同濟(jì)大學(xué) 張 曙 朱志浩 樊留群

一、十八羅漢的由來(1949～1957）

1949年新中國成立時(shí)，沒有機(jī)床工業(yè)，只有上海、沈陽、昆明等地的一些機(jī)器修配廠兼產(chǎn)少量皮帶車床、牛頭刨床等簡易機(jī)床，如上海明精機(jī)器廠生產(chǎn)的D型6′車床等。當(dāng)年金屬切削機(jī)床產(chǎn)量僅1582臺，不到10個(gè)品種。

回顧往事，政府接管有關(guān)工廠后，立即投入大量資金，購置設(shè)備，恢復(fù)和發(fā)展生產(chǎn)，開始從修配業(yè)向機(jī)床制造業(yè)轉(zhuǎn)變，仿制英美和前蘇聯(lián)的機(jī)床。1952年，全國生產(chǎn)的金屬切削機(jī)床品種達(dá)到30種，年產(chǎn)量1.37萬臺。建國初期上海生產(chǎn)的皮帶車床和工具磨床 (中國第一臺近代機(jī)床設(shè)備）如圖1所示。

圖1 建國初期生產(chǎn)的機(jī)床

1952年9月，原中央重工業(yè)部召開了全國工具機(jī)會議，對當(dāng)時(shí)的機(jī)床產(chǎn)品發(fā)展方向和工廠布局作了初步規(guī)劃。1953年又按照蘇聯(lián)專家建議，確定了全國18家機(jī)床廠的分工和發(fā)展方向，由于人們對18家機(jī)床廠寄予厚望，就稱他們?yōu)?“18羅漢廠”。

在 “一五”156項(xiàng)重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目中，機(jī)床工具工業(yè)有3項(xiàng)：沈陽第一機(jī)床廠、武漢重型機(jī)床廠和哈爾濱量具刃具廠。1955年按照前蘇聯(lián)紅色無產(chǎn)者機(jī)床廠改建完成，建立了7條流水生產(chǎn)線，年生產(chǎn)1A62普通車床2200臺，堪稱當(dāng)時(shí)世界一流的機(jī)床廠。

1956年，機(jī)械工業(yè)部又開始對昆明機(jī)床廠等27家機(jī)床廠、工具廠、附件廠分期分批進(jìn)行技術(shù)改造，初步建立了中國的現(xiàn)代機(jī)床工具工業(yè)，其中18羅漢機(jī)床廠的當(dāng)時(shí)概況見表1。

圖2“一五”期間仿制蘇聯(lián)的機(jī)床

表1 1957年十八羅漢機(jī)床廠的概況

“一五”期間通用機(jī)床發(fā)展很快，到1957年底，累計(jì)生產(chǎn)通用機(jī)床204種，年產(chǎn)量達(dá)到2.8萬臺，累計(jì)向全國提供了10.4萬臺機(jī)床，滿足當(dāng)時(shí)工業(yè)需要的80%以上。其中大多是按照蘇聯(lián)圖紙生產(chǎn)和仿制蘇聯(lián)機(jī)床的產(chǎn)品，例如：1A62車床、255搖臂鉆床、6H62萬能銑床和3162A外圓磨床等，如圖2所示。

這些按照蘇聯(lián)圖紙生產(chǎn)的機(jī)床，技術(shù)相對先進(jìn)、性能比較可靠。短短幾年，從一無所有到掌握20世紀(jì)50年代的機(jī)床制造技術(shù)，使我國機(jī)床工業(yè)跨越了一個(gè)時(shí)代，也為以后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。時(shí)至今日，仍然能夠在我國機(jī)床產(chǎn)品中找到這些機(jī)床的蹤跡。

建立一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)需要大量的人才。1952年國家決定在校大學(xué)生提前一年畢業(yè)，以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。同時(shí)教育部批準(zhǔn)哈爾濱工業(yè)大學(xué)按照蘇聯(lián)教育體制，學(xué)制5年，直接授予工程師學(xué)位，設(shè)立機(jī)床與工具專業(yè)。這個(gè)專業(yè)曾為我國機(jī)床工具工業(yè)輸送了一大批高級技術(shù)人才和管理人才。

若從仿制過渡到自主開發(fā)，離不開科學(xué)研究。1956年機(jī)械工業(yè)部在沈陽設(shè)立第一專業(yè)設(shè)計(jì)處(后遷往大連，改名大連組合機(jī)床研究所），在北京成立機(jī)床研究所，在濟(jì)南成立鍛壓機(jī)械設(shè)計(jì)研究處(后與鑄造機(jī)械設(shè)計(jì)室合并為濟(jì)南鑄鍛研究所）。1957年在蘇州成立電加工研究所，在成都成立工具研究所。1958年在鄭州成立磨料、磨具磨削研究所。1959年在廣州成立熱帶機(jī)床研究所，引領(lǐng)我國機(jī)床和工具的實(shí)驗(yàn)研究和產(chǎn)品創(chuàng)新40年。

