十一五數(shù)控機床成績斐然
進入“十一五”以來，國家相繼頒布了《加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》和《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃》；2009年，為應對國際金融危機的沖擊，國務院又出臺了《國家裝備制造業(yè)振興規(guī)劃》。在振興裝備制造業(yè)的國策之下，國家出臺了一系列政策對行業(yè)進行大力扶持，產(chǎn)業(yè)政策、進出口政策、稅收政策都極大地推動了機床行業(yè)近幾年來的持續(xù)快速發(fā)展，其中的稅收優(yōu)惠政策給企業(yè)帶來的實惠使企業(yè)的盈利大幅度增加。政策的大力扶持給予了行業(yè)特殊的優(yōu)勢，在一定程度上保證了行業(yè)的快速發(fā)展和較高的安全邊際。
數(shù)控機床屬于金屬切削機床制造業(yè)?，F(xiàn)代機械制造中加工機械零件的方法很多:除切削加工外，還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等，但凡屬精度要求較高和表面粗糙度要求較細的零件，一般都需在機床上用切削的方法進行最終加工。而金屬切削機床是用切削的方法將金屬毛坯加工成機器零件的機器。中機聯(lián)數(shù)據(jù)顯示，2010年，數(shù)控金屬切削機床增長突出，產(chǎn)量同比增長66.71%，增速比上年提高67.17個百分點。而在過去10年里，我國數(shù)控金屬切削機床產(chǎn)量年均復合增長率也只有31.93％。2010年的增長數(shù)據(jù)意味著數(shù)控金屬切削機床的發(fā)展已經(jīng)步入新階段。
過去5年我國數(shù)控機床產(chǎn)量的年均復合增長率為37.39%，過去10年年均復合增長29.94%，過去15年復合增長22.10%。在國家振興裝備制造業(yè)和國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的帶動下，我國設備工具購置投資增長率在未來5～10年內(nèi)將持續(xù)維持20%左右的水平，機床行業(yè)的需求仍將保持高速增長。國際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應商協(xié)會負責人羅百輝表示，在需求的拉動下，我國數(shù)控機床產(chǎn)量保持高速增長，隨著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整的深化，數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)設備類的上市公司的高成長有望延續(xù)。2010年數(shù)控機床消費超過60億美元，臺數(shù)超過10萬臺，表明了數(shù)控機床已成為機床消費的主流，我國未來數(shù)控機床市場巨大。
目前，沈陽機床、秦川發(fā)展是中國金屬切削機床領域的龍頭企業(yè)，切削機床市場的繁榮將直接提升其經(jīng)營業(yè)績。去年底，沈陽機床已經(jīng)宣布業(yè)績增長5倍以上。
中機聯(lián)數(shù)據(jù)還顯示，2010年數(shù)控機床需求的快速增長帶來數(shù)控系統(tǒng)的巨大需求，全年數(shù)控系統(tǒng)設備同比增長一倍以上。數(shù)控系統(tǒng)設備行業(yè)的上市公司包括華東數(shù)控、昆明機床、法因數(shù)控、南通科技。
十二五數(shù)控機床發(fā)展迎春
2010年9月8日國務院召開常務會議審議并原則通過《國務院關于加快培育和發(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、生物、新能源、新材料和新能源汽車七個產(chǎn)業(yè)作為重點領域?qū)⒓辛α考涌焱七M，國家將加強財稅金融等政策扶持力度。國務院發(fā)展研究中心產(chǎn)業(yè)部部長馮飛預計，未來十年將是戰(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)增加值比重可望達到20%以上。
