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我國(guó)機(jī)床工業(yè)躍進(jìn)之路

2025China.cn   2009年10月19日
        梁訓(xùn)瑄先生在本文中從研發(fā)體系、信息技術(shù)應(yīng)用、"請(qǐng)進(jìn)來"與"走出去"、技術(shù)創(chuàng)新和人才培育、體制改革及技術(shù)改造等角度對(duì)中國(guó)的跨越性發(fā)展進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

  梁訓(xùn)瑄 現(xiàn)任中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)、上海交通大學(xué)和華中科技大學(xué)兼職教授,曾任機(jī)械工業(yè)部機(jī)床工具局總工程師、局長(zhǎng)。聯(lián)合國(guó)工發(fā)組織機(jī)床生產(chǎn)會(huì)議輪值主席。

  我國(guó)機(jī)床工業(yè)三十年來通過艱苦努力,己建立起較大規(guī)模、較完整體系,奠定了有利的技術(shù)基礎(chǔ),具備相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。進(jìn)入二十一世紀(jì)以來,在中央正確領(lǐng)導(dǎo)下和各方支持下,通過全行業(yè)上下積極奮戰(zhàn),又取得了跨越性的發(fā)展。
整體上說,我國(guó)機(jī)床工業(yè)巳跨入世界行列第一方陣并進(jìn)入世界前列?,F(xiàn)就我國(guó)機(jī)床工業(yè)取得跨越性發(fā)展的基本經(jīng)驗(yàn)作一初步總結(jié)。

  研發(fā)體系發(fā)揮攻關(guān)作用

  我國(guó)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)力量由三部分組成,即企業(yè)的研發(fā)基地、高等院校研究部門和專門設(shè)置的研究機(jī)構(gòu)(七所一院),前兩者的性質(zhì)與國(guó)外機(jī)床工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家類似,后者只有個(gè)別國(guó)家與地區(qū)采取相近方式。這三個(gè)方面的研發(fā)力量從不同角度為機(jī)床工業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

  企業(yè)的研發(fā)基地為產(chǎn)品創(chuàng)新、性能升級(jí)作出成效的事例很多:如秦川機(jī)床集團(tuán)技術(shù)研究院在2002年研發(fā)的高效數(shù)控七座標(biāo)六聯(lián)動(dòng)蝸桿型砂輪磨齒機(jī),達(dá)到世界先進(jìn)水平并填補(bǔ)國(guó)際上品種規(guī)格的空白;上海機(jī)床廠及險(xiǎn)峰機(jī)床廠的國(guó)家技術(shù)中心開發(fā)出的數(shù)控高精度超重型軋輥磨床進(jìn)入了世界先進(jìn)行列。沈陽、大連、齊一、齊二、濟(jì)二、光洋等都擁有企業(yè)自身具有實(shí)力的研發(fā)機(jī)構(gòu)。

  高等院校科研隊(duì)伍以基礎(chǔ)共性技術(shù)、前沿技術(shù)、軟件技術(shù)研究見長(zhǎng),除了自成體系取得研究成果,還與企業(yè)結(jié)合開發(fā)產(chǎn)品,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),取得了虛擬軸(并聯(lián))機(jī)床等前沿技術(shù)產(chǎn)品的成就。另外,高校設(shè)置生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)公司,將專項(xiàng)優(yōu)異科研成果轉(zhuǎn)化為機(jī)床商品的作法可能是世界機(jī)床業(yè)中較為特殊的方式,中南大學(xué)研發(fā)的達(dá)到世界先進(jìn)技術(shù)的弧齒錐齒輪磨齒機(jī),華中科技大、清華、西安交大的快速成型技術(shù)都是由開發(fā)得出成果而自身直接進(jìn)入市場(chǎng)。

  我國(guó)機(jī)床工業(yè)領(lǐng)域的獨(dú)立研究單位,一直承擔(dān)基礎(chǔ)共性研究開發(fā)工作,具有以多項(xiàng)基礎(chǔ)共性技術(shù)的集成開發(fā)頂級(jí)產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì),經(jīng)過科研體制改革,具備科技先導(dǎo)型企業(yè)性質(zhì),活力更為增強(qiáng),例如北京機(jī)床研究所的納米技術(shù)機(jī)床,都是體現(xiàn)我國(guó)研發(fā)實(shí)力的事例。

