軍工之本－－淺談中國數控機床的發展

發貼:fox   於 2005-08-19 12:28   龍虎論壇> 軍事天地  [/COLOR]


　　本人曾是我國機床業的一名工程師，現就本人知道的一點數控機床方面的事情，和大家交流一下。

　　機床的水平主要看金屬切削機床，其他機床技術和複雜性不高，就是近幾年很流行的電加工機床，也只是方法的改變，沒什麼複雜性和科技含量。

　　我們的數控磨床水平不錯，每年都有大量出口。因為它簡單，基本屬於勞動密集型。
　　金屬加工主要是去除材料，得到想得到的金屬形狀。去除材料，主要靠車和銑，車床發展為數控車床，銑床發展為加工中心。高精度多軸機床，可以讓複雜零件在精度和形狀上一次到位，譬如講，你飛機上的一個複雜零件，以前由很多種工人：車工、銑工、磨床工、畫線工、熱處理工用好幾個月干，其中還有報廢的，最新的複合數控機床幾天甚至幾個小時就全乾好了，而且精度比你設計的還高。零件精度高就意味著壽命長，可靠性好。

　　由普通發展到數控，一個人頂原來的十個，在精度上，更是沒法說，適應性上，零件變了，換個程序就行。把人的因素也降為最低，以前在工廠，誰要時會車渦輪，蝸桿，沒個10年8年的不行，要是誰掌握了，那牛得很。現在用數控設備，只要你會編程，把參數輸進去就可以了，呵呵，簡單，剛畢業的技校學生都會。而且批量的產品質量也有保證。

　　自美國在50年代末搞出世界一台數控車床后，機床製造業就進入了數控時代，在六十年代，我國就搞出了第一代數控機床，但後來中國進入了什麼年代，大家都知道。等80年代我們再去看世界的數控機床水平，差距就是20年了，其實奮起直追還有希望，但國營工廠不思進取，到了90年代，我們再去看世界水平，已有30年的差距了。我們在閉關鎖國的年代走的是蘇聯的路子，什麼叫蘇聯的路子，舉個例子來講：比如，生產一根軸，蘇聯的方式是建一個專用生產線，用多台專用機床，好處是批量很容易上去，但一旦這根軸的參數發生了變化，這條線就報廢了，生產人員也就沒事做了。在1960－1980年代，國營工廠一個產品生產幾十年不變樣。到了1980年代后，當時搞商品經濟，這些廠不能迅速適應市場，經營就困難了，到了90年代就大量破產，大量職工下崗。呵呵，下崗就是這麼來的。

　　現代的生產也有大批量生產，但主要是單件小批量，不管是那種，只要你的設備是數控的，適應起來就快。專業機床的路子已經到頭了，西方人很聰明，走的路就和蘇聯人不一樣，當年的「東芝」事件，就是日本東芝賣給蘇聯了幾台五軸聯動的數控銑床，讓蘇聯在潛艇的推進螺旋槳上的製造，上了一個檔次，讓美國的聲納聽不到潛艇聲音了，所以美國要懲處東芝公司。由此也可見，蘇聯的機床製造業也落後了，他們落後，我們就更不用說了。

　　雖然，美國搞出了世界第一台數控機床，但數控機床的發展，還是要數德國。德國本來在機械方面就是世界第一，數控機床無非就是搞機電一體化，機械方面德國已沒問題，剩下的就是電子系統方面，德國的電子系統工業本來就強大，所以在上世紀六、七十年代，德國就拿到了機床界的牛耳。

　　但日本人的強項就是仿造，從上世紀70年代起，日本大量從德國引進技術，消化后大量仿造，經過努力，日本在90年代起，就超越了德國，成為世界第一大數控機床生產國，直到現在還是。他們在機床製造水平上，有一些也走在了世界前面，如在機床複合（一機多種功能）化方面，是世界第一。數控機床的核心就在數控系統方面，日本目前在系統方面也排世界第一，主要是它的發拿科公司。第一代的系統用步進電機，我們現在也能造，第二代用交流伺服電機。現在的數控系統的核心就是交流伺服電機和系統內的邏輯控制軟體，交流伺服電機我們國家目前還沒有誰能製造，這是一個光學、機械、電子的綜合體。邏輯控制軟體就是控制機床的各軸運動，而這些軸是用伺服電機驅動的，一般的系統能同時控制3軸，高級系統能控制五軸，能控5軸的，五軸以上也沒問題。我們國家也由有5軸系統，但「做秀」的成份多，還沒實用化。我們的工廠用的五軸和五軸以上機床，100％進口。

　　機床是一個國家製造業水平高低的象徵，其核心就是數控系統。我們目前不要說系統，就是國內造的質量稍微好一點的數控機床，所用的高精度滾珠絲杠，軸承都是進口的，主要是買日本的，我們自產的滾珠絲杠、軸承在精度、壽命方面都有問題。目前國內的各大機床廠，數控系統100％外購，各廠家一般都買日本發那科、三菱的系統，佔80％以上，也有德國西門子的系統，但比較少。德國西門子系統為什麼用的少呢？早期，德國系統不太能適合我們的電網，我們的電網穩定性不夠，西門子系統的電子伺服模塊容易燒壞。日本就不同了，他們的系統就燒不壞。近來西門子系統改進了不少，價格方面還是略高。德國人很不重視中國，所以他們的系統漢語化最近才有，不像日本，老早就有漢語化版的。

