机床业：进军“中国智造”

　　由“中国制造”向“中国智造”的重大跨越，其意义早已超越了机床行业本身，更是中国工业未来竞争力的一个基石。路径也相当清晰：中国机床产业要在国际市场占有一席之地，其决定性因素在于能否自主创新，掌握自主知识产权

　　4月9日在北京举办的第十届中国国际机床展( CIMT 2007)，从另一个意义上，也是对中国机床行业自主创新能力的一次全面检阅。

在这个全球机床工业精品汇聚的大舞台上，国产数控机床“突破性技术多、创新性产品多”，全面展示了我国数控机床产业6年来高速发展的新产品和新技术。各大机床企业纷纷展示了一批具有自主知识产权的、达到国际高端水平的国产数控机床。

　　这些成果来之不易。

　　在度过了1990年代中后期的行业萧条之后，中国机床行业逐渐升温，已连续6年以20％以上的增速发展，尤其在数控机床领域实现了突飞猛进的进步。数控机床作为装备制造业的工作母机，在全球市场从数量上看份额不足20％，从价值量上看份额超过70％，且利润通常高达50％以上，是现代制造业重点发展的关键设备。

　　今年2月17日，温家宝总理在视察沈阳机床集团时指出，“我们不能仅仅满足于‘制造’，而要进一步发展为‘智造’。要用脑、用知识、用创新来制造，在技术、工艺和设计上，都应该有自己的知识产权。不仅要搞好机床制造业，还要发展机床‘智造业’，这样才能真正站立起来，提高国际竞争力。”

　　向“中国智造”进军，正是中国机床人孜孜以求的奋斗目标。

　　数控机床是振兴装备制造业重点之一。2006年国务院相继发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》和《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》确定的16个重大专项中，都将“发展大型、精密、高速数控装备和数控系统及功能部件”列为重点支持发展领域之一。

　　《中国投资》获悉，对行业未来发展有重要影响的《数控机床发展专项规划》，编制工作已接近完成。

　　在利好产业政策的带动下，中国机床企业雄心勃勃，但挑战也非常严峻。目前，我国中高档数控机床仍需大量进口，国产高档数控机床在可靠性、加工效率、品种、规模等方面与国际先进水平还存在相当差距。

　　显然，由“中国制造”向“中国智造”的重大跨越，其意义早已超越了机床行业本身，更是中国工业未来竞争力的一个基石。路径也相当清晰：中国机床产业要在国际市场占有一席之地，其决定性因素在于能否自主创新，掌握自主知识产权。

　　国际机床展之后，《中国投资》采访了沈阳机床集团、大连机床集团、上海机床厂、北京第一机床厂、武汉重型机床集团等5家企业高层，探求“中国智造”之路。

　　沈阳机床 突破技术封锁

　　创新引擎

　　“要从中国制造到‘中国智造’，其根本还是在于自主创新。如果把沈阳机床集团比喻为一艘巨型航母，研发中心就是她的主发动机引擎,这个引擎的核心就是自主创新”，沈阳机床股份有限公司副总裁董凌云对《中国投资》说。

　　沈阳机床集团是目前国内最大的金属切削机床制造企业，其重点产品包括数控机床、大型装备、成套生产线、核心功能部件等4大类。作为国内机床业的“航母”级企业，它目前拥有资产总额87亿元，员工1.5万人，机床产销量、市场占有率居国内同行业首位。

　　与许多行业领头羊一样，沈阳机床集团也走过了一条“引进—消化吸收—再创新”的历程。经过1980年代的学习模仿，90年代技术引进，进入新世纪后自主创新，沈阳机床的产品研发能力不断增强。

　　董凌云告诉《中国投资》：目前企业拥有研发和工程技术人员1400余人，2006年科技投入达3.9亿元，占同年销售收入的5.1%，为自主创新工作提供了有力的支撑。

　　2006年，沈阳机床集团实现销售收入78亿元，占国产机床销售收入总额的1/7强，在世界机床行业中排名第9位，其中海外销售收入突破1亿美元；完成机床产量7.5万台，占国产机床总量的1/8强，其中数控机床产量1.5万台，同比增长50.4%，占国产数控机床总量的1/6强。

