高效切削加工已成为全球制造技术的发展趋势
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——中国工具工业应迎头赶上
现代机械制造业正在向“高速、精密、复合、智能和环保”的方向大步前进。而高速、高效加工在其中扮演着重要的角色。在发达国家,围绕高速、高效切削,不仅在技术开发方面投入了大量精力,而且在应用推广方面取得了前所未有的进展。每年都会在制造技术和装备市场上见到为此目的推出的新技术。新工艺、新装备、新型高效切削刀具及各种配套技术与设施。可以说,高速、高效加工已成为国际制造技术发展的一个趋势。相比之下,高效切削在我国虽然已经出现良好的发展苗头,但仍只在部份行业和企业得到有限的应用。这一热—冷反差十分明显,说明我国制造业总体上还没有赶上当今世界发展的潮流。这种情况,在经济全球化日益深入发展的今天,就意味着丧失竞争力,是十分危险的。
我国制造业高效切削技术的应用为什么和国外形成这么大的差距?很多人指出:中国工具工业没有足够能力向制造业提供先进高效刀具,是一个重要原因。作为业内人士,我基本上认同这个意见。当然,现代高效切削技术的构成,除了高效刀具以外,还包括数字化制造技术和装备以及由众多先进配套技术和装备组成的一个庞大的系统。但高效刀具作为其中重要的一环是毋用置疑的。
本文试图从中国工具工业的发展历史和现状出发,分析其落后的原因,探索解决的途径。希望由此引起各方面的关注和支持,共同推动工具行业的改革和发展,尽快摆脱落后状态,为我国制造业现代化做好服务和保障工作。

国外现代制造技术的发展,得到了机床工具工业的强大技术支持

发达国家制造业新一轮现代化的进程,要追朔到上世纪七十至八十年代。那时,各国先后完成了重、化工业发展阶段,进入了知识经济时代,经济发展的外部环境出现了很多新的因素,主要是经济全球化改变了竞争格局,资源、能源短缺和环境问题等矛盾日益突出,原有的经济增长方式难以为继。在这种强大的变革压力下,制造业首当其冲,走上了“高效、低耗、节能、环保”的崭新发展模式。发展到今天,变成“高效、精密、复合、智能、环保”。提法稍有不同,技术进步了,深化了,但大方向是完全一致的。当今世界制造业面对的诸多矛盾中,效率是最主要的矛盾。实践证明,只有通过对效率的不断追求,才能经济有效的处理好其他矛盾。所以,现代制造技术的发展中,效率被推上了最为突出的位置。高效切削技术成为现代制造技术的主流,是必然的发展趋势。
在发达国家,制造业这种发展需求,得到了机床工具工业的强大技术支持。八十年代,信息技术走向成熟,为数控机床的新一轮发展创造了条件。机床行业迅速进入了数字化制造技术和装备的新发展时期。为制造业的变革,注入了强大的动力。工具工业同样跨出了重大的变革步伐,彻底改变了几十年如一日生产干篇一律的标准化、通用化刀具的旧格局,走上了适应现代制造业需要的“高精度、高效率、高可靠性和专用化”刀具生产新格局。这种新型高效刀具,随着现代材料技术、涂层技术和数字化设计制造技术的发展,不断的深化、提高,已经成为保证高效切削技术发展的关键因素。
国外机床工具工业,从普通机床和标准化刀具的生产商,转化成现代数字制造技术和装备,“三高一专”的新型高效刀具供应服务商,为现代制造技术的发展提供了强大技术支撑,经过了一个脱胎换骨的变化过程,十分不易。德国Rohde Doerrenberg公司是一家有着80年历史的工具企业,在六十年代因发明麻花钻四辊轧制工艺而闻名于世,全球除美国外,都采用这项技术,我国至今仍用这种工艺生产麻花钻。但该公司在1984年突然宣布破产倒闭,原因是四辊轧制工艺虽然效率高,质量也符合要求,但它只适合生产千篇一律的标准化刀具,不符合制造业“高效、柔性、多样”的新需求,被淘汰出局。在当时的历史条件下,我国标准刀具尚且供不应求,很难理解这种重大变革的全部内涵。现在,我国制造业也开始走上现代化的发展道路,传统标准化刀具不能满足需要的矛盾日益突出,才开始理解它的意义所在。今天看来,国外制造业在历史发展的关键时刻,面临新的挑战,在实现变革中表现的远见。智慧和决心,至今仍然值得我们借鉴和学习。

