中國數(shù)控機(jī)床行業(yè)有能力沖刺“國際先進(jìn)水平”

數(shù)控機(jī)床與工業(yè)聯(lián)系最為密切。大力發(fā)展高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備，具有全局性戰(zhàn)略性的深遠(yuǎn)意義。經(jīng)過“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”國家科技重大專項(xiàng)的支持，我國數(shù)控機(jī)床行業(yè)在國際市場格局中，已經(jīng)從第三方陣進(jìn)入第二方陣，并且培養(yǎng)出一批有能力沖刺國際先進(jìn)水平的力量。

如果把現(xiàn)代工業(yè)看作摩天大廈的話，那么高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備則是這座大廈的基石。諸如汽車、飛機(jī)、艦船、百萬千瓦級(jí)核電設(shè)備等工業(yè)現(xiàn)代化所需的各類裝備設(shè)施制造，均離不開它的保障。

基于此，“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”國家科技重大專項(xiàng)(簡稱專項(xiàng))作為16個(gè)科技重大專項(xiàng)之一，并已被納入《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020)》。

專項(xiàng)實(shí)施以來，成就斐然，已取得預(yù)期成效。專項(xiàng)技術(shù)總師、中國工程院院士盧秉恒近日接受了記者專訪，就該專項(xiàng)實(shí)施取得的重大突破、支撐國家需求、服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展等方面進(jìn)行權(quán)威解讀。

全面支撐國家重大需求

盧秉恒指出，專項(xiàng)涵蓋了高速、精密、智能、復(fù)合等功能的高檔數(shù)控機(jī)床和用熱加工、表面處理工藝對(duì)材料和零件進(jìn)行成形、改性處理的基礎(chǔ)制造裝備，重點(diǎn)圍繞汽車、航空航天、船舶、發(fā)電設(shè)備等四大領(lǐng)域所需的高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備及其配套的數(shù)控系統(tǒng)、功能部件、關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研發(fā)。

其中，多軸聯(lián)動(dòng)是數(shù)控機(jī)床中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。多軸聯(lián)動(dòng)是在一臺(tái)機(jī)床的多個(gè)坐標(biāo)軸上同時(shí)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行復(fù)雜形狀零件的加工，刀具或工件可在數(shù)控系統(tǒng)控制下同時(shí)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀的加工，在現(xiàn)代國防裝備具有重要意義。艦艇、飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星、飛船中許多關(guān)鍵零件的材料、結(jié)構(gòu)、加工工藝都有一定的特殊性和加工難度，用傳統(tǒng)加工方法無法達(dá)到要求，必須采用多軸聯(lián)動(dòng)、高速、高精度的數(shù)控機(jī)床才能滿足加工要求。

“專項(xiàng)解決了很多重要的制造問題。”盧秉恒說，以前我國做不了五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，所使用的數(shù)控系統(tǒng)也是國外制造的。這就會(huì)帶來一些問題。“國外高檔數(shù)控機(jī)床對(duì)我們的航空航天企業(yè)不僅限制進(jìn)口，即使進(jìn)口了，其數(shù)控系統(tǒng)也留有信息后門，能對(duì)我們進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)于國防安全是一個(gè)很大的隱患。如今解決了五軸聯(lián)動(dòng)，對(duì)于軍工和航空航天等領(lǐng)域需求是很大的保障。”

針對(duì)中高檔數(shù)控機(jī)床進(jìn)口依賴度高的現(xiàn)狀，“十一五”期間，專項(xiàng)重點(diǎn)對(duì)進(jìn)口量大、市場需求面廣的加工中心和數(shù)控車床的研發(fā)進(jìn)行了部署。機(jī)床企業(yè)開發(fā)出了一大批適應(yīng)市場需求，符合企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)方向的新產(chǎn)品，龍門式加工中心、五軸聯(lián)動(dòng)加工中心等高檔產(chǎn)品制造技術(shù)趨于成熟；高精度加工裝備在制造精度上取得重要進(jìn)展，部分解決了機(jī)床箱體、導(dǎo)軌等關(guān)鍵零件的加工需求。同時(shí)，專項(xiàng)大力推動(dòng)了機(jī)床企業(yè)對(duì)高檔機(jī)床的研發(fā)和機(jī)床可靠性研究，在重要應(yīng)用領(lǐng)域建立了綜合檢驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)，加強(qiáng)了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，為企業(yè)的科研和質(zhì)量保障提供了支撐。