機床工業(yè)由于技術含量和工藝要求極高，屬于技術和資本密集型產(chǎn)業(yè)，行業(yè)壁壘很高，無論在國內(nèi)還是全球范圍內(nèi)，行業(yè)格局變化都比較緩慢。機床本屬于機械行業(yè)，而機械行業(yè)與下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資密切相關。下游行業(yè)每年固定資產(chǎn)投資中，約60%用于購買機械產(chǎn)品。設備工器具購置在固定資產(chǎn)投資中的比例保持在20％左右，并長期保持穩(wěn)定。因此在機床行業(yè)下游產(chǎn)業(yè)中，固定資產(chǎn)投資的主要部分都是用來購買裝備制造工具——機床。通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，機床下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資增速遠快于全社會平均增速水平。數(shù)控機床的需求來自于下游的機械行業(yè)固定資產(chǎn)投資，2011年汽車及零部件、航空航天設備、高速列車、軍工、電子信息、電力設備、船舶、工程機械、模具等高端裝備業(yè)崛起，行業(yè)產(chǎn)能高速擴張，繼續(xù)帶動數(shù)控機床消費的高速增長。羅百輝表示，2011年高端裝備自主創(chuàng)新勢頭將更為強勁，繼續(xù)帶動機械工業(yè)15%以上的增速。
目前我國正處于重化工業(yè)化時期，這個是超脫于經(jīng)濟短期波動、在近幾十年里對中國經(jīng)濟產(chǎn)生巨大影響的因素，對我國機械工業(yè)的發(fā)展也一直起著促進作用。它與長期向好的中國宏觀經(jīng)濟一樣，成為機械工業(yè)近30年來持續(xù)快速發(fā)展的最好注解。所謂重化工業(yè)化時期，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經(jīng)濟強國轉(zhuǎn)變，煤炭、汽車、鋼鐵、房地產(chǎn)、建材、機械、電子、化工等一批以重工業(yè)為基礎的高增長行業(yè)發(fā)展勢頭強勁，構(gòu)成了對機床市場尤其是數(shù)控機床的巨大需求。中國已經(jīng)超過德國，成為世界第一大機床市場。數(shù)控機床已成為機床消費的主流。預計2015年數(shù)控機床消費仍將超過60億美元，臺數(shù)將超過10萬臺。數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢將是：①平臺數(shù)字化。②運行高速化。③加工高精化。④功能復合化。⑤控制智能化。⑥伺服驅(qū)動高性能控制。中高檔數(shù)控機床的比例會大幅增加，經(jīng)濟型數(shù)控機床的比例不會有太大變化，而非數(shù)控的普通機床的需求將會大幅度減少。
按照規(guī)劃，2015年中檔數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)國產(chǎn)化率達到40％，2020年要提高到60％以上；高檔數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)國產(chǎn)化率分別達到10％和20％。而目前，我國國產(chǎn)中檔數(shù)控機床中進口系統(tǒng)占80％、高檔數(shù)控機床國外系統(tǒng)占98％份額。
數(shù)控機床技術發(fā)展需求分析
2010年7月在上海舉辦了“第12屆上海國際機床展”（12thShanghaiInternationalMachineToolFair）展會上，展位面積最大的是沈陽機床集團（ShenyangMachineToolGroup，SYMG）*1。該集團目前擁有7個品牌，被認為是全球產(chǎn)量最大的機床企業(yè)。據(jù)羅百輝介紹，沈陽機床集團于1995年由中國多家機床企業(yè)合并而成。2004年將老牌企業(yè)德國希斯（Schiess）收歸旗下，進一步擴大了規(guī)模。此次除低價通用立式MC及NC車床外，還展出了5軸控制MC及大型門式機床等高性能機床。