　　“我们在数控机床方面下了很大力气”，董凌云称。

　　10年以前，沈阳机床集团主要依靠低端产品占领市场，在中高端领域上并无优势可言。董凌云告诉记者，近5年来，沈阳机床集团先后掌握了高速加工中心、五轴联动加工中心、车铣复合加工中心、重大型数控机床等设计制造核心技术，完成了3项国家“十五”科技攻关项目和5项国家“863”计划项目，自主开发中高档数控机床产品290余种，其中60%以上达到国际同行业先进水平；先后完成机床行业3个国家“十五”科技攻关课题项目，取得18项关键共性技术成果和12项技术创新、延伸开发了5种新产品；累计获国家技术专利50项。

　　据了解，2005年6月，沈阳机床集团启动了PRD（产品研发）计划，投入研发经费上亿元，全面整合技术资源，针对汽车、航空航天、船舶、电站、电子等领域，开发了一批具有针对性和竞争力的高中档数控机床产品。

　　在产品研发上“我们坚持‘三个面向’原则，即面向未来，进行前瞻产品研发、基础共性关键技术研究；面向客户，坚持产品客户化、商业化研发且持续改进；面向内部，不断地提升制造技术，改进生产流程，提高质量，降低成本”，董凌云说。

　　打破市场垄断

　　加强产学研联合是沈阳机床集团的另一创新法宝。在国内，沈阳机床集团与上海同济大学在上海共建了“数控装备研发中心”，将其建设成为国内高水平数控机床基础和应用技术的研发基地。在国际，沈阳机床集团还先后与柏林工业大学、德国IPK研究所合作，进行数控机床共性、关键技术研究。

　　作为机床主机生产企业，其核心技术主要体现在集成创新方面。一台机床大约由2000个零部件组成，涉及到机械、电子、计算机、网络技术等不同领域，要把这些先进的功能部件集成应用起来达到整机的高性能指标，就必须从设计到工艺、从加工到装配整个流程来实施集成创新。“目前我们依靠自身的能力已经完全掌握了高端数控机床的系统集成技术，所制造的高端产品完全可以与国际知名公司的产品一较短长”，董凌云说。

　　目前，在机床功能部件的选用上，受国产产品质量水平及用户导向的影响，仍然是进口零部件占据较大优势。尤其在数控系统，日本FANUC和德国SIMENS仍占有全球80%的市场份额，中国高端数控系统市场几乎被这两家产品所垄断，而国产数控系统主要占领中低端市场。

　　沈阳机床集团力图打破高端数控系统被国外少数几家企业垄断的市场格局，通过多种方式大力推进数控系统国产化进程。比如，引进意大利菲迪亚技术合资生产，与沈阳计算所合作研发，与大连大森、大连光洋联合攻关等，均取得了一定的阶段性成果。

　　同时，沈阳机床集团着力发展五轴头、数控伺服刀架等关键功能部件。在北京第十届中国国际机床展上，沈阳机床集团成系列地展出了五轴联动加工机床6台，其中适合于航空工业钛合金和铝合金机框加工用的主轴A、B轴摆动的VMC25100u五轴立式加工中心和GMC1230u五轴高速龙门加工中心，是国内首台主轴头带A、B轴的加工中心，其A、B轴双摆角铣头的摆角达±30°。该五轴头的研制成功，标志着中国机床业突破了国外的技术封锁，摆脱了关键功能部件高档数控机床长期依赖进口的局面。

　　董凌云强调：“只有技术研发、自主创新水平的快速提升，才能加速沈阳机床集团实现从中国制造向‘中国智造’的转型与跨越。”

　　据预计，2007年沈阳机床的经营规模将达到100亿元，同比增长28%；其中数控机床产销量将突破2万台，同比增长33%；海外市场销售额达到1.5亿美元，同比增长50％

　　“我们力争用3～5年的创新和发展，将与世界发达国家机床工业10～15年的综合差距缩短为零，从而进入世界机床第一集团”，董凌云说。

　　大连机床 原创与“拿来”并重

　　从2002年到2004年，大连机床集团是全球机床业最活跃的买家之一，先后收购了美国英格索尔生产系统公司、英格索尔曲轴加工系统公司以及德国兹默曼公司的70%股权。

　　这些国际并购，大大增强了大连机床自主创新力量。

　　“借用外力的策略使我们进入了这些产品技术领域的技术前沿。”大连机床集团副总裁姜怀胜告诉《中国投资》。据悉，大连机床核心技术来源有3方面：一是技术创新，自主开发具有自主知识产权的产品；二是通过国外企业的并购，吸纳国外公司的先进技术；三是通过与世界著名公司合资合作，合资建厂，引进消化先进技术，如德国因代克斯公司、英国600集团、日本OKK公司等。

