近年來,我國的機床產(chǎn)業(yè)在快速成長的同時仍舊存在著五大制約因素。
一是產(chǎn)能擴張過快導致產(chǎn)業(yè)結構不合理。近兩年機床行業(yè)各企業(yè)廠房擴建、設備購置投入巨大,產(chǎn)能擴張過快。數(shù)據(jù)顯示,2011年全年機床行業(yè)累計固定資產(chǎn)投資額同比增長54.7%,其中設備工具購置額同比增長54.0%.
由于受到經(jīng)濟發(fā)展大環(huán)境的影響,我國機床行業(yè)主要經(jīng)濟運行指標全面下降,新增訂單顯著減少,產(chǎn)銷水平明顯回落,資金占用大幅上升,制造資源大量閑置和供需矛盾愈加突出,行業(yè)固有的產(chǎn)能結構失衡的矛盾更加明顯,本已嚴重的同質化市場競爭進一步加劇。
二是主機總體水平與國外差距較大。雖然國產(chǎn)數(shù)控機床占比不斷提升,但主機在核心研發(fā)能力和產(chǎn)品設計水平、精度、質量、性能等方面都與國外先進水平存在較大差距。市場急需的中高檔數(shù)控機床如加工中心、數(shù)控車床、精密磨床和特種加工機床等主要依賴進口;能夠為用戶提供成套、成線服務的企業(yè)很少,缺乏提供全套解決方案或承擔更為復雜的工程總承包項目能力;產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性和可靠性方面較差。
三是自主創(chuàng)新能力不足。高速高精運動控制技術、動態(tài)綜合補償技術、多軸聯(lián)動和復合加工技術、智能化技術、高精度直驅技術、可靠性技術等尚需進一步突破。長期以來,我國機床制造業(yè)的基礎、共性技術研究工作主要在行業(yè)性的研究院所進行。能力薄弱,技術創(chuàng)新投入不足,引進消化吸收能力差,自主創(chuàng)新能力不高,缺乏優(yōu)秀技術人才。雖然國產(chǎn)數(shù)控機床制造商通過技術引進、海內外并購重組等獲得了一些先進數(shù)控技術,但缺乏對基礎共性技術的研究,忽視了自主開發(fā)能力的培育。
四是高端數(shù)控系統(tǒng)受制于人。我國90%的數(shù)控系統(tǒng)需要國外進口。盡管部分國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)廠家已基本掌握多軸聯(lián)動、RTCP旋轉刀具中心點三維刀具補償?shù)燃夹g,其研制的高檔數(shù)控系統(tǒng)也能滿足部分用戶的需求,但與國外產(chǎn)品相比,在技術水平上還存在很大差距。國內能做的中、高端數(shù)控機床,更多處于組裝和制造環(huán)節(jié),普遍未掌握核心技術。高端數(shù)控技術目前主要掌握在日本發(fā)那客、德國西門子、日本三菱三大廠商手中,進口高檔數(shù)控系統(tǒng)基本壟斷了中國國內市場。
五是關鍵功能部件發(fā)展滯后。高檔數(shù)控機床的發(fā)展主要取決于高檔數(shù)控系統(tǒng)和關鍵功能部件的發(fā)展。我國數(shù)控機床功能部件已有一定規(guī)模,電主軸、主軸單元、數(shù)控系統(tǒng)等也有專門的制造廠家,其中個別產(chǎn)品的制造水平接近國際先進水平。但整體上,我國機床功能部件發(fā)展緩慢、品種少、產(chǎn)業(yè)化程度低,精度指標和性能指標的綜合情況還不過硬,特別在數(shù)控刀具方面滯后現(xiàn)象反映相當強烈。由于國產(chǎn)刀具品種少、壽命低,嚴重影響數(shù)控機床效率的發(fā)揮。
