摘要 ——中國機械工業聯合會科技工業部副主任李冬茹在2011年春季磨料磨具信息交流會暨第53屆中國剛玉碳化硅交易會上的講話中國機械工業聯合會科技工業部副主任李冬茹 一、我國機械工業發展現...
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中國機械工業聯合會科技工業部副主任李冬茹
一、我國機械工業發展現狀
在21世紀的頭十年,是我國機械工業發展的黃金時期。我國機械工業銷售額達1.5萬億美元,超過日本的1.2萬億美元和美國的1萬億美元,躍居世界第一。汽車、發電設備、機床、拖拉機、工程機械等產量居世界第一。
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進出口貿易實現順差
進出口總額從2229億美元——5138億美元,增長231 %;2006年,機械工業結束對外貿易逆差,實現外貿順差;2008年,實現對外貿易順差477億美元;2009年,國際金融風波應響下,仍實現順差31億美元;出口產品結構進一步改善,工程機械、數控機床、汽車等高技術含量產品出口持續增長,發電設備出口量已占到總產量近15%。
節能降耗明顯
全行業萬元工業增加值綜合能耗從0.65噸標煤——0.43噸標煤,降幅34.6%;萬元工業增加值耗鋼量從0.47噸——0.38噸,降幅18.2%,材料利用率提高,節能效果明顯。
信息化水平提高
研發設計信息化已達到較高水平,骨干企業普遍使用三維設計;CAE、CAPP、PDM覆蓋率超過半數;財務管理超過90%;成本、采購、銷售、庫存及人力資源管理、主生產計劃等信息化應用效果明顯 。產品開始向數字化、自動化、智能化方向發展。
組織結構有所改觀
小而散的局面有所改觀,生產集中度不斷提高。上汽、東風、一汽、長安等產銷量占全國比重達70%,前十大汽車企業的生產集中度達86%;哈爾濱、東方、上海三大動力集團的發電設備產量行業占比達到68.7%,華銳、金鳳、東汽在風電設備產量中的占比達70%;徐工、中聯重科、三一、柳工、龍工、山推等已占中國工程機械市場總銷售額的半壁江山。
對國民經濟保障能力顯著增強
在電力裝備、工程機械、礦山冶金設備、石化通用設備、農業機械、汽車行業等領域取得了驕人的成績,為國民經濟提供裝備保障的能力顯著增強。機床工具中,大型、精密、高速數控機床以及為之配套的數控系統和功能部件進步很快,數控機床自給率達到60%,開發出了五軸聯動龍門加工機床、車銑復合加工機床、超精密加工機床、柔性制造系統、大型沖壓自動生產線。
存在問題
在取得成績的同時,在整個機床工具行業包括磨料磨具行業,主要存在重當前、輕長遠;重速度、輕質量;重制造、輕研發;重主機、輕配套;重物質、輕人才的問題。這樣的結果造成自主創新能力薄弱,開發經費投入少;低端產能過剩、高端產能嚴重不足;行業的快速發展仍以過多的資源消耗為代價;粗放的發展方式導致生產效率和經營效益偏低。
二、機械工業“十二五”發展思路
發展思路
按照“主攻高端、創新驅動、強化基礎、綠色為先”的總體要求,提高發展質量和效益。加強自主創新,加快形成高水平的自主技術、標準和品牌,提高自主創新對產業升級的支撐力。轉變發展方式,由數量規模型向質量效益型轉變,實現產品結構由中低端向中高端轉變;著力發展高端裝備、新能源汽車等戰略性新興產業,推進傳統產業高端化、高新技術產業化。
機遇與挑戰
電力、石化、冶金等國民經濟重點領域的重點建設和技術改造將帶來巨大需求。金融危機對全球現有產業格局造成重大影響,加劇我國在高端裝備領域的競爭壓力。能源、資源和環境的約束更趨強化,生產模式向節能減排、綠色制造轉變,向依靠技術、管理創新和勞動者素質提高實現增長。“高效、低污染、能回收、資源可重復利用” 置于優先位置,走低碳經濟和資源循環的新型工業化道路。
