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西班牙“巨无霸”受追捧,国产机床晋级路还有多远?

[打印]发布时间:2020-11-17    有效期:不限 至 不限    点击:24

一年一度的进博会正在进行中,机床、航空发动机、干纤维纸张循环打印机等一批高科技展品逐步揭开了神秘面纱。其中,尤为值得关注的是“巨无霸”机床。

在进博会技术装备展区,西班牙尼古拉斯克雷亚公司展示的FOX-60龙门加工中心,是本届展会的最有“份量”产品,重达近87吨,相当于约20头大象。

“展会还没开始,这台机床已收到三家客户购买意向,其中一家已交付意向金。”11月5日,即进博会开幕第一天,尼古拉斯克雷亚集团(亚洲)公司的销售总监难掩喜悦。而在第二天,这台庞然大物就以145万欧元(约1138万元人民币)的高价售出。买家是陕西汉中万利航空装备制造有限公司。据悉,购买这台机床将享有免税等优惠政策。

那么,在FOX-60龙门加工中心受追捧背后,这台设备有哪些优势?折射出国内机床产业的需求是什么?以及行业发展现状如何,中国又该如何应对?

1、“巨无霸”优势突出

与普通机床有所不同,龙门加工中心属于大型机床,专门为加工大零件而设计制造。因此,龙门加工中心通常体积较为庞大。为了运输FOX-60龙门加工中心,尼古拉斯克雷亚公司把它拆分装成10个集装箱,途径新加坡、泰国、广州、深圳,足足历时一个月才运抵上海。

在整体框架上,FOX-60工作台尺寸6.5米长、2.5米宽,纵向、横向、垂向行程分别达到6米、3.75米、1.5米,立柱间距3.25米。各项相应尺寸达到行业顶尖。虽然这台“巨无霸”外表看起来“又大又笨重”,但却能玩出“绣花”的活,而且加工的各种产品表面,能实现如皮肤一样光滑。

据了解,FOX -60是该公司模块化设计生产度最高的一款机型,融合了最先进的机床设计理念,包括恒温控制系统、自动换头系统和自动换刀系统等。此外,它还配置业界一流的万能铣头和五轴联动铣头。两个铣头能自动更换,产品只需一次装夹,大幅提升了产品加工效率,同时精度达到微米级。其中五轴联动实现电主轴的升级,每分钟转速高达两万转。而万能铣头是创新设计的机械传动铣头,拥有双端齿盘旋转(每0.02分度)专利技术,每分钟转速一万转。

至于应用领域,FOX -60龙门加工中心可广泛应用于多种高精度的产品加工。在航空航天领域,它主要加工飞机的核心零部件,比如起落架、发动机叶片、钛合金铝合金结构件等。其次,可应用于能源领域,如风电、核电以及汽轮机、泵壳的加工。另外,FOX -60还可以进行铁路行业的转向架、底盘、发动机缸体加工,汽车的冲压模具加工,以及其它通用机械行业的加工。

尼古拉斯克雷亚公司已连续三届参加进博会。其去年推出的FOX-50龙门加工中心,不仅获得德国iF的“杰出设计奖”,还一举拿下第二届进博会的最佳“人气展品奖”。在上届进博会上,FOX-50被江苏巨杰机电有限公司购买。后来,巨杰机电董事长回忆道,“采购这台设备,是由于我们公司正在转型生产机床、机器臂等,需要更高精度的机床。”

目前,FOX-50龙门加工中心已经在巨杰机电投入使用。在短短几个月时间内,它已经产出价值几百万元的产品,同时让公司的产品质量走上了更高的台阶。

2、机床发展现新趋势

作为数控机床领域的佼佼者,西班牙尼古拉斯克雷亚公司的FOX系列设备在进博会上大受欢迎,也折射出国内厂商对机床的消费“升级”需求。数控机床被称作“工业母机”,关系到国家经济建设与战略发展,是体现国家综合实力的一大“重器”。而随着工业现代化发展,机床行业正呈现出新的趋势。

