中国机床工业60年的发展历程
从1949年新中国成立以来,中国的机床工业逐步发展壮大,迄今已整整走过了60年。实事求是、一分为二地评价中国机床工业60年的历程,总的可以归纳为“发展很快,虚功不小;成绩很大,问题不少。”机床工业是实现工业化的基础装备行业,其重要性和战略意义关系到国民经济的长期发展和国家的繁荣富强,绝非小事。当今,世界机床工业竞争异常激烈。在全球金融危机之中,既有挑战,也有机遇。“前事不忘,后事之师”,科学地总结中国机床工业发展的经验教训,对于行业今后的科学发展至关重要。 两大阶段,两种政策,两样成效
机床是现代工业生产不可或缺的重要生产工具,同时又是一门复杂的应用技术。在机床的设计制造、加工工艺和实际使用中,既包括各种基础理论(刚度、热变形、振动、精度等),又有大量应用技术(布局、传动、控制等),它是人类科技知识与实际生产经验相互融合的结晶。
机床工业的发展有其自身特点和客观规律。回顾中国机床工业60年的发展历程,可以说是一波三折。中国机床工业的发展可分为两大阶段:第一阶段是建国后的头30年(1949-1979年);第二阶段是改革开放的30年(1980-2009年)。不同的发展阶段有不同的指导思想和政策导向,也产生了不同的效果。
在第一阶段,新中国初建,百废待兴,外受封锁,科技落后,人才缺乏,各方面条件很差。但当时的政府领导头脑清醒,谦虚谨慎,具有远见卓识。在苏联政府派来的大批专家的指导帮助下,我们利用苏联的设计图纸逐步生产出一些手动型普通机床,供应生产急需。在建立强大而齐全的机床工业体系的指导思想下,我国陆续建设了一大批机床工具重点骨干企业(号称“十八罗汉”),又逐步成立了7个综合性机床研究所、37个各类专业机床研究所,开展机床技术的研究开发,引导企业生产先进的机床产品。在1950-1957年的短短8年中,由于指导思想正确,工作扎实有力,为中国机床工业的整个布局、生产和管理奠定了良好的初步基础,是建国前30年以至整个60年中的最佳黄金时期。
建国初期,党和国家对科技人才的重要性有清醒的认识,派出大批技术人员和管理人员(包括技术工人)到苏联学习。他们学成回国后,在各自的工作岗位上成为骨干力量,为新中国机床工业的发展做出了重要贡献。
但在1958-1960年,出现了浮夸成风、违反科学发展规律的“三年大跃进”。其后,在1966-1976年的“十年文革动乱”期间,中国机床工业指导思想混乱、生产管理失序,元气大伤、损失严重。
在第二阶段,党和国家汲取了“大跃进”和“十年动乱”的惨痛教训,采取了“改革开放”国策,我国机床工业也逐步走上了高速发展、科学发展的道路。过去,我国数控机床的开发也曾一哄而上,但由于微电子技术、计算机技术等基础技术薄弱落后,机、电、液、气等各种元器件质量不过关、工作不可靠,无法用于实际生产,最后偃旗息鼓。如此几起几落。改革开放后,我国先后引进日本、德国、美国的先进数控系统和各类数控机床、加工中心(MC),进行合作生产,边仿、边学、边造、边用,逐步掌握了数控机床的一些技术特点与发展规律。通过消化吸收和自主创新,我国数控机床的发展步伐越来越快、应用越来越广,市场占有率也越来越高。
改革开放的30年中,由于政局稳定、经济发展、市场需求旺盛,我国机床工业进入了高速发展时期。从2001-2008年,我国金属切削机床产量从19.2万台增至61.7万台,增加了3.2倍;数控机床产量从1.7万台增至12.2万台,增加了6.9倍;加工中心产量从447台增至8000余台,增加了18倍。在世界四大国际机床展览会上(尤其是在CIMT展会上),中国机床的地位日益提高,新产品琳琅满目,成为世界机床工业中一支不可忽视的力量。
回顾历史,可以清晰看出:两大阶段,两种政策,两样成效。
前30年机床工业发展的主要经验与教训
1主要经验
(1)尊重规律,重视人才,打好基础
建国初期,各级领导在指导思想上比较尊重科技发展的客观规律,他们目光远大,高度重视机床工业的重要性和战略地位,在人力、物力和财力上舍得大力投入,虚心学习苏联的先进经验,重视专家和人才的作用,努力打好经济建设的基础。在苏联专家的指导和帮助下,在全国建设了156项重大工程,项项取得成功。为中国的航空航天、军工、汽车、机械工业的未来发展进行全面布局,奠定了今后发展的坚实基础。在机床工业,先后建立的“十八罗汉”骨干企业和7个综合机床研究所,在很长一段时期内,起到了强有力的骨干和核心作用。特别是一些重点研究所,集聚了大批高水平技术人才,在开发国家急需的关键技术和新产品,以及后来的“高精度机床战役”、“二汽装备战役”中,攻关克难,起到了“参谋、攻坚、组织、服务”四大作用,对中国机床工业的发展立下了汗马功劳。
(2)重视科研,专业配套,攻克关键技术
科研是发展科技的必需手段,是理论与实践相结合的“利器”,没有科研,就不可能创新。建国后不久,国家参照苏联的经验,根据机床技术发展的客观规律,逐步汇集各类人才,添置各种先进的试验设备和仪器,建立了7个综合机床研究所和37个专业研究所,研究和开发各种机床关键技术。这确实是明智之举。如北京机床研究所,当时配备有精密机床、高效自动化机床、电加工机床、基础理论、加工工艺、铸造材料、标准、情报等研究室,科研人才和试验设备配套齐全。通过与全国机床企业和用户企业有组织地联合攻关,进行深入、系统的试验,攻克了不少关键技术,如北京机床研究所现在生产的先进的超精密机床,就是建立在过去坚实的技术基础和持续的科研开发基础之上。
(3)组织专项技术攻关,为国家重点建设服务
1960-1965年的“高精度机床战役”、1966-1972年的“二汽装备战役”就是这方面的成功例证。60年代初期,国防工业、精密机械工业急需13种高精度机床(如坐标镗床、坐标磨床、齿轮磨床等)。当时西方国家对我国实行技术封锁,只能靠国内自行研制。中央对此高度重视,成立了6人领导小组,由一机部二局具体组织实施,分工合作。当时提出重点抓好7个方面:①战略上藐视,战术上重视;②掌握关键零部件成套工艺;③优先发展基型产品,进而发展变型产品;④生产厂成立技术领导班子,层层把关;⑤解决技术配套问题;⑥重视设计力量的培养,设计出世界一流产品;⑦切实解决好重大配套件(如轴承、电机、光学制品等)。由于领导有方、规划周密、措施得力,到1965年,成功开发出了7大类24个品种的高精度机床,年生产能力达500台,技术上接近世界先进水平(当时的日本杂志曾称赞上海机床厂生产的高精度磨床水平先进),为国家解了燃眉之急。该“战役”对提高我国机床工业的技术、精度水平起到了重大推动作用。 “二汽装备战役”是文革期间为备战和发展汽车工业,为新建立的第二汽车制造厂提供生产装备而组织实施的,主要是对高效自动化机床、自动线进行技术攻关。通过借鉴308自动线的建线经验,由机床厂、用户、科研院所和学校组成联合工作组,紧密合作,进行研究开发和现场试验,攻克了大量关键技术。仅用4年左右的时间,就为二汽提供了46种7664台高效自动化机床、35条组合机床自动线、6条回转体零件加工自动线,使二汽装备品种的自给率达到95%。但由于该“战役”是在文革中进行的,设备质量存在较多问题。
2主要教训
(1)盲目追求数量,忽视质量,浪费严重
始于1958年“三年大跃进”,各地竞相发展机床。1958年的机床产量是1957年的两倍;1960年的机床产量为1957年的5倍。由于盲目追求数量,粗制滥造,忽视质量,造成大部分机床不能正常使用。1966-1976年的“十年动乱”期间,这种情况更为严重、延续时间也更长。1976年的抽查结果表明,文革期间生产的164万台机床,合格率仅为60%。
(2)重生产、轻科研;重主机、轻配件;重基型,轻变型
由于对机床工业的自身特点和客观规律认识不清,在其发展的第一阶段,中国机床工业普遍存在“重生产、轻科研;重主机、轻配件;重基型,轻变型”的错误倾向。由于重生产、轻科研,科研工作忽冷忽热,不深入、不系统,许多机床产品关键技术不过关,可靠性差,用户不满意,损害了中国机床的信誉。由于重主机、轻配件,机床工业长期忽视刀具、量仪和其他配套件的同步发展,造成许多刀具和配件在技术水平和质量上远远不能满足先进主机的配套需求。由于重基型、轻变型,长期忽视“三化”(标准化、通用化、系列化)工作,机床品种单一、结构雷同、变型少,缺乏特色,难以满足用户的多样化需求,市场竞争力差。
(3)脱离实际,盲目赶超,不讲实效
“大跃进”和“文革”期间,机床行业脱离实际、盲目赶超世界先进水平的倾向突出。如发展数控机床“三起三落”的教训就非常典型。
后30年机床工业发展中的主要经验与教训
1主要经验
(1)产销见面,面向市场和用户需要
1979年6月,宁江机床厂在《人民日报》上刊登广告,“直接接受国内外用户订货”,率先打破了过去计划经济时期产销互不见面的惯例。中国机床企业从以前只管生产、不管市场开始逐步面向市场、面向用户需求。1980年以后,改革开发进一步深化,中国机床工业逐步走上市场经济道路,激发出巨大的生机和活力。
(2)调研分析,学习国外先进经验;仿创结合,引进国外先进技术
改革开放之初,机床行业加强了对国外机床工业情况的调查、研究和分析,认真学习国外先进经验,了解世界机床市场变化动态,利用“他山之石”,促进中国机床工业的发展。尤其是中国机床工具工业协会
自1989年开始举办中国国际机床展览会(CIMT),打开了一扇对外交流的窗口,现已成为四大著名国际机床展之一。
国门打开以后,为了尽快改变我国机床工业落后面貌,追赶国外先进水平,机床工业大量引进国外先进技术,并通过与国外合作生产上百种各类数控机床,在逐步掌握设计、制造、使用关键技术的基础上,从全盘仿制到仿创结合,再到自主创新,迅速提高了各类数控机床以及数控系统、功能部件、刀具、量仪、附件等的制造水平,取得了丰硕的成果,如复合加工数控机床、五轴联动加工中心以及许多大型、重型、高精度机床,都是仿创结合的成果。
(3)政府引导与市场竞争相结合,国有企业与民营企业相结合
近年来,政府高度重视机床工业的重要性和战略地位,进一步加强了引导和支持机床产业发展的力度。2006年6月,公布了《国务院关于加速振兴装备制造业的若干意见》。其后,发改委又制定了《数控机床发展专项规划》,要求至2010年,具有自主版权的数控系统要占总量的75%;功能部件配套自给率要达到60%以上;国产数控机床的国内市场占有率要达到50%以上。政府的引导支持与市场竞争相结合,促进和加快了中国机床工业的发展。
改革开放30年来,中国机床工业由国有企业的“一统天下”逐步演变为国有企业、外资企业、民营企业“三分天下”的格局,市场竞争机制的引入和完善为中国机床工业的健康发展提供了强大动力。
2主要教训
(1)对机床现状情况不明、发展思路不清,缺乏周密的整体规划和有力的执行措施
我国机床工业60年的发展历程时间并不算短。美国曾以不到60年的时间超过英国而位居世界机床霸主;德国以不到60年的时间在机床技术上赶超了美国;日本以不到60年的时间以机床工业整体实力和数控机床技术跻身世界三大机床强国之列。这些发达国家取得成功的关键是对整个机床工业和重点机床技术的发展路径具有清晰的认识,制定了周密的短期和中长期发展规划,并采取了切实有效的措施。
在市场经济条件下,中国机床市场发生了巨大变化,而我们对中国机床的拥有量、构成比、技术水平、实际需求等基本情况缺乏全面、准确的统计和分析,心中无数,发展思路不清,缺乏近期与远期相结合、总体发展与重点突破相结合、普及与提高相结合的周密规划和切实可行的执行措施。