近年来,我国制造业也开始提出对现代高效切削技术的强烈需求,但国内机床工具工业还没有能力对此提供有力的技术保障

我国改革开放始于七十年代末,和前面提到的发达国家经济转型期基本吻合。因此,有机会跨越旧的模式,直接走上新型工业化的道路。但由于种种原因,前二十年的发展,仍基本上沿用旧模式。机械制造业在低水平下走数量扩张型道路,机床工具工业也继续生产普通机床和标准刀具,彼此满足需要,相安无事。二十年来,经济发展成绩巨大,但是也付出了沉重的代价:资源和能源的过度消耗及环境的严重恶化,使今后的发展难以为继。于是,近年来要求转变增长方式的呼声日益强烈。这种变革要求在90年代后期开始得到实现,主要楔机是国际制造业开始大规模向中国转移。至2004年末,外商在我国直接投资已达5621亿美元,其中90%是最近十年进入的。投向制造业的资金占到70%,这些投资对我国制造业现代化产生了重要的推动作用。外资企业大量进人中国,不仅带来了大量先进技术和装备,也带来了现代制造业的先进运作理念。我国制造业在世纪之交,也加快了现代化的步伐,一批走在前面的行业企业如汽车制造、航空航天、大型精密模具、发电设备、能源交通等开始大量引进制造技术和装备。2000年我国进口机床18.9亿美元,2004年迅速增长到59.16亿美元。其中数控机床占到69.4%,这些进口先进设备65%在外商投资企业,27%在国有企业。与先进的加工设备相匹配,现代高效刀具的进口,也从2000年的8千万美元,猛增到2004年的4亿美元。我们制造业大量采用先进设备和高效刀具,说明已经向现代制造技术迈出坚定的步伐。是十分可喜的发展趋向。
可惜的是,我国机床工具工业还不能够为这种发展提供有力的技术保障,2004年我国消费机床达到94.6亿美元,居世界第一。但国产机床的市场占有率仅37.4%。虽然国内生产金切机床数量达到创纪录的38.9万台。其中数控机床5.18万台,数量不算少,增长也很快,但经济型的占70%。不能满足制造业对高端机床的需求。工具工业的情况更差一点,生产数量庞大。但对高效刀具的满足率不足20%。
所以,我国机床工具工业不能为制造业现代化提供有力的技术保障,是我国制造业在由大到强的发展过程中,一个严重的瓶颈。长此以往,必将严重制约其走向现代化的进程。必须认真对待,采取有力措施,解决好个问题。