例如，在濟(jì)南第一機(jī)床廠技術(shù)改造中如何借鑒沈陽第一機(jī)床廠的經(jīng)驗(yàn)，第一專業(yè)設(shè)計(jì)處從大連機(jī)床廠、北京機(jī)床研究所、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)借調(diào)工程師、教師和學(xué)生，開展組合機(jī)床的設(shè)計(jì)和研究，為濟(jì)南第一機(jī)床廠設(shè)計(jì)了整條流水線裝備。

我國第一臺由大連機(jī)床廠自行設(shè)計(jì)和制造的加工C6132車床主軸箱體的組合機(jī)床(筆者是主要設(shè)計(jì)人員之一）如圖3所示。時(shí)隔數(shù)十年，現(xiàn)在這臺機(jī)床仍然在濟(jì)南第一機(jī)床廠車間服役。

圖3 在車間服役的UT-001組合機(jī)床

高等學(xué)校不僅要培養(yǎng)人才，還要積極開展科學(xué)研究，推動工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。1957年，清華大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)先后研制成功數(shù)控銑床。哈工大研制的數(shù)控銑床，是電子管計(jì)算機(jī)編程，磁帶記錄，主軸采用電磁離合器齒輪變速，進(jìn)給采用步進(jìn)電動機(jī)—液壓馬達(dá)扭矩放大器—滾珠絲桿驅(qū)動，光柵反饋，機(jī)械部分由齊齊哈爾第二機(jī)床廠制造。這與當(dāng)時(shí)世界先進(jìn)水平是同一檔次，毫不遜色。事實(shí)上，我國數(shù)控機(jī)床的研究起步并不晚，但由于種種原因，未能堅(jiān)持研究下去，致使今日我國與日本在高端數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域差距甚遠(yuǎn)，實(shí)為終身遺憾。

二、從大躍進(jìn)到十年動亂 (1958～1978）

正值我國機(jī)床進(jìn)入全面發(fā)展時(shí)，外部環(huán)境發(fā)生了變化。一方面，超英趕美，違背客觀規(guī)律、浮夸成風(fēng)，產(chǎn)量不斷翻番，造成管理混亂、質(zhì)量急劇下降，大部分機(jī)床產(chǎn)品不合格。另一方面，隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，不僅需要普通中小型機(jī)床，還需要重型機(jī)床、精密機(jī)床和自動化機(jī)床。我國機(jī)床產(chǎn)業(yè)在各種外界的干擾下艱難地前進(jìn)。

1958年156項(xiàng)的武漢重型機(jī)床廠建成，1959年自行設(shè)計(jì)和制造了C681重型臥式車床、B1025龍門刨銑床，開始扭轉(zhuǎn)重型機(jī)床主要依靠進(jìn)口的局面。

1958年，上海機(jī)床廠試制成功Y7131齒輪磨床和Y7520螺紋磨床，1959年昆明機(jī)床廠試制成功T4163坐標(biāo)鏜床。從此，我國機(jī)床制造業(yè)跨入了重型和精密加工領(lǐng)域。

當(dāng)時(shí)我國還不能生產(chǎn)高精度精密機(jī)床，國外進(jìn)口沒有外匯支持，加以歐美技術(shù)封鎖、原蘇聯(lián)也中止供貨，只能自力更生。1960年，中央召開高精度精密機(jī)床會議，成立領(lǐng)導(dǎo)小組，在對重點(diǎn)用戶需求調(diào)查的基礎(chǔ)上，制定了1960～1970年開發(fā)56個(gè)品種，年產(chǎn)量700～800臺高精度精密機(jī)床的規(guī)劃。到1970年，發(fā)展了35種高精度精密機(jī)床，年產(chǎn)量達(dá)到1225臺。其中T42100坐標(biāo)鏜床等產(chǎn)品達(dá)到當(dāng)時(shí)世界先進(jìn)水平，我國開始有了自己的高精度精密機(jī)床產(chǎn)業(yè)。

在研制高精度精密機(jī)床的過程中，北京機(jī)床研究所會同高等院校和工廠對若干國外樣機(jī)進(jìn)行了全面試驗(yàn)，并對精密機(jī)床零件用材、冷熱加工工藝及其檢測技術(shù)都進(jìn)行了比較深入的研究，在保證規(guī)劃順利實(shí)施上起到了極其重要的作用。