1980年,中国的机床拥有量为283万台,其中大多为粗加工机床,精密加工机床很少。30年后的2008年,中国机床工业有5382家各类企业,队伍庞大,良莠不齐;全国机床拥有量约为700万台(美国约为240万台,日本约为140万台),其中粗加工车床仍然占到40%以上,精密磨床不到10%,数控机床约占10%,构成比依然落后(发达国家数控机床约占20%-30%,且配套率高)。我们应该针对这种现状,根据市场需求,确定发展目标,制定发展规划,使中国机床工业沿着正确的方向健康、有序、科学地发展。
(2)科研薄弱,人才缺乏,质量不高,合作不够
中国机床工业科研体制零乱、力量薄弱,科研工作不深入、不系统、不细致。原来的7个综合性机床研究所改制为企业后,“参谋、攻坚、组织、服务”四大作用大大削弱,基础、共用技术的研究开发乏人问津。
中国机床工业缺乏专家型人才、高级技师和熟练技术工人,制约了行业的长期持续发展。产品质量不高,机床可靠性、稳定性差也是长期存在的痼疾。此外,机床行业的技术链、生产链、供应链松散脱节,各自为战,缺乏合作。
(3)数控机床构成比不合理,缺乏配套性,关键技术依赖进口
中国的数控机床发展很快,目前产量和消费量均居世界第一。但在技术水平上,大多数产品为中低档机床,只能达到世界二、三流水平。中国航空航天、汽车等行业使用的先进数控机床约70%依赖从国外进口。国产高档数控机床的开发刚刚开始起步。
中国数控机床的主机与数控系统、功能部件、切削刀具的发展脱节,缺乏配套性。配套技术不过关,质量不过硬,主机技术的创新和发展也受到制约。此外,中国数控机床仿制比重较大,关键技术和重要配套件依赖进口,自主创新力度不足。
改革开放30年来,中国机床工业的发展可以总结为:成绩很大,问题不少。
前景展望
当前,中国已成为全球机床企业竞争的“主战场”。今后,随着中国工业化进程的加快,对现代机床的市场需求将越来越大。“机床工业强,则国家强”,反之亦然,这已为世界科技、经济的发展历史所证明。中国机床工业经过60年的长足发展,已经具有不俗的实力。我们应该科学地总结过去的历史,发扬经验,
汲取教训,认清机床工业发展的特点和规律,重视机床的重要性和战略地位,将加快发展机床产业列为今后国民经济发展的长期政策和目标之一,将政策引导与市场竞争结合起来,充分发挥国有企业和民营企业各自的优势,将“人才、科研、质量、创新、合作、信誉”作为中国机床工业快速健康发展的宗旨。可以预见,中国机床工业必将迎来更加辉煌的明天。
新中国机床工业六十年发展历程
中华人民共和国成立之初,我国处在“一穷二白”的状态,根本没有机床制造业。1949年有十几家维修企业兼产结构落后的十几种皮带传动的机床1600台。日本在1938年机床产量便达到67260台。1949年我国机床拥有量为九万五千台。
一、新中国机床发展历程
新中国成立后政府迅速组建队伍,执行企业由万能变专能,全国集专能为万能的方针,将原来以维修为主的18个机械厂改造为机床专业生产厂,谷称“十八罗汉”。1953-1958年国家重点建设156项中机床行业有三项:即沈阳第一机床厂、哈尔滨量具刃具厂和武汉重型机床厂。到1957年机床品种发展到204种,机床产量达到2.8万台。
1961-1970年组织实施高精度精密机床战役,到1965年完成高精度精密机床26种,年产量达500台。1966-1976年组织全行业为“二汽”提供369种7664台高精高效机床,国产机床按量计超过90%,按价值计达到80%。
改革开放初期机床行业为钟表制造业提供150多种、为自行车行业提供各种专门化机床130余种,为缝纫机行业提供300多种专用专门化机床和自动线,为改善人民生活做出了贡献。
从1979年到1985年先后有24家机床厂与国外机床厂合作生产26种普通机床和数控机床,加快了机床产品技术的提高。自1980年到1995年机床行业引进技术136项,大大提高了机床水平。如“武重”引进德国希斯公司FB260数控落镗铣床、“北一”引进科堡数控龙门镗铣床均达到了当时世界先进水平。到2000年数控机床可供品种达1500种。
进入新世纪机床工业高速发展。2001-2007年金切机床产量、产值增长情况见表1。表12001-2007年金切机床产量、产值增长情况
进入新世纪新品种发展速度加快,每年开发新品种均超过400种,其中3/4是数控型的。二、机床行业成就巨大
(一)产量产值世界大国
六十年来机床行业从无到有,从小到大,2007年机床产量世界第一,产值在世界排名第三。中国用六十年走了西方工业国家200年走过的历程。1949-2007
年机床产值、产量、品种发展情况见表2。表21949-2007年机床产值、产量、品种发展情况
二)建立起主机配套完整开发生产体系
品种门类齐全,配套体系逐步完善。产品多数为自主开发,也有与国内外学校、研究单位、企业联合开发。国内配套体系日渐加强,为今后快速稳定发展打下基础。
(三)出口增长
建国初金切机床只有进口没有出口。到1957年出口金切机床169台、创汇32万美元。
1978年出口4366台、创汇1521百万美元,到2007年出口12.19亿美元。
(四)自主创新能力逐步提高
产品水平在建国之初是绝对落后,如今差距正逐步缩小,有些产品还达到世界先进水平。如北京机床研究所开发的nam-800纳米超精密机床,加工零件直径800mm,反馈分辨率2.5mm,机械进给实现15nm,加工圆度0.1μm,粗糙度0.008μm,形面精度
新中国机床工具工业60年发展史
机床工具工业是国际公认的基础装备制造业,是战略性产业,是国民经济的脊柱产业。建国60年来,在党和国家领导人的关怀下,中国机床工具行业历经几代人的拼搏,从无到有、从小到大,发生了天翻地覆的变化,如今发展成为产品布局合理、门类齐全、具有较大经济规模和较强技术实力的产业。 中国机床工具行业已开始走出国门参与国际市场竞争,在国际上有了举足轻重的话语权和产业地位,正在向世界机床工具制造强国的目标迈进。
中国机床工具行业用60年的时间追赶了世界工业发达国家200余年发展的历程,特别是改革开放后取得的举世瞩目的高速发展。从1949年全国生产皮带简易机床1600台,发展到2008年金属切削机床产量达到61.7万台,其中数控机床12.2万台。2008年中国成为世界第三机床生产大国,机床出口居世界第六位。
机床是一切机械工业的基础装备,被称之为“工作母机”.在新中国的发展进程中,中国机床工具工业一直得到党和国家的巨大关怀和重视。
毛泽东同志对机床这一“母机”行业始终特别关心。曾多次参观在中南海举办的小型国产机床展示活动。第一个五年计划时期,第一机械工业部按中央要求在中南海内举办了汇报性的机械展览,毛泽东同志反复看了六次。刘少奇、邓小平等中央领导也观看了展览。1958年7月2日,毛泽东在中南海瀛台举办的小型机床工具展览上,详细地观看了机床操作演示,用哲学、政治经济学的观点解释说:原材料按照人们的意愿,通过了机床与工具,改变成需要的机器零件,充分体现了工业生产中人、机、物三者的辩证关系。同年9月5日,毛泽东在最高国务会议中说:“机械里头有个工作母机,什么矿山,什么炼油,什么电子,什么化学,什么建筑,什么农业,什么交通运输,这些机器都要有个工作母机,无非是车、铣、镗、刨、钻之类,这些东西是根本的。”
1959年冬,按毛泽东的要求,在中南海瀛台组织了机床工具展览。
1960年4月24日,毛泽东又用三个小时观看机床操作演示,了解各种机床性能。看到纵切自动车床能按程序加工出零件,很满意地说:“等于事先做好计划了。”毛泽东同志还多次到工厂视察,视察中做了“要自力更生,走自己工业发展道路”的指示。
老一代的党和国家其他领导人都对机床工具行业非常重视,刘少奇、周恩来、朱德、邓小平均多次视察过机床行业的企业。江泽民、贾庆林、邹家华、叶选平等领导,在担任党和国家领导人后也以各种方式关注机床工业。江泽民曾为中国机床工具行业题词:“交流先进制造技术,发展国际贸易合作,振兴中国机床工具工业。”
自2005年以来,国家主席胡锦涛先后视察了长春光机所、威海华东数控、太原一机床、青海华鼎、重
庆机床、沈阳机床6家机床工具企业。吴邦国、温家宝、贾庆林等也分别视察了多家机床工具企业。党和国家领导人还先后多次参观过由中国机床工具工业协会举办的“中国国际机床展览会”和“中国数控机床展览会”.温家宝总理专门作出批示:“机床是装备制造业的工作母机。实现装备制造业的现代化,取决于我国的机床发展水平。振兴装备制造业,首先要振兴机床工业,我们要大力发展国产数控机床”.2005年9月,国务院常务会议讨论通过的《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》中,把发展大型、精密、高速数控设备、数控系统和功能部件作为振兴的目标。
2007年9月,温家宝在视察大连机床集团时做重要指示:“数控机床的水平是一个国家机械化、现代化的重要标志,代表着一个国家的科学水平、创新能力和综合能力,中国要成为生产数控机床的大国。” 中国机床工具行业一直在党和国家领导人的关爱中不断发展壮大。如今,中国数控机床的品种已达到2000余种。通过突破国外多年的技术封锁,相继开发出国民经济急需且具有自主知识产权的各类型数控机床,特别是研制出一批国际上首台超重型数控机床,满足了国家重点工程的需求。
一是成功研发了一大批多种类型、多种规格的多坐标,智能,带刀库,带A、B轴五轴联动的立式、卧式复合机床。带A、B轴五轴联动的具有车铣功能双工作台的龙门复合机床。五轴联动车铣复合加工中心。目前,我国已有上百种复合加工中心,广泛用于各类复杂型面结构件的制造,改变了依靠进口的局面。 二是成功研发了一大批大规格、大尺寸、大吨位多品种的重型、超重型机床,其中许多是世界首台最大规格的数控机床。如:世界首台工作台宽11m的数控龙门镗铣床;加工直径16m的数控立车;加工直径20m、22m超重型数控立车;φ5m×20m加工件重500吨超重型卧式车床(加工直径达25m和28m的超重型数控立车和加工直径达6.3m的超重型数控卧式车床正在制造中);开发成功可加工260吨、φ5m×14.5m的大型船用柴油机曲轴旋风切削加工中心;世界最大的磨削φ2.5m×15m,承重150吨数控轧辊磨床;加工直径达8m的数控立式滚齿机。
我国开发出五坐标控制、四坐标联动数控纤维缠绕机,用于航空工业新型飞机制造。开发了镗杆直径320mm超重型数控落地镗。研制出独具技术特色的1000吨“混合驱动”重型伺服压力机和数控多工位压力机。
三是研发成功一大批高精、高速、高效的各类数控机床。NANO-TM500超精密纳米级精度车铣复合机床,主轴回转精度0.05μm,回转工作台的回转精度0.05μm,坐标轴的最小移动控制量1nm,工件表面粗糙度≤5nm.研制出纳米级精密微型数控磨床,最小进给1nm,重复定位精度50nm,电主轴转速6万r/min.μ2000/400H卧式加工中心,主轴最高转速20000r/min,快速移动速度60m/min,定位精度0.003mm、重复定位精度0.0015mm.FMC4008柔性制造单元,主轴转速12000r/min,快速移动速度60m/min,定位精度±0.0025mm、重复定位精度±0.0015mm.
