机床工具工业如何加速增长方式的转变

1999年以来我国斤切机床产量从14.22万台到2004年增长到38.92万台，是1999年的2.7倍。2004年比2000年金属加工机床产值增长一倍以上，产量五年翻一番，“十五”规划数控机床产量达到2.5~3万台，2004年产量已超过5万台，是目标的1.7倍。2004年加工中心产量超过2000台，是2001年的4倍。数控机床品种已超过2000种，每年发展上百种的新品种有3/4是数控的。

　　“十五”期间还攻克了一批高端数控机床品种和共性技术，完成了多种五轴联动、复合加工、高速加工技术与机床研发。“十五”期间机床出口也在增长，由2000年2.97亿美元到2004年增长到5.4亿美元，增长81%。机床工具工业速度发展很快，但与用户要求还有较大差距，与工业发达国家产品的技术水平差距依然存在，产业结构性矛盾没有得到改善。到2003年213家主要机床厂中，产量数控化率为13%，产值数控化率为40%，普通车床在金切机床产量中的比重仍高达53%。据有关资料称，目前世界年产机床约100万台，我国产量占近40%。这么大的产量能切多少钢，没有近期的材料，中国、日本和美国上世纪90年代中期数据对比： 国别时间钢产量（万吨） 金切机床拥有量（万台） 每台机床切钢量（吨/台） 中国1995 9440 298 31.6 日本1994约1500074.38 200 美国1996 约15000190 79 从1990年到2003年中国金切机床产量从13.45万台，上升到30.68万台，而同期日本却从19.6万台下降到6.58万台。

　　当今世界主要工业国家和地区的机床厂向数控、高精、高效、环保方向发展，下面是1994年到2001年中、日、美和台湾地区数控机床产量发展情况： 年份中国 日本　 美国 中国台湾 1994 622329014 13174 8522 2001 1752146711 14382 18099 从增速看我国最快，但要注意：一、我国数控机床年产量中70%是工业发达国家或地区很少生产或根本不生产的经济型；二、我国数控机床产量高速增长，同时一般普通机床产量也在高速增长，结构性矛盾没有缓解。

　　在金属加工机床中加工中心集高精、高效、复合于一身，成为数控机床中战略性产品。在2005年协会主办的《数字化制造与装备最新发展》论坛上，日本MAZAK开发事业部副部长提出，“设想将复合加工机床多功能后发展成为一台机床就是一个工厂”的预言，可见复合加工中心的重要性。我国到2004年加工中心产量约2000台，进口8095台，出口352台，消费量为9743台，国产加工中心按数量计市场占有率仅为17%。

　　上世纪80年代日本山崎（株）对加工主轴箱、立柱、床身等零件用FMS与普通机床作对比：加工周期从三个月减少到两天、劳务费从535.7万元减少到30.75万元，流动资金从680万元减少到29.5万元，在制品由690件减少到30件。MAZAK用复合加工工艺与用普通机床加工风力发电机壳对比如下： 普通机床工艺用MAZAKe410H加工中心 效果 总工时（小时） 44 6小时43分 1/7 机床台数 4 1 1/4 操作人数 4 1 1/4 工序数 8 1 1/8 夹具数 6 0 － 夹具费用（万日元） 360 0 － 我国是资源相对贫乏的国家，只有走开源节流，增效节约之路，才可能降风险于最低点，达到持续、稳定、快速发展之目标。

　　从现在起我国机床工具工业应加速产品结构的调整，走柔性、精密、高效、绿色环保、节能节材之路，数量上宁可少些，但品质上要好些，做到以少胜多，保持持续快速增长。要以传统技术与信息技术，光电技术、新材料技术相结合，加快数控机床及相关配套体的发展。应是经济型、普及型、高级型相结合以普及型为重点。