近年来,制造业对机床提出高精化、集成化、智能化等要求。首先,加工精度是衡量机床设备技术水平的一项重要指标,直接影响相关产品的质量和生产稳定性。其次,现代数控机床的另一个重要技术趋势是功能集成,即把原来需要多台机床实现的功能集成到一台机床上实现。这样便能适应市场批量、快捷生产的不同需求。另外,随着科技不断创新,智能机床将成为智能生产系统的关键加工设备。它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成与深度融合,能够实现最优化加工。

然而,在行业发展新需求面前,全球机床发展形势不容乐观。2019年,全球机床行业消费、生产均同比下滑达13%。机床消费前15个国家和地区,有12个下降。其中,中国机床消费223亿美元,下降64亿美元。美国是第二大机床消费国,去年消费了97亿美元机床产品,同比下滑1.6%。而在主要国家中,仅巴西和墨西哥取得增长。

显然,全球机床行业正遭遇严峻挑战,亟需转型升级。因此,全球数控机床发展正逐步由普通的三轴联动机床,发展为高速精密复合加工、五轴联动等高端数控机床。而未来,机床行业将会随中国制造业的发展而增长。尤其是在中国高铁、航空航天、船舶、工程机械、汽车等行业快速发展下,高端数控机床和专用加工装备的需求将越来越大。

与此同时,国际巨头将不断加码中国市场,促使国内行业竞争愈发激烈。其中对自主机床企业而言,研发针对制造领域的专业化、个性化产品,或是发展破局的另一条途径。

多年来,国内市场上的机床主要以通用型、标准化的产品为主。但是,在现代工业发展过程中,下游企业的需求越来越多样,标准化的机床产品已逐渐较难满足客户的实际需求。基于此,非标准化、个性化的定制数控机床产品也拥有极大发展潜力。这是机床生产企业形成差异化竞争的关键。但是,定制数控机床也将遭到集成数控机床的强力挑战。

3、国内产业亟待突破

长期以来,我国数控机床行业都有着供需矛盾。这主要体现在低端数控机床的产能过剩和高档数控机床的供应不足,而导致的供给侧结构性失衡。简单说,就是低端膨胀、中端持平、高端失守。由于国内数控机床技术暂时没有突破性质变,现在仍是缓慢“量变”。而在这个过程中,我国数控机床行业企业增长相对稳定。

2012-2018年,国内数控机床行业企业数量处于波动上升趋势。除2014年有所下滑外,基本保持稳定增长。2018年,数控机床行业企业数量总计为1391家。但是一个血淋淋的现实是:2018年,我国低档数控机床国产化率约82%,中档65%,高档仅6%。不过,由于量变正在发生,国内机床行业已处于中高端国产化前期阶段。

尽管我国机床年产值已达190亿美元,大幅领先德国的130亿美元和日本的130亿美元,但我国机床企业生产的大量设备主要以中低端为主,与日德的水平还有不小差距。

此外,我国机床的不少核心零部件仍依赖进口。比如数控机床的核心技术——数控系统,由显示器、控制器伺服、伺服电机和各种开关、传感器构成,中国90%需要国外进口。

即便是整机方面,也不容乐观,大量高端数控机床及相关设备依靠进口。这使我国已连续多年位居全球机床进口国第一。2018年,在具体进口国中,日本和德国占总量达56%。分产品来看,高端数控机床进口,日德占70%;卧式加工中心,日德占72%;立式加工中心,日德占64%;龙门加工中心,日德约占50%;卧式、立式数控车床进口,日德均占50%以上。

同样需关注的是,我国机床企业呈现区域和垄断化发展趋势。2018年,辽宁、江苏的数控机床销售收入分别为61.5亿元、48.7亿元,增长均超过20%,共占国内市场一半以上。与之类似,国内几大寡头机床企业凭借自身资本实力与技术优势,获得了更大的市场份额与利润。而仅剩的小规模市场,却由上千家中小企业进行激烈竞争、互相搏杀。

