目录
2018年第2期(发布时间: Jun 21, 2018 发布者:icad)  下载: 2018年第2期.doc       全选  导出
1   2018-06-21 12:53:04.837 未来我国机床将向什么方向发展?三个关键词解密! (点击量:30)

2018年4月9日到13日,第十届中国数控机床展览会(CCMT2018)在上海新国际博览中心举行。展会期间,日本机床协会举办了JIMTOF发布会。在发布会上日本机床工业协会会长饭村幸生、日本机床工业协会专务理事十丸雍二以及株式会社东京国际展览中心代表董事兼总裁石原清次分别发表了讲话。其中,关于行业发展的一些看法笔者以为很有参考价值。

  日本作为世界闻名的机床制造大国,无论在技术水平还是制造工艺上都居于世界前列。在“中国制造2025”战略实施以来,日本作为中国重要的贸易伙伴,双方在机床领域的联系日益紧密。必须要承认,日本在机床技术上是一位先行者,其在机床行业发展上的经验非常值得我国企业借鉴和学习。如在JIMTOF发布会上,日本机床工业协会会长饭村幸生关于日本展品的介绍,在一定程度上反映了机床技术发展的趋势。

  饭村幸生先生在发布会上特别强调,希望大家关注(日本机床企业)带来的积极利用物联网的产品和技术。对此饭村幸生先生举了三个例子:1、基于高速、高精度、高功能,并具备网络耦合技术、智能技术的设备;2、结合智能制造设备与自动化及无人技术,实现高效生产的智能制造;3、将以上两种智能结合在一起,优化工厂生产。

  笔者以为,这段话向我们传达了机床技术发展的三个趋势——物联网、智能化以及自动化生产。目前,我国机床在这三个方面尚在起步阶段。所以下一步,我国企业在机床研究上,可以从这三个方面入手。

  首先就是对物联网技术的应用。目前我国机床行业刚刚在数控化道路上有所突破,但是想要进一步提高效率和降低成本,就需要物联网技术。沈阳机床的i5智能机床就是对物联网技术的探索。笔者以为,物联网技术的使用会给我国机床行业带来超车的可能性,但是需要注意,物联网技术需要基于“高精度、高效率、高功能”的高端机床。普通机床即使采用物联网技术,对于提质增效来说意义仍然不大。

  其次是智能化。机床智能化的表现有很多,如对工艺软件的使用、具备与人沟通的能力、可以进行加工导航、对工作环境感知与补偿、智能维护等等。机床越趋于智能化,其生产过程就会简单,这也是所有制造行业发展的趋势。目前机床行业在这方面做得比较好的有德马吉、大隈等。这些公司拥有深厚的技术底蕴,在智能制造的道路上走的也较远。我国也有这方面的尝试,如大连科德的五轴卧式复合加工中心、大族激光的数控切管机、宝鸡机床和华中数控合作的智能高速钻攻中心HSC-430都配备了专业工艺与生产支持软件。武汉重型机床的ZH5480龙门铣钻加工中心、宁波天瑞精工的VF1290A龙门高速高精加工中心等,均具有对切削力变化的感知和自适应控制功能。这些都是智能技术在机床上的应用。而我国机床在智能化道路上的发展还不够深入,技术水平也较为欠缺,整体而言还有非常大的发展空间。

  HSC-430i自动化单元

  最后是自动化生产。笔者以为饭村幸生先生传达的“将以上两种智能结合在一起,优化工厂生产”实际上是指无人工厂,或者可以说是智能工厂。目前我国制造业发展水平想大规模建立智能工厂难度较高,但投入使用部分自动化设备还是可能的。所以我国机床企业需要提高对自动化生产的适应能力,一方面在自身的生产中加大自动化设备的使用。另一方面,则需要加强机床与机器人等自动化设备的配合的能力,为下游企业提供更丰富的自动化解决方案。

  近年来,我国制造行业发展强劲,特别是以电动汽车为代表的新领域的崛起,为我国机床行业发展带来了机遇。但我们也需要注意,新技术的产生也对机床的性能提出了更高的要求。机床向网络化、智能化发展,本质上都是为了适应新的生产要求。日本在机床发展的道路上走的较远,他们的发展过程对我国机床行业具有一定的参考价值。“站在巨人的肩膀上”,希望我国机床企业可以在汲取他国发展经验的基础上走得更远。

2   2018-06-21 12:53:32.497 中德机床贸易情况分析:德国机床对华出口量重返高点 (点击量:32)

 一直以来,德国作为全球第二大机床生产国,在全球工业化进程中扮演着重要角色,为提高全球工业的创新和发展做出了重大贡献。对于中国而言,德国是中国的第二大机床进口国。德国机床,尤其是高端机床,在中国的工业体系中占据着重要的位置,对中国制造业的发展起到了一定的帮助作用。