“十二五”期間,我國將大力發展戰略性新興產業。有關部門正在編制發展規劃。提出面向我國產業轉型升級和戰略性新興產業發展的迫切需求,把高端裝備制造業培育成為國民經濟的支柱產業,促進我國裝備制造業由大到強的轉變。
具體體現在大力發展智能制造和綠色制造。做大做強航空裝備和衛星及應用產業,加快干線飛機研制;研發新型支線飛機,推進支線飛機系列化產業化;大力發展通用飛機和直升機,構建通用航空產業體系;開展航空發動機的研制生產;支持航空設備、航空維修和服務發展;提升航空產業專業化生產能力。加快發展海洋工程裝備,大力發展海洋油氣開發裝備,積極推動海洋風能利用裝備、海水淡化和綜合利用裝備的產業化,穩步推進波浪能等海洋可再生能源利用裝備、海底金屬礦產等海洋礦產資源開發裝備的研發。加快提升海洋工程裝備的產業規模和技術水平,擴大國際市場份額,完善產業鏈,增強自主發展能力。促進衛星發展及應用,緊密圍繞國民經濟和社會發展的重大需求,加強航天運輸系統、應用衛星系統、衛星地面與應用系統建設,推進臨近空間資源開發,促進衛星在國土、農業、水利、氣象、海洋、環保、通信廣播等行業部門以及區域發展中的應用,構建衛星制造、發射服務、地面設備制造、運營服務產業鏈。提升軌道交通裝備水平,依托國家高速重載鐵路建設和城市軌道交通工程建設,大力發展“高速、重載、節能、環保、安全”的先進高速列車、重載列車、城際列車裝備及其運輸系統,建立健全研發設計、生產制造、試驗驗證平臺和標準體系,大力開拓國際市場,使我國軌道交通裝備全面達到世界領先水平。提升智能制造裝備水平,圍繞先進制造、交通、環保、能源與資源綜合利用等國民經濟重點領域發展需要,重點推進智能儀器儀表與控制系統、關鍵基礎零部件、高檔數控機床與基礎制造裝備和智能專用裝備的發展,實現生產過程自動化、智能化、精密化、綠色化,帶動裝備制造業整體技術水平的提升。
三、機械工業“十二五”重點任務
優化調整結構,大力推進高端裝備自主化,突破關鍵基礎零部件瓶頸約束,抑制產能盲目擴張,防止出現過度重復建設。增強自主創新,推進產品數字化和企業信息化,推進行業科技創新體系建設,加強行業基礎共性技術研究,推廣先進質量管理方法,完善產品先進標準體系。發展新興產業,發展節能環保設備、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車等戰略性新興產業;大力發展數控機床、關鍵基礎零部件、新能源設備、海洋工程裝備、現代農業裝備、現代制造服務和再制造等,成為新的增長點。擴大國際合作,積極引進技術、人才和戰略合作者;大力擴大國際合作,充分利用境外資源和發展市場;擴大出口,提高出口產品技術含量、附加值和成套水平。促進節能減排,推進生產過程的節材、節電、節油、節煤,優化傳統工藝,應用綠色制造工藝,改造和使用節能型裝備,以實現生產過程能耗的最小化;提高產品的綠色化程度,降低產品使用過程中的能源消耗,為社會提供高效節能產品,促進能源節約和高效利用。
四、機床工具行業“十二五”發展重點
機床主機,開發面向機床制造業的高精度工作母機;重點發展面向航空航天、船舶、發電設備制造業需要的重型、超重型數控機床、多軸聯動及復合加工機床、高速及高效加工機床、精密數控機床等。 開發面向汽車關鍵零部件制造的高效、高可靠性、柔性自動化生產線等。
數控系統,重點開展高性能運動控制技術、伺服驅動技術、工藝應用軟件、自動化編程等技術研究;開發高性能數控系統、緊湊性數控系統。功能部件,高速、高精度主軸單元、動力刀架、刀庫及高速換刀機構,高速、高精度數控轉臺及復合擺角銑頭,高速、精密、重載滾珠絲杠及直線導軌等。刀具及磨具,重點開發面向航空航天、汽車、船舶、能源裝備、軌道交通等重要領域急需的高速、高效、刀具及工具系統;開展砂輪制造技術、磨料制備技術、砂輪修整技術研究,開發高速、重載、精密磨具及超硬磨料磨具。