沈陽機床集團的展示以5軸控制MC·VMC0656e為最大亮點。這是一款可通過A軸及C軸使工件旋轉(zhuǎn)的機型，價格為260萬元*2。VMC0656e雖然使用了日本制造的軸承，其他部分則大量采用了中國企業(yè)制造的部件。其中，NC裝置配備的是沈陽機床集團品牌之一FIYANG（飛陽）的產(chǎn)品。該公司原來在NC裝置方面全部采用海外企業(yè)的產(chǎn)品，但2009年開發(fā)出了自主產(chǎn)品*3。此次在可謂旗艦機型的5軸加工機上配備了自主NC裝置進行展示，目的是為了展示其已經(jīng)擁有對可謂機床心臟部分的NC裝置進行 開發(fā)的能力。VMC0656e還可選擇日本發(fā)那科（FANUC）、德國西門子（Siemens）、德國海德漢（Heidenhain）等海外企業(yè)制造的以及其他中國企業(yè)制造的NC裝置。
中國機床企業(yè)通過與日本企業(yè)成立合資企業(yè)及展開技術合作，在高性能機床方面積累了技術經(jīng)驗，迄今已推出眾多機床產(chǎn)品。但是，NC裝置、主軸及軸承等主要部件大多仍采用進口產(chǎn)品，所以即便是中國企業(yè)，在降低價格方面也存在著極限。不過，今后通過主要部件轉(zhuǎn)為自主制造或采用國產(chǎn)部件，中國機床企業(yè)很可能會不斷推出低價位的5軸控制MC。
除了沈陽機床集團的產(chǎn)品，還有其他中國企業(yè)的產(chǎn)品也驗證了這一可能性，這就是西安瑞特快速制造工程研究有限公司（XianRuiteRapidManufacturingEngineeringResearch）等開發(fā)的5軸控制MC·RM-LX720。價格為77萬元，在中國企業(yè)中也屬于相當便宜的產(chǎn)品*4。還開發(fā)完成了X軸的移動量為920mm、其他性能參數(shù)基本相同的RM-LX920（約100萬元）。
西安瑞特快速開發(fā)了主軸，NC裝置則采用武漢華中數(shù)控股份有限公司（WuhanHuazhongNumericalControl）的產(chǎn)品。該機床雖然將德國西門子NC裝置等海外產(chǎn)主要部件作為選配，但不失為全部采用中國產(chǎn)部件的低價化范例之一。
四川長征機床集團有限公司（SichuanChangzhengMachineToolGroup）除了主軸及工件的直線移動與旋轉(zhuǎn)運動相結(jié)合的普通5軸控制MC之外，還展出了采用并聯(lián)機構(gòu)的機床。用3根搖臂（X軸、Y軸、Z軸）支撐主軸單元，主軸單元內(nèi)還具有可改變主軸方向的2個旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。計劃2010年內(nèi)投產(chǎn)，預定價格約為200萬元。采用并聯(lián)機構(gòu)時，主軸的移動速度比通過滾珠絲杠驅(qū)動時快。因此設想用于加工飛機及汽車等的大型部件。其原因在于，從某一加工位置到下一加工位置的距離較長時，可縮短加工時間。參展機床的各軸最大速度及加速度方面，X軸和Y軸為10萬mm/min、29m/s2，Z軸為4萬mm/min、10m/s2*5。A軸的最大速度為45rpm，最大加速度為40rad/s2，C軸的最大速度為35rpm，最大加速度為40rad/s2。在展示中，四川長征集團還進行了將該并聯(lián)機構(gòu)整個設置在直線導軌上做橫向移動的演示，由此表明還可加工長達數(shù)m的工件。另外該公司還表示，雖然目前正在開發(fā)的機型其搖臂沖程僅為300mm，但同時也在開發(fā)沖程為600mm和900mm的機型。
在此次展會上，3軸控制MC方面也有很多以高精度為賣點的產(chǎn)品展出。比如，立場數(shù)控制設備有限公司（LeadYangIndustrial，HEFEI）展出了2009年開發(fā)的立式MCV10。定位精度為±3μm，反復定位精度為±2.5μm，規(guī)格頗高。V10配備日本發(fā)那科制造的NC裝置。目前，中國企業(yè)制造的機床，尤其是5軸控制MC及高精度機床大多采用日本發(fā)那科、三菱電機及德國西門子等海外企業(yè)的NC裝置。不過，像沈陽機床集團那樣自主開發(fā)NC裝置的中國機床企業(yè)以及專業(yè)從事NC裝置的中國企業(yè)在逐漸增加。除了武漢華中數(shù)控股份有限公司之外，還有廣州數(shù)控設備有限公司（GSKCNCEquipment）及上海開通數(shù)控有限公司（ShanghaiCapitalNumericalControl）等專業(yè)從事NC裝置業(yè)務。