  受全球经济下行的影响,2012-2016年四年间,德国机床对中国的出口量呈逐年下降趋势,由原来的26.2亿欧元下滑至18.8亿欧元。但是随着中国经济增长恢复、“智能制造”促进工业提速,2017年德国机床对华出口量再次回升。德国的磨床、车床、加工中心以及齿轮切削机床成为中国的机床进口主力。

  另外,在中国机床对德出口方面,2017年德国采购量占中国机床出口总额4%-5%,成为中国第五大机床出口国。中国机床对德出口一方面证明中德机床贸易并非单行道,另一方面也展现中国机床技术的不断进步和发展。

  2017年德国机床对华出口额由降返升

  在经历连续四年滑坡之后,德国机床对华出口额终于在去年实现逆势回升。

  2017年,德国机床对华出口额达21.7亿欧元,大幅增长16%,创下了2012年以来德国机床出口额的新高。德国机床制造商协会经济部部长Gerhard Hein 表示:“中国是德国制造商最重要的出口市场,而德国则是中国工业体系进行扩张和现代化的合作伙伴。”

  德国机床对华出口额的增长,得益于中国经济增长的恢复。随着“中国制造2025”战略提出以及工业4.0的到来,“智能制造”成为中国制造行业的热门词汇。新能源汽车、工业机器人以及激光等行业发展迅速,制造业对机床的需求加大,特别在高端机床领域。

  这一点在德国机床对华出口类型中也有所体现。加工中心、磨床、齿轮切削机床和车床等金属切削机床成为主力,且较2016年出口额均有所增长。折弯机、卷板机增速最快,相较2016年增长77%。中国工业体系转型目前尚未完成,对于持续开展现代化的中国工业体系来说,高科技机械不可或缺,在高端机床的需求仍会持续增长。

  德国采购量占中国机床出口总额4%-5%

  2017年,中国机床出口总额达92.4亿欧元,同比增长13.94%。其中,2017年德国的采购量占中国机床出口总额的4%-5%,成为位列第五的重要出口国。这也证明中德机床贸易并非单行道。近几年中国机床行业通过创新驱动、调整结构、转型升级等措施,促使机床出口较大幅度增长,行业形势转好。

  在中国机床对德出口类型中,部件与配件、磨床,还有车床和钻床是德国采购的重点。据德国联邦经济和能源部25日发布春季经济预测报告,预计德国经济今明两年将分别增长2.3%和2.1%。受经济增长的影响,相信2018年德国在华机床采购量或将进一步增长。

  2018年中德机床贸易前景

  目前,中国是全球规模最大的机床市场,市场总量达到230亿欧元。最近,中国的机床需求量为位列第二和第三的美国或德国2.5倍。2017年,中国机床消费量继续上升,增幅达到了6%。

  据海关统计,2017年中国机床进口总额达120.65亿欧元,同比增长18.2%;出口92亿欧元,同比增长13.94%,进出口逆差达28.65亿欧元。笔者认为,随着中国汽车、航空航天、船舶、电力设备、工程机械等行业快速发展,对数控机床的需求将会继续增加。

  一方面,中国面临着低档数控机床的产能过剩和高档数控机床的供应不足而导致供给侧结构性失衡问题,国产机床一时难以代替进口;另一方面,随着“智能制造”的到来,工厂车间数字化、工业机器人和增材制造等多方面的发展,对进口机床的依赖将进一步增长,尤其是高端机床的需求将会加剧。德国作为中国机床进口的主要国家之一,受中国机床需求加剧影响,预计2018年对华出口量将会呈上升趋势。

  而在中国机床对德出口方面,出口量一直保持稳定发展趋势。过去五年间,德国的采购量占中国机床出口总额一直保持在4%-5%之间,2018年预计仍将呈平稳运行状态。但从长远来看,随着中国机床先进技术的不断发展,这个数字将会有所提高。

  据牛津经济研究院(Oxford Economics)预测,从总体经济表现、工业产出和资本投资一直到机床消费量,中德机床贸易的所有关键统计数据在2018年均会有所增长。尤其是作为双边贸易质量重要指标的机床消费量,经过两年强势增长后,预计仍有6%的显著增长。

  目前,中国正面临着改革深化、经济结构调整等多方挑战。随着“中国制造2025”的提出以及工业4.0时代的到来,中国的机床行业也迎来了更大的发展机遇与技术变革。但是机遇与危险并存,把握机遇、降低风险,中国机床行业的发展仍然任重道远。

3   2018-06-21 12:54:02.653 如今都讲智能制造 传统机床会被完全淘汰吗? (点击量:30)