　　就國產高級數控機床而言，其利潤的主體是被外國人拿走了，我們只是掙了一個辛苦錢。

　　美國為什麼沒有能成為數控機床製造大國呢？這個和他們當時制定產業政策的人有關，再加上當時美國的勞動力貴，買比製造划算。機床屬於投資大，見效慢，回報率底的產業，而且需要技術積累。不太附和美國情況。但後來老美髮現，機床屬於戰略物資，沒有它，你的飛機、大炮、坦克、軍艦的製造都有問題，所以他們重新制定政策，扶植了一些機床廠，規定了一些單位只能買國產設備，就是貴也得買，這就為美國保留了一些數控機床行業。美國機床在世界上沒有什麼競爭力。

　　歐洲的機床，除德國外，瑞士的也很好，要說超高精密機床，瑞士的相當好，但價格也是天價。一般用戶用不起。義大利、英國、法國屬二流，我們很少買他們的機床。呵呵，西班牙為了讓我們買他們的機床，貸款給我們。據說這樣，買的人也很少，借錢總是要還的。

　　數控機床在亞洲除日本外，南韓、台灣的製造能力也比我們強，不過水平差不多。他們也是在上世紀90年代引進日本技術發展的。韓國應該好一點，它有自己自己製造的、已經商業化了的數控系統，但進口到中國的機床，應我們的要求，也換成了日本系統。我們對他們的系統信不過。韓國數控機床主要有兩家：大宇和現代。大宇目前在我國設有合資企業。台灣機床和我們大體一樣，自己造機械部分，系統採購日本的。但他們的機床質量差，壽命短，惹惱了一些大陸顧客，彎彎的機床目前在大陸影響很壞。其實他們比我們國產的要好一點。但我們自己的差，我們還能容忍，彎彎的機床是用美金買來的，也算「進口」了，用的不好，那火就大了。台灣最主要的幾家機床廠已打算把工廠遷往大陸，據我所知，大部分都在上海。

　　這些廠目前在國內的競爭中，也打著「國產「的旗號，呵呵，他們是最先接受統一的。

　　近來隨著中國的經濟發展，也引起了世界一些主要機床廠商的注意，2000年，日本最大的機床製造商「馬扎克」在中國銀川設立了一家數控機床合資廠，據說製造水平相當高，號稱「智能化、網路化」工廠，和世界同步。今年日本另外一家大機床廠大隈公司在北京設立了一家能年產1000台數控機床的控股公司，德國的一家很有名的企業也在上海設立了工廠。

　　現在，國家也制定了一些政策，鼓勵大家用國產數控機床，各廠家也在努力追趕。但直到目前，我還沒聽說誰製造出了交流伺服電機和與之相適應的系統。革命尚未成功，同志仍需努力。

　　有些朋友會問，國產機床如此差，那末，我們的國防工業肯定就不好了，這隻對了一部分。我們的國防部門比較清醒，每年都大量進口高精度數控機床，有些是限制向社會主義國家出口的機床，據說叫什麼「不擴散協議」，對這個協議，日本、美國執行的比較好，但歐洲國家基本上不執行，只要你有錢就賣給你。就是美國、日本的高級機床，我們近來也搞來了不少，呵呵，資本主義天生就是追求利潤的。

　　前幾天和以往的一個同事聊天，他講，目前，國內買機床最多的是軍工企業，一個購買計劃里，80％是進口，他很氣憤但也沒法，國產機床滿足不了需要。今後五年內，這個趨勢不會改變。不過就目前國內的需要來講，一些低檔產品訂貨，只要能拿來，也很不錯了。唉，沒辦法，我們的數控機床目前只能滿足「低檔」要求。

　　個人認為中國和西方發達國家的科技差距主要原因在於對機械知識的普遍缺乏，不知道大家看沒看過一個電視節目，規定兩隊人在廢品站里尋找配件並在規定的時間內組裝成規定的東西，開始看時覺得挺有意思，但後來一看他們的工作我就一個勁兒地冒冷汗，其中有牙科醫生、律師、IT白領等等在我看來跟機械根本不挨上邊兒的工作，但是他們卻擁有著深厚的機械知識，這才是根本的差距。你說只要知道我們現在很強或者很弱（在那方面強，那方面弱），在加上一點好懂的知識就可以了，但是你知道為什麼強為什麼弱嗎？當然了，你想怎樣是你的自由，我只是表達一下自己的看法而已。

　　目前中國數控機床與台灣比技術上是比他們高了一截。與韓國比我看技術上沒什麼大的差別。至於與日本比，控制系統上可能差了一大截，但機械上我看不出能有多大的區別。就像馬扎克的小巨人數控車床與我們長城機床廠的數控車床實測精度相比還沒有我們的高。而且我們某些技術已達到世界先進水平。當然從做工上來講國產機床還是很粗糙不注意細節。當然還有企業的管理以及現在機器人才的缺乏對中國機床發展很不利。


　　只代表本人看法。

現在的數控系統的核心就是交流伺服電機和系統內的邏輯控制軟體，交流伺服電機我們國家目前還沒有誰能製造，這是一個光學、機械、電子的綜合體。邏輯控制軟體就是控制機床的各軸運動，而這些軸是用伺服電機驅動的，一般的系統能同時控制3軸，高級系統能控制五軸，能控5軸的，五軸以上也沒問題。我們國家也由有5軸系統，但「做秀」的成份多，還沒實用化。我們的工廠用的五軸和五軸以上機床，100％進口。