四是功能部件、数控系统、刃量具等方面产品研发。已经制造了三自由度并联主轴头,主轴在±40°行程达345mm,主轴快速移动速度50m/min,加速度1g,转速24000r/min,主轴功率75kW.数控双回转摆动铣头,C轴回转角度n×360°,主轴转速10~2000r/min、功率60/71kW、扭矩2200Nm.滚珠丝杠副达到精度P1级、速度60m/min.滚动导轨副精度1级,速度可达80m/min以上。国内数控系统采用总线技术实现多通道,控制32轴、8轴联动,可实现远程通信。我国可制造6~13轴工业机器人。能提供各种类型带涂层的复杂刀具、高效刀具、工具系统和各类精密测量仪器等。
1949年建国至1952年国民经济恢复时期,国家把机床工具行业放在重要位置,实现了从无到有,初步建成了中国的机床工具行业的框架。
1950年周恩来总理在访问前苏联时指示,国家进口的各类机床11115台,首先用在机床工具工业建设上。当时在沈阳、济南、齐齐哈尔、大连组建了十几个骨干机床厂。1952年底,国家决定在第一机械工业部设立第二机器工业管理局,成为全国机床工具行业的统一领导管理机构,按照全面规划、合理布局的原则,调整产品发展方向,对接管的一批机器厂和修械厂进行扩建和改造。当时,在前苏联的援助下,改造和新建18个机床厂和四个工具厂,确定产品分工与发展方向,俗称“十八罗汉、四大金刚”,形成了行业的骨干。在国民经济恢复时期,机床行业共向全国提供30个品种,24500余台机床。
1953~1957年“一五”期间,是机床工具自身发展建设的阶段。
我国拥有机床、工具、机床附件、砂轮制造等34个生产厂,组建了机床工具行业的8个研究院所。同时,又在骨干企业建立车床、铣床、磨床、钻镗床、齿轮加工机床、重型机床、插拉刨锯床、自动车床、仪表机床等专业产品研究所。科研基地的建立,为我国机床工具技术和产品发展起到有力的推动作用。“一五”期间,机床主要采用前苏联图纸或仿制品达到204种,累计向全国提供了10.4万台机床,主要服务于国家的重工业和机械工业的建设。
1958~1962年“二五”期间,是我国机床工具行业完善提高阶段。
重点发展重型机床、精密机床、锻压机床等门类,机床产业实现基本齐全;专业研究院所达到37个,具备了提供大型、精密、高效机床和专用机床的能力,为我国汽车、拖拉机、内燃机、轴承、电机等行业提供了大量的装备。我国组建的研究院所发挥了重要作用,到1962年底,我国机床仿制品比例从“一五”期间的78.5%下降到33.2%.国民经济发展和国防建设对高精度精密机床需求日益增长,当时国内还不能生产高精度精密机床,国外进口没有外汇支持,欧美又技术封锁,原苏联也中止供货,只能自力更生。全行业组织“会战”,到1965年底,累计掌握的高精度精密机床品种达26种,我国有了高精度精密机床产业。 1966~1975年“三五”、“四五”期间,处于文化大革命时期。
国家建设第二汽车制造厂,需要的工艺装备品种多、数量大,其中不少是高效、精密、大型、专用的自动化设备或自动线。
1966年初,一机部二局成立了装备“二汽战役”办公室,制定各项规划,组织设备设计与制造。机床工具行业陆续向“二汽”提供了专门开发的产品,满足了“二汽”所需机床设备的80%,资金只占20%,验证了我国机床工具行业在当时已具备向大型建设项目提供成套装备的能力。
1976~1980年“五五”期间,向全国提供机床品种达到2823种。
1980年金切机床新品种达到994种,提供机床10.03万台,产值14.9亿元,其中数控机床692台。至1980年全国机床保有量达到283.26万台,其中进口各类机床累计61415台,仅占4.3%.
1980年以后中国机床工具行业进入新的历史发展时期,加快向社会主义市场经济转轨。
改革开放后,在安排技改专项中,属于数控攻关和数控机床国产化的技改专项,“六五”期间有75项,总投资3亿多元;“七五”期间有58项,总投资13亿多元。通过技改,企业在关键工艺装备、开发试验手段及装配、加工条件上得到改善,数控机床应用增多,增强了市场竞争力。这一阶段机床工具企业发展多种所有制经济,促使合资合作和民营企业快速发展。国家政策放开和改革深入,吸引一批民营企业家投资机床行业;部分国有机床工具企业国退民进,转为民营企业。机床工具行业打破了国有一统天下的局面,形成了国有企业、集体企业、民营企业、中外合资企业和外资独资企业多种所有制形式并存的新格局。 1981~1985年“六五”期间,是我国数控机床的起步阶段。
该时期,机床工具行业共引进了113项国外技术,其中金属加工机床65项;自行开发了1225种新产品。全行业五年累计完成工业总产值197亿元,金切机床累计产量59.23万台,其中数控机床累计7133台,锻压设备累计25.66万台;可提供机床通用品种达到1960个,其中数控品种113个。数控机床产量由1980年的692台提高到1985年的1959台,提高了2.83倍。中国的机床开始批量出口至44个国家和地区,本期累计出口机床32038台,出口金额42140.3万元。1985年全国机床保有量269.57万台。 1986~1990年“七五”期间,是我国数控机床与国外的合作生产阶段。
机床工具行业累计工业总产值324.81亿元,金切机床累计生产83.19万台,其中数控机床累计12812台,数控机床产值9.77亿元。1990年生产数控机床2557台,产值达到2.60亿元。机床市场开始向国际市场进发,金切机床出口到128个国家和地区,由1985年的0.18亿美元增长至1990年的1.92亿美元,增长10.48倍。五年累计出口金切机床10.16万台,出口金额6.64亿美元。
1991~1995年“八五”期间,是我国数控机床具有自主知识产权阶段。
机床工具行业经历大波动,1991~1993年年均增速20%,1994年负增长25%,1995年又负增长14.2%,全行业首次出现全面亏损。1996年全国普查机床保有量393万台,其中数控机床7.23万台,大型机床18.44万台。国产机床市场占有率41.83%.
1996~2000年“九五”期间,是我国数控机床提高市场占有率时期。
机床消费总量达到171.01亿美元,国产机床平均市场占有率47.87%,1996年仅达到36.89%.“九五”期
间累计工业总产值1737.88亿元,提供各类机床80.18万台,其中数控机床4.73万台,2000年产值数控化率8%.数控机床品种超过1500种,能够生产五轴联动加工中心、车削中心、高速高精数控机床。 2000年机床工具行业工业总产值393.42亿元,其中数控机床产量1.40万台,产值达到17.15亿元。 2000年后中国机床工具工业实现了跨越式高速发展。
进入新世纪,国家实施振兴装备制造业的重大国策,明确提出发展大型、精密、高速数控装备和数控系统及功能部件为十六项重点振兴领域之一,改变大型、高精度数控机床大部分依赖进口的现状,满足国民经济发展,特别是满足国家重点工业领域发展的需要。在国家的政策支持、推动和市场需求拉动下,数控机床产业实现跨越式发展。数控机床产量逐年以两位数增加,从2000年的1.4万台增加到2008年的12.2万台,提前完成“十一五”规划年产10万台的目标;数控机床国内市场占有率也从21%提高到40%以上,代表数控技术先进水平的五轴联动机床也打破了国外封锁。
2001~2005年“十五”期间,是我国数控机床提高产业化水平时期。
机床工具行业累计完成157.1万台机床,其中数控机床19.1万台,累计完成销售收入4382亿元。累计出口83.1亿美元,其中金切机床23.4亿美元、数控机床4.98亿美元。2005年我国金切机床产量达到45.7万台,其中金切数控机床5.96万台,分别是2000年的2.55倍和4.24倍。2005年产品销售收入1212.46亿元,是2001年销售收入578.74亿元的2.1倍。2005年机床工具出口29.95亿美元,其中数控机床2.31亿美元。
“十一五”期间成为我国数控机床提高档次、扩充市场占有率的时期。
2006年机床产量56.21万台,其中数控机床8.58万台。产品销售收入1586.13亿元,工业总产值1656.11亿元。出口38.18亿美元,其中金属加工机床11.86亿美元、数控机床3.34亿美元。
2007年全行业工业总产值2747.7亿元,增长35.5%;产品销售收入2681.0亿元,增长36.2%;金切机床产量60.68万台,增长11.7%,其中数控金切机床产量12.33万台,增长32.6%;成形机床产量17.28万台,增长9.2%,其中数控成形机床产量3011台,增长53.7%.国产机床国内市场占有率56.3%.全行业出口52.0亿美元,增长36.2%.大连机床和沈阳机床2007年销售额均超百亿元,双双进入世界机床企业排名前10名。
2008年完成工业总产值3472.3亿元,产品销售产值3348.3亿元,同比分别增长27.5%和26.0%.金属切削机床全年总产量61.7万台,其中数控机床12.2万台;成形机床总产量14.5万台,金切机床和成形机床产值数控化率48.6%和49.4%.出口71.3亿美元,同比增长37.1%.2002~2008年中国是世界机床第一消费国和第一进口国。
建国60年,特别是改革开放30年来,我国机床工具行业获得举世瞩目跨越式发展。随着我国经济持续稳定发展,机床工具行业面临着战略发展机遇,正处在由机床制造大国向机床制造强国发展的历史转折阶段。在党的“十七”大路线方针的指引下,我国机床工具行业将把握未来发展机遇,向机床工具制造强国迈进。
中国机床发展之路:从皮带车床到五轴联动
和很多产业相比,机床算不上是大产业,甚至还有些“冷门”.用吴柏林的话说:“没有谁会把机床当成国民经济发展的支柱产业。”
但从无到有,从“依葫芦画瓢”到自主研发,60年来,作为装备制造业乃至整个工业发展的“母机”,新中国的机床工业就这样“默默”支持和见证了共和国的成长与壮大。
因此也才有了吴柏林的后半句话:“也没有谁可以轻视机床对国家发展所产生的重要作用。” 从皮带车床到五轴联动