　　经济型继续改革提高，普及型提高性能与可靠性，高级型与国家重点建设项目捆绑起来发展。目前中国数控机床消费市场构成（%）如下： 高档中档 低档 按消费量 8 57 35 按金额 22 65 13 据中国机床工具协会从进口数控机床分析，高档仅占5%。国际上一般高中低档按量构成分析为3:6:1，中档占60%。因此要集中力量先把中档产品搞好，占领国内市场并逐步扩大出口。

　　部分企业蓄势待发加速增长方式转变： 沈阳机床集团整体改造投资8.9亿，预计2007年投产后，数控机床年产量达9310台，实现销售收入百亿元，到2010年实现销售收入150亿元，进军世界三强。目标是打造世界知名品牌，创世界知名公司。经营理念是“与客户并肩工作，帮助用户解决问题，为客户创造价值”。

　　大连机床集团技改投资5.4亿元，项目投产后实现销售收入21亿，到“十一五”末年产加工中心和数控车床万台，年销售收入超百亿元。 秦川机床集团自1982年以来产值增长平均在15%以上，二十多年持续稳定快速增长。集团以“三精”（精密加工、精密检测、精密装配）为基础，达造“三高”（高端市场、高端技术、高效益）强企之路。汉江机床有限公司坚持产品数控化、精密化、大型化、个性化发展方向。实施巩固提高中端、攀登高端。发展精密磨削测量技术，以及工艺相近的量大面广延伸产品。产品专业化和先进工艺相结合，尽快形成能够生产高档滚动功能部件的能力。在“十一五”期间产品精度达到国际先进水平。螺纹磨床、功能部件市场占有率在80%以上，企业由强变大。提高产品性能、质量和服务水平，创中国名牌，走专、精、强和有特色企业之路。

　　上海机床厂有限公司，企业发展国际化、培育科技第一生产力，打造全新的企业形象，产品站略是“发展数控、大型、精密、专用磨床”。“一切工作以客户为中心”。创建现代化技术中心和中高档数控磨床批产作为重要支撑，提高自我发展和市场竞争力，使公司成为产品设计水平接近国际一流、磨床发展符合国际潮流，管理水平达到国内一流，具有超强核心竞争力的企业。 杭州机床集团公司，产品发展方针是：“精密数控、成形高效、大型专用、成套成线”。走普及与提高（重在普及）应用与创新（重在创新）、使用与培训（重在使用）之路。坚持“产品、生产组织、产权和产业结构的调整”。“十一五”期间平面磨床产值数控化率达到50%以上。

　　威海华东数控股份有限公司，从2001年改制以来，生产迅速发展，从2001年亏损2100万到2004年盈利1400万，销售收入从2001年3338万上升到2004年18000万元，2004年加工中心产量170台，预计2005年销售收入30000万元。公司设想从现在到2010年数控机床产量将以60%的速度增长，2010年数控机床产量达到2500台，销售收入达到23.4亿，产值数控化率达78%。

　　济南二机床集团公司，从上世纪80年代初引进美国威尔森机械压力技术后又融合了日本、德国的压力机技术，并先后德国万嘉顿、日本小松、美国ISI等公司合作，将重型机械压力机以及5000吨多工位压力机打进美国市场，其产品市场占有率在国内占70%以上，从1997年起先后为美国通用公司提供7条重型冲压生产线，是国内能够打入上海通用、广州本田、一汽大众、上海大众、中国一汽、东风集团、长安铃木等大型企业唯一的大型企业。中国机械工业联合会副会长孙小虞说：“像济南第二机床厂基本在车身冲压这个领域跟上了汽车行业发展的步伐。”未来，济二的技术关注点依然是围绕用户和市场需求重点研究数控机床的高、精、尖、和自动化技术，以及柔性化、智能化、环保、复合技术的研究。