五、磨料磨具行業發展機遇與對策
發展機遇
磨料磨具作為“牙齒”,是機床的重要組成部分。機械零件的加工精度、粗糙度與表面質量往往要以磨削加工為最終加工才能達到。傳統磨具難以滿足零件材料去除率高、負荷重、磨削熱生成少及表面質量的工作狀況的高要求,導致加工質量穩定性差、砂輪修整頻繁,材料去除率低,加工成本高。通過提高磨削進給速度,增加單位時間的金屬去除率,并實現在超高速區進行高速磨削,從而大幅度減少磨削工時,使磨除率有較大提高,在獲得零件較高加工精度的同時實現較高的金屬切除率。高速高效磨削成為發展方向。
1、現狀
我國現有磨料磨具生產企業2000多家;工業總產值超過600億元。預計到2015年,中國、印度、俄羅斯將成為磨料磨具產品銷售增長最大的市場。中國將超過美國成為世界最大的磨料磨具生產國。
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2、存在的差距
高端產品不能滿足市場需求,90%依靠進口;低檔通用產品結構性過剩,引發積存、拖欠貨款和價格戰。全行業產能達到較大規模,但實際生產較分散;產能過剩,低效率的消耗著大量的資源和能源,經濟效益不高。自主研發能力薄弱,缺乏各類高素質人才;新品設計研發、制造工藝和裝備等與國外先進水平有大的差距。產品品種少,技術含量低,質量不穩定;缺少有一定國際影響力的名牌產品,難以走向國外與跨國公司抗衡。企業規模結構不合理。大型企業大而不強,產業帶動作用不明顯;小型企業散而不專,相互間協作能力差,競爭力低。
3、技術發展趨勢
高速、超高速化,加工凸輪軸、曲軸的CBN砂輪使用速度達到160m/s,最高達到200m/s。高效化,大幅度提高砂輪的磨削能力,滿足大余量的磨削加工。精密化,砂輪的制造精度達微米級,滿足高速下的動平衡要求以及用戶的精密加工要求。專用化,為獲得最佳的綜合使用性能,針對不同的加工材質及加工要求,設計制造針對性強的專用砂輪。超硬化,由于超硬砂輪的綜合優勢明顯,國外加工發動機關鍵零部件的磨具向金剛石或CBN等超硬磨具發展。成套服務化。磨具制造商在向用戶提供產品時,還為用戶提供成套解決技術方案。
4、重點任務
開發汽車工業用高速高效精密磨具,汽車發動機及變速箱的關鍵零部件以及轉向器加工需用的各類高速高效精密磨具,包括曲軸成組砂輪、超硬材料絎磨油石、陶瓷微晶剛玉砂輪等70%依賴進口。開發系列高效精密磨具、磨削工藝數據庫、砂輪修整技術與修整設備、高速砂輪安全設計與檢測技術、高速磨削過程冷卻方法與裝置,提供整體技術解決方案。使加工效率提高50%,加工成本降低10-30%。
開發航空航天高效精密磨具,鈦合金、高溫合金、碳纖維復合材料以及耐摩或耐高溫陶瓷涂層等難加工材料在航空航天的應用越來越廣泛。航空航天的關鍵部件中和重要零件與結構件,其形狀結構各異,型面復雜,異型截面與自由曲面多,加工精度、表面粗糙度與表面質量要求高。難加工材料在磨削加工中由于磨削力大,磨削溫度高,易造成較大殘余拉應力,表面粗糙度差,砂輪壽命低,直接影響零件加工精度、表面完整性、加工效率;研制航空發動機的關鍵零件關鍵工序成套磨具。
急需重點開發產品,磨齒機精密、高效砂輪(蝸桿砂輪)、葉片榫頭成形磨削砂輪、葉片精密磨削砂輪及拋光砂帶、曲軸成組砂輪及高速CBN砂輪、凸輪軸高速CBN砂輪、噴油咀小孔絎磨油石、重負荷磨削用陶瓷微晶剛玉砂輪、工具磨砂輪、硅片雙端面研磨拋光磨具、光學玻璃拋磨砂輪、高鐵路軌修磨砂輪、高效精密涂附磨具、超硬砂輪激光修整器。
發展對策
調整產業結構,抑制低水平產品的產能,優化出口結構;調整產品結構,積極發展高速、高效、精密磨具及新型磨料;加大研發投入,建立研發機構或開發試驗條件;加速人才培養,提升創新能力;實施品牌戰略,積極采用國外先進標準,促進技術進步;加強技術改造,推進清潔生產,促進節能減排。