方家胡同坐落于北京东城区国子监附近。斑驳的阳光下,古旧的青砖旁,胡同里三两摇着蒲扇的居民爽朗的笑声,应和着树梢的蝉鸣,讲述着老北京闹中取静的悠然自得。 和周围的民居相比,位于胡同中段的19号院要大很多。这里曾经的门牌是11号,因此很多人都更习惯称之为“11号院”.因为这个院子,方家胡同有了“机床胡同”的别称。上世纪50年代初,新中国的机床工业,正是从全国各地很多这样的院子里,迈出了成长的第一步……
十八罗汉布阵:历史从这里开始
今年是北京第一机床厂(简称北一)成立60周年。北一总工程师刘宇凌介绍,1949年6月30日,华北人民政府将接管的数个修械所合并,成立北平机器总厂(后改名北京机器厂),厂址就在11号院。
这个厂就是北一的前身。在那个百废待兴的年代,它的任务主要是机械修理。“新中国成立之初,包括机床在内的装备制造业几乎可以说是一片空白,„机床工业‟更是无从谈起。”
据中国机床工具工业协会常务副理事长吴柏林介绍,当时只有少数企业能生产一些简易机床,其中沈阳第一机床厂(简称沈一)于1949年生产出新中国第一台车床--六尺皮带车床。1950年8月,沈一又接到建厂以来最重要的任务--制作国徽。悬挂在天安门城楼上的新中国第一枚国徽,就是在那个时候由沈一铸造车间制造而成。
到了“一五”时期,按照“全国一盘棋”的精神,在苏联专家建议下,国家对部分机修厂进行改造并新建了一些企业。其中,北京机器厂于1953年重组成为北京第一机床厂,专门从事铣床研发生产。
除北一外,当时全国还有17家企业被确定为机床生产重点骨干企业,并各自有明确的分工和发展方向。这18家企业就是机床行业鼎鼎大名的“十八罗汉”.在它们的带领下,新中国的机床工业体系得以初步建立和发展。
中国机床工具工业协会名誉理事长梁训王宣,当时曾担任苏联顾问团总顾问助理,参与了其中很多工作,大至整个产业的布局,小到具体某个厂的选址。他认为,中国机床工业在这一时期初步形成规模,为国家的前三个五年计划提供了装备制造方面的重要支持。
资料显示,1949年我国仅能生产不到1600台机床,且基本是皮带传动;到1957年,我国已有机床品种200余个,年产量达近3万台。
虽然取得一定发展,但当时我国机床的发展水平仍然十分落后。“重点骨干企业的主要设备大都从苏联等国进口;也没有人知道数控机床是怎么回事,至多是看到过一些图片……”吴柏林说。
依葫芦画瓢:数控艰难起步
“不会做数控的机床厂,就不能叫机床厂。”梁训王宣的这句话反映出当前机床发展的趋势。但在半个世纪前,会做数控的机床厂却是凤毛麟角。
新中国数控机床的发展,要从1950年末说起。
由于难以满足继续发展的需要,北一于1956年离开11号院,搬迁至北京东三环附近的大北窑。搬走了北一,11号院此后的东家还是跑不开“机床”二字,不过这是后话。1958年的中国正经历着“大跃进”运动,此时的北一希望在生产普通铣床的基础上有所突破,而清华也正想在数控机床方面有一些作为,于是两家一拍即合。
虽然清华大学计算机系原主任王尔乾教授说自己此后“再也没有和机床打过交道”,但聊到50年前这唯一一次与机床的“亲密接触”,还是勾起了这位74岁老人的许多回忆。
据王尔乾回忆,当时的联合攻关组中,北一负责提供铣床及维修,数控系统、液压系统和步进马达等由清华负责。而他正是作为数控系统的负责人之一参与其中的。
人凑齐了,可一没经验、二没样机、三没资料,数控铣床究竟怎么做,大家谁也不知道。“正好在这个时候,清华的一位教授从苏联带回一张印有数控机床照片的广告,照片上的机床旁边有一个1米多高的大柜子,就是数控系统,广告上还列了几条性能指标,这成了我们唯一可以参考的资料。”
于是,照着这个“大柜子”的模样和几条性能指标的要求,王尔乾和同事们忙活儿起来。 “当时的元器件十分稀缺,就连使用电阻和电子管都得打报告,柜子则是我们自己做的。大约用了半年时间,数控系统基本完成。”王尔乾说,那段日子,大家把所有精力都投入到这项工作中,吃、睡全在实验室,经常加班到半夜。
1959年五一前后,数控铣床各部分陆续完成,开始联调组装。“铣床放在一间大屋子里,大家就围着它打地铺。联调中数控这部分可没让大家省心。由于没有抗干扰措施,只要遇到打雷闪电或机床附近有大功率电器启停,数控就会乱套。这可急坏了我们,好在人多力量大,问题最后还是得到了解决。”王尔乾笑道。
是年夏秋之交,这一新中国首台数控铣床终于诞生。它在当时影响很大,参观者络绎不绝。眼看着一块块铁片儿转眼间变成五角星和“欢迎”等字样,大家都觉得十分新奇。
然而,这之后由于国外技术封锁和国内基础条件限制,我国的数控技术并没有得到很好的发展。北一副厂长陈惠仁告诉记者,当时国内的数控机床,大都是根据进口样机或图纸“依葫芦画瓢”.可以想见,这样的模仿,终归是形似神非。他举例说,我们根据进口铣床,可以仿造出外表几乎相同的铣床;但性能却相距甚远,别人的铣床能直接铣出工件,我们那台只能铣出半成品,出来后得用磨床加工,甚至老师傅手工打磨。
这样的局面一直持续到1970年末。此后,中国迎来改革开放的春天,数控机床一方面被纳入国家发展重点;另一方面开始频繁进行国际合作与交流,由此迎来一段较快发展的时期。 借船出海:从技术合作到跨国并购
“机床行业其实很早就开始与国外合作。比如说苏联援建阶段,我们不仅学技术,包括制度、标准等,几乎全盘沿用苏联的工业运营模式。到上世纪60年代中期以后,我们又开始与瑞士等一些西欧国家建立联系,购买他们的技术。”梁训王宣介绍说,“但大规模的技术合作,还是在改革开放之后。”
1979年8月,济南第一机床厂与世界着名机床制造企业日本山崎马扎克签订高速精密机床加工协议,开创了国际技术合作的先河。“这之后,沈阳第二机床厂引进德国沙尔曼的卧式铣镗加工中心技术、齐齐哈尔第一机床厂引进德国瓦德里希?济根的重型车床技术等等,”吴柏林如数家珍,“当时机床行业100多家重点骨干企业都参与到这项以„引进-消化-吸收‟为主要内容的„数控一条龙‟科技攻关中,数控机床从品种到水平都向前推进了一大步。” 资料显示,从1980年到1995年,我国共引进机床技术近150项;累计开发数控机床品种近1000种;数控机床年产量从1980年的692台上升至1995年的7291台。
“在国际合作中,机床行业不仅得到快速发展,还积累了国际交流经验,这为之后的跨国并购打下了基础。”曾多次参与机床企业跨国并购的梁训王宣介绍说。大连机床集团率先起步,从2002年起,先后收购美国英格索尔生产系统公司和曲轴加工系统公司,此后,北一收购瓦德里希?科堡、沈阳机床集团收购希斯公司……我国机床企业多次上演了跨国并购的好戏。
梁训王宣认为,中国企业在开展技术合作、实施跨国并购中,一方面得到高水平的硬件设备和技术资源;另一方面,则赢得“借船出海”的机会,借助这些国外企业较为成熟的国际营销网络和他们地理位置的优势,占领桥头堡,展示和推介自己的产品。
在经过80年代和90年代前期一段快速发展后,由于体制、市场等原因,我国机床工业进入了一个发展低谷。
芝麻开花:新世纪中国机床跨越发展
“上世纪90年代,我们先后兼并几个企业,职工最多时超过1万人。企业负担太重,压力太大。”说起这段困难的日子,陈惠仁感慨良多,“另一方面,由于市场不景气,效益不好,就根本留不住人。刚毕业的大学生来一两年,混个户口就立马走人……”.
北一的境遇只是当时整个中国机床行业的一个缩影。人员过多、机构庞杂、人才流失、产销不对路……几乎每一家机床生产企业都在经历着发展的阵痛。
进入新世纪,根据北京市总体城市规划,北一面临着第二次搬迁,这也成为其迅速发展的契机。 刘宇凌介绍说,利用搬迁对机构、人员的调整和20多亿元土地置换金,北一重新确定发展定位,进行了调整产业结构和产品结构、提升创新能力、改善生产环境、寻求国际合作等一系列改革。
通过这些改革,北一建立起在中高端数控机床领域的优势。近年来,该厂生产的龙门跨度10.5米的数控桥式动梁龙门铣床和龙门跨度9米的数控桥式双龙门镗铣床等,先后刷新国内单台机床的售价纪录。
飞速发展的不仅仅是北一。进入新世纪以来,我国机床工业的发展用“芝麻开花节节高”来形容一点也不为过。“高档数控机床及基础制造技术”被列入国家重大科技专项,我国已连续6年成为世界第一大机床市场,连续4年成为世界第三大机床制造国,正经历着从机床大国迈向机床强国的过程。
吴柏林介绍,近年来,机床行业科技进步和产业结构调整作用明显,竞争力大大增强。从规模来看,行业总产值从2000年的539亿元,上升至2008年的3470亿元,其中沈阳机床集团和大连机床集团产值均突破100亿元大关,双双进入世界机床10强。从产品结构和质量水平来看,2000年我国数控机床年产量仅1.4万台,且多为低端产品;2008年我国已能生产几乎所有种类的中端数控机床,数控机床年产量为12.2万台,其中,中、高端产品占到一半左右,并开始进入航天、造船、汽车等关键领域。从产业结构来看,整机制造和
功能部件、数控系统的发展日趋合理,目前数控系统年产量达15万套,已有20多家企业可以批量生产。
梁训王宣透露,2008年航空工业集团公司采购的80%的数控机床为国产品牌,而兵器工业集团公司更达到90%.他还补充说,五轴联动机床是数控机床技术的制高点标志之一,在2001年举行的第七届中国国际机床展览会(CIMT)上,我国企业首次展出5台该类产品;在CIMT2009第十一届中国国际机床展览会上,更是展出40余台国产五轴联动机床。 此外,8月初,沈阳机床集团宣布该集团成功研制出具有世界水平的飞阳数控系统并实现产业化,标志着我国中高档数控机床数控系统全部依赖进口的历史结束。
60年过去,几经易主的11号院早已没有当年的人声鼎沸,甚至有些冷清,旧式小楼的砖墙上布满了爬山虎。和很多故事里说的不同,这样的变化,不但不是宣告一个企业的消失,相反见证了一个产业的兴起--想当年,无论是这个院子,还是在这里工作的人,大抵都不曾预见过中国机床工业发展的速度会如此之快。正如我们也很难去想象下一个60年后,中国的机床工业会发展到怎样的程度;而哪里又会是下一个中国机床的“11号院”.