　　以生产注塑机起家的海天集团近年成立海天精工机械从日本新泻、大日本金属引进技术，购置先进精加工、检测设备专业化生产数控车床、卧式加工中心和龙门式加工中心，计划打造中国数控技术生产基地。 上海工具厂有限公司，在新世纪之初，投资1.2亿，进行技术改造，集中力量开发具有当代国际先进水平的高速、高效、高精度刀具。重点开发汽车、航天航空、电子、冶金、模具等行业急需的高性能、精密高速钢刀具，整体硬质合金和超硬刀具、聚晶金刚石刀具、复合涂层刀具和高速数控刀柄等一流水平的刀具，企业内建立新产品研发队伍，实施产学研三结合科技开发体制、大力推广CAD计算机开发设计，持续开展工艺攻关。

　　烟台环球机床附件集团有限公司，投资8000万元新建数控厂房，努力提高高中高档数控刀架、数控转台、数控分度头生产规模，产品性能接近和达到国际先进水平。

　　综上所述，建议机床工具工业实现几个转变： 一、从重数量轻效益转为重品质重效益。绩效比规模速度更重要，通过我们的产品使用户受益，自身也取得更好的绩效。企业规模发展大了固然好，但更重要的是要强，要将有效的人力、财力、物力资源集中于市场需要而自身又擅长的领域，培育核心竞争力，形成自己的特色，而不是追风，追求企业规模的扩大化。积我国机床工具工业50多年的经验和教训，数量的增长相对容易，而品质、效益的提高是难点，而当前我们更缺的是高品质的产品和高效益的企业。

　　当前我国经济发展是机遇与挑战并存，在挑战方面三大矛盾突显：一是能源与原材料和持续稳定快速发展的矛盾； 二是环境污染； 三是地区间城乡间发展不平衡。妥善解决这些矛盾必须按科学发展准确认识国际国内的发展环境，准确认识我国发展的阶段性特征、准确认识实现我国经济社会又快又好发展的基本要求。　　

　　金切机床与工具发展轨迹是从低精、低效逐步向高精、高效发展。19世纪中叶机床用碳素钢刃具切削速度在9m/分，1898年发明高速钢切削速度达到24~27m/分，以后又出现含钴高速钢切削速度达到50m分，1926年出现硬质合金切削速度超过100m，进入上世纪50年代以后，由于刃具材料、结构不断改进，刃具涂层技术迅速提高，使刃具既耐高温又抗震成为可能，1950~2000年切削速度提高五倍以上。与此同时机床的精度也在逐步提高。

　　我国制造业占国民生产总值35%以上，是人民生活、国防建设的物质基础。但现阶段我国制造业劳动生产率还较低，仅是美国的1/6，科学技术是第一生产力，依靠科学提高品质与效率是永恒的真理。在我国国民经济加速转型的今天，机床工具工业必须迅速启动用先进适用技术装备我国装备制造业。根据我国国情形成经济型产品有特色、普及型产品具有一定竞争力的产业结构，在短期内使产业升级，由大变强，实现跳跃式发展。只有产业升级才是最大的节约。才能对建设全面小康社会做出更大的贡献。

　　二、从仿制引进技术向自主开发创名牌转变。对为装备制造业提供母机的机床工具工业来说，一定是要有自主知识品牌，争创名牌，参与国际竞争。改革开放后仅金切机床行业引进技术就有200多项，对提高我国机床产品水平起到了重要作用。但不能长此以往，必须从引进消化型向引进消化与自主创新相结合逐步走向自主创新之路。产品是企业的基础，产品结构是产业结构的基础，有自主品牌、有自身特色的产业基础才更坚实，必须加速具有竞争力自主品牌的开发。只有越来越多的本土企业在自主技术驱动下向价值链的高端提升，成为高精、高效、节能节材、环保而且附加价值高、具有国际竞争力，中国经济增长模式才可能是更健康的，可持续发展的。

　　在我国机床工具工业50多年发展道路上，上世纪50年代仿制苏联产品，在制造质量上赶上并超过原产地后，在国内迅速诞生一批名牌产品；上世纪60年代有在发展高精度机床上，通过掌握工艺再设计机床一举赶上当时世界先进水平的事迹。

