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淺談中國數控機床的發展

——一個資深機床工程師對我國數控機床的看法

http://www.moduwu.com 2007-10-17 09:14 來源:中國數控機床網

    本人曾是我國機床業的一名工程師,大學畢業后多年一直專心于本行業,無奈單位拖欠工資,害得本人舉債度日,(此前單位當時很有錢,但不去搞技改,而是拿機床賺回來的錢去建水泥廠,最后血本無歸)后來就因生計的問題,就不在搞本專業了,去做買賣了。現就本人知道的一點數控機床方面的事情,和大家交流一下。

  機床的水平主要看金屬切削機床,其他機床技術和復雜性不高,就是近幾年很流行的電加工機床,也只是方法的改變,沒什么復雜性和科技含量。

  我們的數控磨床水平不錯,每年都有大量出口。因為它簡單,基本屬于勞動密集型。

  金屬加工主要是去除材料,得到想得到的金屬形狀。去除材料,主要*車和銑,車床發展為數控車床,銑床發展為加工中心。高精度多軸機床,可以讓復雜零件在精度和形狀上一次到位,譬如講,你飛機上的一個復雜零件,以前由很多種工人:車工、銑工、磨床工、畫線工、熱處理工用好幾個月干,其中還有報廢的,最新的復合數控機床幾天甚至幾個小時就全干好了,而且精度比你設計的還高。零件精度高就意味著壽命長,可*性好。

  由普通發展到數控,一個人頂原來的十個,在精度上,更是沒法說,適應性上,零件變了,換個程序就行。把人的因素也降為最低,以前在工廠,誰要時會車渦輪,蝸桿,沒個10年8年的不行,要是誰掌握了,那牛得很。現在用數控設備,只要你會編程,把參數輸進去就可以了,呵呵,簡單,剛畢業的技校學生都會。而且批量的產品質量也有保證。

  自美國在50年代末搞出世界一臺數控車床后,機床制造業就進入了數控時代,在六十年代,我國就搞出了第一代數控機床,但后來中國進入了什么年代,大家都知道。等80年代我們再去看世界的數控機床水平,差距就是20年了,其實奮起直追還有希望,但國營工廠不思進取,到了90年代,我們再去看世界水平,已有30年的差距了。我們在閉關鎖國的年代走的是蘇聯的路子,什么叫蘇聯的路子,舉個例子來講:比如,生產一根軸,蘇聯的方式是建一個專用生產線,用多臺專用機床,好處是批量很容易上去,但一旦這根軸的參數發生了變化,這條線就報廢了,生產人員也就沒事做了。在1960-1980年代,國營工廠一個產品生產幾十年不變樣。到了1980年代后,當時搞商品經濟,這些廠不能迅速適應市場,經營就困難了,到了90年代就大量破產,大量職工下崗。呵呵,下崗就是這么來的。

  現代的生產也有大批量生產,但主要是單件小批量,不管是那種,只要你的設備是數控的,適應起來就快。專業機床的路子已經到頭了, 西方人很聰明,走的路就和蘇聯人不一樣,當年的“東芝”事件,就是日本東芝賣給蘇聯了幾臺五軸聯動的數控銑床,讓蘇聯在潛艇的推進螺旋槳上的制造,上了一個檔次,讓美國的聲納聽不到潛艇聲音了,所以美國要懲處東芝公司。由此也可見,蘇聯的機床制造業也落后了,他們落后,我們就更不用說了。

  雖然,美國搞出了世界第一臺數控機床,但數控機床的發展,還是要數德國。德國本來在機械方面就是世界第一,數控機床無非就是搞機電一體化,機械方面德國已沒問題,剩下的就是電子系統方面,德國的電子系統工業本來就強大,所以在上世紀六、七十年代,德國就拿到了機床界的牛耳。

  但日本人的強項就是仿造,從上世紀70年代起,日本大量從德國引進技術,消化后大量仿造,經過努力,日本在90年代起,就超越了德國,成為世界第一大數控機床生產國,直到現在還是。他們在機床制造水平上,有一些也走在了世界前面,如在機床復合(一機多種功能)化方面,是世界第一。數控機床的核心就在數控系統方面,日本目前在系統方面也排世界第一,主要是它的發拿科公司。第一代的系統用步進電機,我們現在也能造,第二代用交流伺服電機。現在的數控系統的核心就是交流伺服電機和系統內的邏輯控制軟件,交流伺服電機我們國家目前還沒有誰能制造,這是一個光學、機械、電子的綜合體。邏輯控制軟件就是控制機床的各軸運動,而這些軸是用伺服電機驅動的,一般的系統能同時控制3軸,高級系統能控制五軸,能控5軸的,五軸以上也沒問題。我們國家也由有5軸系統,但“做秀”的成份多,還沒實用化。我們的工廠用的五軸和五軸以上機床,100%進口。

