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　　高端數(shù)控機床亟待破局

　　近日來，中國首架自主研制的大飛機C919吸引了眾多關注。據(jù)中國工程院院士、國家大飛機專家委員會主任張彥仲透露，C919將于2015年底首飛，未來還將比肩波音737、空客320，并在經(jīng)濟性、環(huán)保性、安全性、舒適性方面更為領先。

　　無疑，近年來我國在裝備制造方面取得一定進展。然而，和世界先進水平相比，我國裝備制造的能力仍須進一步提高。比如，有著“裝備制造業(yè)母機”之稱的數(shù)控機床，在高端產(chǎn)品方面仍面臨著競爭力不強的局面，亟待取得突破。

　　助力中國制造轉型升級

　　數(shù)控機床的水平、品種和生產(chǎn)能力，直接反映了國家綜合實力。

　　“很多關鍵工業(yè)領域產(chǎn)品的發(fā)展，都取決于高端數(shù)控機床的發(fā)展水平。”同濟大學教授、現(xiàn)代制造技術研究所名譽所長張曙在接受《中國科學報》記者采訪時說。

　　近年來，隨著國防、航空、高鐵、汽車和模具等重要裝備制造行業(yè)需求量的大幅增長，我國數(shù)控機床也取得了快速發(fā)展。

　　據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)監(jiān)測中心統(tǒng)計，過去5年，中國數(shù)控機床產(chǎn)量的年均復合增長率為37.39%。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)控機床行業(yè)研究員賀丹陽指出，在相關產(chǎn)業(yè)帶動下，未來我國數(shù)控機床的年均增速將超過10%，到2015年，全國數(shù)控系統(tǒng)需求將達40萬臺套，年銷售額將達8500億元。

　　同時，當前正值我國經(jīng)濟轉型和產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整的重要時期。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)控機床行業(yè)分析師李佩娟在接受《中國科學報》記者采訪時表示，制造業(yè)在向數(shù)字化和智能化轉型過程中，對于設備組成部件的性能有了更高的要求，包括精密性、表面質(zhì)量等。尤其是在一些高新技術產(chǎn)業(yè)領域，如航天、通信等。

　　“下游市場技術需求的轉變，對數(shù)控機床行業(yè)的發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。如果數(shù)控機床的技術發(fā)展能夠適應制造業(yè)轉型升級的需要，則能夠起到推進作用，反之則會制約其發(fā)展。”李佩娟說。

　　高端產(chǎn)品待突破

　　經(jīng)過多年的發(fā)展，我國數(shù)控機床技術在高速化、復合化、精密化、多軸化等方面取得了顯著進步和一系列突破。

　　例如，2011年4月在北京舉行的第12屆中國國際機床展覽會上，泰川機床工具集團展出的QMK009數(shù)控圓弧錐齒輪磨齒機，棄用了傳統(tǒng)的圓柱形砂輪展成磨削法，采用指狀砂輪或小直徑盤狀砂輪，通過多軸聯(lián)動沿齒廓來磨削大型曲線齒錐齒輪。

　　“這臺新產(chǎn)品顛覆了傳統(tǒng)曲線錐齒輪加工的原理和機床設計的理念，以軟制勝，有所突破，是原始創(chuàng)新的范例，不僅成為企業(yè)的核心競爭力之一，還使我國進入了大型硬齒面曲線錐齒輪加工的世界先進行列。”張曙說。

　　但從總體發(fā)展情況來看，我國高端數(shù)控機床技術和國外仍有較大差距。李佩娟表示，由于國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)的體系結構、高速高精控制算法、伺服驅動等的綜合差距，使得國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)在高速、高精、五軸加工和智能化功能方面，相對世界先進水平有明顯差距。

　　此外，電主軸、雙擺頭、轉臺、納米精度光柵等功能部件，及整機設計制造的核心技術，也是中國制造高端數(shù)控機床的關鍵制約因素。

　　張曙告訴記者，我國的高端數(shù)控機床，大都是購買國外的功能部件，再加上自己的結構件組裝而成的。但是裝配起來之后，在精度、可靠性方面和國外的數(shù)控機床還有很大差距。因此造成了這樣一種尷尬的情況：在很多關鍵的工業(yè)領域不太敢用國產(chǎn)的數(shù)控機床。

　　比如汽車工業(yè)，如果單臺機床出了問題，會對整個生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。再比如航空航天領域，往往一個零件就要上萬元，如果加工報廢，也是一筆不小的損失。

　　“要替代進口，取得用戶的信任，不是一年兩年就能實現(xiàn)的，而是要經(jīng)過很多年的積累。”張曙說。

　　競爭機制須轉變

　　對于我國高端數(shù)控機床競爭力不強的局面，張曙認為，一方面是基礎研究不夠。“很多企業(yè)只關心制造機床，卻沒有研發(fā)能力。”另一方面則是人才的問題。“我國現(xiàn)在工程教育的非工程化，使得我們培養(yǎng)出來的人才，工程實踐知識較少，創(chuàng)新能力較弱。”

　　這使得我國高端數(shù)控機床大量依賴進口，并在技術上受制于人。比如，有些國外高端五軸聯(lián)動機床的關鍵軟件就限制出口到中國，甚至連使用部門和安裝地點也是有所限制的。

　　李佩娟認為，要想取得核心技術的突破，應該增加研發(fā)經(jīng)費的投入，并推動企業(yè)和學校、研究院等展開合作。

　　張曙則認為，應該確立新的競爭機制，促使企業(yè)轉變發(fā)展理念。

　　“國內(nèi)的機床企業(yè)大都關心如何做大。動輒是幾千人、上萬人的規(guī)模。而國外企業(yè)則更多追求技術的領先，即讓自己的產(chǎn)品在其他產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中不可或缺。”張曙說。

　　在他看來，目前中國機床企業(yè)的競爭機制主要是靠價格和數(shù)量取勝，缺乏核心技術。隨著勞動力、原材料等成本的提高，企業(yè)的利潤會越來越薄。因此競爭機制亟待轉變。

　　此外，國家政策對于數(shù)控機床行業(yè)的技術發(fā)展也有著重要影響。李佩娟向記者表示，雖然國家分別在2005年和2011年就數(shù)控機床行業(yè)發(fā)展出臺了專項規(guī)劃，但支持力度仍明顯不足，因此，國家政策的扶持力度還有待進一步加強。

　　“只要在技術方面取得突破，憑借著價格和本土化的優(yōu)勢，國產(chǎn)設備還是有較大競爭優(yōu)勢的。”李佩娟說。