本山崎马扎克21.6亿美刀,季军是21.4亿美刀的德国吉德曼(GILDEMEISTER)。其后是日本大隈、日本天田(AMADA)、美国MAG、日本森精机、中国沈阳机床、日本捷太格特(Jtekt)、中国大连机床。TOP10里,两家德国企业,五家日本企业,一家美国企业,两家中国企业。

TOP10的最后一名大连机床,总营收11.7亿美刀。

十年后,2018年,当年排名第一的德国通快营收已超41亿美刀,排名第三的德国GILDEMEISTER的DMG已与排名第七的日本森精机合并为MORI-DMG,年营收同样超过40亿美刀。当年排名靠后的日本捷太格特,凭借机床和汽车零部件两线业务高速发展,年营收规模蹿升超过130亿美刀!连当年籍籍无名的台湾地区的友嘉机床集团,通过不断并购和发展,年营收也超过了22亿美刀。

而当年国际机床十强之一,沈阳机床的年营收如今不足8亿美刀,陷入巨额亏损。另一家十强,大连机床在2017年底破产,债权总额高达224.22亿人民币。中国机床行业的四大支柱企业,沈阳机床、大连机床、秦川机床、昆明机床中,沈阳巨亏、大连破产、昆明退市,只有秦川机床还支撑着,但离世界机床TOP 10的距离很遥远。

中国是世界第一机床生产和消费大国,年度数控机床的市场规模超过3000亿人民币,全球机床市场三分之一属于中国,如此大的市场容量,怎么十年前我们还有世界TOP10的机床企业,十年后的今天,我们都“养”不出一家能打的机床企业呢?

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