  機床是一個國家制造業水平高低的象征,其核心就是數控系統。我們目前不要說系統,就是國內造的質量稍微好一點的數控機床,所用的高精度滾珠絲杠,軸承都是進口的,主要是買日本的,我們自產的滾珠絲杠、軸承在精度、壽命方面都有問題。目前國內的各大機床廠,數控系統100%外購,各廠家一般都買日本發那科、三菱的系統,占80%以上,也有德國西門子的系統,但比較少。德國西門子系統為什么用的少呢?早期,德國系統不太能適合我們的電網,我們的電網穩定性不夠,西門子系統的電子伺服模塊容易燒壞。日本就不同了,他們的系統就燒不壞。近來西門子系統改進了不少,價格方面還是略高。德國人很不重視中國,所以他們的系統漢語化最近才有,不像日本,老早就有漢語化版的。

  就國產高級數控機床而言,其利潤的主體是被外國人拿走了,我們只是掙了一個辛苦錢。

  美國為什么沒有能成為數控機床制造大國呢?這個和他們當時制定產業政策的人有關,再加上當時美國的勞動力貴,買比制造劃算。機床屬于投資大,見效慢,回報率底的產業,而且需要技術積累。不太附和美國情況。但后來老美發現,機床屬于戰略物資,沒有它,你的飛機、大炮、坦克、軍艦的制造都有問題,所以他們重新制定政策,扶植了一些機床廠,規定了一些單位只能買國產設備,就是貴也得買,這就為美國保留了一些數控機床行業。美國機床在世界上沒有什么競爭力。

  歐洲的機床,除德國外,瑞士的也很好,要說超高精密機床,瑞士的相當好,但價格也是天價。一般用戶用不起。意大利、英國、法國屬二流,我們很少買他們的機床。呵呵,西班牙為了讓我們買他們的機床,貸款給我們。據說這樣,買的人也很少,借錢總是要還的。

  數控機床在亞洲除日本外,南韓、臺灣的制造能力也比我們強,不過水平差不多。他們也是在上世紀90年代引進日本技術發展的。韓國應該好一點,它有自己自己制造的、已經商業化了的數控系統,但進口到中國的機床,應我們的要求,也換成了日本系統。我們對他們的系統信不過。韓國數控機床主要有兩家:大宇和現代。大宇目前在我國設有合資企業。臺灣機床和我們大體一樣,自己造機械部分,系統采購日本的。但他們的機床質量差,壽命短,惹惱了一些大陸顧客,彎彎的機床目前在大陸影響很壞。其實他們比我們國產的要好一點。但我們自己的差,我們還能容忍,彎彎的機床是用美金買來的,也算“進口”了,用的不好,那火就大了。臺灣最主要的幾家機床廠已打算把工廠遷往大陸,據我所知,大部分都在上海。

  這些廠目前在國內的競爭中,也打著“國產“的旗號,呵呵,他們是最先接受統一的。

  近來隨著中國的經濟發展,也引起了世界一些主要機床廠商的注意,2000年,日本最大的機床制造商“馬扎克”在中國銀川設立了一家數控機床合資廠,據說制造水平相當高,號稱“智能化、網絡化”工廠,和世界同步。今年日本另外一家大機床廠大隈公司在北京設立了一家能年產1000臺數控機床的控股公司,德國的一家很有名的企業也在上海設立了工廠。

  現在,國家也制定了一些政策,鼓勵大家用國產數控機床,各廠家也在努力追趕。但直到目前,我還沒聽說誰制造出了交流伺服電機和與之相適應的系統。革命尚未成功,同志仍需努力。

  有些朋友會問,國產機床如此差,那末,我們的國防工業肯定就不好了,這只對了一部分。我們的國防部門比較清醒,每年都大量進口高精度數控機床,有些是限制向社會主義國家出口的機床,據說叫什么“不擴散協議”,對這個協議,日本、美國執行的比較好,但歐洲國家基本上不執行,只要你有錢就賣給你。就是美國、日本的高級機床,我們近來也搞來了不少,呵呵,資本主義天生就是追求利潤的。

  前幾天和以往的一個同事聊天,他講,目前,國內買機床最多的是軍工企業,一個購買計劃里,80%是進口,他很氣憤但也沒法,國產機床滿足不了需要。今后五年內,這個趨勢不會改變。不過就目前國內的需要來講,一些低檔產品訂貨,只要能拿來,也很不錯了。唉,沒辦法,我們的數控機床目前只能滿足“低檔”要求。

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