作业:看以上四篇文章后,谈谈你对中国机床工业发展的认识。
中国机床工业60年的发展历程
从1949年新中国成立以来,中国的机床工业逐步发展壮大,迄今已整整走过了60年。实事求是、一分为二地评价中国机床工业60年的历程,总的可以归纳为“发展很快,虚功不小;成绩很大,问题不少。”机床工业是实现工业化的基础装备行业,其重要性和战略意义关系到国民经济的长期发展和国家的繁荣富强,绝非小事。当今,世界机床工业竞争异常激烈。在全球金融危机之中,既有挑战,也有机遇。“前事不忘,后事之师”,科学地总结中国机床工业发展的经验教训,对于行业今后的科学发展至关重要。 两大阶段,两种政策,两样成效
机床是现代工业生产不可或缺的重要生产工具,同时又是一门复杂的应用技术。在机床的设计制造、加工工艺和实际使用中,既包括各种基础理论(刚度、热变形、振动、精度等),又有大量应用技术(布局、传动、控制等),它是人类科技知识与实际生产经验相互融合的结晶。
机床工业的发展有其自身特点和客观规律。回顾中国机床工业60年的发展历程,可以说是一波三折。中国机床工业的发展可分为两大阶段:第一阶段是建国后的头30年(1949-1979年);第二阶段是改革开放的30年(1980-2009年)。不同的发展阶段有不同的指导思想和政策导向,也产生了不同的效果。
在第一阶段,新中国初建,百废待兴,外受封锁,科技落后,人才缺乏,各方面条件很差。但当时的政府领导头脑清醒,谦虚谨慎,具有远见卓识。在苏联政府派来的大批专家的指导帮助下,我们利用苏联的设计图纸逐步生产出一些手动型普通机床,供应生产急需。在建立强大而齐全的机床工业体系的指导思想下,我国陆续建设了一大批机床工具重点骨干企业(号称“十八罗汉”),又逐步成立了7个综合性机床研究所、37个各类专业机床研究所,开展机床技术的研究开发,引导企业生产先进的机床产品。在1950-1957年的短短8年中,由于指导思想正确,工作扎实有力,为中国机床工业的整个布局、生产和管理奠定了良好的初步基础,是建国前30年以至整个60年中的最佳黄金时期。
建国初期,党和国家对科技人才的重要性有清醒的认识,派出大批技术人员和管理人员(包括技术工人)到苏联学习。他们学成回国后,在各自的工作岗位上成为骨干力量,为新中国机床工业的发展做出了重要贡献。
但在1958-1960年,出现了浮夸成风、违反科学发展规律的“三年大跃进”。其后,在1966-1976年的“十年文革动乱”期间,中国机床工业指导思想混乱、生产管理失序,元气大伤、损失严重。
在第二阶段,党和国家汲取了“大跃进”和“十年动乱”的惨痛教训,采取了“改革开放”国策,我国机床工业也逐步走上了高速发展、科学发展的道路。过去,我国数控机床的开发也曾一哄而上,但由于微电子技术、计算机技术等基础技术薄弱落后,机、电、液、气等各种元器件质量不过关、工作不可靠,无法用于实际生产,最后偃旗息鼓。如此几起几落。改革开放后,我国先后引进日本、德国、美国的先进数控系统和各类数控机床、加工中心(MC),进行合作生产,边仿、边学、边造、边用,逐步掌握了数控机床的一些技术特点与发展规律。通过消化吸收和自主创新,我国数控机床的发展步伐越来越快、应用越来越广,市场占有率也越来越高。
改革开放的30年中,由于政局稳定、经济发展、市场需求旺盛,我国机床工业进入了高速发展时期。从2001-2008年,我国金属切削机床产量从19.2万台增至61.7万台,增加了3.2倍;数控机床产量从1.7万台增至12.2万台,增加了6.9倍;加工中心产量从447台增至8000余台,增加了18倍。在世界四大国际机床展览会上(尤其是在CIMT展会上),中国机床的地位日益提高,新产品琳琅满目,成为世界机床工业中一支不可忽视的力量。
回顾历史,可以清晰看出:两大阶段,两种政策,两样成效。
前30年机床工业发展的主要经验与教训
1主要经验
(1)尊重规律,重视人才,打好基础
建国初期,各级领导在指导思想上比较尊重科技发展的客观规律,他们目光远大,高度重视机床工业的重要性和战略地位,在人力、物力和财力上舍得大力投入,虚心学习苏联的先进经验,重视专家和人才的作用,努力打好经济建设的基础。在苏联专家的指导和帮助下,在全国建设了156项重大工程,项项取得成功。为中国的航空航天、军工、汽车、机械工业的未来发展进行全面布局,奠定了今后发展的坚实基础。在机床工业,先后建立的“十八罗汉”骨干企业和7个综合机床研究所,在很长一段时期内,起到了强有力的骨干和核心作用。特别是一些重点研究所,集聚了大批高水平技术人才,在开发国家急需的关键技术和新产品,以及后来的“高精度机床战役”、“二汽装备战役”中,攻关克难,起到了“参谋、攻坚、组织、服务”四大作用,对中国机床工业的发展立下了汗马功劳。
(2)重视科研,专业配套,攻克关键技术
科研是发展科技的必需手段,是理论与实践相结合的“利器”,没有科研,就不可能创新。建国后不久,国家参照苏联的经验,根据机床技术发展的客观规律,逐步汇集各类人才,添置各种先进的试验设备和仪器,建立了7个综合机床研究所和37个专业研究所,研究和开发各种机床关键技术。这确实是明智之举。如北京机床研究所,当时配备有精密机床、高效自动化机床、电加工机床、基础理论、加工工艺、铸造材料、标准、情报等研究室,科研人才和试验设备配套齐全。通过与全国机床企业和用户企业有组织地联合攻关,进行深入、系统的试验,攻克了不少关键技术,如北京机床研究所现在生产的先进的超精密机床,就是建立在过去坚实的技术基础和持续的科研开发基础之上。
(3)组织专项技术攻关,为国家重点建设服务
1960-1965年的“高精度机床战役”、1966-1972年的“二汽装备战役”就是这方面的成功例证。60年代初期,国防工业、精密机械工业急需13种高精度机床(如坐标镗床、坐标磨床、齿轮磨床等)。当时西方国家对我国实行技术封锁,只能靠国内自行研制。中央对此高度重视,成立了6人领导小组,由一机部二局具体组织实施,分工合作。当时提出重点抓好7个方面:①战略上藐视,战术上重视;②掌握关键零部件成套工艺;③优先发展基型产品,进而发展变型产品;④生产厂成立技术领导班子,层层把关;⑤解决技术配套问题;⑥重视设计力量的培养,设计出世界一流产品;⑦切实解决好重大配套件(如轴承、电机、光学制品等)。由于领导有方、规划周密、措施得力,到1965年,成功开发出了7大类24个品种的高精度机床,年生产能力达500台,技术上接近世界先进水平(当时的日本杂志曾称赞上海机床厂生产的高精度磨床水平先进),为国家解了燃眉之急。该“战役”对提高我国机床工业的技术、精度水平起到了重大推动作用。 “二汽装备战役”是文革期间为备战和发展汽车工业,为新建立的第二汽车制造厂提供生产装备而组织实施的,主要是对高效自动化机床、自动线进行技术攻关。通过借鉴308自动线的建线经验,由机床厂、用户、科研院所和学校组成联合工作组,紧密合作,进行研究开发和现场试验,攻克了大量关键技术。仅用4年左右的时间,就为二汽提供了46种7664台高效自动化机床、35条组合机床自动线、6条回转体零件加工自动线,使二汽装备品种的自给率达到95%。但由于该“战役”是在文革中进行的,设备质量存在较多问题。
2主要教训
(1)盲目追求数量,忽视质量,浪费严重
始于1958年“三年大跃进”,各地竞相发展机床。1958年的机床产量是1957年的两倍;1960年的机床产量为1957年的5倍。由于盲目追求数量,粗制滥造,忽视质量,造成大部分机床不能正常使用。1966-1976年的“十年动乱”期间,这种情况更为严重、延续时间也更长。1976年的抽查结果表明,文革期间生产的164万台机床,合格率仅为60%。
(2)重生产、轻科研;重主机、轻配件;重基型,轻变型
由于对机床工业的自身特点和客观规律认识不清,在其发展的第一阶段,中国机床工业普遍存在“重生产、轻科研;重主机、轻配件;重基型,轻变型”的错误倾向。由于重生产、轻科研,科研工作忽冷忽热,不深入、不系统,许多机床产品关键技术不过关,可靠性差,用户不满意,损害了中国机床的信誉。由于重主机、轻配件,机床工业长期忽视刀具、量仪和其他配套件的同步发展,造成许多刀具和配件在技术水平和质量上远远不能满足先进主机的配套需求。由于重基型、轻变型,长期忽视“三化”(标准化、通用化、系列化)工作,机床品种单一、结构雷同、变型少,缺乏特色,难以满足用户的多样化需求,市场竞争力差。
(3)脱离实际,盲目赶超,不讲实效
“大跃进”和“文革”期间,机床行业脱离实际、盲目赶超世界先进水平的倾向突出。如发展数控机床“三起三落”的教训就非常典型。
后30年机床工业发展中的主要经验与教训
1主要经验
(1)产销见面,面向市场和用户需要
1979年6月,宁江机床厂在《人民日报》上刊登广告,“直接接受国内外用户订货”,率先打破了过去计划经济时期产销互不见面的惯例。中国机床企业从以前只管生产、不管市场开始逐步面向市场、面向用户需求。1980年以后,改革开发进一步深化,中国机床工业逐步走上市场经济道路,激发出巨大的生机和活力。
(2)调研分析,学习国外先进经验;仿创结合,引进国外先进技术
改革开放之初,机床行业加强了对国外机床工业情况的调查、研究和分析,认真学习国外先进经验,了解世界机床市场变化动态,利用“他山之石”,促进中国机床工业的发展。尤其是中国机床工具工业协会
自1989年开始举办中国国际机床展览会(CIMT),打开了一扇对外交流的窗口,现已成为四大著名国际机床展之一。
国门打开以后,为了尽快改变我国机床工业落后面貌,追赶国外先进水平,机床工业大量引进国外先进技术,并通过与国外合作生产上百种各类数控机床,在逐步掌握设计、制造、使用关键技术的基础上,从全盘仿制到仿创结合,再到自主创新,迅速提高了各类数控机床以及数控系统、功能部件、刀具、量仪、附件等的制造水平,取得了丰硕的成果,如复合加工数控机床、五轴联动加工中心以及许多大型、重型、高精度机床,都是仿创结合的成果。
(3)政府引导与市场竞争相结合,国有企业与民营企业相结合
近年来,政府高度重视机床工业的重要性和战略地位,进一步加强了引导和支持机床产业发展的力度。2006年6月,公布了《国务院关于加速振兴装备制造业的若干意见》。其后,发改委又制定了《数控机床发展专项规划》,要求至2010年,具有自主版权的数控系统要占总量的75%;功能部件配套自给率要达到60%以上;国产数控机床的国内市场占有率要达到50%以上。政府的引导支持与市场竞争相结合,促进和加快了中国机床工业的发展。
改革开放30年来,中国机床工业由国有企业的“一统天下”逐步演变为国有企业、外资企业、民营企业“三分天下”的格局,市场竞争机制的引入和完善为中国机床工业的健康发展提供了强大动力。
2主要教训
(1)对机床现状情况不明、发展思路不清,缺乏周密的整体规划和有力的执行措施
我国机床工业60年的发展历程时间并不算短。美国曾以不到60年的时间超过英国而位居世界机床霸主;德国以不到60年的时间在机床技术上赶超了美国;日本以不到60年的时间以机床工业整体实力和数控机床技术跻身世界三大机床强国之列。这些发达国家取得成功的关键是对整个机床工业和重点机床技术的发展路径具有清晰的认识,制定了周密的短期和中长期发展规划,并采取了切实有效的措施。
