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“数控机床与基础制造装备”重大专项研制纪实

2012-01-04
  “十一五”时期,作为我国16个科技重大专项中与制造业关系zui为密切的专项,“数控机床与基础制造装备”重大专项不负众望,取得了丰硕成果。
  
  大型飞机、轿车生产线、重型船舶柴油机这些各行各业关键装备的加工制造,都要依靠数控机床和基础制造装备来完成。这些行业要提高产品的性能和质量、降低成本、缩短生产周期等,都受到了数控机床和基础制造装备这些“工作母机”的水平制约。
  
  数控机床和基础制造装备是实现制造技术和工业现代化的基石,其性能、质量和拥有量已成为当今衡量一个国家工业化水平及综合国力的重要标志。世界装备制造业强国无不重视控制制造装备这一产业制高点,重视用高技术优化提升传统装备制造业,支撑制造,保持产业优势,这也从一个侧面证明,大力发展数控机床与基础制造装备,具有全局性、战略性的意义。
  
  “十一五”以来,我国国产机床的数控化率和国内市场占有率均大幅提高。其中,国产机床数控化率由“十五”末的35.5%提高到“十一五”末的51.9%,国内市场占有率由“十五”末的26.4%提高到“十一五”末的56.7%。特别值得一提的是,专项实施在应对国际金融危机冲击中发挥了积极作用,增强了重点骨干企业的创新和竞争能力。“十一五”末,我国机床企业前10名销售收入之和已占到机床行业销售收入的25%左右。
  
  构建“产学研用”合作机制
  
  大型数控成形冲压设备广泛应用于汽车、航空、航天、家电等行业,尤其是在汽车工业和航空航天制造业中占据重要地位。
  
  为了更好地适应汽车大批量、多品种生产的需要,近年来,世界的成形冲压设备厂家均在致力于产品的高速化、柔性化研究,世界上冲压设备制造厂家相继推出了具有高速、灵活、可连续运转的冲压生产线新技术,通过自动化缩短生产辅助时间和提高压力机工作次数,从而实现生产效率提高50%。
  
  为此,“数控机床与基础制造装备”重大专项在2009年立项“大型快速数控全自动冲压生产线”课题,由济南二机床集团有限公司承担。对于技术能力分散的机床行业而言,只有“合作”才能办大事儿。专项设立之初,他们便突出强调以企业为主体的“产学研用”合作机制,由济南二机床牵头,联合济南铸造锻压机械研究所、奇瑞汽车股份有限公司、上海通用东岳汽车有限公司等单位形成了“产学研用”联盟,充分发挥各自优势,联合完成关键技术和工艺的攻关工作。
  
  目前课题研究进展顺利,已在zui终用户现场(上海通用烟台东岳汽车和奇瑞汽车有限公司)完成了所有硬件设备的安装工作,通过了用户长时间的可靠性运行试验,性能稳定达到目标要求。依托该课题,现已承接生产21条快速冲压生产线,产品应用在一汽、二汽、上汽、奇瑞、长城等汽车制造集团,为我国汽车工业上批量、上质量、做大做强提供了基础支持。
  
  “产学研用”合作机制不仅激发了制造企业、高校、科研院所与用户单位参与专项研究的积极性,促进了产业链上下游的紧密合作,更重要的是通过这一机制培养了一批高层次、创新型人才,特别是擅管理、懂技术的复合型创新人才和高技能人才,为实现数控机床与基础制造装备行业由大变强提供了人才保障。
  
  据工业和信息化部装备工业司副司长王富昌介绍,工业和信息化部与各部门密切配合,加快专项的实施速度,“十一五”时期,专项共安排立项课题200余项,经费总投入超过90亿元。由企业牵头实施的课题中,有50%以上已制订了相关企业标准。
  
  重大专项取得丰硕成果
  
  在“十一五”国家重大科技成就展上,“数控机床与基础制造装备”重大专项的展出项目,工业元素格外突出,令人振奋。本次19个展出项目涉及数控机床主机、基础制造装备、数控系统、功能部件和数控工具等方面,代表着我国数控机床和基础制造装备行业在“十一五”时期取得的整体进步。
  
  “成就展上惟一一台数控机床,配备的就是我们公司研发的华中8型数控系统。”武汉华中数控股份有限公司董事长陈吉红告诉记者,“十一五”时期,华中数控开始研发自主创新的数控技术,特别是2010年,在国家重大专项支持下,这一年的技术进步相当于过去10年。
  
  西安交通大学机械学院院长、“数控机床与基础制造装备”重大专项的专职技术责任人卢秉恒院士介绍,从技术层面看,“十一五”时期“数控机床与基础制造装备”重大专项取得的成果主要体现在以下几个方面:
  
  ——重大装备研制取得突破,达到国际先进水平。围绕重点领域的急需,专项攻克了大跨度、超重型机床设计制造技术,超大型立式和卧式回转台设计制造技术,超宽、超长工件加工工艺等一批关键技术,开发出一批数控重型桥式龙门五轴联动车铣复合机床、大型快速数控全自动冲压生产线等具有国际先进水平的制造装备。
  
  ——中数控机床性能有效提升,初步满足国内需求。专项针对市场需求面广、进口量大的高速精密加工中心以及数控车床、五轴联动加工机床等产品进行开发,开展了可靠性与数字化设计、性能整体评价、动态补偿等关键技术攻关,有效提升了中数控机床的整体技术水平和市场占有率。
  
  ——数控系统、功能部件及刀具研发进展顺利,共性技术成果初显。数控系统的研制与开发在关键技术上取得了较明显的突破,我国成功研制出为具有国际技术水平的五轴联动加工机床配套的数控系统;滚珠丝杠及直线导轨、数控回转工作台、双摆角数控铣头等功能部件也实现了关键技术突破;同时开发了一批4大领域急需的精密、复杂及硬质合金刀具,并在重点企业得到应用,部分替代了进口。
  
  卢秉恒院士介绍说,以“十一五”时期取得的成绩为基础,“十二五”时期专项将重点开发航空航天、汽车、船舶、发电设备等4大领域及其他科技重大专项急需的高速、精密、重型装备,加强数控系统及关键功能部件的研发,由注重单机发展向提供系统解决方案过渡,由解决产品性能指标向掌握核心技术转变。到“十二五”末,我国将实现数控系统、功能部件、工具等与主机的配套和协同发展,掌握一批主机、数控系统及关键功能部件的核心技术,形成重大、精密、成套装备的自主开发能力,总体技术水平进入国际先进行列。

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