機床業：“中國腦”轉型升級中國造

    編者語：被稱為裝備工業“母機”的數控機床，其地位不言而喻。而數控系統是數控機床的核心部件，被譽為其“大腦”。高端數控機床之所以“高端”，除了由先進的機械工藝決定之外，先進的“大腦”也起到決定性作用。

     作為發那科公司的銷售工程師，小郭在今年4月舉辦的中國國際機床展覽會(CIMT2009)期間一直很忙碌。他并沒有僅僅停留在公司展臺內為觀眾做講解，而是經常與眾多機床參展商溝通，包括熟悉的老客戶和新客戶。小郭很清楚，中國對裝備制造業的重視、對其他行業的振興以及技改力度的加大，勢必會增加對中高檔數控機床的需求，進而增加對中高檔數控系統的需求。作為全球數控系統巨頭之一，發那科和其他國外參展商一樣，都在覬覦著中國中高端數控機床市場。

    目前，我國大部分高檔數控機床依賴進口的局面仍未打破。據中國機床工具工業協會數據顯示，我國已連續7年成為世界機床第一大消費國、第一大進口國和第三大生產國。2008年我國機床工具出口達71.3億美元，而進口總額卻高達122.9億美元。以磨床市場為例，2008年中國磨床市場規模達118億元，國內企業僅占據了1/3的低端市場。中國機床工具工業協會的最新數據顯示，今年第一季度我國進口機床平均單價高達8萬美元，去年同期為7.4萬美元。如何突破高端市場已成為國內同行思考的焦點。

    外企占95%高端市場振興電子配套業成突破口

    由于起步晚、底子薄，目前我國數控系統行業還處于初級階段，高端數控系統市場仍然被國外巨頭(如西門子、發那科和三菱電機等)占據。據介紹，目前我國95%以上的高端數控系統市場和80%的中端市場依舊被國外品牌占據，形勢相當嚴峻。“盡管部分國產數控系統廠家已基本掌握多軸聯動、RTCP(旋轉刀具中心點)三維刀具補償等技術，其研制的高檔數控系統也能滿足部分用戶的需求，但與國外產品相比，在技術水平上還存在很大差距。”中國機床工具工業協會數控系統分會理事長陳吉紅在接受記者采訪時表示。

    目前，我國數控系統產業的一些關鍵共性技術、應用技術尚未取得突破，導致可靠性與國外產品差距較大，進而影響數控系統名牌效應。而名牌效應低則導致市場需求不高，從而形成“越不用，越不好；越不好，越不用”的惡性循環。

    經過一系列采訪，記者發現，目前與國外高端產品相比，可靠性低已成為國產數控系統的最大軟肋。而這種低可靠性與我國電子產業還相對落后不無關系。“由于我國電子基礎產業發展與國外有較大的差距，因此我國數控系統的可靠性與國外相比有較大的差距。如國外高檔數控系統的可靠性指標平均達到2000小時無故障的水平，而我國數控系統的這一指標僅僅達到500小時，這就造成了機床用戶單位對國產系統的不信任。”艾克斯特信息技術有限公司總工程師陳強在接受《中國電子報》記者采訪時表示。中投顧問公司機械行業分析師段嘉宣也表示，新一代的數控系統將采用更高集成度的電路芯片，利用大規模或超大規模的專用及混合式集成電路，減少元器件的數量，從而提高可靠性。很明顯，振興電子配套產業將成為我國機床業的突破口。

    另外，產品的成套性、系列化程度不夠，也是國產數控系統整體質量和性能難以進一步提高的主要原因。據了解，像西門子、發那科等先進企業均生產成套的數控系統設備，并具有一定的排他性。

    目前數控系統的發展趨勢是高速、高精、多通道控制、雙軸同步控制等，以及現場總線技術規范和標準的研究制定。

    同時，高檔數控系統所急需的全數字化伺服驅動、電主軸、直線電機、力矩電機等功能部件的系列化、成套化也是重要的發展方向。國產數控系統若要搶占高端市場，勢必要抓緊時間強下苦功，搶占下一輪技術先機。

    三維CAD應用待加強ERP市場前景可期

    機床業的振興除了使產品本身使用的信息技術不斷深入外，機床制造企業的信息化建設也至關重要。目前我國機床企業數字化設計水平相對較高，比如沈陽機床60%以上的產品設計已采用了三維CAD(計算機輔助設計)軟件，二維CAD已達100%，50%以上的下屬企業已經使用了CAPP（計算機輔助工藝過程設計）。

    不過，就整個行業而言，上海機床廠有限公司副總工程師金國偉就表示，目前應用三維CAD/CAM的企業還不多，實現CAD/CAPP/CAM一體化應用的企業更少。三維CAD/CAM應用水平近幾年有較大提高，但結構優化計算和仿真設計等應用很少。

    不過，與設計信息化相比，管理信息化水平相對更加落后。例如ERP、SCM（供應鏈管理）、CRM（客戶關系管理）等應用還不成熟，與電子行業、汽車行業相比還存在很大差距。“目前，完整實施ERP的企業還不是很多。雖然財務管理、庫存管理等實施得還比較成熟，但生產計劃管理、成本管理仍是弱項，特別是生產管理、車間作業計劃管理與財務管理集成度不高。”沈陽機床股份有限公司顧問牛孟漁表示。

    此外，生產裝配自動化程度低也是不爭的事實。當然，機床行業本身的特征亦決定了其信息化建設與其他行業相比難度更大。

    牛孟漁在接受記者采訪時就表示，機床業是典型的“加工—— 裝配”型離散制造行業，其產品結構與制造工藝比較復雜，制造過程所需機器設備和工裝夾具種類繁多，再加上生產技術類型多樣化(既包括訂單型生產、庫存型生產，又包括訂單裝配型生產和訂單工程型生產)，從而導致機床行業信息化建設很復雜。

    和數控系統類似，在上述的各個環節信息化建設中，依舊是國外產品拔得頭籌。例如，在三維設計軟件領域，國外有些產品在性能和功能上相對更強，盡管三維CAD/CAM軟件已突破國產化，但是產品技術在參數化程度、柔性設計方面還有待提高，一些復雜的曲面造型還很難達到，CAM-CNC一體化程度也有待提高。

    另外，我國的管理軟件在應對突發事件方面不及國外產品，軟件開發設計考慮得不夠周全。“我國自主開發的管理軟件與國外相比，在主要的管理功能上差距不大，但國內的軟件在一些功能細節上考慮得還不夠周全，因此，一旦出現特殊情況，國外的軟件更容易應對。其實，從軟件規模來看也能看出這一點，SAP的ERP軟件中數據庫表就有2萬多個，而國內的軟件要少很多。”牛孟漁表示。

    牛孟漁還建議國內ERP開發商在開發設計軟件產品時，盡量拿出70%-80%的精力考慮并解決企業出現的特殊情況。盡管這些特殊情況占軟件應用的 10%-20%，但其至關重要，一旦出現后果相當嚴重。另外，在企業建模、優化的計劃方法(如APS)、業務流程管理及系統的實施方法方面還要狠下工夫。