大型飛機、轎車生產線、重型船舶柴油機這些各行各業(yè)關鍵裝備的加工制造，都要依靠高檔數(shù)控機床和基礎制造裝備來完成。這些行業(yè)要提高產品的性能和質量、降低成本、縮短生產周期等，都受到了高檔數(shù)控機床和基礎制造裝備這些“工作母機”的水平制約。
高檔數(shù)控機床和基礎制造裝備是實現(xiàn)制造技術和工業(yè)現(xiàn)代化的基石，其性能、質量和擁有量已成為當今衡量一個國家工業(yè)化水平及綜合國力的重要標志。世界裝備制造業(yè)強國無不重視控制高端制造裝備這一產業(yè)制高點，重視用高技術優(yōu)化提升傳統(tǒng)裝備制造業(yè)，支撐高端制造，保持產業(yè)優(yōu)勢，這也從一個側面證明，大力發(fā)展高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備，具有全局性、戰(zhàn)略性的意義。
“十一五”時期，作為我國16個科技重大專項中與制造業(yè)關系最為密切的專項，“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”重大專項不負眾望，取得了豐碩成果。
“十一五”以來，我國國產機床的數(shù)控化率和國內市場占有率均大幅提高。其中，國產機床數(shù)控化率由“十五”末的35.5%提高到“十一五”末的51.9%，國內市場占有率由“十五”末的26.4%提高到“十一五”末的56.7%。特別值得一提的是，專項實施在應對國際金融危機沖擊中發(fā)揮了積極作用，增強了重點骨干企業(yè)的創(chuàng)新和競爭能力。“十一五”末，我國機床企業(yè)前10名銷售收入之和已占到機床行業(yè)銷售收入的25%左右。
構建“產學研用”合作機制
大型數(shù)控成形沖壓設備廣泛應用于汽車、航空、航天、家電等行業(yè)，尤其是在汽車工業(yè)和航空航天制造業(yè)中占據重要地位。
為了更好地適應汽車大批量、多品種生產的需要，近年來，世界著名的成形沖壓設備廠家均在致力于產品的高速化、柔性化研究，世界上著名沖壓設備制造廠家相繼推出了具有高速、靈活、可連續(xù)運轉的沖壓生產線新技術，通過自動化縮短生產輔助時間和提高壓力機工作次數(shù)，從而實現(xiàn)生產效率提高50%。
為此，“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”重大專項在2009年立項“大型快速高效數(shù)控全自動沖壓生產線”課題，由濟南二機床集團有限公司承擔。對于技術能力分散的機床行業(yè)而言，只有“合作”才能辦大事兒。專項設立之初，他們便突出強調以企業(yè)為主體的“產學研用”合作機制，由濟南二機床牽頭，聯(lián)合濟南鑄造鍛壓機械研究所、奇瑞汽車股份有限公司、上海通用東岳汽車有限公司等單位形成了“產學研用”聯(lián)盟，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，聯(lián)合完成關鍵技術和工藝的攻關工作。
目前課題研究進展順利，已在最終用戶現(xiàn)場（上海通用煙臺東岳汽車和奇瑞汽車有限公司）完成了所有硬件設備的安裝工作，通過了用戶長時間的可靠性運行試驗，性能穩(wěn)定達到目標要求。依托該課題，現(xiàn)已承接生產21條快速沖壓生產線，產品應用在一汽、二汽、上汽、奇瑞、長城等汽車制造集團，為我國汽車工業(yè)上批量、上質量、做大做強提供了基礎支持。
“產學研用”合作機制不僅激發(fā)了制造企業(yè)、高校、科研院所與用戶單位參與專項研究的積極性，促進了產業(yè)鏈上下游的緊密合作，更重要的是通過這一機制培養(yǎng)了一批高層次、創(chuàng)新型人才，特別是擅管理、懂技術的復合型創(chuàng)新人才和高技能人才，為實現(xiàn)數(shù)控機床與基礎制造裝備行業(yè)由大變強提供了人才保障。
據工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司副司長王富昌介紹，工業(yè)和信息化部與各部門密切配合，加快專項的實施速度，“十一五”時期，專項共安排立項課題200余項，經費總投入超過90億元。由企業(yè)牽頭實施的課題中，有50%以上已制訂了相關企業(yè)標準。
重大專項取得豐碩成果
在“十一五”國家重大科技成就展上，“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”重大專項的展出項目，工業(yè)元素格外突出，令人振奮。本次19個展出項目涉及數(shù)控機床主機、基礎制造裝備、數(shù)控系統(tǒng)、功能部件和數(shù)控工具等方面，代表著我國數(shù)控機床和基礎制造裝備行業(yè)在“十一五”時期取得的整體進步。
“成就展上惟一一臺數(shù)控機床，配備的就是我們公司研發(fā)的華中8型高檔數(shù)控系統(tǒng)。”武漢華中數(shù)控股份有限公司董事長陳吉紅告訴記者，“十一五”時期，華中數(shù)控開始研發(fā)自主創(chuàng)新的數(shù)控技術，特別是2010年，在國家重大專項支持下，這一年的技術進步相當于過去10年。
西安交通大學機械學院院長、“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”重大專項的專職技術責任人盧秉恒院士介紹，從技術層面看，“十一五”時期“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”重大專項取得的成果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
——重大裝備研制取得突破，達到國際先進水平。圍繞重點領域的急需，專項攻克了大跨度、超重型機床設計制造技術，超大型立式和臥式回轉臺設計制造技術，超寬、超長工件加工工藝等一批關鍵技術，開發(fā)出一批數(shù)控重型橋式龍門五軸聯(lián)動車銑復合機床、大型快速高效數(shù)控全自動沖壓生產線等具有國際先進水平的制造裝備。
——中高檔數(shù)控機床性能有效提升，初步滿足國內需求。專項針對市場需求面廣、進口量大的高速精密加工中心以及數(shù)控車床、五軸聯(lián)動加工機床等產品進行開發(fā)，開展了可靠性與數(shù)字化設計、性能整體評價、動態(tài)補償?shù)汝P鍵技術攻關，有效提升了中高檔數(shù)控機床的整體技術水平和市場占有率。
——數(shù)控系統(tǒng)、功能部件及刀具研發(fā)進展順利，共性技術成果初顯。數(shù)控系統(tǒng)的研制與開發(fā)在關鍵技術上取得了較明顯的突破，我國成功研制出為具有國際技術水平的五軸聯(lián)動加工機床配套的數(shù)控系統(tǒng)；滾珠絲杠及直線導軌、數(shù)控回轉工作臺、雙擺角數(shù)控萬能銑頭等功能部件也實現(xiàn)了關鍵技術突破；同時開發(fā)了一批4大領域急需的精密、復雜及硬質合金刀具，并在重點企業(yè)得到應用，部分替代了進口。
盧秉恒院士介紹說，以“十一五”時期取得的成績?yōu)榛A，“十二五”時期專項將重點開發(fā)航空航天、汽車、船舶、發(fā)電設備等4大領域及其他科技重大專項急需的高速、精密、重型裝備，加強數(shù)控系統(tǒng)及關鍵功能部件的研發(fā)，由注重單機發(fā)展向提供系統(tǒng)解決方案過渡，由解決產品性能指標向掌握核心技術轉變。到“十二五”末，我國將實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)、功能部件、工具等與主機的配套和協(xié)同發(fā)展，掌握一批主機、數(shù)控系統(tǒng)及關鍵功能部件的核心技術，形成重大、精密、成套裝備的自主開發(fā)能力，總體技術水平進入國際先進行列。
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