中國企業(yè)的裝置雖說價格便宜，但在性能方面還存在不足之處。羅百輝表示，未來數(shù)控機床技術將朝數(shù)字化、高速 高精化、復合化、智能化等方向發(fā)展。
1、高速高精與多軸加工成為數(shù)控機床的主流，納米控制成為高速高精加工的潮流。
2、多任務和多軸加工數(shù)控機床越來越多地應用到能源、航空航天等行業(yè)。
3、機床與機器人的集成應用日趨普及，且結(jié)構(gòu)形式多樣化，應用范圍擴大化，運動速度高速化，多傳感器融合技術實用化，控制功能智能化，多機器人協(xié)同普及化。
4、智能化加工與監(jiān)測功能不斷擴充，車間的加工監(jiān)測與管理可實時獲取機床本身的狀態(tài)信息，分析相關數(shù)據(jù)，預測機床的狀態(tài)，提前進行相關的維護，避免事故的發(fā)生，減少機床的故障率，提高機床的利用率。
5、最新的機床誤差檢測與補償技術能夠在較短的時間內(nèi)完成對機床的補償測量，與傳統(tǒng)的激光干涉儀相比，對機床誤差的補償精度能夠提高3～4倍，同時效率得到大幅度提升。
6、CAD/CAM技術為多軸多任務數(shù)控機床的加工提供強有力的支持，可以大幅度提高加工效率。
7、刀具技術發(fā)展迅速，眾多刀具的設計涵蓋了整個加工過程，并且新型刀具能夠滿足平穩(wěn)加工以及抗振性能的要求。
十大制造行業(yè)對數(shù)控機床需求分析
1、航空工業(yè)，飛機機翼、機身、尾翼等和發(fā)動機零件的制造需要大批高速五軸加工中心、龍門移動式高速加工中心、精密數(shù)控車床、精密臥式加工中心、多坐標鏜銑中心、精密齒輪和螺紋加工數(shù)控機床等。
2、航天工業(yè)需求大批精密、高速、中小型數(shù)控機床，如精密數(shù)控車床和車削中心、立臥轉(zhuǎn)換五軸加工中心、高精度電加工機床、高精度萬能磨床和坐標磨床等。
3、造船工業(yè)急需制造柴油機體的重型、超重型龍門銑鏜床和重型數(shù)控落地鏜銑床以及大型數(shù)控車床和車銑中心、大型數(shù)控磨齒機、曲軸鏜銑床、大型曲軸車銑中心和曲軸磨床等。
4、汽車制造業(yè)是機床的需求大戶，約占機床總消費的40%左右。汽車制造業(yè)需要大批高效、高性能、專用數(shù)控機床和柔性生產(chǎn)線，如用于發(fā)動機加工的以高速臥式加工中心為主的柔性生產(chǎn)線、曲軸加工專用數(shù)控機床等。汽車零配件生產(chǎn)需求大批數(shù)控車床、立臥式加工中心、數(shù)控高效磨床和數(shù)控齒輪加工機床等。
5、兵器制造業(yè)需求數(shù)控機床更是量大面廣，要求數(shù)控機床可靠、穩(wěn)定。兵器制造業(yè)需求大批數(shù)控車床、立臥加工中心、五軸加工中心、龍門鏜銑床、鏜銑加工中心、齒輪加工機床等。
6、發(fā)電設備制造行業(yè)需要重型數(shù)控龍門鏜銑床、大型落地鏜銑床、大型數(shù)控車床、葉根槽專用銑床和葉片數(shù)控加工機床等，輸變電設備制造行業(yè)需要數(shù)控車床、加工中心、數(shù)控鏜床等。
7、冶金設備制造業(yè)重點解決連鑄連軋成套設備的制造，需求大型龍門銑床、大型數(shù)控車床等設備。我國黑色金屬冶煉及延壓加工、有色金屬冶煉及延壓加工生產(chǎn)規(guī)模近年來穩(wěn)定快速增長，隨著我國成為制造業(yè)大國，冶煉行業(yè)仍有不斷增長趨勢。
8、工程機械制造業(yè)需求大批中小型數(shù)控機床如數(shù)控車床、中型加工中心、數(shù)控銑床和齒輪加工機床等。
9、模具制造業(yè)需求高速數(shù)控銑床、三坐標測量機、精密電加工機床、高精度加工中心、精密磨床等。
10、電子信息設備制造行業(yè)需求大批小型精密數(shù)控機床：如高速銑削中心、高速加工中心、小型精密車床、小型精密沖床、精密和超精密加工專用數(shù)控機床及精密電加工機床等。
（轉(zhuǎn)載）