  研發(fā)能力具體體現(xiàn)在針對(duì)特殊需要的品種上,為神州載人飛船燃燒室加工的特種銑床,為核電鍋爐加工的特高行程立車,為世界最大口徑大視野天文望遠(yuǎn)鏡零件加工的專用設(shè)備,都一一交了滿意答卷。

  作為制造加工手段的機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域,近年稱得上變革性的技術(shù)首推并聯(lián)結(jié)構(gòu)(虛擬軸)機(jī)床的出現(xiàn)和快速原型制造技術(shù)的登場(chǎng)。

  并聯(lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床在上個(gè)世紀(jì)九十年代初期,美國(guó)英格索爾公司以商品形式于美國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上露面,另有瑞典、法國(guó)、日本、俄羅斯、波蘭、韓國(guó)的幾家機(jī)床企業(yè)或高校、科研單位提出大同小異的不同類型試驗(yàn)品投石問路,此后進(jìn)入小批量商品投放市場(chǎng)者以瑞典尼阿斯公司較突出,美國(guó)辛辛納弟公司、德國(guó)DMG、沈陽機(jī)床集團(tuán)以這一原理在傳統(tǒng)的臥式鏜銑床基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上,實(shí)現(xiàn)主軸部件多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)動(dòng)作,具有另外的新意。

  我國(guó)科技界特別是高??蒲腥后w以創(chuàng)新的銳敏感和實(shí)力幾年內(nèi)同樣取得突破,進(jìn)入并聯(lián)結(jié)構(gòu)的機(jī)床的研制領(lǐng)域(例如哈工大-哈量,天津大學(xué)-天津一廠,清華大學(xué)-大連機(jī)床集團(tuán),清華大學(xué)-昆明機(jī)床廠、秦川與西北理工大的組合,),同時(shí)還出現(xiàn)結(jié)合不同用途巧妙地運(yùn)用串聯(lián)-并聯(lián)結(jié)構(gòu)、達(dá)到專門化加工的目的。清華大學(xué)-齊齊哈爾第二機(jī)床集團(tuán)研制的混聯(lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床已通過正式鑒定是中國(guó)獨(dú)創(chuàng),都已在中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上登場(chǎng),并用于哈爾濱電機(jī)廠的水電設(shè)備制造生產(chǎn)中,以上這些創(chuàng)新之舉,說明我國(guó)在機(jī)床前沿技術(shù)探索的銳敏性和具備軟硬件基礎(chǔ)實(shí)力。

  哈量集團(tuán)在與哈工大合作開發(fā)的六桿并聯(lián)機(jī)床(巳批量生產(chǎn)四臺(tái)應(yīng)用于哈爾濱汽輪機(jī)廠葉片加工)的基礎(chǔ)上,最近又與瑞典EXECHON公司合作開發(fā)三桿結(jié)構(gòu)的最新并聯(lián)機(jī)床,性能提高、應(yīng)用范圍更廣,適合航天航空機(jī)車工業(yè)中、小件及機(jī)翼、機(jī)艙等超長(zhǎng)超大工件加工。

  快速成型技術(shù)是近十多年來出現(xiàn)的一種加工原理上的巨大變革,與具有長(zhǎng)遠(yuǎn)歷史的去除材料(切削、沖剪)的加工方法不同,快速成型技術(shù),實(shí)際上是背離傳統(tǒng)加工方法,反其道而行之的以材料堆積成型(或稱為增材制造方法)達(dá)到制造工件的一種方法,對(duì)于制造原型工件(即將設(shè)計(jì)構(gòu)思快速制成實(shí)體,從而檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的可行性)縮短產(chǎn)品試制周期具有革命性意義,這是材料科學(xué)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、高精度硬件技術(shù)的邊際學(xué)科有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。國(guó)際上掌握此項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家不多,而我國(guó)已有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)與產(chǎn)品,較突出者有華中科技大學(xué)、清華、西安交大、北京科技大,中北大學(xué),科學(xué)院大恒公司以及幾個(gè)民營(yíng)科技先導(dǎo)型企業(yè)。按分層實(shí)體制造(LOM)、熔融沉積成形(FDM)、紫外激光固化(SLA)、激光選區(qū)燒結(jié)(SLS)、金屬粉末注射成型(MIM)的不同原理的已有年產(chǎn)過百臺(tái)產(chǎn)品投放市場(chǎng),進(jìn)入了世界先進(jìn)行列,并向新加坡出口了技術(shù)。特別適合航天航空工業(yè)特殊結(jié)構(gòu)形狀和特殊材料零件原型制造和小批量生產(chǎn)。

