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    【功能部件 技術】五軸聯動數控機床及五軸頭的進口替代,為什么又是濟二?
    2017-06-06 悉恩悉機床網

      如果說作為 “工作母機”的機床是一個國家制造業水平的象征,那么五軸聯動數控機床則代表著機床制造業的最高水平,它對一個國家航空航天等關鍵領域的發展至關重要。目前濟南二機床集團有限公司 (以下簡稱濟二)不僅能夠提供五軸聯動數控機床,而且能夠制造其關鍵零部件——雙擺角數控萬能銑頭 (俗稱 “五軸頭”),實現了真正意義上的五軸聯動數控機床的國產化和進口替代。濟二已經實現了汽車沖壓生產線的進口替代,并走向世界。這次為什么又是濟二?


      科研先行


      像所有機床行業企業一樣,濟二在20世紀80年代末迎來了市場需求的第一次飽和期,國內生產通用機床的一批企業陷入了市場低迷。當時濟二提出了 “鍛壓設備自動化,金切機床數控化”的戰略方針,開始對數控金切機床進行研發。其后的十多年,濟二的數控機床逐漸得到市場認可。然而,沒曾想到2010年前后,普通數控機床也表現出飽和的端倪。濟二審時度勢,瞄準市場發展需求,進軍高檔數控機床領域,加快研發五軸聯動數控機床。


      一方面是消化吸收合作伙伴歐洲機床制造商的關鍵技術,另一方面是不斷結合科研項目和市場需求,濟二形成了自己在五軸聯動數控機床方面的研發能力。


      早在2002年,濟二就自主研發出國內第一臺五軸聯動定梁龍門鏜銑床,用戶是無錫水泵廠,用于南水北調工程的水泵葉片加工;2003年,又為長春客車提供了龍門移動式五軸聯動鏜銑床,用于高鐵鋁合金零件加工;2006年,受國務院三峽工程建設委員會委托,研制出機械主軸式五軸聯動數控雙龍門鏜銑床,用于水輪發電機大型葉片的加工;2007年,贏得北京航天大型五軸聯動龍門銑床,使國產大型五軸聯動數控機床首次進入航天領域。


      在2009年啟動的 “高檔數控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項(04專項)中,濟南二機床共承擔11個課題,包括金屬成形機床課題6項、金屬切削機床課題5項。其中,作為數控機床核心功能部件研發的 “雙擺角數控萬能銑頭”項目包含了三個子課題,涵蓋了電主軸式、機械主軸式和力矩電機直驅式三種結構形式,分別用以實現高速高精切削或高效重型切削,可以滿足不同行業的各種工藝需求。


      濟二多年來貫徹執行 “科研先行”的戰略,記者在這家國家高新技術企業深切地感受到一種 “工程師文化”。這家擁有80年歷史的老國企,建國以來一直以鍛壓設備和金切機床為兩大主導產品,都屬于大重型關鍵裝備,技術含量高、質量標準嚴,對技術、生產、管理人員的要求極高。就拿濟二的高層領導團隊來說,除了財務總監之外,其余清一色是研究員級高工?!邦I導懂技術,對新產品、新技術的研發會把握得更準、推進得更快。我們承擔的國家重大專項,全部是領導親自掛帥”,濟二董事長張志剛如是說。張志剛董事長就是一位設計出身兼具銷售、生產、管理才能的復合型專家。


      核心部件先行


      21世紀初,國內能夠提供五軸聯動數控機床的并不止濟二一家。然而除了濟二,國內機床廠能夠提供的五軸聯動數控機床實際是這樣一個概念,即做一個框架,核心部件雙擺角數控萬能銑頭配置進口產品。

      2011年,濟二承擔的 “雙擺角數控萬能銑頭”重大專項順利通過了國家驗收。由此,濟二成為國內首家具備配置自主雙擺角數控萬能銑頭能力的企業。這一局面的形成,得益于濟二 “核心部件先行”的研發理念。核心部件先行,就是核心部件的研發先于主機的研發。核心功能部件技術復雜,研發周期長,難度大,風險高。核心部件先行,并開展好試驗研究工作,可以降低市場訂單制約下的新產品研發周期和技術難度的雙重風險。


       “核心部件先行”這種說法現在接受起來比較容易,是因為目前業界已經基本對零部件的重要性達成共識,特別是2015年國務院印發 《中國制造2025》規劃,提出要實施 “工業強基工程”等五大工程,零部件開始納入國家戰略,其重要性更加凸顯。


      實際上十年前的中國制造業,整體上比較注重總量和規模,以擴大企業產值和規模為主要目標。甚至有些規模已經做的很大的企業,機床主銑頭、附件銑頭等主要功能部件仍然依賴進口,沒有自己的核心競爭力。此時的濟二并沒有跟風,而是堅持自己的觀點,就如張志剛所說, “五軸機床沒有自己的核心部件,就不能算是國產化的五軸數控機床”。濟二主管數控機床的副總經理任立偉也認為,“不同行業工藝特點差異很大,只有自主研發五軸頭,才能更好的適應用戶需求?!?/p>