　　济南二机床在上世纪80年代引进技术消化吸收再创造不仅占领70%的国内市场，还出口美国等先进工业国家成为中国工业的骄傲。近几年沈阳机床公司自主开发车铣复合中心，获得一项专利、五项创新技术，其中四项属世界领先，该公司1993年研发的CAK系列数控车床，1997年被机械工业部评选为“名牌产品”，最近又再次被评为“名牌产品”。2003年该公司在CAK系列基础上又新开发CAK6150i系列数空车床，增添了变档床头、全封闭弧形防护、绝对编码器、电子刹车装置和集中润滑等结构，无级调速，最高转速2200r/min。CAK系列数控车床2001年产量不足千台，到2004年超过3000台，成为数控车床中的主力军。北京机床研究所1990年引进KT1300V加工中心，经两次改型后，2003年自主研发出滑座顶置式结构、并进行优化设计XMC75H高速精密立式加工中心，技术指标达到国际同类产品水平。

　　上海机床有限公司，近几年相继开发出立式活塞环磨床，Φ800高精度外圆磨床、Φ2.3×10m国内最大数控外圆磨床、多线丝锥磨床、H405—AA数控凸轮轴磨床等具有自主知识产权达到国际先进技术水平的产品，有的已经出口到国外。

　　创名牌要加强产品科研开发力度，如秦川公司那样，每年的研发费用占销售收入6%以上；像上海机床厂有限公司、威海华东数控那样，从引进技术转向引进人才，培养自身的科学带头人；在技术改造中要重视研发手段的加强。事实告诉我们只要有信心，坚持自主开发创名牌，后发优势是客观存在。利用这种优胜，正确决策、措施得当、扶持得法，长江后浪推前浪，这就是社会发展规律。

　　三、从重国内市场向国际市场转变。多年来我国机床出口额徘徊在3亿美元左右，2004年增长较快，但出口额占产值的比重增幅有限，下面是2000~2004年世界机床产值、中国机床产值和出口额情况： 年份2000 2001 2002 2003 2004 世界机床产值（亿美元） 310.2 351.71 321.6 367.7 452（未修定） 中国机床产值（亿美元） 21.09 26.23 30.7 29.8 40.8 中国机床出口额（亿美元） 2.98 2.97 3.13 3.8 5.4 中国机床出口额占产值比重（%） 9.3 11 10 12.7 13 工业发达国家机床出口额一般占生产总额的50%左右，日本要更多。进入新世纪中国机床生产年均增速在20%以上，2004年更增长30%以上，但产品出口虽有增长，但增幅有限。改革开放初期有一批年出口创汇超千万美元的企业，如今不仅未增加，反而有些倒退。

　　中国机床工具工业要振兴，成为世界机床强国，不仅能为国内提供先进成套设备，也能不断走向世界。这几年上机、济二、宝鸡、鲁南、凯达等企业，以其适销对路的优质产品纷纷走向世界，经过“十一五”规划的实施，中国机床国内市场占有率将达到60%以上，产品出口额占生产总额的20%以上，由机床大国向强国迈进。

　　四、从重主机向主机配套协调发展。最近协会对110家机床工具企业和用户进行调研，发展影响数控化机床发展的不利因素中，功能部件产业化发展滞后已成为数控机床发展中公认的瓶颈。我国发展数控机床几十年的经验和教训，功能部件首先是性能先进而可靠，如果不可靠谁也不敢用。

