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用信息技术武装中国装备制造业

http://www.gkong.com 2008-01-17 14:22 来源:中国自动化学会专家咨询工作委员会

  一、机床电子行业背景及发展趋势

  计算机的发明与应用是20世纪人类社会最伟大的科技成果之一,并成功地带动了机械制造设备的重大技术进步,推动了装备制造业的发展。自1952年美国第1台数控铣床问世至今,数控技术已经走过了50多年的历程。上世纪90年代,全世界范围内兴起了制造业的新技术浪潮,形成了一批数控系统专业生产厂,如日本的FANUC、三菱电机、德国的西门子、法国的NUM、西班牙的FAGOR等。目前,每年全世界的产量有10~20万台,产值200多亿美元。

  我国的数控技术起步于1958年,历经3个阶段:第一阶段是从1958年至1979年,这一阶段由于国外的技术封锁和基础条件的限制,数控技术的发展较为缓慢。第二阶段主要是在国家“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期,重点是引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。由于改革开放和国家的重视,国际环境和国内的研究开发条件日益改善,数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家“八五”的后期和“九五”期间,重点加强了产业化方面的研究。这一阶段国产数控装备的产业化取得了实质性进步。迄今为止,全国从事数控系统(包括进给和主轴驱动单元)生产企业约50家,其中生产能力较强的企业有8-10家;生产数控机床配套产品的企业共计300余家,产品品种包括八大类2000种以上;其中,经济型数控系统的生产已初具规模,国产经济型数控系统在国内有绝对的优势,生产经济型数控的厂家有数十家,经济型数控系统产品有数百个。

  2006年,在国内外经济形势都走旺的情况下,我国机床行业取得了较快的发展,增长势头依然强劲。2006年全国机床工具行业总产值达到1600亿,同比增长22%左右。其中数控机床同比增长了近30%。进口也呈现较快增长,2006年金属加工机床进口了约70亿美元,再创历史新高。2006年中国继续保持机床消费世界第一、进口第一、生产第三和出口第八的地位。世界机床消费前八名依次是中国、日本、美国、德国、韩国、意大利、中国台湾和法国,前八名机床消费之和占世界机床产值的四分之三。

  进入2007年,我国机床行业进入了一个稳步而且更加理性发展的时期,其发展速度将继续保持平稳和较快的发展,预计2007年全行业工业总产值和产品销售收入将达到1800亿元,增速将保持在10%~15%,消费质量和档次将进一步提高,机床工具产品进出口总额将达到165亿美元左右。

  “十一五”期间是数控机床大发展的时期,国家高度重视和支持发展国产数控机床,制定了数控机床发展规划,出台了相应的扶持政策,到2010年国产数控机床在国内市场上的比重有望达到50%。

  二、信息技术改造装备制造业

  数控技术的发展直接影响到国民经济各部门制造技术水平的提高,是发展航空、航天等国防工业的重要装备,是实现国民经济各部门制造技术与国际接轨的关键设备。大力发展、推广应用数控技术,用数控技术改造传统制造产业,不仅可以把传统的机械加工装备的性能和质量提高到一个崭新的阶段,缩短加工周期、提高零件的加工质量,解决复杂零件的加工等,而且还可以对机械制造业的产品结构、生产方式、管理机制和产业结构,乃至对其它各行各业的生产方式以及节能降耗方面都会产生巨大的影响。

  (一)促进制造业节能降耗

  举个例子,飞机上的一个复杂零件,以前由很多种工人:车工、铣工、磨床工、画线工、热处理工用好几个月干,其中还有报废的,最新的复合数控机床几天甚至几个小时就全干好了,而且精度比设计的还高。零件精度高就意味着寿命长,可靠性好。数控机床的应用,提高了工人的工作效率和产品质量,从而大大的降低了资源、能源和材料的损耗。

  (二)自主创新,提高国防建设能力

  数控系统是机床的大脑、心脏,就像电脑中的CPU(中央处理器)。数控机床是装备制造业的工作母机,是“支柱中的支柱”,主要应用于四大产业:即汽车产业、传统机械产业、军工产业(包括航空航天、兵器、船舶、核工业等)和以电子信息技术为代表的高新技术产业。其中汽车工业和航天军工产业是机床市场需求最大且需求产品技术水平最高的市场,汽车行业占据45~50%,机械占据20~25%,军工行业占15~20%。