高精度精密機(jī)床發(fā)展規(guī)劃的制定策略和具體實(shí)施過程都在我國機(jī)床發(fā)展史上可圈可點(diǎn)，特別是老老實(shí)實(shí)、腳踏實(shí)地有針對性地開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究值得繼承和借鑒。這一時(shí)期有代表性的精密機(jī)床產(chǎn)品如圖4所示。

圖4 高精度精密機(jī)床規(guī)劃的代表性成果

1960年11月25日 《光明日報(bào)》發(fā)表了哈工大機(jī)械系機(jī)床及自動化專業(yè)師生和哈爾濱機(jī)聯(lián)機(jī)械廠職工共同署名的 “論機(jī)床內(nèi)部矛盾運(yùn)動規(guī)律和機(jī)床積木化問題”的文章，該文在總結(jié)機(jī)聯(lián)機(jī)械廠積木式機(jī)床經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以自然辯證法的觀點(diǎn)，討論切削過程中工件與刀具的對抗形態(tài)對機(jī)床結(jié)構(gòu)配置的影響，引起了毛主席的關(guān)注，并作了批示(批示原件見圖5）。

圖5 毛主席對光明日報(bào)發(fā)表的文章的批示

將工程實(shí)踐進(jìn)行研究總結(jié)，并且上升到哲學(xué)理念是一項(xiàng)有重大意義的創(chuàng)舉和探索。它可以幫助人們從更高、更深的層次來理解工程現(xiàn)象，指導(dǎo)未來的發(fā)展趨勢。這種思考問題的方法和理論探索今天仍然值得大力提倡。

盡管時(shí)代不同了，計(jì)劃經(jīng)濟(jì)已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌鼋?jīng)濟(jì)，環(huán)境各異，體制和價(jià)值觀發(fā)生了明顯變化，但是回顧歷史、總結(jié)過去的產(chǎn)學(xué)研經(jīng)驗(yàn)對解決今天產(chǎn)學(xué)研存在的種種問題也許不無幫助。

由于中蘇關(guān)系的變化，我國工業(yè)布局開始從沿海向內(nèi)地轉(zhuǎn)移。從1964年開始到1974年間，采用有沿海老廠包建、包投產(chǎn)的辦法，先后在青海、寧夏、貴州等地建立了17家機(jī)床廠，從而改善了我國機(jī)床工業(yè)的布局，對發(fā)展西部工業(yè)起到了很大推動作用。

1966年，為了發(fā)展汽車工業(yè)，國家決定在湖北襄樊建立第二汽車制造廠。機(jī)械工業(yè)部成立了 “二汽成套設(shè)備戰(zhàn)役”辦公室，制定規(guī)劃，組織全國力量進(jìn)行設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造。參加的企業(yè)、科研單位和高等院校共138個(gè)單位，為建設(shè)二汽提供了369種7664臺高效專用專門化機(jī)床，包括組合機(jī)床自動線34條、回轉(zhuǎn)自動線6條，到1975年建成投產(chǎn)。盡管在為二汽提供的設(shè)備中有30%存在不同程度的質(zhì)量缺陷，但它標(biāo)志著中國機(jī)床工業(yè)有能力提供年產(chǎn)10萬輛載重卡車的成套設(shè)備，完成從單機(jī)到成線、成套的飛躍，積累了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為以后發(fā)展自動化成套裝備奠定了基礎(chǔ)。

1977年金屬切削機(jī)床的產(chǎn)量達(dá)到19.87萬臺，是1957年的7倍，1979年機(jī)床擁有量達(dá)到278.4萬臺，居世界前列。但事后分析，質(zhì)量好的充其量不過1/3，大多是廢鐵一堆。期間最突出的案例是1970年沈陽第一機(jī)床廠的CW6140A車床改型，不計(jì)算、不試驗(yàn)，42天完成設(shè)計(jì)和樣機(jī)，投產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)切槽振動、床頭箱發(fā)熱等嚴(yán)重缺陷，不到一年被迫停產(chǎn)。

大干快上、浮夸成風(fēng)，無視科學(xué)規(guī)律、盲目追求速度和數(shù)量、不求產(chǎn)品質(zhì)量的做法留下了極其深刻的教訓(xùn)和后患。前車之鑒，難道不足以為今日之戒乎？