在市场经济条件下,中国机床市场发生了巨大变化,而我们对中国机床的拥有量、构成比、技术水平、实际需求等基本情况缺乏全面、准确的统计和分析,心中无数,发展思路不清,缺乏近期与远期相结合、总体发展与重点突破相结合、普及与提高相结合的周密规划和切实可行的执行措施。
1980年,中国的机床拥有量为283万台,其中大多为粗加工机床,精密加工机床很少。30年后的2008年,中国机床工业有5382家各类企业,队伍庞大,良莠不齐;全国机床拥有量约为700万台(美国约为240万台,日本约为140万台),其中粗加工车床仍然占到40%以上,精密磨床不到10%,数控机床约占10%,构成比依然落后(发达国家数控机床约占20%-30%,且配套率高)。我们应该针对这种现状,根据市场需求,确定发展目标,制定发展规划,使中国机床工业沿着正确的方向健康、有序、科学地发展。
(2)科研薄弱,人才缺乏,质量不高,合作不够
中国机床工业科研体制零乱、力量薄弱,科研工作不深入、不系统、不细致。原来的7个综合性机床研究所改制为企业后,“参谋、攻坚、组织、服务”四大作用大大削弱,基础、共用技术的研究开发乏人问津。
中国机床工业缺乏专家型人才、高级技师和熟练技术工人,制约了行业的长期持续发展。产品质量不高,机床可靠性、稳定性差也是长期存在的痼疾。此外,机床行业的技术链、生产链、供应链松散脱节,各自为战,缺乏合作。
(3)数控机床构成比不合理,缺乏配套性,关键技术依赖进口
中国的数控机床发展很快,目前产量和消费量均居世界第一。但在技术水平上,大多数产品为中低档机床,只能达到世界二、三流水平。中国航空航天、汽车等行业使用的先进数控机床约70%依赖从国外进口。国产高档数控机床的开发刚刚开始起步。
中国数控机床的主机与数控系统、功能部件、切削刀具的发展脱节,缺乏配套性。配套技术不过关,质量不过硬,主机技术的创新和发展也受到制约。此外,中国数控机床仿制比重较大,关键技术和重要配套件依赖进口,自主创新力度不足。
改革开放30年来,中国机床工业的发展可以总结为:成绩很大,问题不少。
前景展望
当前,中国已成为全球机床企业竞争的“主战场”。今后,随着中国工业化进程的加快,对现代机床的市场需求将越来越大。“机床工业强,则国家强”,反之亦然,这已为世界科技、经济的发展历史所证明。中国机床工业经过60年的长足发展,已经具有不俗的实力。我们应该科学地总结过去的历史,发扬经验,
汲取教训,认清机床工业发展的特点和规律,重视机床的重要性和战略地位,将加快发展机床产业列为今后国民经济发展的长期政策和目标之一,将政策引导与市场竞争结合起来,充分发挥国有企业和民营企业各自的优势,将“人才、科研、质量、创新、合作、信誉”作为中国机床工业快速健康发展的宗旨。可以预见,中国机床工业必将迎来更加辉煌的明天。
新中国机床工业六十年发展历程
中华人民共和国成立之初,我国处在“一穷二白”的状态,根本没有机床制造业。1949年有十几家维修企业兼产结构落后的十几种皮带传动的机床1600台。日本在1938年机床产量便达到67260台。1949年我国机床拥有量为九万五千台。
一、新中国机床发展历程
新中国成立后政府迅速组建队伍,执行企业由万能变专能,全国集专能为万能的方针,将原来以维修为主的18个机械厂改造为机床专业生产厂,谷称“十八罗汉”。1953-1958年国家重点建设156项中机床行业有三项:即沈阳第一机床厂、哈尔滨量具刃具厂和武汉重型机床厂。到1957年机床品种发展到204种,机床产量达到2.8万台。
1961-1970年组织实施高精度精密机床战役,到1965年完成高精度精密机床26种,年产量达500台。1966-1976年组织全行业为“二汽”提供369种7664台高精高效机床,国产机床按量计超过90%,按价值计达到80%。
改革开放初期机床行业为钟表制造业提供150多种、为自行车行业提供各种专门化机床130余种,为缝纫机行业提供300多种专用专门化机床和自动线,为改善人民生活做出了贡献。
从1979年到1985年先后有24家机床厂与国外机床厂合作生产26种普通机床和数控机床,加快了机床产品技术的提高。自1980年到1995年机床行业引进技术136项,大大提高了机床水平。如“武重”引进德国希斯公司FB260数控落镗铣床、“北一”引进科堡数控龙门镗铣床均达到了当时世界先进水平。到2000年数控机床可供品种达1500种。
进入新世纪机床工业高速发展。2001-2007年金切机床产量、产值增长情况见表1。表12001-2007年金切机床产量、产值增长情况
进入新世纪新品种发展速度加快,每年开发新品种均超过400种,其中3/4是数控型的。二、机床行业成就巨大
(一)产量产值世界大国
六十年来机床行业从无到有,从小到大,2007年机床产量世界第一,产值在世界排名第三。中国用六十年走了西方工业国家200年走过的历程。1949-2007
年机床产值、产量、品种发展情况见表2。表21949-2007年机床产值、产量、品种发展情况
二)建立起主机配套完整开发生产体系
品种门类齐全,配套体系逐步完善。产品多数为自主开发,也有与国内外学校、研究单位、企业联合开发。国内配套体系日渐加强,为今后快速稳定发展打下基础。
(三)出口增长
建国初金切机床只有进口没有出口。到1957年出口金切机床169台、创汇32万美元。
1978年出口4366台、创汇1521百万美元,到2007年出口12.19亿美元。
(四)自主创新能力逐步提高
产品水平在建国之初是绝对落后,如今差距正逐步缩小,有些产品还达到世界先进水平。如北京机床研究所开发的nam-800纳米超精密机床,加工零件直径800mm,反馈分辨率2.5mm,机械进给实现15nm,加工圆度0.1μm,粗糙度0.008μm,形面精度
新中国机床工具工业60年发展史
机床工具工业是国际公认的基础装备制造业,是战略性产业,是国民经济的脊柱产业。建国60年来,在党和国家领导人的关怀下,中国机床工具行业历经几代人的拼搏,从无到有、从小到大,发生了天翻地覆的变化,如今发展成为产品布局合理、门类齐全、具有较大经济规模和较强技术实力的产业。 中国机床工具行业已开始走出国门参与国际市场竞争,在国际上有了举足轻重的话语权和产业地位,正在向世界机床工具制造强国的目标迈进。
中国机床工具行业用60年的时间追赶了世界工业发达国家200余年发展的历程,特别是改革开放后取得的举世瞩目的高速发展。从1949年全国生产皮带简易机床1600台,发展到2008年金属切削机床产量达到61.7万台,其中数控机床12.2万台。2008年中国成为世界第三机床生产大国,机床出口居世界第六位。
机床是一切机械工业的基础装备,被称之为“工作母机”.在新中国的发展进程中,中国机床工具工业一直得到党和国家的巨大关怀和重视。
毛泽东同志对机床这一“母机”行业始终特别关心。曾多次参观在中南海举办的小型国产机床展示活动。第一个五年计划时期,第一机械工业部按中央要求在中南海内举办了汇报性的机械展览,毛泽东同志反复看了六次。刘少奇、邓小平等中央领导也观看了展览。1958年7月2日,毛泽东在中南海瀛台举办的小型机床工具展览上,详细地观看了机床操作演示,用哲学、政治经济学的观点解释说:原材料按照人们的意愿,通过了机床与工具,改变成需要的机器零件,充分体现了工业生产中人、机、物三者的辩证关系。同年9月5日,毛泽东在最高国务会议中说:“机械里头有个工作母机,什么矿山,什么炼油,什么电子,什么化学,什么建筑,什么农业,什么交通运输,这些机器都要有个工作母机,无非是车、铣、镗、刨、钻之类,这些东西是根本的。”
1959年冬,按毛泽东的要求,在中南海瀛台组织了机床工具展览。
1960年4月24日,毛泽东又用三个小时观看机床操作演示,了解各种机床性能。看到纵切自动车床能按程序加工出零件,很满意地说:“等于事先做好计划了。”毛泽东同志还多次到工厂视察,视察中做了“要自力更生,走自己工业发展道路”的指示。
老一代的党和国家其他领导人都对机床工具行业非常重视,刘少奇、周恩来、朱德、邓小平均多次视察过机床行业的企业。江泽民、贾庆林、邹家华、叶选平等领导,在担任党和国家领导人后也以各种方式关注机床工业。江泽民曾为中国机床工具行业题词:“交流先进制造技术,发展国际贸易合作,振兴中国机床工具工业。”
自2005年以来,国家主席胡锦涛先后视察了长春光机所、威海华东数控、太原一机床、青海华鼎、重
庆机床、沈阳机床6家机床工具企业。吴邦国、温家宝、贾庆林等也分别视察了多家机床工具企业。党和国家领导人还先后多次参观过由中国机床工具工业协会举办的“中国国际机床展览会”和“中国数控机床展览会”.温家宝总理专门作出批示:“机床是装备制造业的工作母机。实现装备制造业的现代化,取决于我国的机床发展水平。振兴装备制造业,首先要振兴机床工业,我们要大力发展国产数控机床”.2005年9月,国务院常务会议讨论通过的《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》中,把发展大型、精密、高速数控设备、数控系统和功能部件作为振兴的目标。
2007年9月,温家宝在视察大连机床集团时做重要指示:“数控机床的水平是一个国家机械化、现代化的重要标志,代表着一个国家的科学水平、创新能力和综合能力,中国要成为生产数控机床的大国。” 中国机床工具行业一直在党和国家领导人的关爱中不断发展壮大。如今,中国数控机床的品种已达到2000余种。通过突破国外多年的技术封锁,相继开发出国民经济急需且具有自主知识产权的各类型数控机床,特别是研制出一批国际上首台超重型数控机床,满足了国家重点工程的需求。
一是成功研发了一大批多种类型、多种规格的多坐标,智能,带刀库,带A、B轴五轴联动的立式、卧式复合机床。带A、B轴五轴联动的具有车铣功能双工作台的龙门复合机床。五轴联动车铣复合加工中心。目前,我国已有上百种复合加工中心,广泛用于各类复杂型面结构件的制造,改变了依靠进口的局面。 二是成功研发了一大批大规格、大尺寸、大吨位多品种的重型、超重型机床,其中许多是世界首台最大规格的数控机床。如:世界首台工作台宽11m的数控龙门镗铣床;加工直径16m的数控立车;加工直径20m、22m超重型数控立车;φ5m×20m加工件重500吨超重型卧式车床(加工直径达25m和28m的超重型数控立车和加工直径达6.3m的超重型数控卧式车床正在制造中);开发成功可加工260吨、φ5m×14.5m的大型船用柴油机曲轴旋风切削加工中心;世界最大的磨削φ2.5m×15m,承重150吨数控轧辊磨床;加工直径达8m的数控立式滚齿机。
我国开发出五坐标控制、四坐标联动数控纤维缠绕机,用于航空工业新型飞机制造。开发了镗杆直径320mm超重型数控落地镗。研制出独具技术特色的1000吨“混合驱动”重型伺服压力机和数控多工位压力机。
三是研发成功一大批高精、高速、高效的各类数控机床。NANO-TM500超精密纳米级精度车铣复合机床,主轴回转精度0.05μm,回转工作台的回转精度0.05μm,坐标轴的最小移动控制量1nm,工件表面粗糙度≤5nm.研制出纳米级精密微型数控磨床,最小进给1nm,重复定位精度50nm,电主轴转速6万r/min.μ2000/400H卧式加工中心,主轴最高转速20000r/min,快速移动速度60m/min,定位精度0.003mm、重复定位精度0.0015mm.FMC4008柔性制造单元,主轴转速12000r/min,快速移动速度60m/min,定位精度±0.0025mm、重复定位精度±0.0015mm.