      如果要探究濟二為什么能夠有自己的獨到觀點,還要從他們的企業文化中去解讀, “我們的高管本身都是搞技術、搞設計的,對技術的發展是融入到血液里的,買國外銑頭去組裝,我們不服氣”,在張志剛看來,做機床就必然要做零部件,特別是關鍵零部件不能依賴別人,這是技術進步的基本要求。 “買銑頭,買不出來差異性,買不出來競爭力,不是長久之計?!?/span>


      與用戶結合


      從2002年到2011年,十年間,濟二一直潛心五軸頭的研發。但產品研發出來,誰會相信、使用濟二的產品呢,特別是在五軸頭一直被國外產品壟斷的現實情況下,豈非舍易求難?


      “用戶不用你的產品,你就永無出頭之日?!睗怯袦蕚涞娜?,他需要的只是一個機會。


      上海航天設備制造總廠先后與濟二簽訂了多臺不同類型的龍門加工中心。其中2011年訂購的一臺大型五軸聯動數控機床,配置的德國CYTEC公司K50型五軸頭,調試中出現嚴重故障,兩年內三次送回德國返修,用戶不得不退貨。在此情況下,濟二向上海航天推薦自制的五軸頭并免費供他們使用。上海航天起初也有顧慮,沒想到,在后來一年半的生產應用中,配置濟二自制五軸頭的鏜銑床在實行三班工作制、每天加工時間18個小時的情況下,質量穩定可靠,完全能夠滿足航天工業大型復雜結構件的加工需要。用戶領導說, “濟二的五軸頭是一個意外的驚喜”。


      就是在上海航天設備制造總廠的使用過程中,濟二和用戶成立聯合課題組,開展加工工藝的研究,使國產五軸頭的切削效率達到了進口產品的水平。


      濟南637所采購的是一臺機械主軸式五軸聯動龍門銑床,用于某型號零件的精密加工。在機床的使用過程中,濟二和用戶聯合開展機床性能和工藝優化研究,解決了五軸頭復雜的熱變形問題,加工出了合格零件。


      昌河飛機采購的是一臺用于鈦合金零件加工的五軸聯動龍門銑床,機床處于生產線的線首,重要性不言而喻。項目中與濟二競爭的國內廠家都推薦進口五軸頭,最終昌河飛機還是把訂單給了配置自制五軸頭的濟二,現在機床運行良好。


      西安飛機在采購濟二一臺電主軸式高速五軸聯動龍門銑床,用于鋁合金零件加工之后,又繼續選擇濟二的機械主軸式重型五軸聯動龍門銑床,用于鈦合金零件的加工。


      面對用戶的理解、包容、支持和信任,張志剛深有感觸, “沒有用戶,就沒有國產高檔數控機床發展。國產高檔數控機床的發展離不開用戶的支持和貢獻”。


      市場之道


      在高檔數控機床的國產化問題上,首臺套是第一個困局。盡管機床企業費盡千辛萬苦研制了一臺樣機,然而那些國防軍工領域的用戶并不敢用。對于他們來說,保證軍工產品的精度和安全,才是他們的首要任務,至于是否國產化倒是一個其次的問題。但對于機床企業來說,沒有用戶就沒有產品的進步。在多方努力下,國家在2014年出臺了鼓勵使用國產設備的“首臺套”政策,幫助機床企業的高端產品找到第一個用戶。然而不久,批量化的問題又開始凸顯,成為第二個困局。國家重大專項支持的產品如果只有個別用戶,將難以達到實現國產化的最終目的。


      依托技術創新,借力重大專項,濟二的視野始終以市場為導向,根據用戶的各種定制化要求,在與國外企業的競爭中,不斷實現進口替代,擴大自己的市場。2016年,濟二贏得了中航漢中零組件公司六臺大型五軸聯動龍門銑床的訂單。2017年,濟二的市場拓展到輕軌領域,贏得比亞迪云軌35米大型五軸聯動龍門銑床的訂單。這些機床全部配置了自主知識產權的五軸頭。


      從航天、航空,再到高鐵、輕軌,迄今為止,濟二配置自主知識產權五軸頭的五軸聯動數控機床已經實現五十余臺的批量應用。


      在行業里敢為人先,敢于進取,人無我有。在研發中耐得住寂寞,厚積薄發,十年一劍。又是濟南二機床,這次他們是五軸聯動數控機床的進口替代者。濟二這個來自濟南的 “國家隊”,對標的是國際一流的企業,他們的目標是在世界舞臺上樹立一個令國人驕傲的 “中國JIER造”。


      從濟二的發展經驗看,國產裝備水平的提升,需要國內用戶敢于給這些機床企業機會,在改進提升的過程中給予應有的支持和理解。當前國內仍有大量企業用著國家的政策和資金,長期進口、批量進口國外機床。而業界和社會更希望看到的是國內用戶與裝備制造企業真正聯合起來,不斷改進提升自身的技術質量水平,讓進口不再成為常態。


    來源:中國工業報

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