三、進(jìn)入數(shù)控機(jī)床發(fā)展期(1980-2000）

1979年，濟(jì)南第一機(jī)床廠與日本Mazak公司簽訂了來圖來樣加工、合作生產(chǎn)返銷車床的協(xié)議。此閘一開，迎來80年代對外合作的高潮。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，1980年到1999年，我國機(jī)床工業(yè)先后從國外引進(jìn)技術(shù)約150項(xiàng)，包括技術(shù)轉(zhuǎn)讓、許可證生產(chǎn)、合作生產(chǎn)等。借助國際力量，迅速提高了我國機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)品水平、工藝制造水平和管理水平，特別是數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用。

隨著改革開放，打開國門，引進(jìn)技術(shù)，國家和機(jī)床企業(yè)都認(rèn)識到數(shù)控技術(shù)的重要性。從 “六五”開始進(jìn)行投入，屬于數(shù)控攻關(guān)和數(shù)控機(jī)床國產(chǎn)化的技改專項(xiàng)，“六五”期間有75項(xiàng)，“七五”期間有58項(xiàng)。從此，我國開始進(jìn)入發(fā)展數(shù)控機(jī)床為主線的時(shí)期，這20年我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展概況見表2。

表2 1981-2000年我國數(shù)控機(jī)床概況

上世紀(jì)90年代我國機(jī)床工業(yè)生產(chǎn)的典型數(shù)控機(jī)床如圖6所示。

圖6 上世紀(jì)90年代生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床

在20余年間，國家投入大量人力物力發(fā)展數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)。一方面，在數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)方面有較大提高，培訓(xùn)出一批設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)的人才；通過合作生產(chǎn)先進(jìn)數(shù)控機(jī)床，使設(shè)計(jì)、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進(jìn)技術(shù)的差距；通過利用國外的功能部件、數(shù)控系統(tǒng)配套，開始能自行設(shè)計(jì)及制造高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動加工的數(shù)控機(jī)床。但另一方面，對關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)、消化、掌握及創(chuàng)新卻較差。許多重要功能部件、自動化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國外技術(shù)支撐，基本上處于從仿制走向自行開發(fā)階段，與德國、日本數(shù)控機(jī)床的水平仍然差距很大。

特別是數(shù)控系統(tǒng)，從 “六五”到 “九五”屢戰(zhàn)屢敗。盡管出現(xiàn)了華中數(shù)控、廣州數(shù)控、北京凱恩奇等數(shù)十家數(shù)控系統(tǒng)制造商，廠多人眾，但基礎(chǔ)理論研究缺失，把主要注意力放在跟蹤國外數(shù)控系統(tǒng)方面，加之與機(jī)床主機(jī)制造廠家結(jié)合不緊密，沒有形成合力，進(jìn)展緩慢。時(shí)到今日，高端數(shù)控系統(tǒng)仍然依賴西門子Siemens和Fanuc這兩家霸主。

在技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，我國機(jī)床產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化。1980年以后，隨著國家政策的放開和改革的深入，吸引了一批民營企業(yè)家投資機(jī)床行業(yè)；部分國有機(jī)床工具企業(yè)國退民進(jìn)，轉(zhuǎn)為民營企業(yè)。機(jī)床工具行業(yè)打破了國有一統(tǒng)天下的局面，形成了國有企業(yè)、集體企業(yè)、民營企業(yè)、中外合資企業(yè)和外資獨(dú)資企業(yè)多種所有制形式并存的新格局。機(jī)床企業(yè)的數(shù)量急劇增加，大型機(jī)床集團(tuán)開始形成。

1995年沈陽第一、中捷(第二）和第三機(jī)床廠合并組建成沈陽機(jī)床股份有限公司，成為國營機(jī)床企業(yè)成功轉(zhuǎn)制的范例，帶動了國有機(jī)床企業(yè)的轉(zhuǎn)制改造。1996年底，我國金屬切削機(jī)床產(chǎn)業(yè)的概況詳見表3。

表3 1996年我國機(jī)床工具產(chǎn)業(yè)概況

1999年底，我國機(jī)械系統(tǒng)共有機(jī)床工具企業(yè)611家，其中重點(diǎn)骨干企業(yè)183家，屬于國營經(jīng)濟(jì)的有344家，集體經(jīng)濟(jì)的116家，聯(lián)營經(jīng)濟(jì)的13家，股份制68家，中外合資合作經(jīng)營的19家，港澳臺合資合作經(jīng)營的7家，其他54家?？梢哉J(rèn)為，到20世紀(jì)末，我國建成了比較完整的機(jī)床工業(yè)。