工具工业发展落后于制造业需求的原因和对策

中国工具工业落后于制造业的发展需要,主要表现在:几十年如一日的生产标准化、通用化刀具,无法满足现代制造业对高效刀具的需求。前面提到,国外机床工具工业在上世纪八十年代初就毅然转轨,脱胎换骨,实现了质的飞跃。而我国机床工具工业继续我行我素,抱着传统发展模式不放,原因在哪里?这就触及到一个深层次的问题:在改革开放的前二十年,我国的宏观政策取向上实际是容忍整个制造业继续旧的工业化道路。所以低水平重复的现象到处泛滥,并不是工具工业一家。下面是一组反映这一实际情况的统计数字:2003年,我国国内生产总值1.4万亿美元,占全球当年GDP总值的3.9%,但却消费了全球40%的水泥,31%的原煤,30%的铁矿,27%的钢材,25%的氧化铝,7.4%的原油。真是触目惊心。有一位院士曾指出,如果我们还继续这种粗放式的增长方式,那么到2020年,三个地球的资源也不够我们消耗。
最近十年,我国工具工业在浪费资源和低水平重复的道路上同样愈走愈远。以麻花钻为代表的低档工具超低价竞卖愈演愈烈。2004年,我国共出口刃具19.39亿件,相当于日本全年高速钢刀具产量的25倍。每支均价0.2美元,相当于日本同类高速钢刀具的1/20,如不靠出口退税,连成本都收不回来。
虽然工具工业中有相当一部分企业也在努力追求技术进步,使自己的产品、技术和服务,尽量赶上现代制造技术发展的需要。但是这种努力受到了整个行业粗放式经营的传统习惯,和低价竞销方式的严重干扰,致使国产高效刀具的市场占有率始终在低水平徘徊,多年来没有质的突破。
在工具行业内部一些主张低水平扩张的企业,举出的一条重要理由是,我国有工具材料的资源优势,钨、钼、钒储量丰富,多消费一点不影响大局。现在,这种资源取之不尽的神话已经破灭。2003年下半年一开始,高速钢的主要原料连续上涨。2005年初,钼铁和钒铁已由原来4万多元每吨,猛涨到40多万元每吨(最近价格稍有回落,但仍在高价位运行),进而迫使高速钢价格从每吨3万元上涨到每吨9万元,我国已不再是工具原材料的廉价王国了。过度的资源消耗已经向我们亮起了红灯。一个耐人寻味的现象是,最近工具行业在产品价格上调时,受到了一些机械零部件出口大户的强烈抵制。这些企业也是靠低价大批量出口,他们承受不了工具费用的增加。
这种现象说明,传统的粗放型发展道路,已经把制造业的各个部门,都栓死在低水平扩张一条道上,相互挤压,生存空间越弄越小,把发展的余地全堵上了。
我国工具工业发展落后不能满足制造业需要的真正原因,是在宏观发展战略的取向上出了问题。所以解决的办法只有一条,那就是彻底改变这种粗放型的发展模式,走向集约型的发展道路。没有这种增长方式的转变为前题,任何局部的措施都不可能从根本上解决问题。
令人欣慰的是,我国政府的决策部门,近年来已经十分注意到旧的增长方式对国民经济发展造成的问题和后果。在提倡科学发展观和加强宏观调控方面,工作正在一步步深入。最近国家主席胡锦涛在2005年北京《财富》全球论坛开幕式讲话中明确宣告,我们将坚持走新型工业化道路,着力调整经济结构和加快转变经济增长方式,提高经济增长的效益和质量。温家宝总理在2005年6月30日就加快推进节约型社会建设,促进我国经济社会全面协调可持续发展,作出了重要部署。
这个大的发展方针的确定,使我们各行各业看到了解决困扰多年的一些发展难题的希望。工具工业加快发展步伐,赶上时代潮流,也有了希望。