　　为了达到“中国智造”，我们一直在努力，能自主研发的就埋头干，不能的就借用外力，引进消化吸收再创新。不管是原创还是拿来，只要能化为己用，提升技术水平，就是好的。“中国智造”是一个逐步实现的过程，开放学习的心态和自主创新的精神都是必不可少的。

　　2006年，大连机床集团实现主营业务收入93.1亿元、产值82.4亿元、利税45188万元。其销售收入已连续7年居全国机床工具行业首位。1948年建厂的大连机床集团，是全国最大的组合机床、柔性制造系统及自动化成套技术与装备的研发制造基地。

　　“要说‘中国智造’，首先就离不开技术研发”，姜怀胜告诉《中国投资》，2006年大连机床研发投入2.84亿元，完成58个科技项目，申请专利10项。

　　目前，大连机床技术中心拥有一支由博士后、博士等160余名国内外高级工程技术人员和国内530余名工程技术人员组成的技术开发队伍。由5个研究所、1个中试基地组成的技术创新体系，大连机床的技术创新能力在国内机床业名列前茅。

　　姜怀胜称，自行开发的高速加工中心、九轴五联动车铣复合加工中心机床等产品不但具有自主知识产权，而且达到或接近了当代世界机床的先进水平。大连机床的高速加工中心产品，在为上海通用汽车提供缸体柔性制造系统项目竞争中，一举战胜多家国外企业。“这是国产高速加工中心第一次进入世界一流汽车制造生产线”。

　　目前，大连机床集团的主导产品拥有很高的市场占有率。其中，组合机床及自动线、柔性制造系统产品，产销量全国第一，国内市场占有率达35.5%；通用机床产销量连续多年居全国第一，国内市场占有率30%；数控车床产销量全国第二。而且，产品还出口欧洲、美国、南美、东南亚等30多个国家和地区。

　　《中国投资》获悉，“十一五”期间，大连机床集团将按照“高速、高精、高效、专用、柔性、重型”的产品发展方针，坚持数控机床技术输入和产品创新的战略，在保持原有产品和技术进步的基础上，重点发展4类产品：各种高速、精密的大型数控车床、车削中心类及四轴以上联动的复合加工机床，立、卧式加工中心，大型数控铣镗床、龙门五面体加工中心以及各种数控专用机床及柔性加工自动生产线，使主要产品和技术接近或达到世界先进水平。

　　到2010年，大连机床集团制订了明确的目标：经济规模达到260亿元，国家数控产业化基地年生产达到全功能数控车床10000台，加工中心10000台，经济型数控车床10000台，大型龙门五轴联动五面体加工机床、龙门镗铣床、高速卧式加工中心、柔性加工系统和数控组专机1000台。

　　“届时，我们将进入世界机床行业的前列”，姜怀胜对此颇有信心。

　　上海机床

　　瞄准尖端研发

　　在上海机床厂副总经理姚俊看来，实现“中国智造”不仅仅是单纯的技术创新问题，而且是企业整体的提升。姚告诉《中国投资》：“由‘中国制造’向‘中国智造’的转变，早已是上海机床厂向国际化发展的必由之路。”

　　上海机床厂是我国磨床行业的领头羊，在一些领域已经建立了堪与发达国家相抗衡的科技优势。姚俊坦承，由于在基础科研和尖端技术领域研发能力的薄弱，难以建立起附加值高且难于仿效的核心竞争力；产品的知识产权增值能力、市场竞争力、用户认可度也比国外同类产品弱。

　　为了扭转这种情势，“在技术研发方面，我们积极引进‘外脑’，推动科研工作不断深入，不断提升企业核心竞争力，促进向 ‘智造’的转化。”

　　2005年，上海机床厂在美国乔治亚州理工学院制造工程研究中心设立了“上海机床厂有限公司技术中心美国乔治亚州理工学院研发分中心”；同年上海机床厂有限公司和上海交通大学、上海大学、上海理工大学、西门子上海分公司合作在上海机床厂有限公司建立“产学研工作室”。此外，在2006年上海机床厂有限公司首次将“科研项目工作计划”列入“2006年全面预算营销、生产、配套目标实施方案”，作为工作重点之一进行推行。

