全球數(shù)控機床生產技術及貿易狀況分析

數(shù)控切割加工具有效率高、質量好、成本低等諸多優(yōu)勢而為國內眾多的機械加工及周邊行業(yè)所青睞。由于引入數(shù)控切割技術及相關設備時間并不長，經過近十余年的消化吸收，國內一批有規(guī)模、有實力的生產企業(yè)開始推出擁有完全自主知識產權的數(shù)控切割機品牌，并得到了國內外市場的認可。

從全球行業(yè)比較來看，主要數(shù)控切割機床生產基地主要分為亞洲、歐盟、美洲三大地區(qū)，其中歐盟以歐洲數(shù)控切割機床協(xié)會最具代表性，而亞洲主要生產國為中國、韓國、日本，兩大基地幾乎占據(jù)全世界生產總值，而三大生產基地同時也是三大主力消費市場。

就現(xiàn)階段情況來看，國內數(shù)控切割機品牌的主要優(yōu)勢目前還體現(xiàn)在價格經濟方面，在技術層面與國際諸多品牌還存在一定的差距。

當今世界科學技術發(fā)展日新月異，正孕育著新的革命性突破。加工技術進入亞微米、納米級超精加工時代，網(wǎng)絡化制造技術方興未艾，綠色制造正在興起，以數(shù)控機床為技術平臺的數(shù)字化制造提升了智能制造的新階段，技術集成和技術復合已成為數(shù)控機床技術最活躍的發(fā)展趨勢之一。國際模具及五金塑膠產業(yè)供應商協(xié)會秘書長羅百輝認為，我們要成為機床強國，還有一段很長的路要走。從社會、經濟發(fā)展的大趨勢來看，機床作為生產工具和功能產品，其產品創(chuàng)新今后若干年的焦點可以概括為以下4個方面：

(1)生態(tài)機床。綠色制造是可持續(xù)發(fā)展的前提。

什么是綠色生態(tài)機床呢?綠色生態(tài)機床的愿景應該具有以下幾個特點：

機床主要零部件由再生材料制造。

機床的重量和體積減少50%以上。

通過減輕移動部件質量、降低空運轉功率等措施使功率消耗減少30%～40%。

使用過程中的各種廢棄物減少50%～60%，保證基本沒有污染的工作環(huán)境。

報廢后機床的材料100%回收。

綠色生態(tài)機床提出的全新理念是：減少機床的重量，節(jié)省材料，同時降低機床使用時的能源消耗。

機床必須體現(xiàn)節(jié)能減排、以整體效益為本的評價標準。多年來，精度、速度、功率等測度的機床能力指標是機床產品的主要追求目標。當前在阻止環(huán)境惡化的壓力下，工業(yè)生產需要全方位地降低對環(huán)境的負面影響，機床的發(fā)展方向也應該從提高能力指標轉變?yōu)樘岣咝б嬷笜?，以更少投入獲得更多產出。

機床綠色化的主要途徑是：采用新結構和新材料，減輕移動部件質量，達到節(jié)能;采用干切削和MQL實現(xiàn)減排，注意排屑路徑暢通，熱移除迅速，保證不由于采用干切削和MQL而造成機床熱變形，影響加工精度。

(2)聰明機床?；诨ヂ?lián)網(wǎng)和計算機技術的智能化是機床進一步延伸人的腦力的體現(xiàn)。智能化可以提高機床工作的穩(wěn)定性和可靠性。聰明機床能借助各種傳感器對自己的狀態(tài)進行監(jiān)控，自行分析機床狀態(tài)、加工過程以及周邊環(huán)境有關的信息，然后自行采取應對措施來保證最優(yōu)化的加工。

換句話說，機床已經進化到可發(fā)出信息和自行進行思考及調節(jié)。例如，能減小振動的主動振動抑制，能控制熱位移的智能熱屏障，能防止部件碰撞的智能安全屏障，語音提示和短信通知以及按照加工要求幫助選擇切削參數(shù)等。