我國眾多產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,產(chǎn)業(yè)瓶頸一直存在,雖然在制造業(yè)領域的規(guī)模非常巨大,但是整體技術落后,行業(yè)一直面臨大而不強的尷尬局面。“國際模協(xié)秘書長羅百輝分析認為,前十年行業(yè)快速發(fā)展的主要拉動因素是持續(xù)強勁的國內市場需求,企業(yè)體制機制變革激發(fā)的發(fā)展動力和國家產(chǎn)業(yè)政策的有力支持。比較而言,技術進步和管理升級所發(fā)揮的作用相對有限,深層次技術和產(chǎn)業(yè)化技術不過關,高水平創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化推廣應用的比例不大。這一點從進出口數(shù)據(jù)可看出端倪。2010年,我國機床進口總額為92.4億美元,約占全國機床消費的三分之一,基本上都是中高檔產(chǎn)品。同時,核心制造領域的關鍵設備主要依賴進口,中高檔數(shù)控系統(tǒng)和主要功能部件對進口的依賴程度更高。
由于市場需求的強勁和考核上的規(guī)模導向,企業(yè)在十一五、十二五期間普遍擴大了產(chǎn)能。產(chǎn)品大型、重型化,品種多樣化,規(guī)格齊全化的現(xiàn)象十分普遍。有些生產(chǎn)小型通用機床的企業(yè)也紛紛上馬大型落地鏜銑床、龍門加工中心等大重型機床。
在規(guī)模擴張中,企業(yè)的生產(chǎn)條件和工藝水平確有不同程度的改善,但產(chǎn)品技術升級并不顯著,產(chǎn)品結構的雷同化、低檔大重型機床產(chǎn)能過剩等問題相當嚴重。因此,就行業(yè)總體來看,仍然沒有從根本上擺脫以規(guī)模擴張為主要特征的發(fā)展模式,產(chǎn)業(yè)規(guī)模雖然很大,但產(chǎn)品結構水平偏低,仍然處于全球產(chǎn)業(yè)鏈的低端。據(jù)金模機床網(wǎng)了解,機床軸方面也并沒能取得突破,諸如機床刀具制造及數(shù)控系統(tǒng)也是這樣。同時,部份業(yè)內人士人表示,國內最內目前最多只能做到六軸。很多打著具有突破性的產(chǎn)品,都沒有做到完全國產(chǎn)化,并且是象征意義大于實際意義。
不過,羅百輝認為,這種情況有望在未來幾年得到改變。其一,我國自動化的產(chǎn)業(yè)進程將進一步帶動機床產(chǎn)業(yè)市場的增長與技術進步;其二,機床產(chǎn)業(yè)已明確列入到十二五高端制造規(guī)劃當中,并且在推動數(shù)控一代的計劃,這些都將促使機床產(chǎn)業(yè)得到長足進步。其三,綠色環(huán)保是全社會都在提倡的一個話題,無論是哪個行業(yè),在追求效益的同時都應該把綠色放在首位。國際模協(xié)秘書長羅百輝表示,綠色設計的好處當然遠遠不止環(huán)保這方面,還能極大地提高機床的生產(chǎn)效率、降低工件的加工成本。
舉例說,齒輪加工機床是一種技術含量高且結構復雜的裝備,特別是隨著汽車工業(yè)和風力發(fā)電行業(yè)的高速發(fā)展,對齒輪的需求量日益增加,對齒輪加工的效率、質量及加工成本的要求愈來愈高,使齒輪加工機床在汽車、風力發(fā)電等行業(yè)中占有越來越重要的地位。
近年來,國際上知名的齒輪加工機床制造商將具有綠色特性的齒輪加工機床作為產(chǎn)品研發(fā)的重要方向,其產(chǎn)品特點主要表現(xiàn)為全數(shù)控、高速高效、綠色凈化及防護等,特別是以高速干式齒輪加工機床為主的綠色機床設計將逐步成為主流。
高速干式切削既可減少切削液的消耗和冷卻處理裝備,又可避免對環(huán)境造成污染,還能提高生產(chǎn)效率,降低單件齒輪的制造成本。