四、黃金發(fā)展和成熟期(2001-2010）

進(jìn)入21世紀(jì)，國家實(shí)施振興裝備制造業(yè)的戰(zhàn)略，將發(fā)展大型、精密、高速數(shù)控裝備和數(shù)控系統(tǒng)及功能部件列為16項(xiàng)重點(diǎn)振興領(lǐng)域之一。在國家的政策支持的推動和市場需求的拉動下，特別是汽車工業(yè)的快速發(fā)展致使機(jī)床產(chǎn)品需求旺盛。使我國機(jī)床工業(yè)迅速走出低谷，迎來了前所未有的黃金機(jī)遇。

自2002年開始，我國連續(xù)8年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國、機(jī)床進(jìn)口第一大國，國產(chǎn)機(jī)床所占比重逐年提升(如圖7所示）。

我國沈陽、北一、大連等大型機(jī)床集團(tuán)率先抓住機(jī)遇，迎接挑戰(zhàn)，進(jìn)入世界舞臺。它們并購了若干世界著名的機(jī)床企業(yè)，如Schiess、Waldrich-Coburg、Zimmermann等，并搬離市區(qū)在郊區(qū)新建廠房，擴(kuò)大生產(chǎn)基地，建立了世界一流的現(xiàn)代化的機(jī)床制造企業(yè)。這些大型機(jī)床企業(yè)在完成搬遷和技術(shù)改造后，大力開展產(chǎn)品更新?lián)Q代的工作，取得了顯著的成果。例如，沈陽機(jī)床集團(tuán)通過自主研發(fā)，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)成為主導(dǎo)產(chǎn)品。2010年推出了稱為“新五代”的新產(chǎn)品，如圖8所示。

圖7 我國機(jī)床的消費(fèi)、生產(chǎn)和進(jìn)口情況

圖8 沈陽機(jī)床集團(tuán)的新五代產(chǎn)品

為了探索新形勢下的產(chǎn)學(xué)研模式，沈陽機(jī)床集團(tuán)牽頭組成 “數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”，有9家企業(yè)、6家大學(xué)和1家研究所參加，如圖9所示。

圖9 數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟

處在機(jī)床產(chǎn)業(yè)這個(gè)黃金發(fā)展期，民營企業(yè)毫不示弱，積極參與，強(qiáng)勢出擊，有的還兼并了大型國有企業(yè)。例如，天馬集團(tuán)收購齊齊哈爾第一機(jī)床廠，成立了齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司，江蘇新瑞收購了常州多棱機(jī)床廠和寧夏長城機(jī)床廠，組成江蘇新瑞重工科技有限公司，隸屬于新譽(yù)集團(tuán)。這些新組建的公司既具有國營企業(yè)多年沉淀下來的技術(shù)實(shí)力，又具有民營企業(yè)的經(jīng)營管理活力，是我國機(jī)床產(chǎn)業(yè)中不可忽視的力量。

例如，齊齊哈爾第一機(jī)床廠是我國最早的重型機(jī)床廠，在重型立車和臥車領(lǐng)域具有舉足輕重的地位。新瑞重工匯集了新瑞機(jī)械、寧夏長城、江蘇多棱3個(gè)品牌的10個(gè)系列的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品。它目前已成為我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品門類較為齊全的大型機(jī)床制造企業(yè)之一，在常州和銀川組建了兩大研發(fā)、制造基地；以高新技術(shù)和前沿技術(shù)幫助客戶提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，為客戶提供最佳解決方案。齊重和新瑞重工的代表性機(jī)床產(chǎn)品如圖10所示。

圖10 齊重和新瑞重工的機(jī)床產(chǎn)品

中國的龐大機(jī)床市場使全球的機(jī)床企業(yè)向往不已，特別是進(jìn)入黃金發(fā)展期以來。國外的著名機(jī)床企業(yè)， 如DMG、GFAC、Mazak、Makino、HAAS等已經(jīng)不滿足于合資合作生產(chǎn)的模式，紛紛在華獨(dú)資建廠，生產(chǎn)適合中國市場需要的機(jī)床。

例如，成立于 2000年的小巨人(LGMazak）機(jī)床有限公司，是日本Mazak公司在中國的獨(dú)資工廠，按照 Mazak智能網(wǎng)絡(luò)化工廠的構(gòu)建理念，采用 Mazak的生產(chǎn)裝備和軟件管理系統(tǒng)，建立起智能網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)環(huán)境，成為我國機(jī)床工業(yè)第一家智能網(wǎng)絡(luò)化工廠。

該公司總?cè)藬?shù) 450人，人均勞動生產(chǎn)率為200萬人民幣，居全國之首。該公司先后分三期擴(kuò)建，到2010年底完成了年產(chǎn) 4000臺數(shù)控機(jī)床的規(guī)模，成為中國最大的、自動化程度最高的數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)基地之一。