加快中国工具工业增长方式转变的几点建议

中国工具工业转变增长方式的目标很清楚:就是要从几十年如一日生产千篇一律的标准化刀具转到“高精度、高效率、高可靠性和专用化”的现代高效刀具的发展轨道上来;要从浪费国家资源损害环境的低水平重复的发展模式转到充分利用资源、保护环境和依靠科技进步,最大限度地为制造业提供高效优质刀具和服务的新模式上来。
推动这一转变的责任也很明确:政府要负责宏观发展环境的转变:从容忍粗放式增长到限制粗放式增长,鼓励集约式发展。政府完全有能力通过法律、行政以及市场的手段来做到这一点。
有了宏观环境的保障和引导,怎样做出高效刀具更好地为制造业服务,是企业应该承担的责任。
本着上述各司其责推动转变的原则,提出以下措施建议:
  1. 希望政府的宏观调控政策进一步深人和细化,把转变经济增长方式的推动落实到每一个行业。
    对工具行业来讲,目前最突出的矛盾是低端产品恶性膨胀,而高档产品上不去。从政策层面,我们希望政府做的是:
    1. 限制低端产品恶性膨胀。2004年,我国生产了7.8万吨高速钢,几近全球产量的50%。生产了25亿件刀具(是工业大国日本同年产量的30倍以上),其中近20亿件(总量的80%)低价出口,应控制低端产品总量。
    2. 鼓励高端产品的发展。其实政府做到了从政策上控制低端产品,已经为高端产品的发展创造了一个良好的环境。再进一步从吸引多元化投资,鼓励创新,推动合资合作等方面出台一些优惠的政策和措施,肯定会见到很大的成效。
    之所以强调政府宏观政策导向要落实到每一个行业,就是希望政府关于改变经济增长方式的大政方针,真正落实,真正逗硬。最近十年,我们机床工具行业曾经制订了很多次振兴规划,写得很好,措施也提了不少。但都有一个共同的不足就是没有提出有力的政策措施来纠正行业粗放式增长模式的发展,而这正是阻碍我们行业技术进步的症结所在。
    归根到底,在市场经济条件下,政府的职能,就是要通过各种手段规范市场环境,给企业的发展创造公平竞争的条件。对特定的行业给予产业政策的引导,这就尽到了政府的职责。
  2. 广大工具企业要认清国际制造技术的发展潮流,下决心转变传统标准化刀具生产格局,结合自身条件,扬长避短,在现代高效刀具生产技术发展上,创出新路。
    在2004年的一次研讨会上,我对中国工具企业的发展提了一条建议:“实是求是,承认差距,通过长期的努力和艰苦的积累,赶上发达国家水平”。为什么需要长期努力和艰苦积累?因为差距很大。发达国家的现代工具制造业,经过上世纪八十年代以来的兼并、重组、发展和提高,呈现出“高起点、大投入、规模化、国际化”的特点和集中化趋势。当前,十家最大的跨国工具集团,占有国际工具市场三分之二份额。我国工具企业不论从资金、人才、管理、技术和营销各个方面,都无法与之相比。所以,花二十年的努力,发展到可能和发达国家相抗衡的水平,已经很不容易。这里说二十年,更多的是强调一种长期努力的思想准备。实际上,主观上努力一点,方法对头一点,进展就会加快。
    目前,我国工具工业对国外先进技术还处于学习模仿阶段:主要是引进一点技术、装备,仿制一些产品,能做到进口替代已经很不错了。但长此以往,永远跟在人家后面,不会有出头之日。正确的方法应该是仿创结合,走自己的道路。核心是要掌握一个现代工具企业的经营理念和运作技术,这样才能摆脱仿制的命运,做到自己有能力组织各种资源,投向一个目标,打出一片天地。
    为了加速从单纯模仿走向仿创结合的过程,建议有条件的企业,加强对现代制造企业运作软技术的学习,例如聘请国外专家,或通过合资合作,加强这方面的学习、掌握过程。
    十几年前外资企业开始大批进入中国的时候,曾经谈过一阵合资合作,但都没有成功。主要是当时中国工具企业人员臃肿、效率低。社会负担重、机制不灵,暂时不具备合作条件。所以外资进入中国基本上是单干。现在十几年过去了,情况有很大变化。国有企业都经过减员增效、主辅分离、转换机制的改革过程,面貌焕然一新。一批国企,已转制为民营,活力增强。所以,又出现了重新启动合资合作进程的可能性。2005年上半年上工和意大利SU的合资项目已经谈成,预计10月份投产;哈一工和美国格利森的合资项目也已在2005年6月签约。其他一些小型合资项目,也在先后启动。这里强调指出:合资合作是否成功,关键是双方要找到利益的交叉点,各有所图,各有所获,达到双赢。现在许多外资企业重新探索和中资企业的合作,其着眼点不仅是廉价人力资源和现成的营销网络等看得见的东西。更长远的着眼点是,通过和中国竞争对手的合作,加快发展进程,也加速了对中国现代制造技术装备大市场的培育和壮大,这正是外资企业进入中国追求的战略目标。
本文作者:中国机床工具工业协会工具分会秘书长 沈壮行
原载:《工具展望》2005年第4期
上载于:2007-4-24 11:42:19

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