机床距今已有几百年发展历史,在这样一个新旧更换的岁月中,不断有机床被时代所淘汰。然而一直到今天,很多工厂内还是有一些传统机床在不断发光发热。笔者曾在走访机床企业的时候询问过很多公司负责人为何依旧在使用传统机床,得出来的回答大致如下:

  一、传统机床价格便宜

  对于企业来说,控制生产成本是极为重要的。很多传统机床特别是车床,同样的功率,数控车床光购置费一项就要比普通车床贵好几倍,后期的维护、维修、配套耗材等费用也高出许多。虽然目前数控机床正在不断取代传统机床,但传统机床便宜实惠的优势还是无法被取代的,所以说传统机床在短期内很难被彻底淘汰。

  二、传统机床更适用于小规模加工和零件二次修改

  在需要生产某些小批量的零件时,传统机床的优势就体现出来了。大部分熟练工人只需要看到零件的图纸,就能通过传统机床将该零件加工出来,可以说是“一窍通则百窍通”。

  如今的机床用户更多的喜欢“定制化”这个词,这也对生产机床的厂家提出了更高要求。在生产这类机床时,由于零件都是定制化产品,很多时候需要工人对加工出来的零部件进行二次修改,如果此时再去用数控机床编程的话,未免过于浪费时间精力。很多老师傅直接通过传统机床进行简单的加工,零件就能被使用了,这是很多厂家保留传统机床的重要原因之一。

  三、数控编程人员薪资高,人才难招

  与如今的很多自动化设备甚至激光设备相比,传统机床只需要手工操作的优点依然被很多老师傅所拥护。因为并不是每个工人都会编程的,对于企业负责人来说,数控编程人员往往需要更高的薪资,并且数控系统很多种,要找一个精通数控机床的操作员难度显然要比找一个传统的机床工人高。

  四、企业投入成本问题

  虽然如今数控机床正不断普及,但是对于企业来说,一次性投入大量资金来批量更换设备往往会对企业造成很大的压力。考虑到企业资金周转、设备合理化使用等问题,大部分企业都会选择逐步更换数控设备,所以很多企业的厂房里都还会使用传统机床进行部分加工。

  总结起来可以看出,虽然如今智能制造已经成为制造业发展的大趋势,但是在智能化设备普及的情况下,传统机床依旧有其自成一格的优势。笔者认为,随着以后数控机床智能化程度不断提升,传统机床可能会被大面积替换,但要做到完全淘汰,就目前来说还不太可行。

4   2018-06-21 12:54:36.863 我国机床刀具行业缺乏核心竞争力 (点击量:31)

以前读书,读到“男儿何不带吴钩,直取关山五十州”,总觉得意气风发。吴钩是春秋时期吴国产的一种青铜制的弯刀,吴国在今天的苏皖地区。试想一下,如果当时说的是“男儿何不带洋刀”,是不是味道就变了,不仅不正统,而且不威风。所以中国人还是要配自己的刀。

  但是自笔者进入机床行业以来,目历种种,从上到飞天的航空航天企业,下到陆行的汽车企业,皆是“洋刀洋刃阵列在前”,大的企业也好,小的企业也罢,都把进口刀具当做宝贝。让人不得不感叹:国产机床何时才能不再配洋刀!

  一直以来,切削刀具都有“工业上的牙齿”的美名。刀具的性能和质量可以直接影响到切削机床生产效率和加工质量。不夸张地说,再优秀的机床没有优质刀具的配合也不能生产出好的产品。所以刀具虽小,作用却很大。

  但是,从目前的情况来看,国内数控刀具与进口刀具在技术、服务、品质和宣传上存在的差距,加上国内的顾客对国产数控刀具的信任度低,导致国外企业占据了国内大量的刀具市场。

  五大国外刀具派系主流在中国市场活跃:一是山特系(包括山高),山特维克公司有着庞大而复杂的刀具分支,在中国市场销量最大;二是美国系,主要以肯纳、英格索尔、万耐特等为代表;三是欧洲系,主要以德国为主,包括MAPAL、Guehring、Widia、TITEX、瓦尔特等;四是日韩系,包括三菱、住友、东芝、OSG、黛杰、不二越、日立等,以及韩国的Taegutec、KORLOY公司;五是以色列系,主要是ISCAR(伊斯卡)。

  这些公司几乎填满了中国刀具的市场空间,占据了市场的主导地位,在一些大型汽车制造厂,国产刀具可能只占总项目的10%左右。

  “中国机床刀具行业的整体综合实力与发达国家相比差距较大的根源就在于缺乏核心竞争力。”中国机械工业金属切削刀具技术协会理事会邢敏说道。

  她认为,结构失调是国产刀具行业的一大硬伤,也就是生产的刀具与需求不匹配。在刀具的生产经营规模上,国内数控刀具企业没有形成一条完整的切削刀具产业链。刀具产品不齐全,能与之配套使用的机床种类少。而国外的刀具产品起步早、品类繁多,可以与大量的国外机床配套使用。