高效率的產(chǎn)生有賴于信息技術(shù)和制造技術(shù)的融合，先進(jìn)的制造手段、自動化的生產(chǎn)設(shè)備確保了高效率的工廠運(yùn)行和產(chǎn)品質(zhì)量，技術(shù)、銷售、生產(chǎn)、管理等各部門的數(shù)據(jù)在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)下流動，信息完全共享，實(shí)現(xiàn)縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、縮短交貨周期、提高生產(chǎn)效率、降低成本的目標(biāo)。

數(shù)字化的發(fā)展進(jìn)程要求企業(yè)實(shí)施組織機(jī)構(gòu)改革，建立以顧客為核心的經(jīng)營結(jié)構(gòu)，使各部門與客戶實(shí)現(xiàn)等距離，為顧客提供最佳的技術(shù)支持和服務(wù)。這就需要將各類信息準(zhǔn)確傳達(dá)和分配，實(shí)現(xiàn)高速和高效的信息流，其概念如圖11所示。

圖11

外資獨(dú)資企業(yè)不僅在國內(nèi)生產(chǎn)先進(jìn)的機(jī)床產(chǎn)品，而且?guī)砹诵碌慕?jīng)營管理理念和模式，形成了國企、民營和外資三足鼎立，三分天下的競爭共贏局面。

2010年我國金切機(jī)床產(chǎn)量為755779臺，其中數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量達(dá)到223897臺，是2005年的3.6倍，這標(biāo)志著我國機(jī)床產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了成熟發(fā)展期。

但是，我國機(jī)床工業(yè)大而不強(qiáng)。在諸多 “大國的桂冠”前面，切勿沾沾自喜。我國是機(jī)床生產(chǎn)大國，但卻是貿(mào)易弱國，從圖11所示的機(jī)床世界貿(mào)易平衡圖可見，在28個(gè)被統(tǒng)計(jì)的國家和地區(qū)中，中國屈居末位，是貿(mào)易逆差最大(高達(dá)54億美元）的國家。我國是第一進(jìn)口大國，意味高端數(shù)控機(jī)床不能自給，主要依靠進(jìn)口，但事實(shí)上高價(jià)買來的機(jī)床利用率卻很差，沒有創(chuàng)造應(yīng)有的價(jià)值。我國是機(jī)床企業(yè)和從業(yè)人員數(shù)最多的國家，但勞動生產(chǎn)率僅是日本的1/10。圖11還顯示，日本、德國和意大利是機(jī)床的主要輸出國，是貿(mào)易順差的前3位，他們是機(jī)床制造的強(qiáng)國。我們要真正成為機(jī)床強(qiáng)國，還有很長的路要走，任重而道遠(yuǎn)。

圖12 世界機(jī)床貿(mào)易平衡圖

五、“十二五”的懸念

隨著我國從制造大國向制造強(qiáng)國邁進(jìn)，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的崛起，以及航空航天、軍工等國家戰(zhàn)略規(guī)劃的實(shí)施，不僅要求機(jī)床產(chǎn)業(yè)整體轉(zhuǎn)型升級，而且要加快原始創(chuàng)新的步伐。如何抓住機(jī)遇、迎接挑戰(zhàn)，答案是：蓄勢、突破與發(fā)力。

蓄勢就是以戰(zhàn)略眼光確定目標(biāo)，以科學(xué)態(tài)度進(jìn)行規(guī)劃，以足夠的資源為后盾，組織精干團(tuán)隊(duì)有目的、有計(jì)劃地向目的地前進(jìn)。

蓄勢一：國務(wù)院 “高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”重大專項(xiàng)的出臺，是國家層面為促進(jìn)我國機(jī)床產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展所做出的重大舉措和部署，通過核心技術(shù)突破和資源集成，以完成重大戰(zhàn)略產(chǎn)品、關(guān)鍵共性技術(shù)和重大工程?！皩ｍ?xiàng)”指出了當(dāng)前制造技術(shù)的瓶頸，以及機(jī)床產(chǎn)品創(chuàng)新的主要方向。

蓄勢二：我國許多機(jī)床集團(tuán)都已經(jīng)建立了研究院或技術(shù)中心，并在國內(nèi)外設(shè)立了研究分支機(jī)構(gòu)，積聚了一批科研人才，添置了必要的試驗(yàn)設(shè)備和測試手段，正在承擔(dān)國家項(xiàng)目，開展有關(guān)研究。例如，沈陽機(jī)床集團(tuán)除設(shè)計(jì)研究院外，在德國、北京和上海設(shè)立了分中心，分別從事高檔數(shù)控機(jī)床開發(fā)、飛機(jī)零件加工技術(shù)和機(jī)床共性技術(shù)的研究。