  機(jī)床工業(yè)造型設(shè)計(jì)技術(shù)是集人機(jī)工程學(xué)、環(huán)境藝術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)為一體的新技術(shù),為了提高機(jī)床產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力,我國(guó)在湖南大學(xué)專門設(shè)置了數(shù)控機(jī)床造型設(shè)計(jì)研究中心,這在世界范圍也是較為獨(dú)特的作法,這一中心擁有一流的人機(jī)實(shí)驗(yàn)室用于人體因素和人性化設(shè)計(jì)研究,為北一、沈一、濟(jì)一、長(zhǎng)城、多棱等十幾家重要機(jī)床制造廠數(shù)十種產(chǎn)品進(jìn)行外觀設(shè)計(jì),創(chuàng)造獨(dú)特個(gè)性識(shí)別風(fēng)格,投入市場(chǎng)取得顯著效果,用戶普遍反映我國(guó)機(jī)床的直接感觀,連續(xù)上了幾個(gè)臺(tái)階,優(yōu)秀產(chǎn)品的外觀具有時(shí)代感、實(shí)用性,受到市場(chǎng)歡迎。這一研究中心開發(fā)的"基于知識(shí)的智能化輔助網(wǎng)絡(luò)協(xié)同造型設(shè)計(jì)系統(tǒng)",包括機(jī)床外覆蓋件造型圖庫、機(jī)床人性技術(shù)知識(shí)庫,建立在國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上的服務(wù)體系以協(xié)同并行方式,貫穿于整個(gè)機(jī)床產(chǎn)品開發(fā)的全過程,作為企業(yè)設(shè)計(jì)資源的延伸,面向機(jī)床行業(yè)。

  納米加工及亞微米加工技術(shù)及設(shè)備,是當(dāng)代超高精度技術(shù)前沿,北京機(jī)床研究所已奪得若干制高點(diǎn),應(yīng)用于核聚變及IT產(chǎn)業(yè),投入市場(chǎng)的幾種產(chǎn)品已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。哈工大進(jìn)行了一系列有關(guān)的基礎(chǔ)科研工作,為進(jìn)一步開發(fā)作好鋪墊。
上述各項(xiàng)在技術(shù)前沿進(jìn)行的探索并取得成效,不僅說明我國(guó)機(jī)床業(yè)界的科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新思維活躍,也體現(xiàn)實(shí)力不凡,有所建樹,這是我國(guó)機(jī)床工業(yè)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)搶占世界技術(shù)制高點(diǎn)的后發(fā)優(yōu)勢(shì)所在。

  廣泛應(yīng)用信息技術(shù)

  現(xiàn)代化經(jīng)營(yíng)管理不斷完善和信息技術(shù)應(yīng)用強(qiáng)化,已成為世界范圍制造業(yè)提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)于制造業(yè)企業(yè),信息技術(shù)是一種提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益極其有效的武裝,其技術(shù)構(gòu)架內(nèi)涵主要是計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。相對(duì)于世界范圍的機(jī)床工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)機(jī)床工業(yè)起步不晚,步伐不慢,應(yīng)用效果明顯。

  計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的最基本、能最快體現(xiàn)實(shí)效的部分,是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì);從二維制圖到三維實(shí)體造型,進(jìn)而應(yīng)用到提高設(shè)計(jì)成效的有限元分析、計(jì)算機(jī)輔助試驗(yàn)。我國(guó)機(jī)床工業(yè)的主要企業(yè)不少已開展十余年并分別進(jìn)入廣泛應(yīng)用階段。與國(guó)際同行同享此中實(shí)惠。

  計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)中的有關(guān)輔助管理技術(shù),在我國(guó)機(jī)床工業(yè)企業(yè)中已初步涉足(國(guó)外情況類似),機(jī)床企業(yè)中早期應(yīng)用現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)(CIMS)者有北一、濟(jì)一、齊一等,在近年網(wǎng)絡(luò)技術(shù)興起,機(jī)床企業(yè)建立局域網(wǎng)用于企業(yè)內(nèi)溝通信息者甚多,有的已配合實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享和逐步推行ERP,走在前列的有漢川機(jī)床廠、濟(jì)二、沈陽集團(tuán)、阿奇-夏米爾公司,取得不同程度進(jìn)展的還有寧江機(jī)床廠、無錫機(jī)床廠、上海機(jī)床廠、上海第一機(jī)床廠、武重、沈一、寶雞機(jī)床廠、民營(yíng)日發(fā)機(jī)床公司等。