  以轿车生产线为例,我国在引进轿车车型和数控自动生产线的初始阶段,往往并不重视刀具的国内配套问题,没有及时提升国内轿车刀具的技术水平。引进生产线后,随之而来的专用刀具、工具品种规格繁多,工艺技术、专业化程度要求又很高,现有国产刀具的品种、质量、供货和服务能力均难以满足要求,只能选用国外刀具。

  笔者认为,寿命、稳定也是国产刀具一大软肋。高质量的刀具,不仅要求高技术含量,使用寿命、稳定性同样非常重要。中国部分刀具企业的刀具寿命低,平均寿命只有国外刀具的1/3—1/2。不是每件产品的寿命都低,而是寿命相差悬殊,分散度太大,致使刀具的平均寿命低下。曾有过这样的试验:单件相比,中国刀具并不比国外差,但任取10件对比,中国刀具总有1、2件不尽人意。切削加工本身就占了整个机械加工工作量的90%,即使是1、2件刀具出差错,也会极大影响产品的加工效果。

  除此之外,不同于其他行业,数控刀具是技术密集、知识密集、人才密集的行业,其发展对人才的依赖度很大。国内数控刀具技术人才、管理人才、营销人才都奇缺,一般培养周期为3—5年。而高校又没有担当起培训数控刀具专业人才的责任,只能依靠企业慢慢培养,往往事倍功半,且不一定能留住人才。

  总之,正是差距的存在使国产机床屡屡配上了“洋刀”。如果我们希冀于国产机床配上国产刀具,就必须正视这些差距,正视中国刀具企业在基础技术、创新能力、推广能力和服务能力等各个方面的不足,发现别人的长处,补足自身的短处,努力前进,奋力拼搏,才能追上甚至赶超国外企业。

  目前,我国如株洲钻石、厦门金鹭等切削刀具企业发展迅速,这些企业重视技术进步、人才培养,在发展现代高效刀具方面跨出了非常可喜的一步,也让我们看到了国产刀具崛起的新希望。

5   2018-06-21 12:55:14.46 2018年数控系统行业发展趋势分析 看好中高端市场前景 (点击量:1)

从国产数控系统发展来看,我国数控系统由开始的政府主导发展为现今的企业主导。发展至今,虽然国内数控系统的应用仍然以国际品牌产品为主,但行业已经步入了自主创新的阶段。

  国内数控系统企业已经进入主导自主创新阶段,但竞争层次仍较低

  

  从国产数控系统发展来看,我国数控系统由开始的政府主导发展为现今的企业主导。发展至今,虽然国内数控系统的应用仍然以国际品牌产品为主,但行业已经步入了自主创新的阶段。

  图表1:我国数控系统产业发展历程

  

  资料来源:前瞻产业研究院整理

  数控系统主要分为经济型数控系统、普及型数控系统和高档型数控系统,其中,高端数控系统市场几乎为外资垄断,主要被发那科、西门子等国外巨头占据,国内只有南京埃斯顿、广州数控、华中数控等少数企业具备生产能力。由于核心元件具有高技术和高附加值的行业特性,国外企业往往借此抬高产品的价格,我国数控机床整机的发展也因此受到严重制约。

  目前行业整体竞争格局分为三个层次:

  第一层次为梅耶伯格、小松NTC株式会社、安永株式会社、莱玛特国际、日本创技、日本滨井、高鸟株式会社等,这些国际企业的产品技术含量高,价格较高,占据了行业的高端市场;

  第二层次为国内具备一定核心竞争力的企业,主要包括晶盛机电、宇环数控、苏州赫瑞特、江西新航科技及中国电子科技集团公司第四十五研究所等;

  第三层次为数量众多的低端企业,产品技术含量较低,同质化严重,缺乏核心竞争力,竞争非常激烈。

  图表2:我国数控系统竞争层次(单位:%)

  

  资料来源:前瞻产业研究院整理

  国内数控系统企业中端市场竞争相对充分

  目前,在国内中档数控系统市场中,华中数控占据30%的市场份额,排名第一;北京凯恩帝、大连大森分别占据22%和14%的市场份额;在国内高档数控系统市场中,华中数控占据绝大部分市场份额,远远领先其他企业。

  图表3:国内中档数控系统市场格局(单位:%)

  

  资料来源:前瞻产业研究院整理

  图表4:国内高档数控系统市场格局(单位:%)

  