聰明機床其實是一個完整的加工系統(tǒng)，而該加工系統(tǒng)的實質又是制造系統(tǒng)的網(wǎng)絡化和智能化。

系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化。將相關工藝過程和設備知識集成后進行建模，進行系統(tǒng)的動態(tài)性能優(yōu)化。

設備自適應化。開發(fā)新的測量方法、模型和標準，在運行狀態(tài)下對機床狀態(tài)監(jiān)控，借助在線測量、傳感和實時分析進行自我診斷和誤差補償，提高機床的工作性能。

采用新一代數(shù)控系統(tǒng)。與STEP-NC兼容的接口和數(shù)據(jù)格式，使基于CAD模型的機器控制能夠無縫運行。

在加工過程中直接測量刀具磨損和工件精度的方法。

(3)客戶化。從大批量生產向大規(guī)模定制轉變是制造業(yè)總趨勢，機床產業(yè)也不例外。當好用戶的工藝師、為用戶創(chuàng)造價值不是一句空話，用戶生產的產品是不同的，對機床設備的要求也當然各異。例如，復合加工機床的目標是一個復雜工件在一臺機床上加工完畢，不同工件有不同的工藝過程和加工方法，復合機床的配置就應該有所不同?？梢灶A見，相當一部分只專注生產和銷售傳統(tǒng)通用機床的企業(yè)將被為用戶提供模塊化、可重構、柔性化的全面解決方案的競爭者逐步取代。

為了爭取更大的銷售亮點，國外公司將服務經濟的理念用于機床的銷售中，傳統(tǒng)的機床維修保養(yǎng)服務受到不同的沖擊，從而發(fā)生了很大的變化。傳統(tǒng)的數(shù)控機床維修服務已經拓展到怎樣幫助用戶創(chuàng)造價值，提高生產力，達到效益最大化。為客戶設計解決方案，才是共同發(fā)展的基本戰(zhàn)略。

我們要把服務經濟與制造銷售相結合，并改變機床行業(yè)的營運模式。機床企業(yè)必須結合技術、服務、管理和成本來保持競爭力，以技術決定實力、服務決定優(yōu)勢、管理和成本來決定效益。用戶需要什么，企業(yè)就要以用戶需求為中心，特別是把握市場前瞻性需求，滿足市場新變化，形成全方位的服務能力，提供成套成線產品及全面解決方案，逐步實現(xiàn)承擔工程總承包項目。

(4)軟硬結合。傳統(tǒng)的機床制造商在銷售機床產品時通常不提供軟件產品，即使是數(shù)控機床，其數(shù)控系統(tǒng)的軟件也是由系統(tǒng)供應商植入數(shù)控系統(tǒng)之中，并非由機床制造商提供。隨著機床加工對象的形狀越來越復雜、數(shù)控機床的功能不斷擴展、控制軸數(shù)的逐漸增加，要充分發(fā)揮機床的最大效益、保證用戶以最高的工藝安全性和高效率地進行加工，就必須依靠軟件的支持。

在互聯(lián)網(wǎng)+物流網(wǎng)的今天，機床不僅是一臺生產設備，更是工廠網(wǎng)絡中的一個接點。在網(wǎng)絡中，機床能夠與生產管理系統(tǒng)、刀具和物料管理系統(tǒng)，甚至與機床、刀具供應商建立聯(lián)系，自動處理生產中出現(xiàn)的問題。

據(jù)國際模具及五金塑膠產業(yè)供應商協(xié)會秘書長羅百輝介紹，目前歐洲各國互相采購的比率很高，形成內部區(qū)域性的互補效果;亞洲由于各國數(shù)控切割機床發(fā)展水平不均衡，使數(shù)控切割機床貿易頻繁，占據(jù)全國近半消費額;而美洲新興工業(yè)化國家居多，產值有限需大量進口。

　　換句話說，機床已經進化到可發(fā)出信息和自行進行思考及調節(jié)。例如，能減小振動的主動振動抑制，能控制熱位移的智能熱屏障，能防止部件碰撞的智能安全屏障，語音提示和短信通知以及按照加工要求幫助選擇切削參數(shù)等。