  不少?gòu)S家建立了活躍的企業(yè)網(wǎng)站,用以向世界用戶推介自己的產(chǎn)品,有的已經(jīng)開始電子商務(wù)活動(dòng)。

  在企業(yè)中推行信息技術(shù)取得加速產(chǎn)品開發(fā),提高生產(chǎn)管理效益,溝通供應(yīng)、銷售信息,加快市場(chǎng)反應(yīng),從而增加企業(yè)效益,因而是世界機(jī)床工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的手段。在這方面,隨著國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)環(huán)境改善提速,我國(guó)機(jī)床工業(yè)正大力推廣應(yīng)用。

  
"請(qǐng)進(jìn)來"與"走出去"

  我國(guó)機(jī)床工業(yè)與海外生產(chǎn)、技術(shù)合作,引進(jìn)技術(shù)及人才、融資合資、接受獨(dú)資辦廠,正在陸續(xù)開展,見諸成效的超過百項(xiàng),對(duì)適應(yīng)市場(chǎng)需求、提升產(chǎn)品性能水平產(chǎn)生了良好效果。

  中央一再?gòu)?qiáng)調(diào)的"走出去"的方針對(duì)于當(dāng)前我國(guó)機(jī)床工具行業(yè)具有現(xiàn)實(shí)重要指導(dǎo)促進(jìn)作用。最近五年來,我國(guó)機(jī)床工業(yè)走出國(guó)門進(jìn)行海外并購(gòu)國(guó)際知名機(jī)床工具行業(yè)企業(yè)的行動(dòng),進(jìn)展順利。成功并購(gòu)美國(guó)兩項(xiàng)、日本兩項(xiàng)、法國(guó)一項(xiàng)、德國(guó)五項(xiàng),大連機(jī)床集團(tuán)率先起步,北一、沈陽、杭州、秦川、哈量、上海、星火、齊二等集團(tuán)先后都取得成效。機(jī)床工業(yè)的海外企業(yè)并購(gòu),在我國(guó)裝備制造工業(yè)中,產(chǎn)生了開路先鋒作用。是一種直接獲取境外高水平技術(shù)資源和有效利用成熟國(guó)際銷售網(wǎng)絡(luò)的途徑,(也可借船出海銷售本企業(yè)適合國(guó)際需求的產(chǎn)品),同時(shí)可以有效培養(yǎng)有關(guān)技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理、營(yíng)銷人才,提高融入國(guó)際交往的能力和有利于提高國(guó)際知名度,是我國(guó)機(jī)床工業(yè)歷經(jīng)采購(gòu)先進(jìn)生產(chǎn)力(裝備)、單項(xiàng)技術(shù)引進(jìn)、來圖加工、合作開發(fā)及合作生產(chǎn)四個(gè)歷史階段的一種延伸和升級(jí)。這也是我國(guó)融入世界經(jīng)濟(jì)大循環(huán)中值得積極采取的一種措施。

  重視技術(shù)創(chuàng)新和人才培育

  國(guó)際機(jī)床市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要制勝因素是技術(shù)創(chuàng)新,機(jī)床產(chǎn)品對(duì)于用戶而言,關(guān)心的是其使用價(jià)值,因此要成功地開發(fā)新產(chǎn)品,特別是專用產(chǎn)品,有效的辦法是與用戶結(jié)盟(特別是軍工用戶),并深入掌握使用工藝(機(jī)床產(chǎn)品本身的制造工藝,可以說機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)過多年實(shí)踐已基本掌握,而用戶積累的工藝經(jīng)驗(yàn),則是取之不盡的源泉)以使得所開發(fā)的新品能為用戶帶來滿意效益。

  機(jī)床設(shè)計(jì)中的一些基礎(chǔ)技術(shù)、新技術(shù)是保證新產(chǎn)品能夠勝人一籌的依據(jù)。研發(fā)工作應(yīng)當(dāng)有所超前、有所加強(qiáng)、有所儲(chǔ)備,才能使企業(yè)產(chǎn)品不斷推陳出新,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取勝。

