数控机床:堵点与前景

2022-08-05 18:13:57 围观 : 98次 来源 : 郑州科达机械信息网 作者 : 科技侠

  中国卡脖子技术之三——数控机床:堵点与前景

  导语:当前我国工业领域“卡脖子”问题仍然较为突出,需要依赖国外集成电路、操作系统和基础软件,我国90%的芯片、80%的高档数控机床和80%以上的核心工业软件依赖进口。

  机床工业一直以来都是主要国家和领先企业重要的战略布局点,未来制造业格局变化调整,尤其对于全球汽车、航空航天、高端装备制造业等高战略度行业,机床行业是重要的战略支点,对于未来竞争力杠杆起到重要的影响作用。《中国制造“2025”》将数控机床和基础制造装备列为“加快突破的战略必争领域”,其中提出要加强前瞻部署和关键技术突破,积极谋划抢占未来科技和产业竞争制造点,提高国际分工层次和话语权。

  一、我国数控机床发展现状

  近年来,在国家政策利好以及企业不断追求创新的背景下,我国数控机床行业发展迅速。数据显示,2019年,中国数控机床产业规模达3270亿元。由于疫情的影响及能源供应限制,2020年我国数控机床产业市场规模小幅下降,市场规模为2473亿元,同比下降24.4%。2021年我国数控机床产业市场规模恢复增长,达2687亿元,中商产业研究院预测,2022年数控机床产业规模将达2957亿元。“十四五”期间,我国积极培育先进制造业集群,推动高端数控机床产业创新发展,预计行业将迎来快速发展时期。

  数据来源:中商产业研究院整理

  数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。

  二、我国数控机床的堵点

  1、从技术层面看,我国生产的数控机床尤其是高端数控机床,普遍未掌握核心技术,更多处于组装和制造环节。关键的零部件、基础高端材料等核心技术受制于人。高端材料与零部件自给率不足,高端芯片、优质大型铸锻件、高性能电机、高规格轴承、高端制造材料等大都依赖国外进口。我国数控机床短板主要体现在:

  一是主机,核心部件主轴、进给机构是我国的短板。

  二是数控装置,数控机床的核心包括硬件印刷电路板及相应软件则是我国的明显短板。

  三是驱动装置,数控机床执行机构的驱动部件包括主轴驱动单元、进给单元主轴电机及进给电机,作为数控机床的核心零部件,我国目前仍需以进口为主。

  2、从市场层面看,数控机床企业市场占有率低。我国数控机床企业缺乏高层次、高素质人才,研发能力较低,生产能力有限,市场占有率低,发展主要是以中低端产品的产能扩充为主,高端数控机床的研发投入不足。在国际数控机床企业排名上,我国数控机床生产厂家排名靠后,知名度不高,关注度不够。在数控机床的各个品牌中,用户对德国、美国、日本、韩国和中国台湾等数控机床品牌的关注度已占全部市场的60%以上。

  3、数控机床产品性能落后。我国工业基础整体水平不高,缺乏自主核心技术,加之国外对机械制造技术的封锁,致使国产数控机床的性能和质量与国外还有较大差距。一是国产高档数控机床可靠性差,各种故障发生率高,性能不够稳定;二是国产高档数控机床加工精度无法达到更高的要求;三是国产高档数控机床加工性能力不够,不能胜任一些复杂的加工,难以得到大多数用户的认可,影响应用范围。

  高速数控机床

  三、 我国高端数控机床政策扫描

  工信部装备工业司副司长罗俊杰表示,数控机床是工业的“工作母机”,发展高档数控机床既是工业和信息化领域供给侧结构性改革、加快推进制造强国建设的客观需要,也是实现军民融合深度发展战略、确保国家安全的紧迫要求。

  1、2009年国家科技重大专项数控机床专项,也就是高档数控机床与基础制造装备专项正式启动。专项实施以来,累计申请发明专利3956项,研发新产品、新技术2951项,新增产值约706亿元。通过专项的实施,突破了一批关键核心技术,解决了国防重点工程中的“卡脖子”问题,满足了国民经济重点领域对重大、关键高档数控装备的急需,部分产品达到国际先进水平并进入发达国家市场。

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