　　聰明機床其實是一個完整的加工系統(tǒng)，而該加工系統(tǒng)的實質又是制造系統(tǒng)的網(wǎng)絡化和智能化。

　　系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化。將相關工藝過程和設備知識集成后進行建模，進行系統(tǒng)的動態(tài)性能優(yōu)化。

　　設備自適應化。開發(fā)新的測量方法、模型和標準，在運行狀態(tài)下對機床狀態(tài)監(jiān)控，借助在線測量、傳感和實時分析進行自我診斷和誤差補償，提高機床的工作性能。

　　采用新一代數(shù)控系統(tǒng)。與STEP-NC兼容的接口和數(shù)據(jù)格式，使基于CAD模型的機器控制能夠無縫運行。

　　在加工過程中直接測量刀具磨損和工件精度的方法。

　　(3)客戶化。從大批量生產向大規(guī)模定制轉變是制造業(yè)總趨勢，機床產業(yè)也不例外。當好用戶的工藝師、為用戶創(chuàng)造價值不是一句空話，用戶生產的產品是不同的，對機床設備的要求也當然各異。例如，復合加工機床的目標是一個復雜工件在一臺機床上加工完畢，不同工件有不同的工藝過程和加工方法，復合機床的配置就應該有所不同?？梢灶A見，相當一部分只專注生產和銷售傳統(tǒng)通用機床的企業(yè)將被為用戶提供模塊化、可重構、柔性化的全面解決方案的競爭者逐步取代。

　　為了爭取更大的銷售亮點，國外公司將服務經濟的理念用于機床的銷售中，傳統(tǒng)的機床維修保養(yǎng)服務受到不同的沖擊，從而發(fā)生了很大的變化。傳統(tǒng)的數(shù)控機床維修服務已經拓展到怎樣幫助用戶創(chuàng)造價值，提高生產力，達到效益最大化。為客戶設計解決方案，才是共同發(fā)展的基本戰(zhàn)略。

　　我們要把服務經濟與制造銷售相結合，并改變機床行業(yè)的營運模式。機床企業(yè)必須結合技術、服務、管理和成本來保持競爭力，以技術決定實力、服務決定優(yōu)勢、管理和成本來決定效益。用戶需要什么，企業(yè)就要以用戶需求為中心，特別是把握市場前瞻性需求，滿足市場新變化，形成全方位的服務能力，提供成套成線產品及全面解決方案，逐步實現(xiàn)承擔工程總承包項目。

　　(4)軟硬結合。傳統(tǒng)的機床制造商在銷售機床產品時通常不提供軟件產品，即使是數(shù)控機床，其數(shù)控系統(tǒng)的軟件也是由系統(tǒng)供應商植入數(shù)控系統(tǒng)之中，并非由機床制造商提供。隨著機床加工對象的形狀越來越復雜、數(shù)控機床的功能不斷擴展、控制軸數(shù)的逐漸增加，要充分發(fā)揮機床的最大效益、保證用戶以最高的工藝安全性和高效率地進行加工，就必須依靠軟件的支持。

　　在互聯(lián)網(wǎng)+物流網(wǎng)的今天，機床不僅是一臺生產設備，更是工廠網(wǎng)絡中的一個接點。在網(wǎng)絡中，機床能夠與生產管理系統(tǒng)、刀具和物料管理系統(tǒng)，甚至與機床、刀具供應商建立聯(lián)系，自動處理生產中出現(xiàn)的問題。

　　據(jù)國際模具及五金塑膠產業(yè)供應商協(xié)會秘書長羅百輝介紹，目前歐洲各國互相采購的比率很高，形成內部區(qū)域性的互補效果;亞洲由于各國數(shù)控切割機床發(fā)展水平不均衡，使數(shù)控切割機床貿易頻繁，占據(jù)全國近半消費額;而美洲新興工業(yè)化國家居多，產值有限需大量進口。