　　数控轧辊磨床，是上海机床厂由“制造”向 “智造”转化的一个成功案例。由于冶金行业的整体技术能级及产品品质的提高，对数控轧辊磨床的载荷、精度、效率及自动化程度的要求越来越高。针对市场需求，上海机床厂对数控轧辊磨床展开了专项研究，并攻克重载和工件驱动机构研究开发，高精度、高压、高刚性静压主轴结构研究；在机自动测量装置研发，SIEMENS 840D数控系统二次开发，微进给机构研究等多项关键技术，带动了轧辊磨床系列产品的技术升级和改进。

　　目前上海机床厂对于60吨承载以下的数控轧辊磨床已经形成批量制造能力，正在进行60吨、100吨工件重量承载的数控轧辊磨床设计制造，并且已经获得上海重型机器厂的一台加工对象为重量250吨的大型数控轧辊磨床的订单。

　　对纳米级精度数控磨床的研发，是上海机床厂核心技术由“制造”向“智造”转型的另一个成功案例。现代精密加工要求极高的分辨率和精度，因此迅速研发全新的纳米级位移、定位及控制技术和设备已成为企业的必然需求。上海机床厂通过对自身核心技术的整合，加之在纳米级磨床布局与整体技术、精密砂轮制造和在线修整技术、超精密机床数控技术和误差补偿技术等方面的研究试验，开发出全新的纳米级精度数控磨床。该磨床可用来磨削模具的微型面，通过模具浇注成的微型银合金刀具可以通过电火花加工喷丝板上的异性孔，由此解决了纺织行业对异性人造丝的加工制造困难。另外还可应用于半导体、航空航天、军工等行业微型零件的超精密加工。

　　《中国投资》了解到，在脆性材料磨削研究方面，上海机床厂紧跟国家发展需求，正在展开“智造”研究。据悉，我国在光学和激光领域投入最大的两个重点方向是“激光核聚变”和“激光装置”。两者都需要数量众多的高精度大口径光学元件，包括光学玻璃、钕玻璃。这些光学元件的超精密高效加工已成为激光聚变进一步发展的瓶颈之一。

　　姚俊向记者透露，上海机床厂已对光学玻璃进行长时期的原理性试验，摸索出在不同磨削方法下的工艺参数和砂轮类型；对光学玻璃进行磨削试验，其表面粗糙度已达到10nm以内，正在对在线电解修整金刚石砂轮技术进行工艺试验；计划研发新型高效高精度脆性材料专用磨床，可使加工对象磨削到尽可能接近于最终要求，极大减少研磨时间，提高加工效率5倍以上。

　　我们通过这类尖端产品的研发，对企业核心技术进行应用扩展，将企业的发展和国家的发展有机结合，使得“智造”研究有用武之地。“智造”不是空泛的概念，而要贯穿在企业战略规划、研发、设计、生产的每一个环节，是企业核心竞争力的提升。

　　北京第一机床厂 加速国际化

　　北京第一机床厂与共和国同龄，是国内最大的铣床类产品专业制造厂。北一与日本、法国的机床企业组建了3家合资企业。2005年全资收购世界著名机床制造企业——德国瓦德里希·科堡有限两合公司，这使北京第一机床厂迅速成为一家国际化大企业。

　　北京第一机床厂总工程师刘宇凌告诉《中国投资》：“对于中国‘智造’，我的理解是以中国人的智慧贯注于制造之中，提倡自主创新，包括原始创新、集成创新以及引进消化吸收再创新。”

　　通过合资合作，北京第一机床厂紧跟国际机床行业技术发展潮流，通过引进消化吸收再创新，增强了竞争能力，使企业数控机床的设计制造不断向个性化需求、智能化发展、复合化功能、精密化制造的前沿制造技术挺进。

　　据介绍，近几年，北京第一机床厂累计投资近千万元，陆续开发出多个具有自主知识产权、世界先进水平的新产品。目前已经问世的有车铣复合机床、倒立车削中心和大型卧式加工中心。