  资料来源:前瞻产业研究院整理

  数控系统下游应用范围广

  改革开放以来,我国国民经济高速发展,各行各业需求大量的制造装备,推动了我国数控系统行业的发展。随着数控系统行业技术水平的不断升级,其下游应用领域也不断扩大,目前数控系统设备行业下游应用领域涉及传统机械工业、汽车工业、电力设备、铁路机车、船舶、国防工业、航空航天工业、石油化工、工程机械、电子信息技术工业以及其他加工工业等。行业市场供求状况主要受下游消费电子产品、LED产品、太阳能光伏设备、航空航天设备以及集成电路工业等行业的综合影响。

  图表5:我国数控系统下游应用概况

  

  资料来源:前瞻产业研究院整理

  随着产业结构调整的不断推进,新材料、新技术、新工业的不断突破,我国制造业对高精度零部件、配件需求不断增长,下游细分行业对多线切割机及研磨抛光机等精密数控机床设备产品的品质、功能等多方面要求也会越来越高,这直接增加了数控系统高端产品的需求,且这类中高端数控系统产品在整个行业中所占比重将继续增大,利润水平也将继续得到提升。

  近年来,国务院印发了《中国制造2025》制造强国行动纲领,瞄准高档数控机床、集成电路及专用装备、信息通信设备、航空航天装备、节能与新能源汽车等战略重点,引导社会各类资源集聚,推动优势和战略产业快速发展。在此背景下,精密数控系统行业自身及其下游行业均得到了快速的发展。我国目前正处于工业化进程的中期阶段,是从解决短缺为主的脱贫到发展经济强国致富之路的关键阶段,下游强劲的发展势头带动了对数控系统的巨大需求。中国已经已经成为世界第一大机床市场,因而我国未来数控系统市场巨大。前瞻认为,中高端数控系统的市场占有率将显著增加。

6   2018-06-21 12:55:36.253 数控机床“大脑”国际标准中国提案成功立项 (点击量:0)

2018年02月12日,《工业自动化系统与集成 机床数控系统 一般要求》国际标准提案,经国际标准化组织自动化系统与集成技术委员会物理设备控制分会(ISO/TC184/SC1)投票,以无反对票的投票结果获批正式立项,编号ISO 23218。这是由国家机床质量监督检验中心副主任黄祖广博士带领的团队负责提出的,也是ISO/TC184/SC1中首次由中国负责提出并成功立项的项目,同时是该团队在完成我国机床行业首项国际标准IEC/TS 60204-34:2016《机械安全 机械电气设备 第34部分:机床技术条件》之后,在国际标准化方面取得的又一重大突破。我国机床数控系统国际标准提案的成功立项,标志着我国在机床数控系统国际标准领域实现“零”的突破,数控机床“大脑”国际标准将融入中国智慧和中国方案。
  数控系统是数控机床的“大脑”,关系到国防、产业与经济安全。在国家“863”计划、04专项等课题支持下,由国家机床质量监督检验中心牵头,组织行业骨干企业历经10余年联合攻关,突破了“开放平台同一、安全门槛同一、测评尺子同一”的核心难题;创制了我国开放式高档数控系统系列国家标准;提出了数控系统功能安全评估方法,主导制定了我国机床行业首项IEC国际标准;研发出高档数控系统功能/性能测评关键技术与成套检测设备,实现了标准创制过程中全生命周期验证;创建了较完备的高档数控系统关键技术标准体系。项目成果获2017年中国机械工业科学技术一等奖,并获中国机械工业联合会2018年国家科技进步奖提名。这些标准成果的取得为我国主导并推动机床数控系统关键技术国际标准立项奠定了坚实基础。
  ISO/TC184/SC1产生的首项由中国提出立项的国际标准,标志着我国在欧美日国家为主导的机床数控系统标准化工作中逐渐从跟随转为并跑和领先。此项国际标准是04专项的标志性成果之一。它的成功立项表明我国在04专项支持下建立的“高档数控系统关键技术标准体系”成果得到了国际认可,成为国际上机床数控系统行业规则的主导制定者。

7   2018-06-21 12:56:02.21 “两机”专项和数控机床专项现场对接会在北京召开 (点击量:0)

3月23日,由工业和信息化部、国防科工局主办,中国和平利用军工技术协会、中国机床工具工业协会承办的“两机”与数控机床专项现场对接会,在航天科工三院召开。来自科技部、财政部以及“两机”和机床行业55家企业的代表,共计200余人参加了会议。
  
  辛国斌副部长讲话
  
  会场
  工业和信息化部辛国斌副部长指出,要高度重视两个专项对接的重要意义,两个专项都是党中央、国务院做出的重大决策部署,是制造强国战略的重要组成部分,是先进制造业实现创新驱动发展的重要抓手。做好两个专项的统筹对接工作,既是技术和产业的必然趋势,是提升制造业发展质量、实现制造强国的客观要求,也是时代赋予我们的光荣任务。他强调,各单位要坚持需求导向、突出重点、开放竞争、总结经验,深入贯彻领导小组的各项部署,加强顶层设计,做好统筹规划,形成工作合力,以竞争促发展,建立小核心、大协作、专业化、开放式的新型举国体制。他要求,要以这次对接会为契机,研究建立两个专项的长效对接机制,创新协同模式,加速成果转化,实现产学研用深度融合。