蓄勢三：不少高等院校建立了與機(jī)床有關(guān)的國家、部委和地方的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和工程中心。例如，湖南大學(xué)的國家高效磨削工程技術(shù)研究中心，上海理工大學(xué)的上海市高端機(jī)床測試中心等。

只要下決心、有投入就可以造勢?！皠荨眱H是發(fā)展的推動力，而并非結(jié)果。有勢必求有所突破，突破才是初步成果。

突破一：2011年4月在北京舉行的第12屆中國國際機(jī)床展覽會上有58項(xiàng)國家重大專項(xiàng)成果展出。例如，北京機(jī)床研究所展出的NANO-TM500超精密車銑復(fù)合加工機(jī)床，大連機(jī)床集團(tuán)展出的VHT系列立式復(fù)合加工中心，秦川機(jī)床工具集團(tuán)展出的QMK009數(shù)控圓弧錐齒輪磨齒機(jī)等。

圖13 QMK009弧齒錐齒輪磨床

值得指出的是，QMK009數(shù)控圓弧錐齒輪磨齒機(jī)棄用了傳統(tǒng)的圓柱形砂輪展成磨削法，采用指狀砂輪或小直徑盤狀砂輪，通過多軸聯(lián)動沿齒廓來磨削大型曲線齒錐齒輪，如圖13所示。這臺新產(chǎn)品顛覆了傳統(tǒng)曲線錐齒輪加工的原理和機(jī)床設(shè)計(jì)的理念，以軟制勝，有所突破，屬于原始創(chuàng)新，不僅成為企業(yè)的核心競爭力之一，并使我國進(jìn)入了大型硬齒面曲線錐齒輪加工的世界先進(jìn)行列。

突破二：數(shù)控機(jī)床的功能部件一直是制約我國機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，特別是數(shù)控系統(tǒng)至今對國外產(chǎn)品依賴度很大。國外提供的數(shù)控系統(tǒng)是標(biāo)準(zhǔn)平臺，并不包括許多重要的、特定用戶需要的、加工關(guān)鍵零件的軟件，也沒有與機(jī)床制造商的產(chǎn)品相匹配。隨著機(jī)床智能化的進(jìn)展，越來越多的國外著名的機(jī)床制造商采用自己的數(shù)控系統(tǒng)，例如Mazak公司的MAZATROL，Mori Seiki公司的MAPPS等。

鑒于數(shù)控系統(tǒng)是高端數(shù)控機(jī)床進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸，沈陽機(jī)床集團(tuán)現(xiàn)已組織力量開發(fā)為本企業(yè)產(chǎn)品配套的飛陽數(shù)控系統(tǒng)，以期與機(jī)床和用戶更好地匹配，集成更多的功能，如圖14所示。造勢易，突破難。更加令人擔(dān)心的是 “突而不破”。過去許多攻關(guān)成果往往鑒定后就打入冷宮，并不為用戶所接受。盡管國家出臺了 “首臺補(bǔ)貼”政策，用戶怎么敢拿停產(chǎn)來冒這個(gè)險(xiǎn)呢？

圖14 飛陽數(shù)控人機(jī)界面和測量功能

發(fā)力就更加難。突破是點(diǎn)，發(fā)力是面。發(fā)力至少要有足夠的市場占有率和能量，至少能夠取得國內(nèi)用戶的認(rèn)同，相信你的品牌，部分擋住高端數(shù)控機(jī)床的進(jìn)口。進(jìn)一步是走向世界市場，與著名機(jī)床品牌平起平坐，令人起敬。

衷心期望，到 “十二五”末，在總結(jié) “十二五”規(guī)劃時(shí)我們向這個(gè)目標(biāo)跨近了一大步。

六、未來趨勢和展望

我們要成為機(jī)床強(qiáng)國，還有一段很長的路要走。我們在探索未來趨勢時(shí)，不要只認(rèn)為國外的機(jī)床新產(chǎn)品就一定是趨勢，知其然不知其所以然，應(yīng)該多追問為什么。

例如，大約10年前Mori Seiki提出重心驅(qū)動，解決辦法是雙絲桿驅(qū)動(其實(shí)雙絲桿也無法將驅(qū)動力完全合成到重心上），并把這一技術(shù)作為第一核心技術(shù)?？墒?010年該公司推出的XClass新系列機(jī)床，放棄了雙絲桿驅(qū)動，改用單絲桿驅(qū)動，但在機(jī)床配置上并沒有放棄重心驅(qū)動原則。凡事不能夠照葫蘆畫瓢，多想想有沒有更好的辦法來解決面臨的問題。