四是功能部件、数控系统、刃量具等方面产品研发。已经制造了三自由度并联主轴头,主轴在±40°行程达345mm,主轴快速移动速度50m/min,加速度1g,转速24000r/min,主轴功率75kW.数控双回转摆动铣头,C轴回转角度n×360°,主轴转速10~2000r/min、功率60/71kW、扭矩2200Nm.滚珠丝杠副达到精度P1级、速度60m/min.滚动导轨副精度1级,速度可达80m/min以上。国内数控系统采用总线技术实现多通道,控制32轴、8轴联动,可实现远程通信。我国可制造6~13轴工业机器人。能提供各种类型带涂层的复杂刀具、高效刀具、工具系统和各类精密测量仪器等。
1949年建国至1952年国民经济恢复时期,国家把机床工具行业放在重要位置,实现了从无到有,初步建成了中国的机床工具行业的框架。
1950年周恩来总理在访问前苏联时指示,国家进口的各类机床11115台,首先用在机床工具工业建设上。当时在沈阳、济南、齐齐哈尔、大连组建了十几个骨干机床厂。1952年底,国家决定在第一机械工业部设立第二机器工业管理局,成为全国机床工具行业的统一领导管理机构,按照全面规划、合理布局的原则,调整产品发展方向,对接管的一批机器厂和修械厂进行扩建和改造。当时,在前苏联的援助下,改造和新建18个机床厂和四个工具厂,确定产品分工与发展方向,俗称“十八罗汉、四大金刚”,形成了行业的骨干。在国民经济恢复时期,机床行业共向全国提供30个品种,24500余台机床。
1953~1957年“一五”期间,是机床工具自身发展建设的阶段。
我国拥有机床、工具、机床附件、砂轮制造等34个生产厂,组建了机床工具行业的8个研究院所。同时,又在骨干企业建立车床、铣床、磨床、钻镗床、齿轮加工机床、重型机床、插拉刨锯床、自动车床、仪表机床等专业产品研究所。科研基地的建立,为我国机床工具技术和产品发展起到有力的推动作用。“一五”期间,机床主要采用前苏联图纸或仿制品达到204种,累计向全国提供了10.4万台机床,主要服务于国家的重工业和机械工业的建设。
1958~1962年“二五”期间,是我国机床工具行业完善提高阶段。
重点发展重型机床、精密机床、锻压机床等门类,机床产业实现基本齐全;专业研究院所达到37个,具备了提供大型、精密、高效机床和专用机床的能力,为我国汽车、拖拉机、内燃机、轴承、电机等行业提供了大量的装备。我国组建的研究院所发挥了重要作用,到1962年底,我国机床仿制品比例从“一五”期间的78.5%下降到33.2%.国民经济发展和国防建设对高精度精密机床需求日益增长,当时国内还不能生产高精度精密机床,国外进口没有外汇支持,欧美又技术封锁,原苏联也中止供货,只能自力更生。全行业组织“会战”,到1965年底,累计掌握的高精度精密机床品种达26种,我国有了高精度精密机床产业。 1966~1975年“三五”、“四五”期间,处于文化大革命时期。
国家建设第二汽车制造厂,需要的工艺装备品种多、数量大,其中不少是高效、精密、大型、专用的自动化设备或自动线。
1966年初,一机部二局成立了装备“二汽战役”办公室,制定各项规划,组织设备设计与制造。机床工具行业陆续向“二汽”提供了专门开发的产品,满足了“二汽”所需机床设备的80%,资金只占20%,验证了我国机床工具行业在当时已具备向大型建设项目提供成套装备的能力。
1976~1980年“五五”期间,向全国提供机床品种达到2823种。
1980年金切机床新品种达到994种,提供机床10.03万台,产值14.9亿元,其中数控机床692台。至1980年全国机床保有量达到283.26万台,其中进口各类机床累计61415台,仅占4.3%.
1980年以后中国机床工具行业进入新的历史发展时期,加快向社会主义市场经济转轨。
改革开放后,在安排技改专项中,属于数控攻关和数控机床国产化的技改专项,“六五”期间有75项,总投资3亿多元;“七五”期间有58项,总投资13亿多元。通过技改,企业在关键工艺装备、开发试验手段及装配、加工条件上得到改善,数控机床应用增多,增强了市场竞争力。这一阶段机床工具企业发展多种所有制经济,促使合资合作和民营企业快速发展。国家政策放开和改革深入,吸引一批民营企业家投资机床行业;部分国有机床工具企业国退民进,转为民营企业。机床工具行业打破了国有一统天下的局面,形成了国有企业、集体企业、民营企业、中外合资企业和外资独资企业多种所有制形式并存的新格局。 1981~1985年“六五”期间,是我国数控机床的起步阶段。
该时期,机床工具行业共引进了113项国外技术,其中金属加工机床65项;自行开发了1225种新产品。全行业五年累计完成工业总产值197亿元,金切机床累计产量59.23万台,其中数控机床累计7133台,锻压设备累计25.66万台;可提供机床通用品种达到1960个,其中数控品种113个。数控机床产量由1980年的692台提高到1985年的1959台,提高了2.83倍。中国的机床开始批量出口至44个国家和地区,本期累计出口机床32038台,出口金额42140.3万元。1985年全国机床保有量269.57万台。 1986~1990年“七五”期间,是我国数控机床与国外的合作生产阶段。
机床工具行业累计工业总产值324.81亿元,金切机床累计生产83.19万台,其中数控机床累计12812台,数控机床产值9.77亿元。1990年生产数控机床2557台,产值达到2.60亿元。机床市场开始向国际市场进发,金切机床出口到128个国家和地区,由1985年的0.18亿美元增长至1990年的1.92亿美元,增长10.48倍。五年累计出口金切机床10.16万台,出口金额6.64亿美元。
1991~1995年“八五”期间,是我国数控机床具有自主知识产权阶段。
机床工具行业经历大波动,1991~1993年年均增速20%,1994年负增长25%,1995年又负增长14.2%,全行业首次出现全面亏损。1996年全国普查机床保有量393万台,其中数控机床7.23万台,大型机床18.44万台。国产机床市场占有率41.83%.
1996~2000年“九五”期间,是我国数控机床提高市场占有率时期。
机床消费总量达到171.01亿美元,国产机床平均市场占有率47.87%,1996年仅达到36.89%.“九五”期
间累计工业总产值1737.88亿元,提供各类机床80.18万台,其中数控机床4.73万台,2000年产值数控化率8%.数控机床品种超过1500种,能够生产五轴联动加工中心、车削中心、高速高精数控机床。 2000年机床工具行业工业总产值393.42亿元,其中数控机床产量1.40万台,产值达到17.15亿元。 2000年后中国机床工具工业实现了跨越式高速发展。
进入新世纪,国家实施振兴装备制造业的重大国策,明确提出发展大型、精密、高速数控装备和数控系统及功能部件为十六项重点振兴领域之一,改变大型、高精度数控机床大部分依赖进口的现状,满足国民经济发展,特别是满足国家重点工业领域发展的需要。在国家的政策支持、推动和市场需求拉动下,数控机床产业实现跨越式发展。数控机床产量逐年以两位数增加,从2000年的1.4万台增加到2008年的12.2万台,提前完成“十一五”规划年产10万台的目标;数控机床国内市场占有率也从21%提高到40%以上,代表数控技术先进水平的五轴联动机床也打破了国外封锁。
2001~2005年“十五”期间,是我国数控机床提高产业化水平时期。
机床工具行业累计完成157.1万台机床,其中数控机床19.1万台,累计完成销售收入4382亿元。累计出口83.1亿美元,其中金切机床23.4亿美元、数控机床4.98亿美元。2005年我国金切机床产量达到45.7万台,其中金切数控机床5.96万台,分别是2000年的2.55倍和4.24倍。2005年产品销售收入1212.46亿元,是2001年销售收入578.74亿元的2.1倍。2005年机床工具出口29.95亿美元,其中数控机床2.31亿美元。
“十一五”期间成为我国数控机床提高档次、扩充市场占有率的时期。
2006年机床产量56.21万台,其中数控机床8.58万台。产品销售收入1586.13亿元,工业总产值1656.11亿元。出口38.18亿美元,其中金属加工机床11.86亿美元、数控机床3.34亿美元。
2007年全行业工业总产值2747.7亿元,增长35.5%;产品销售收入2681.0亿元,增长36.2%;金切机床产量60.68万台,增长11.7%,其中数控金切机床产量12.33万台,增长32.6%;成形机床产量17.28万台,增长9.2%,其中数控成形机床产量3011台,增长53.7%.国产机床国内市场占有率56.3%.全行业出口52.0亿美元,增长36.2%.大连机床和沈阳机床2007年销售额均超百亿元,双双进入世界机床企业排名前10名。
2008年完成工业总产值3472.3亿元,产品销售产值3348.3亿元,同比分别增长27.5%和26.0%.金属切削机床全年总产量61.7万台,其中数控机床12.2万台;成形机床总产量14.5万台,金切机床和成形机床产值数控化率48.6%和49.4%.出口71.3亿美元,同比增长37.1%.2002~2008年中国是世界机床第一消费国和第一进口国。
建国60年,特别是改革开放30年来,我国机床工具行业获得举世瞩目跨越式发展。随着我国经济持续稳定发展,机床工具行业面临着战略发展机遇,正处在由机床制造大国向机床制造强国发展的历史转折阶段。在党的“十七”大路线方针的指引下,我国机床工具行业将把握未来发展机遇,向机床工具制造强国迈进。
中国机床发展之路:从皮带车床到五轴联动
和很多产业相比,机床算不上是大产业,甚至还有些“冷门”.用吴柏林的话说:“没有谁会把机床当成国民经济发展的支柱产业。”
但从无到有,从“依葫芦画瓢”到自主研发,60年来,作为装备制造业乃至整个工业发展的“母机”,新中国的机床工业就这样“默默”支持和见证了共和国的成长与壮大。
因此也才有了吴柏林的后半句话:“也没有谁可以轻视机床对国家发展所产生的重要作用。” 从皮带车床到五轴联动