8   2018-06-21 12:56:29.823 数控机床专项课题验收工作推进机制建立 (点击量:0)

为确保“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(简称数控机床专项)课题实施成效,加快推进数控机床专项课题验收,工业和信息化部装备工业司与产业发展促进中心建立了数控机床专项课题验收工作推进机制。
  据工信部网站24日消息,为确保“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(简称数控机床专项)课题实施成效,加快推进数控机床专项课题验收,工业和信息化部装备工业司与产业发展促进中心建立了数控机床专项课题验收工作推进机制。
  5月22日,课题验收工作推进组召开专题会,就数控机床专项课题总体实施情况、验收情况、存在问题和推进措施进行了充分讨论,并对下一步工作进行了全面部署,要求严格落实专项课题专人负责制,要加强与课题实施牵头单位、地方主管部门等的对接,密切跟踪课题实施进展情况,按时间节点要求做好档案验收、财务验收、任务验收等工作。

9   2018-06-21 12:56:58.887 如何将工业机器人与数控机床融合应用? (点击量:1)

机器人产业正迎来黄金发展机遇期,如何推动工业机器人产业和机床工具产业的融合发展,如何做到工业机器人与数控机床的互为集成应用,已成为当前现代装备制造业产业升级的重要话题。

  随着我国装备制造业转型升级,在市场需求和技术进步双重作用下,近几年来工业机器人与数控机床集成应用发展很快,应用的形式不断扩展,对当前机床智能化潮流带来新的促动,对我国机床工具行业的转型升级也必将起到有益的推动作用。

  鉴于机器人研制以及与机床集成应用的发展现状,相关企业应如何建立有效的组织联络机制,以加强沟通与合作,两个行业融合发展该建立怎样的技术规范与标准,以充分做到资源共享与优势互补,并形成产业发展的合力!

  机器人产业正迎来黄金发展机遇期,如何推动工业机器人产业和机床工具产业的融合发展,如何做到工业机器人与数控机床的互为集成应用,已成为当前现代装备制造业产业升级的重要话题。

  

  机床制造过程中许多岗位主要依赖工人的体力和技能,生产效率低、劳动强度大、缺少熟练技工人才,难以保障产品稳定性和一致性,促使机床行业越来越多地采用工业机器人及智能制造技术来改造传统工艺流程。以往,昂贵的进口机器人和生产线主要在汽车等少数行业使用,在机床行业等装备制造业领域应用比例偏低,很大程度上制约着国内机床行业自动化程度的提高。

  1 两大产业现状

  经过“十一五”、“十二五”两个五年计划,十年磨一剑,中国数控机床产业发展已进入中档规模产业化、高档小批量生产的阶段,产业整体水平基本具备国际竞争力。数控系统作为数控机床的控制大脑,国产数控系统厂家已经掌握了五轴联动、小线段插补、动态误差补偿等控制技术,也研制出高性能、大功率伺服驱动装置,自主研发促进技术创新与进步,也萌生了工业机器人产业的雏形,催长产业发展。

  当前,数控系统研制企业、机床整机企业、自动化应用集成商,甚至房地产资本大鳄们,都在尝试进入机器人领域,掀起了一股机器人产业投资热。让人担虑的是,政策过度引导带来的“圈地套惠”、产业过度投资带来的产能过剩、缺乏创新驱动带来的低端同质化竞争等,都将把机器人产业带入无序发展。值得思考的是,什么样的企业最适合研制工业机器人?

  

  如何提升机器人产业的整体质量?总的来说,具有数控系统的基础,控制系统、伺服电机、伺服控制系统都能够批量生产的企业具有一定优势。日本FUNAC公司的产业推进路线,就是一个成功的典型案例,值得借鉴与参考。

  国内已有几家数控系统企业纷纷进入工业机器人产业,走在最先的广州数控,自2006年起规划研制工业机器人产业,已走过8个年头。借助自身控制器、伺服驱动、伺服电机产品生产积累的经验,已完成工业机器人系列化的全自主开发,产品覆盖了3~200kg,功能包括搬运、机床上下料、焊接、码垛、涂胶、打磨抛光、切割、喷涂、分拣、装配等。

  随着用工成本上涨、技能人才缺少、高危环保、高强度作业等问题的凸显,工业机器人参与生产制造已被广泛认知和不断使用,成为社会关注的焦点。政府更是借此促进产业转型升级,企业用其开展技术改造,转变生产方式,提高作业效能。然而,中国的机器人保有量不大,民族品牌尚在培育中,综合竞争力有待提升。那么,机器人行业将以什么样的模式向前发展?笔者认为,现阶段更需要机器人整机企业、机器人关键部件供应商、机器人集成商产业链的协同发展。

