工业之母的机床也是我国科技的短板安琪史东

2022-06-30 12:02

“工业之母”的机床也是我国科技的短板

美国对中国高科技的制裁令我们的科技发展受到严重阻碍。中国科学院院长白春礼16日表示,将把美国制裁中企的“卡脖子”清单变成科研任务清单,并将此作为今后十年的目标,集中全院力量来做。

白春礼列举了如航空轮胎、轴承钢、曝光机等例子

可是有网友却表示,”特种钢这都建国开始就攻关的项目70年,为什么现在还没搞定?“这的确值得科技界好好反思。

中国高科技的短板有很多,有些技术全部要靠进口,虽然占比不大,但缺了这些尖端技术中国制造真的是转不起来。我们就简单聊聊另一个关键卡脖子技术,中国高端数控机床技术。

就像半导体是所有电子业的根本,机床是制造机器的机器,机床业是制造制造业的制造业,号称“工业之母”。如今半导体被美国卡了脖子,这样的危局是否会在机床产业再度重演,成为卡住中国制造业的关键一手。

高端数控机床具有高速、精密、智能、复合、多轴联动、网络通信等多种特点,它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成与深度融合的产物,也是装备制造业走向高端领域的关键加工设备。

业内数据显示,目前高端数控机床国产化率不足10%,严重依赖于从外国进口,特别是从德国、日本等机床强国进口。据海关数据显示,2019年1-10月,中国进口机床超过62亿美元。

想要加工螺旋桨、叶轮、重型发动机转子,五轴机床是唯一手段。因此,这种机床设备扼住了一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等产业的咽喉。

图:东芝公司违规出口到前苏联的 MBP-100S高精密数控机床

正因为如此,五轴联动数控机床长期被列为战略物资加以管制。上世纪80年底,曾出了个震惊国际的“东芝违禁向苏联出口精密机床事件”,几乎影响了美苏争霸的战略天平。

中国的高端数控机床到底什么水平?和美德日顶级机床还有多大差距?

中国机床企业一直在夹缝中生存。高端机床和技术被限制进口,中国的高端机床市场,一直被日本的FANUC、MAZAK、大隈,德国的DMG、哈默,美国的哈斯这样的国际一线机械生产企业凭借着顶级的技术和一流的品质牢牢把控。

高端机床制造技术,我们与德国、日本的差距有15到20年。和国外设备比,国产机床在稳定性、可靠性、效率等方面差距明显。国外机床可以24小时不停机,国产设备不行;国外机床1秒可以加工1个零件,国产设备可能要1.5秒。虽然近几年国内企业也开始做高端机床的集成,但核心技术如数控系统主要还掌握在德国、日本等少数企业手里。

高端数控机床国产化率低

高档数控机床是装备制造业智能制造的工作母机,是衡量一个国家装备制造业发展水平和产品质量的重要标志。近年来,我国已经连续多年成为世界最大的机床装备生产国、消费国和进口国,中高端机床市场需求份额进一步提升,市场对“高精尖”机床设备的需求更是发生着从无到有的变化。然而,尽管中国数控机床市场规模庞大,但高档数控机床国产化率甚至不到10%,不仅高端机床和技术被限制进口,市场也被外来企业不断蚕食。

机床数控系统受制于人

数控系统是数控机床的大脑,在数控机床中扮演着非常重要的角色。我国数控系统虽然取得了较大的发展,但高档数控机床配套的数控系统90%以上都是国外产品,特别是高档数控机床。高档数控系统是决定机床装备的性能、功能、可靠性和成本的关键因素,而国外对我国至今仍进行封锁限制,成为制约我国高档数控机床发展的瓶颈。国内数控系统的中高端市场被德国西门子、日本FANUC瓜分。低端市场是国内数控系统的天下,数十家系统厂挤在这个狭小的市场区域内激烈搏杀。

国产数控机床性能有待改进

目前数控机床虽然能够实现国产,但根据机床杂志社的数据,国内客户在购买机床时主要考虑可靠性、性价比、售后服务等,而国内数控机床的主要问题前两位是“精度和稳定性差”、“故障多发”,与消费者的需要还有一段距离。此外,由于缺乏核心技术,大量的国产企业只能沦为最低端机床的生产商,机床价格低廉、品质规范化管理方面差、故障率高。甚至有一些企业只是代表组装机床,用户自行购买光机、数控系统、丝杆、刀库等部件。

政策不断推进行业发展

高端数控机床是智能制造最重要的关键装备之一,对智能制造有着重要的意义。为了促进我国数控机床行业产业升级,近几年,国家出台一系列政策以支持数控机床行业发展。根据工信部2016年的《智能制造工程实施指南(2016-2020)》,我国数控机床国产化率将在2020年超过50%。2015年10月,国家制造强国建设战略咨询委员会发布的《(中国制造2025)重点领域技术路线图》对未来十年我国高档数控机床的发展方向作出规划。未来十年,我国数控机床将重点针对航空航天装备、汽车、电子信息设备等产业发展的需要,开发高档数控机床、先进成形装备及成组工艺生产线。

可是目前的推进的结果却还是差强人意。

此外,高档数控机床装备重大专项从2009年开始启动,持续投入上百亿的经费,也显示了政府对于发展高档数控机床与基础制造装备的决心。2019年1月28日,“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项2019年度再次启动,涉及数控机床的有16个课题。政策以及经费的支持促进高档数控机床的发展。

以上数据来源于前瞻产业研究院《中国数控机床行业战略规划和企业战略咨询报告》,同时前瞻产业研究院还提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资等解决方案。

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