不过,虽然沈阳机床以22%的市场份额独占鳌头,其后依次是秦川机床14%、中航高科12%。但沈阳机床、秦川机床却陷入持续亏损困境,仅有中航高科有相对较好的业绩表现。

毫无疑问,在制造业升级及供给侧改革过程中,我国机床企业发展已进入阵痛期。因此,企业改革、科研、人才、资本等一系列问题更需要大力改善,以最终完成向高端市场突破。

4、政策正大力推动发展

为支持机床工具行业的发展,中国近几年陆续出台了诸夺政策及相关措施,从不同角度和方向提出,要大力发展高档数控机床及其核心控制和功能部件。比如《高档数控机床与基础制造装备》重大专项、《装备制造业调整和振兴规划》、《中国制造2025》、《智能制造发展规划》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等等。

国家宏观政策的扶持,为机床行业的发展创造了良好政策环境。其中,《中国制造 2025》将“高档数控机床”列为未来十年制造业重点发展领域之一:未来十年,我国数控机床将重点针对航空航天装备、汽车、电子信息设备等产业发展的需要,开发高档数控机床、先进成形装备及成组工艺生产线。

通过近些年大力发展,我国形成了涵盖航空航天、汽车、高档机床等重点领域典型装备的十项标志性成果,基本代表了我国高档机床装备研发与应用的最高水平。比如中国机床先后为核电、大飞机等国家重大专项,以及新型战机、运载火箭等一批国家重点工程提供了关键制造装备,在多项军工关键技术和装备方面实现了突破。具体而言,我国在航天领域建立了首条采用国产加工中心和数控车削中心的示范生产线,已应用于新一代运载火箭、探月工程等100余种10000余件关键复杂零部件的加工。

另外,我国一直缺乏在数控机床标准制定的话语权。而国家专项提出的“五轴联动机床用S形试件”标准通过国际标委会审定后,实现了我国在高档数控机床国际标准领域零”的突破。

同时,我国机床种类也变得越来越丰富。据统计,目前我国可供市场的数控机床有1500种,几乎覆盖了整个机床的品种类别和主要锻压机械。领域广度与日本、德国并驾齐驱。

为推进行业发展、市场化应用,乃至中国制造业升级,国家牵头对沈阳机床、北方重工、大连机床等企业大力改革,使这些企业冲破原有发展壁垒,重新焕发出活力。

目前,我国除了是全球最大的机床生产、消费和进口国外,还是重要的机床出口大国,2019年实现出口44.2亿美元,位列世界第三。而其中出口目的地主要是东南亚和非洲。

由此可见,海外市场也是中国机床企业销售的重点。虽然中国在国际贸易上逆差,但整体状况在向好。这侧面说明,如果我国机床企业能拿下更多海外市场,前途也很光明。

5、结语

机床关系到国家经济建设与战略发展。中国制造要升级,离不开机床。而国产机床若无法向高端进化,就不能从根本上推动制造业转型发展。因此,中国机床的升级至关重要。

目前,即便国内数控机床取得一定的成就,但是随着国际机床市场和技术日新月异,也要看到我国高端数控机床产品在可靠性和精度等方面,还与国际先进水平有一定差距。甚至在网络化、智能化和系统解决方案等方面,我国机床企业与国外还有进一步拉大差距的风险。同时,我国还面临着机床产业结构不合理,核心技术和品牌有待加强等系列问题。因此,对国内机床产业而言,调整结构、转型升级、提质增效刻不容缓。而产业结构的调整将带动行业的技术升级,同时制造装备的迭代更新也将为高端机床市场带来重大变化。

《中国制造2025重点领域技术路线图》已明确了国产数控机床的发展目标:2025年,高端数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过80%。据此,中国机床企业依然任重道远。

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