  

  2 机器人与数控机床融合的集成方式

  在数控机床加工应用领域,本土机床上下料机器人与数控机床的融合应用已在先端发展之列。从行业应用层次来看,也发生较大改变:

  (1)工作岛:单对单联动机加、单对多联机加工。

  (2)柔性制造系统(FMS):基于网络控制的柔性机加线,应用PLC控制平台,通过工业以太网总线方式,将多台机器人、多台数控机床及其辅助设备进行联网组线,按节拍进行有序自动生产。

  (3)数字化车间:借助CADCAMCAPPSMES辅助生产工具、物流技术及传感技术,具备生产过程监控、在线故障实时反馈、加工工艺数据管理、刀具信息管理、设备维护数据管理、产品信息记录等功能,满足无人化加工需求,实现加工系统的生产计划、作业协调集成与优化运行。

  (4)智慧工厂:借助智能化车间布局和ERP信息化管理系统,将最大限度地给传统生产方式带来革新。信息管理系统的数据库可以通过网关与各种外部的信息系统进行接口,将车间接入ERP系统,查询车间生产状态,实现企业资源的高效配置;借助其短信平台、邮件平台,可以向管理员进行设备故障、生产进度等信息的实时汇报。

  

  3 工业机器人与数控机床融合发展的途径

  1.加工制造方面

  机器人参与机床结构件加工制造以实现自动化,专用机床服务于机器人专用减速机的精密加工,提升加工工艺质量及批量生产效率等等,具有很大的融合发展空间。借助双方企业的战略合作,机器人企业可借助机床厂家的制造与工艺技术能力实现以下目标:

  (1)面向机器人的本体铸件、减速机结构件,共同研究形成批量精密制造技术,提高机器人批量化生产能力和工艺水平,攻克可靠性、一致性技术,实现高效、稳定、精密的节拍生产。

  (2)面向机器人工装、夹具,机加生产线的集成能力,借助各大机床厂的广大终端客户渠道资源,委托推广应用机器人。

  (3)研发面向机床单机及生产线上下料和零部件搬运、铲刮、倒角、抛磨、焊接、喷涂(粉)等自动化、柔性化生产急需的工业机器人,机床企业与工业机器人企业共同研制,实现整机零部件的自动加工,推动机床生产制造技术水平提升。

  (4)工业机器人机械本体的关键零部件,如转盘、大臂、箱体、支撑套、小臂、腕体等,尺寸精度和形位公差均要求较高,对机械加工设备、工装夹具、量检具等都有很高的要求;机器人减速器的摆线齿壳、行星针轮、偏心轴及行星架等关键零件的结构优化和加工,目前国内的加工设备、装配工艺、精度检测等还难以达到。但立足使用国产数控机床及工具设备完成相关加工,则有助于提高我国高端精密机械零部件设计及加工水平,促进国产数控装置与国产数控机床的应用和发展。

  

  2.在集成应用方面

  机床上下料机器人实现机加柔性生产线将是便捷有效的推广方式。国内数控机床保有量约200万台,机器人企业首推应用机床上下料柔性机加生产线,将会有很大的市场需求,并且也有利于助推机床制造、机器人等机械零部件走向自动化、数字化、网络化的生产方式,可实现过程智能控制、信息化管理,能提高生产效率与产品质量,提高工艺管理水平,直至推动装备制造业的整体水平提升。例如,广州数控与大连机床、宝鸡机床等机床厂家形成战略合作关系,共同研发机器人专用加工机床、加工工艺技术应用、机器人机加自动柔性生产应用等项目,促进了双方互相融入各自产业应用。

  国产机器人和机床工具行业与国际先进水平存在差距,尤其作为新兴产业的工业机器人,起步晚于国内机床产业,无论制造工艺水平、控制系统,还是集成应用经验;无论技术标准成熟度,还是专业人才拥有程度,都制约当前的发展速度,尚需在摸索中寻求进步。但我们相信,两者的深度融合,对于提高中国装备制造业的综合竞争力具有重大意义。

10   2018-06-21 12:57:44.53 2018中国数控机床行业现状分析与前景预测 (点击量:19)

从我国数控机床市场看,受益于我国汽车、航空航天、船舶、电力设备、工程机械等行业快速发展,对机床市场尤其是数控机床产生了巨大需求,数控机床行业成长迅猛 数控机床是数字控制机床,是一种装有程序控制系统的自动化机床。根据数控机床的性能、档次的不同,数控机床产品可分为高档数控机床、中档数控机床、低档数控机床。高档数控机床是指具有高速、精密、智能、复合、多轴联动、网络通信等功能的数控机床。