方家胡同坐落于北京东城区国子监附近。斑驳的阳光下,古旧的青砖旁,胡同里三两摇着蒲扇的居民爽朗的笑声,应和着树梢的蝉鸣,讲述着老北京闹中取静的悠然自得。 和周围的民居相比,位于胡同中段的19号院要大很多。这里曾经的门牌是11号,因此很多人都更习惯称之为“11号院”.因为这个院子,方家胡同有了“机床胡同”的别称。上世纪50年代初,新中国的机床工业,正是从全国各地很多这样的院子里,迈出了成长的第一步……
十八罗汉布阵:历史从这里开始
今年是北京第一机床厂(简称北一)成立60周年。北一总工程师刘宇凌介绍,1949年6月30日,华北人民政府将接管的数个修械所合并,成立北平机器总厂(后改名北京机器厂),厂址就在11号院。
这个厂就是北一的前身。在那个百废待兴的年代,它的任务主要是机械修理。“新中国成立之初,包括机床在内的装备制造业几乎可以说是一片空白,„机床工业‟更是无从谈起。”
据中国机床工具工业协会常务副理事长吴柏林介绍,当时只有少数企业能生产一些简易机床,其中沈阳第一机床厂(简称沈一)于1949年生产出新中国第一台车床--六尺皮带车床。1950年8月,沈一又接到建厂以来最重要的任务--制作国徽。悬挂在天安门城楼上的新中国第一枚国徽,就是在那个时候由沈一铸造车间制造而成。
到了“一五”时期,按照“全国一盘棋”的精神,在苏联专家建议下,国家对部分机修厂进行改造并新建了一些企业。其中,北京机器厂于1953年重组成为北京第一机床厂,专门从事铣床研发生产。
除北一外,当时全国还有17家企业被确定为机床生产重点骨干企业,并各自有明确的分工和发展方向。这18家企业就是机床行业鼎鼎大名的“十八罗汉”.在它们的带领下,新中国的机床工业体系得以初步建立和发展。
中国机床工具工业协会名誉理事长梁训王宣,当时曾担任苏联顾问团总顾问助理,参与了其中很多工作,大至整个产业的布局,小到具体某个厂的选址。他认为,中国机床工业在这一时期初步形成规模,为国家的前三个五年计划提供了装备制造方面的重要支持。
资料显示,1949年我国仅能生产不到1600台机床,且基本是皮带传动;到1957年,我国已有机床品种200余个,年产量达近3万台。
虽然取得一定发展,但当时我国机床的发展水平仍然十分落后。“重点骨干企业的主要设备大都从苏联等国进口;也没有人知道数控机床是怎么回事,至多是看到过一些图片……”吴柏林说。
依葫芦画瓢:数控艰难起步
“不会做数控的机床厂,就不能叫机床厂。”梁训王宣的这句话反映出当前机床发展的趋势。但在半个世纪前,会做数控的机床厂却是凤毛麟角。
新中国数控机床的发展,要从1950年末说起。
由于难以满足继续发展的需要,北一于1956年离开11号院,搬迁至北京东三环附近的大北窑。搬走了北一,11号院此后的东家还是跑不开“机床”二字,不过这是后话。1958年的中国正经历着“大跃进”运动,此时的北一希望在生产普通铣床的基础上有所突破,而清华也正想在数控机床方面有一些作为,于是两家一拍即合。
虽然清华大学计算机系原主任王尔乾教授说自己此后“再也没有和机床打过交道”,但聊到50年前这唯一一次与机床的“亲密接触”,还是勾起了这位74岁老人的许多回忆。
据王尔乾回忆,当时的联合攻关组中,北一负责提供铣床及维修,数控系统、液压系统和步进马达等由清华负责。而他正是作为数控系统的负责人之一参与其中的。
人凑齐了,可一没经验、二没样机、三没资料,数控铣床究竟怎么做,大家谁也不知道。“正好在这个时候,清华的一位教授从苏联带回一张印有数控机床照片的广告,照片上的机床旁边有一个1米多高的大柜子,就是数控系统,广告上还列了几条性能指标,这成了我们唯一可以参考的资料。”
于是,照着这个“大柜子”的模样和几条性能指标的要求,王尔乾和同事们忙活儿起来。 “当时的元器件十分稀缺,就连使用电阻和电子管都得打报告,柜子则是我们自己做的。大约用了半年时间,数控系统基本完成。”王尔乾说,那段日子,大家把所有精力都投入到这项工作中,吃、睡全在实验室,经常加班到半夜。
1959年五一前后,数控铣床各部分陆续完成,开始联调组装。“铣床放在一间大屋子里,大家就围着它打地铺。联调中数控这部分可没让大家省心。由于没有抗干扰措施,只要遇到打雷闪电或机床附近有大功率电器启停,数控就会乱套。这可急坏了我们,好在人多力量大,问题最后还是得到了解决。”王尔乾笑道。
是年夏秋之交,这一新中国首台数控铣床终于诞生。它在当时影响很大,参观者络绎不绝。眼看着一块块铁片儿转眼间变成五角星和“欢迎”等字样,大家都觉得十分新奇。
然而,这之后由于国外技术封锁和国内基础条件限制,我国的数控技术并没有得到很好的发展。北一副厂长陈惠仁告诉记者,当时国内的数控机床,大都是根据进口样机或图纸“依葫芦画瓢”.可以想见,这样的模仿,终归是形似神非。他举例说,我们根据进口铣床,可以仿造出外表几乎相同的铣床;但性能却相距甚远,别人的铣床能直接铣出工件,我们那台只能铣出半成品,出来后得用磨床加工,甚至老师傅手工打磨。
这样的局面一直持续到1970年末。此后,中国迎来改革开放的春天,数控机床一方面被纳入国家发展重点;另一方面开始频繁进行国际合作与交流,由此迎来一段较快发展的时期。 借船出海:从技术合作到跨国并购
“机床行业其实很早就开始与国外合作。比如说苏联援建阶段,我们不仅学技术,包括制度、标准等,几乎全盘沿用苏联的工业运营模式。到上世纪60年代中期以后,我们又开始与瑞士等一些西欧国家建立联系,购买他们的技术。”梁训王宣介绍说,“但大规模的技术合作,还是在改革开放之后。”
1979年8月,济南第一机床厂与世界着名机床制造企业日本山崎马扎克签订高速精密机床加工协议,开创了国际技术合作的先河。“这之后,沈阳第二机床厂引进德国沙尔曼的卧式铣镗加工中心技术、齐齐哈尔第一机床厂引进德国瓦德里希?济根的重型车床技术等等,”吴柏林如数家珍,“当时机床行业100多家重点骨干企业都参与到这项以„引进-消化-吸收‟为主要内容的„数控一条龙‟科技攻关中,数控机床从品种到水平都向前推进了一大步。” 资料显示,从1980年到1995年,我国共引进机床技术近150项;累计开发数控机床品种近1000种;数控机床年产量从1980年的692台上升至1995年的7291台。
“在国际合作中,机床行业不仅得到快速发展,还积累了国际交流经验,这为之后的跨国并购打下了基础。”曾多次参与机床企业跨国并购的梁训王宣介绍说。大连机床集团率先起步,从2002年起,先后收购美国英格索尔生产系统公司和曲轴加工系统公司,此后,北一收购瓦德里希?科堡、沈阳机床集团收购希斯公司……我国机床企业多次上演了跨国并购的好戏。
梁训王宣认为,中国企业在开展技术合作、实施跨国并购中,一方面得到高水平的硬件设备和技术资源;另一方面,则赢得“借船出海”的机会,借助这些国外企业较为成熟的国际营销网络和他们地理位置的优势,占领桥头堡,展示和推介自己的产品。
在经过80年代和90年代前期一段快速发展后,由于体制、市场等原因,我国机床工业进入了一个发展低谷。
芝麻开花:新世纪中国机床跨越发展
“上世纪90年代,我们先后兼并几个企业,职工最多时超过1万人。企业负担太重,压力太大。”说起这段困难的日子,陈惠仁感慨良多,“另一方面,由于市场不景气,效益不好,就根本留不住人。刚毕业的大学生来一两年,混个户口就立马走人……”.
北一的境遇只是当时整个中国机床行业的一个缩影。人员过多、机构庞杂、人才流失、产销不对路……几乎每一家机床生产企业都在经历着发展的阵痛。
进入新世纪,根据北京市总体城市规划,北一面临着第二次搬迁,这也成为其迅速发展的契机。 刘宇凌介绍说,利用搬迁对机构、人员的调整和20多亿元土地置换金,北一重新确定发展定位,进行了调整产业结构和产品结构、提升创新能力、改善生产环境、寻求国际合作等一系列改革。
通过这些改革,北一建立起在中高端数控机床领域的优势。近年来,该厂生产的龙门跨度10.5米的数控桥式动梁龙门铣床和龙门跨度9米的数控桥式双龙门镗铣床等,先后刷新国内单台机床的售价纪录。
飞速发展的不仅仅是北一。进入新世纪以来,我国机床工业的发展用“芝麻开花节节高”来形容一点也不为过。“高档数控机床及基础制造技术”被列入国家重大科技专项,我国已连续6年成为世界第一大机床市场,连续4年成为世界第三大机床制造国,正经历着从机床大国迈向机床强国的过程。
吴柏林介绍,近年来,机床行业科技进步和产业结构调整作用明显,竞争力大大增强。从规模来看,行业总产值从2000年的539亿元,上升至2008年的3470亿元,其中沈阳机床集团和大连机床集团产值均突破100亿元大关,双双进入世界机床10强。从产品结构和质量水平来看,2000年我国数控机床年产量仅1.4万台,且多为低端产品;2008年我国已能生产几乎所有种类的中端数控机床,数控机床年产量为12.2万台,其中,中、高端产品占到一半左右,并开始进入航天、造船、汽车等关键领域。从产业结构来看,整机制造和
功能部件、数控系统的发展日趋合理,目前数控系统年产量达15万套,已有20多家企业可以批量生产。
梁训王宣透露,2008年航空工业集团公司采购的80%的数控机床为国产品牌,而兵器工业集团公司更达到90%.他还补充说,五轴联动机床是数控机床技术的制高点标志之一,在2001年举行的第七届中国国际机床展览会(CIMT)上,我国企业首次展出5台该类产品;在CIMT2009第十一届中国国际机床展览会上,更是展出40余台国产五轴联动机床。 此外,8月初,沈阳机床集团宣布该集团成功研制出具有世界水平的飞阳数控系统并实现产业化,标志着我国中高档数控机床数控系统全部依赖进口的历史结束。
60年过去,几经易主的11号院早已没有当年的人声鼎沸,甚至有些冷清,旧式小楼的砖墙上布满了爬山虎。和很多故事里说的不同,这样的变化,不但不是宣告一个企业的消失,相反见证了一个产业的兴起--想当年,无论是这个院子,还是在这里工作的人,大抵都不曾预见过中国机床工业发展的速度会如此之快。正如我们也很难去想象下一个60年后,中国的机床工业会发展到怎样的程度;而哪里又会是下一个中国机床的“11号院”.
作业:看以上四篇文章后,谈谈你对中国机床工业发展的认识。