  高档数控机床与基础制造装备是实现制造技术和装备现代化的基石,其性能、质量和拥有量成为当今衡量一个国家工业化水平、国防建设、综合国力的重要标志。比如20世纪80年代震动国际政坛的“东芝事件”。由于日本东芝机械公司背着巴黎统筹委员会,向前苏联出售高精密的加工船用螺旋桨的数控机床,使前苏联新型攻击核潜艇的噪声降到原来的10%甚至1%,美国潜艇必须靠近到20海里以内(原来是200海里以内)才能发现并跟踪前苏联潜艇。可见发展拥有自主知识产品的高档数控机床对国防建设具有极其重要的作用。

  西方国家把高档数控机床作为重要战略物资禁止对华出口,为了打破西方国家的封锁,国家在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》和《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006-2020)都提出了:“以促进企业技术创新为突破口,通过技术攻关,基本实现高档数控机床及关键零部件的自主设计制造”。

  三、创新求发展,全力打造民族数控品牌

  大连大森数控技术发展中心有限公司(以下简称“大森”)是一家专业生产中高档数控系统和机器人刺绣机的民营高科技企业,是目前国内最大的数控系统产业化基地之一。大森历经十二年的艰苦奋斗,先后研制开发了16种数控系统、2个系列15个型号伺服电机和2款机器人刺绣机,在中国的数控市场上成功地打响了“大森”这个民族数控品牌。自公司成立以来,至今已累计推向市场36,000多套数控系统。2005年、2006年连续两年被评为“中国数控行业最具影响力品牌”和“中国数控市场第一品牌”,2007年被国家发展和改革委授予“高技术产业化示范工程”基地。

  大森视技术创新为生命力,发挥优势,迅速抢占数控技术领域制高点。通过在日本注册子公司DDS日本株式会社,长期聘请日本、德国、韩国、卢森堡、罗马尼亚等国的专家在此进行产品开发工作。使大森的产品特色鲜明,极大地增强了产品市场竞争力

  大森从第一款产品DASEN-Ⅰ型系统到现在最新的DASEN-20型,产品性能都达到国际先进水平。当前该系列产品采用新一代数控系统的先进组装结构及其制造工艺,釆用系统集成化工程技术,采用高度集成化的微电子器件和最新的IC器件,半定制专用集成电路、大规模门阵列(FPGA)和专用集成电路(ASIC)在系统中都有集成和应用,驱动连接采用高速串行伺服总线。该系列产品提供了很多高效的CNC功能,操作方式等细节更符合中国人使用习惯,例如具有友好的界面、图形化编程(已经申请专利)、PC卡等功能,但是价格却仅为国外系统的40%~60%。

  今后,大森将继续立足于企业创新,提升产品质量,以具有竞争力的价格和优质的服务等优势来替代进口产品,打破国外产品的市场垄断和禁运。

  四、未来发展趋势及目标

  近年来,世界上数控技术发展总趋势是:数控技术已成为制造技术发展的基础。当前,数控技术正朝着智能化、网络化、集成化、数字化的方向发展,机床制造技术向着高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、并联驱动化、网络化、极端化、绿色化方向发展。

  从数控机床市场来看,由于数控技术在机械制造工业中的重要地位,世界上数控机床迅速增加。日本机床产值数控率已达70~80%。某些工厂已达90%以上。中国机床数控率不到10%,可见,中国需要数控机床的数量是非常大的,市场前景非常广阔。但目前在我国数控系统市场上,70~80%的数控系统仍被国外品牌占据。

  为了使数控技术得到更好的应用,我们认为首先要有过硬的产品,即符合技术发展潮流的产品。这需要人力、物力、财力的有力保证,我们要通过多种渠道,如IPO上市等,以提高未来公司的盈利能力,与知名的日本FANUC和德国西门子等国外公司长期竞争下去,夺回国内失去的市场份额。

  中国的数控产业不能安于现状,应该抓住机会不断发展,努力发展自己的先进技术,加大技术创新与人才培训力度,提高企业综合服务能力,努力缩短与发达国家之间的差距。力争早日实现数控机床产品从低端到高端、从初级产品加工到高精尖产品制造的转变,实现从中国制造到中国创造、从制造大国到制造强国的转变。

  

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