  机床作为“工业之母”,是一个国家制造业水平高低的象征。数控机床是由美国发明家约翰·帕森斯上个世纪发明的。随着电子信息技术的发展,世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代,其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是一种高效能的,装有程序控制系统的自动化机床,能较好地解决复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,代表着现代机床控制技术的发展方向。

  欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程,而中国从20世纪80年代开始起步,现在处于发展阶段。虽然我国的铸造机床产业取得了一定的成绩,但仍然面临着许多制约性问题,与国外产品相比,中国数控机床的差距主要是在机床的高速高效化和精密化上。

  数控机床市场规模高企,2017年超过3000亿元

  从我国数控机床市场看,受益于我国汽车、航空航天、船舶、电力设备、工程机械等行业快速发展,对机床市场尤其是数控机床产生了巨大需求,数控机床行业成长迅猛。据统计,2014-2016年,我国数控机床销售收入均超过2400亿元;2016年,我国数控机床销售额为2732.3亿元,同比增长7.69%。2017年销售额约为3060.3亿元,首次超过3000亿元。

  下游应用仍以汽车产业为主,消费电子将成未来应用主流市场

  从数控机床行业下游消费需求比重来看,汽车是主要的下游需求领域,消费占比约为42%;其次是航空航天,消费比重约为18%;模具和工程机械分别为数控机械第三和第四消费领域,占比分别在15%和10%左右。

  未来,随着智能手机的逐步普及、更新换代速度的加快,平板电脑、可穿戴设备等消费电子产品、通信等3C产业终端设备的推广及发展,3C行业将迎来发展的春天,消费电子行业产品并将成为行业的新增长点,并有力推动应用于该领域的轻型切削数控机床的发展。

  数控机床产品需求结构矛盾升级,高端产品国产化率低

  近年来,我国数控机床行业出现了明显的供需矛盾,主要体现在低档数控机床的产能过剩和高档数控机床的供应不足而导致供给侧结构性失衡。由于低档数控机床行业门槛低,进入企业多,且近几年低档数控机床市场有效需求不足,该领域已经出现产能过剩的现象;另一方面,随着国民经济的发展以及产业结构的升级,高档数控机床的应用越加普及,产品需求越来越大,供给却难以满足需求。

  由于我国高档数控机床起步较晚,目前国产产能不能满足国内需求,国内大多数高档数控机床依赖进口。 2016年,数控机床专项支持研发的高档数控系统已累计销售1000余套,国内市场占有率由专项启动前的不足1%提高到了5%左右,2017年我国高档数控机床的国产化率大约在6%左右,依然较小。但从需求方面看,2013年我国高端数控机床的需求占比已经达到了10%左右,2017年大约在15-20%之间,与6%的国产化率相比差距甚大。

  当前我国制造业亟需从“制造大国”向“制造强国”转变。我国数控机床行业经过几十年的发展,成为了全球最大的产销国,技术和产能发展迅速,已经具备响应国家制造业转型的基础,未来我国数控机床需求将由中低档向高档转变,换言之高档数控机床将具有较大的进口替代空间。

  三大趋势引领,未来我国数控机床市场将超5000亿元

  “十三五”规划的经济发展重点在于实现经济增长方式的转变,先进制造业是传统制造业的改造方向,电子信息、生物工程、新能源新材料等高新技术产业的发展将为精密、高效、专用数控机床开辟了新的需求;从地域发展分析,中国东部产业的升级、东北等老工业基地的振兴和中西部的开发加快步伐,为数控机床产业发展提供国内市场;经济全球化,国际资本和产业向中国的转移、国际技术和人才的交流、中国国际贸易的强劲发展等,为中国数控机床产业的发展提供了外部环境,使数控机床行业处于难得的战略发展期。未来,中国数控机床行业将主要呈现以下三大发展趋势:

  首先,国产数控机床综合竞争力将大幅提高,从而引起国产数控机床的市场占有率将出现根本的变化。

  其次,一批跨国机床集团在中国设立的独资企业或合资企业,如德国德马吉、美国哈挺、日本小巨人等,本地化生产将形成生产能力。

  最后,普及型数控机床产业化将形成。普及型数控机床和加工中心数控机床是各类产品中发展最快、所占比重最大的一类产品,也是制造业应用最广的一类设备。普及型数控机床作为中档型数控机床,已成为消费的主流,其在数控机床中所占比例已超过30%,增长速度远高于其他类型机床,包括数控机床的增长速度。

  2018-2023年,我国数控机床由于技术发展以及下游市场逐渐复苏等原因,仍会保持10%-12%的增长速度。到2023年,我国数控机床行业的市场规模将突破5,000亿元。