　　上世纪80年代以数控系统定产量，不论什么系统拿来就用，结果到用户那里就趴窝，成了反面教员，教训深刻。这种情况今天已不复存在，但性能水平与可靠性与世界先进水平比还有差距。从滚珠丝杠国际发展动态看，首先改进结构，配置切向反向器、采用钢球保持器、特殊阻尼材料、陶瓷球、丝杠内冷和丝母强冷、螺母主驱动等；其次要进一步改进润滑条件。这些措施动向都紧紧围绕提高性能与可靠性，在这个基础上进行规模化，其余功能部件也大体如此。 近期部分企业不仅生产多类主机，还增加数控系统、各种功能部件。这里一有技术力量、二有资金等牵制。国外也有主机厂生产数控系统，如日本大隈，但也有涉足之后又退出的，如美国辛辛那提。

　　日本MAZAK与日本三菱联合开发数控系统发挥各自之长，取长补短，这种方式值得借鉴。又最近协会在浙江调查发现友嘉集团投资建设科技园区，联络相关配套厂在此设厂，依靠联合完成的产业链。在浙江针织品、小五金等做到一县、一镇、一村一品，在县镇村从上游、中游、下游组成产业链，每一环都有独立的小企业，产业链短，各有分工，互相配合，工业企业蓬勃发展。联合之路不仅体现在产学研，还有联合上下游，纵横连阖。

　　五、从单一产新向既产新又改旧的节约型产业转变。1995年我国金切机床拥有量298万台，其中数控机床64045台，数控化率为2.1%。日本1994年拥有金切机床74.3万台，其中数控机床15.4万台，数控化率为16%。1999年我国机械工业拥有金切机床752648台，其中数控机床27900台，数控化率为3.7%。进入新世纪数控机床产量和进口量日益增多，预计目前全国金切机床数控化率在6%~8%之间。机床装备老化，构成落后是机械制造业落后的原因之一。

　　要加快技术改造的力度，使中国制造的装备实现高精、高效、节能（材）、环保的要求。早在1960年毛泽东同志就曾针对当年生产机床16万台说以后总不会要这么多吧，接着说：“可以做新的，修旧的。”金切机床特别是重型和超重型机床，用久了，性能降低了，废弃可惜，而主要支撑件床身、工作台、立柱等大型铸件，经长年自然时效，组织稳定，经换用现代控制系统，新型光电系统，新型液压系统，新型材料等，改造后的不是复旧而是一台现代化的装备。

　　由于技术进步，机床改造就成为可持续发展的重要内容。在工业发达国家机床改造已成为产业，成为新的经济增长点。在我国改革开放初期，正值国民经济调整，当时机械工业部提出扩大服务领域，进行适应、开发、外向型调整，许多机床企业积极承担旧机床改造任务。如今既有主机厂兼营维修改造的，也有专业维修改造厂，部分外资企业也进入维修队伍，如美国德宝公司在中国已累计改造机床165台，同时还提供数控车床改造用的数控刀架。据不完全统计，上世纪后10年我国已改造旧机床万余台，其中车床4700台，铣床500台，镗床2000多台，磨床1700余台，其它机床800多台。华中数控为50多家企业数控化改造一百多台。　

　　目前国防工业系统正在开展“万台机床数控化改造”。数控化改造效果明显： 1.可以提高机床精度与性能。如普通立车改造为数控立车后，可加工原来做不到的曲面、曲线、螺纹等。用华中数控系统更新常柴上世纪70年代进口的加工中心后，改造前该机床只能做粗加工，改造后定位精度达到0.005mm，可以进行精加工。 2.经数控化改造一般效率可提高两倍，最高可达七倍。 3.可节约资金。北京航空制造工程研究所改造一台数控龙门铣，改造费用仅用180万元，如购买同样新机床要超过1000万元。各种机床多可以应用数控技术、液压技术、光电技术、新材料等进行改造。成形机床也应用数控技术、电液技术等进行改造。要注意发展铁屑打包及其它废旧回收机械，继续做好高速钢屑收集及废高速刀具和硬质合金刀片、刀具回收再利用。

　　机床工具新产品是精密、高效、节能（材）的，旧机床经改造也焕发青春，机床工具工业必将走上可持续发展，建和谐社会大道，由机床大国变为机床强国的目标可以早日实现。