  在產(chǎn)品研發(fā)中取得和實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新,對(duì)企業(yè)來說,關(guān)鍵是技術(shù)和技藝人才,加強(qiáng)培育這方面的人才,是當(dāng)前和今后永無止境的重任。

  除了產(chǎn)、學(xué)、研、用(戶)結(jié)合,設(shè)立博士后工作站包容各方精英,我國(guó)機(jī)床行業(yè)還在國(guó)外建立了一批設(shè)計(jì)開發(fā)基地,吸收國(guó)外人才和就近獲取國(guó)外最新技術(shù)信息,開發(fā)前沿新產(chǎn)品,還可培養(yǎng)一批又一批國(guó)內(nèi)專業(yè)人才。
  
  
體制改革及技術(shù)改造卓有成效

  我國(guó)機(jī)床工業(yè)所有制由原來國(guó)有及集體所有占絕大部分,已改變?yōu)榘雌髽I(yè)數(shù)計(jì)國(guó)有占13%,民營(yíng)占73%,三資占14%,而按總產(chǎn)值計(jì),國(guó)有企業(yè)仍占一半左右。

  國(guó)有企業(yè)逐步形成大集團(tuán),如沈陽、大連機(jī)床集團(tuán)已在世界機(jī)床行業(yè)中排名在前十名之內(nèi),齊二、秦川、重慶等機(jī)床集團(tuán)陸續(xù)崛起。

  民菅企業(yè)中涌現(xiàn)一批后起之秀如光洋、精雕、海天、日發(fā)、新瑞、精誠(chéng)、中大創(chuàng)遠(yuǎn)、凱帥、一派、四開、杰克等,發(fā)揮"小強(qiáng)人"優(yōu)勢(shì),在開拓創(chuàng)新、發(fā)展新產(chǎn)品方面,貢獻(xiàn)很大、很有特色。

  國(guó)有改為民資控股的如寧江、杭州、漢川、華鼎、齊一、星火等。增添了發(fā)展動(dòng)力,繼續(xù)沖鋒陷陣。

  近年來機(jī)床企業(yè)通過土地置換,易地新建并大規(guī)模技術(shù)改造者有沈一、大連、北一、武重、哈一工、華中數(shù)控等。大規(guī)模擴(kuò)建改造者如寧江、秦川、齊一、齊二、漢川、長(zhǎng)征、安陽等及一批中小機(jī)床廠、凱特、博特等功能部件廠,這些企業(yè)經(jīng)歷新建或改造后,生產(chǎn)環(huán)境面貌一新,管理水平大幅度提高,設(shè)備更新優(yōu)化,科研條件改善,堪與國(guó)外先進(jìn)企業(yè)看齊。

  當(dāng)前世界范圍的經(jīng)濟(jì)危機(jī),不可避免地已對(duì)我國(guó)機(jī)床工業(yè)產(chǎn)生影響。危機(jī)與挑戰(zhàn)并存,應(yīng)對(duì)的積極措施,在于調(diào)整結(jié)構(gòu),拋棄對(duì)低檔產(chǎn)品領(lǐng)域的留戀,下苦功夫充實(shí)技術(shù)實(shí)力,提高產(chǎn)品性能及質(zhì)量和個(gè)性化,擴(kuò)大為用戶服務(wù)的領(lǐng)域,滿足用戶的新要求。特別是瞄準(zhǔn)我國(guó)軍、民裝備制造業(yè)仍在發(fā)展的高端市場(chǎng)需求,頂替進(jìn)口,奪取應(yīng)當(dāng)占有但尚未拿下來的市場(chǎng)份額,并爭(zhēng)取發(fā)展有針對(duì)性的出口,這既是我國(guó)機(jī)床工業(yè)當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)的有效出路之一,也是應(yīng)盡的責(zé)任。

  我國(guó)機(jī)床工業(yè)為增強(qiáng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防制造業(yè)服務(wù),是十分崇高的使命。過去我們的工作存在很多缺陷和不足,現(xiàn)在擺在我們面前的將是更為繁重的任務(wù)。任重道遠(yuǎn),時(shí)不我待,我國(guó)全機(jī)床行業(yè)必須奮力前進(jìn),迎接更大的挑戰(zhàn)。(文/ 梁訓(xùn)瑄)

 

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