　　其中：车铣复合机床为国内首台九轴五联动的机床，倒立车削中心采用了主轴和卡盘倒立式设计，是实现工件的装卡运输功能与加工功能的集成高效加工。这些都是北京第一机床厂进行“中国智造”的成果。

　　在国际机床展览会上，北京第一机床厂推出的两台新产品，是完全依照用户需求而开发设计制造的。刘宇凌介绍说，XHAE76系列卧式加工中心是我们最新开发设计制造的具有国际先进水平的数控加工机床。该机床采用T型结构布局，采用优质铸铁，使机床具备足够的抗弯、抗扭性能。X、Y、Z向导轨采用高刚性的镶钢导轨、先进的半气浮设计，减少了运动时的阻力。该机床的最大特点是重复定位和加工精度非常高，已达到国际先进水平。

　　而CHA564立式复合车削中心是我们针对国内汽车等行业大批量加工盘套类零件而开发生产的。机床采用主轴立式对置，分别有独立对应的动力刀塔，并配置两条物流线和相应的机械手，可以实现一次装卡，完成工件的两面加工。

　　通过走引进消化吸收再创新的道路，北京第一机床厂的产品竞争力和研发技术水平不断提升，距离“中国智造”的目标越来越近。

　　刘宇凌告诉《中国投资》，“通过对德国科堡公司的收购，使企业在重型、超重型的数控龙门镗铣床制造技术提升上又多了一条可以自主把握的途径。在双方优势互补的条件下，加快两个资源的合理调配，既可做到互通有无，又不互相干涉，达到不断扩大国内、国际两个市场占有率的目标。目前，北一和科堡的重型合同定货都处在历史最高水平，协同效应正在不断凸现。”

　　武汉重型机床集团

　　低谷中也不放弃创新

　　武汉重型机床集团是我国制造数控重型和超重型机床的大型骨干企业，曾被誉为机床制造业的“亚洲明珠”。

　　“即使在整个机床行业陷入低谷，武重集团面临生存危机之时，我们也是困而不惑”，武汉重型机床集团总工程师桂林对《中国投资》说，“我们始终认为，市场疲软主要是由于技术创新步伐滞后、企业核心竞争力不强导致的。只有加快技术创新的步伐，提高自主创新的能力和水平，拥有大量的专有技术和自主知识产权后，才能使自己的产品立于不败之地。”

　　走自主创新之路很艰难，但无疑是一个正确的抉择。目前，武重集团自主研发的多种产品成为代表行业水平的标志性产品，比如：CK53100数控船体坡口加工机床，首次解决了非正园壳体坡口随动加工的技术难题；CKX5363数控核电加工专用机床，是我国首套用于加工核反应堆内构件的非标超大专用设备，开创了我国自行研制国产化大型核电装备的新纪元；CKX5680数控重型车铣复合七轴五联动螺旋桨用加工机床，是国家“863”的重点攻关课题，它的成功研制将大大提高我国舰艇用螺旋桨的加工质量。

　　桂林告诉《中国投资》，武重集团这一轮新产品的开发，在技术上采用了当今最先进的机、电、液集成技术，在功能和性能上体现了高效、高精、高复合和高可靠性的特征，是完全具有自主知识产权的高档数控和加工中心产品。

　　所开发产品除了服务于传统工业外，还拓展了新的服务领域：核电、风电加工专用设备；大型船舶用缸套、曲轴、螺旋桨加工专用设备；航空、航天所需的大型、高速加工设备；高速铁路道叉、车轮、机车车体加工专用设备等。武重集团依靠技术创新进入了与世界领先技术同步的发展阶段。

　　其产品迅速占领国内高、中端市场，数控重型立车占市场份额60％以上，数控重型龙门镗铣床、落地铣镗床、卧式车床等产品分别占1/3强，重型滚齿机占90%。

　　目前，武重集团将进行整体搬迁改造，利用土地置换的收益，按照“购置一批、自制一批、改造一批、淘汰一批”的原则改进技术装备，在“十一五”期间重点开发高性能数控机床，使产品向高速、高精度、高可靠性、多轴联动、复合化、柔性化等技术密集型产品方向发展；借此机遇，将武重集团建设成为数控重型、超重型机床研发制造基地和华中地区国际化加工协作基地。

　　“那时，我们就可以自豪地说，‘中国智造’装备中国”，桂林说。