最后，從社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大趨勢來看，機(jī)床作為生產(chǎn)工具和用能產(chǎn)品，其產(chǎn)品創(chuàng)新今后若干年的焦點(diǎn)可以概括為以下4個(gè)方面：

(1）生態(tài)機(jī)床。綠色制造是可持續(xù)發(fā)展的前提。機(jī)床作為制造裝備必須體現(xiàn)節(jié)能減排、以整體效益為本的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。多年來，精度、速度、功率等測度的機(jī)床能力指標(biāo)是機(jī)床產(chǎn)品的主要追求目標(biāo)。當(dāng)前在阻止環(huán)境惡化的壓力下，工業(yè)生產(chǎn)需要全方位地降低對環(huán)境的負(fù)面影響，機(jī)床的發(fā)展方向也應(yīng)該從提高能力指標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)樘岣咝б嬷笜?biāo)，以更少投入獲得更多產(chǎn)出。例如，通過移動部件輕量化可以達(dá)到減少驅(qū)動功率的消耗，配合先進(jìn)刀具、工藝過程和切削液可以減少廢棄物排放。

(2）聰明機(jī)床?；诨ヂ?lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的智能化是機(jī)床進(jìn)一步延伸人的腦力的體現(xiàn)。智能化可以提高機(jī)床工作的穩(wěn)定性和可靠性。聰明機(jī)床能借助各種傳感器對自己的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，自行分析與機(jī)床狀態(tài)、加工過程以及周邊環(huán)境有關(guān)的信息，然后自行采取應(yīng)對措施來保證最優(yōu)化的加工。換句話說，機(jī)床已經(jīng)進(jìn)化到可發(fā)出信息和自行進(jìn)行思考及調(diào)節(jié)。例如，能減小振動的主動振動抑制，能控制熱位移的智能熱屏障，能防止部件碰撞的智能安全屏障、語音提示和短信通知，以及按照加工要求幫助選擇切削參數(shù)等。

(3）客戶化。從大批量生產(chǎn)向大規(guī)模定制轉(zhuǎn)變是制造業(yè)總趨勢，機(jī)床產(chǎn)業(yè)也不例外?！爱?dāng)好用戶的工藝師、為用戶創(chuàng)造價(jià)值”不是一句空話，用戶生產(chǎn)的產(chǎn)品是不同的，對機(jī)床設(shè)備的要求也當(dāng)然各異。例如，復(fù)合加工機(jī)床的目標(biāo)是一個(gè)復(fù)雜工件在一臺機(jī)床上加工完畢，不同工件有不同的工藝過程和加工方法，復(fù)合機(jī)床的配置就應(yīng)該有所不同。可以預(yù)見，相當(dāng)一部分只專注生產(chǎn)和銷售傳統(tǒng)通用機(jī)床的企業(yè)將被為用戶提供模塊化、可重構(gòu)、柔性化的全面解決方案的競爭者所逐步取代。

(4）軟硬結(jié)合。已經(jīng)是互聯(lián)網(wǎng)+物流網(wǎng)時(shí)代的今天，機(jī)床越來越與信息化和軟件有關(guān)。機(jī)床不僅是一臺生產(chǎn)設(shè)備，更是工廠網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)接點(diǎn)。在網(wǎng)絡(luò)中，機(jī)床能夠與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、刀具和物料管理系統(tǒng)，甚至與機(jī)床制造商、刀具供應(yīng)商建立聯(lián)系，自動處理生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題。

七、結(jié)束語

想用幾頁紙、片言只語概括我國機(jī)床工業(yè)的60年太難了。筆者只能從自身的經(jīng)歷和感受，從一個(gè)側(cè)面描繪她的身影和寄予的期望。不妥之處，敬請指正。

［1］李建 黃開亮.中國機(jī)械工業(yè)發(fā)展史.機(jī)械工業(yè)出版社,北京，2001

［2］中國機(jī)床工業(yè)年鑒，機(jī)械工業(yè)出版社,北京，2005， 2006， 2007， 2008， 2009， 2010，

［3］毛予峰.中國機(jī)床產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,世界制造技術(shù)與裝備市場,2010(6)

［4］龍興元.謀勢，布局，突破，靠科技創(chuàng)新推動轉(zhuǎn)型升級,世界制造技術(shù)與裝備市場,2011(3)