“加減法”互補(bǔ)生輝

數(shù)控機(jī)床與3D打印同屬于數(shù)控制造裝備領(lǐng)域。“如果說3D打印是加法的話，那么數(shù)控機(jī)床加工則是減法。二者對(duì)制造業(yè)同等重要，需要同樣的關(guān)注與支持。”盧秉恒認(rèn)為，3D打印是通過材料的累加做增加，而數(shù)控機(jī)床是按照圖紙把大的材料切割成小的，做的是減法，3D打印與數(shù)控機(jī)床有很好的交叉點(diǎn)。

“增材制造可以大幅度減少航空航天等結(jié)構(gòu)件的加工余量，可以簡便地加工復(fù)雜形狀的零件，從而減少對(duì)五軸聯(lián)動(dòng)等高檔數(shù)控機(jī)床的需求量。通過增減一體化，兩者互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)完美統(tǒng)一。”盧秉恒說。

不過，相比之下，發(fā)展國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床顯然是當(dāng)務(wù)之急。目前，我國已連續(xù)多年成為世界第一大機(jī)床消費(fèi)國。高檔數(shù)控機(jī)床的市場競爭、技術(shù)競爭十分激烈。美國、日本、德國等制造業(yè)強(qiáng)國在本國機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不同階段，都出臺(tái)過許多扶植政策。

盧秉恒表示，專項(xiàng)并非一般意義上的科研項(xiàng)目，而是國家層面的一項(xiàng)系統(tǒng)工程，體現(xiàn)了國家的意志。2008年，國務(wù)院常務(wù)會(huì)議審議并通過專項(xiàng)實(shí)施方案。專項(xiàng)的總體目標(biāo)是：到2020年總體技術(shù)水平進(jìn)入國際先進(jìn)行列，部分產(chǎn)品國際領(lǐng)先；形成高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備主要產(chǎn)品的自主開發(fā)能力，數(shù)控系統(tǒng)與功能部件研發(fā)和配套能力；形成以企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系；培養(yǎng)和建立一支高素質(zhì)的研究開發(fā)隊(duì)伍；航空航天、船舶、汽車、發(fā)電設(shè)備制造所需要的高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備80%立足國內(nèi)；研究開發(fā)出若干具有原創(chuàng)性的技術(shù)和產(chǎn)品，形成這一領(lǐng)域內(nèi)自主創(chuàng)新在一些點(diǎn)上的突破。

專項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)主要包括主機(jī)、數(shù)控系統(tǒng)、功能部件和關(guān)鍵部件、共性技術(shù)、創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)、技術(shù)服務(wù)基地建設(shè)及應(yīng)用示范工程七個(gè)方面。大力發(fā)展高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備，具有全局性戰(zhàn)略性的深遠(yuǎn)意義。

助力“中國智造2025”

盧秉恒指出，預(yù)計(jì)到2020年，通過突破關(guān)鍵核心技術(shù)，形成高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備的自主開發(fā)能力，總體技術(shù)水平進(jìn)入國際先進(jìn)行列，部分技術(shù)國際領(lǐng)先，研究開發(fā)出若干具有原創(chuàng)性的重大產(chǎn)品和技術(shù)；滿足國內(nèi)主要行業(yè)對(duì)制造裝備的基本需求。

就目前而言，在專項(xiàng)已安排的產(chǎn)品類研發(fā)任務(wù)中，大型汽車覆蓋件自動(dòng)沖壓線等10多類設(shè)備已達(dá)到國際領(lǐng)先水平，完全可實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代；高速龍門五軸加工中心等20多類產(chǎn)品基本達(dá)到國際先進(jìn)水平，具備替代進(jìn)口產(chǎn)品的水平；高檔數(shù)控系統(tǒng)、精密臥式加工中心等產(chǎn)品已完成階段性研發(fā)。但是，在功能性能、可靠性方面與國際先進(jìn)水平還存在一定差距，五軸工具磨床、光柵尺及編碼器等產(chǎn)品尚需要進(jìn)一步的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證。

盧秉恒認(rèn)為，就世界數(shù)控機(jī)床整體發(fā)展水平來看，我國的數(shù)控機(jī)床行業(yè)剛從第三方陣進(jìn)入第二方陣，與第一方陣還是有很大差距，但是經(jīng)過專項(xiàng)的支持，我們已經(jīng)培養(yǎng)了一批力量，有能力沖刺國際先進(jìn)水平。