湖北省数控技术应用现状研究

湖北省数控技术应用现状研究*曹国黄科舫（湖北省科技信息研究院湖北武汉430071）摘要：随着数控技术的不断发展，其应用范围几乎覆盖所有的机械工业领域，优势越来越明显。目前，数控技术及产品已发展到了技术成熟、性价比能够被市场所接受的阶段，特别是由于控制技术、计算机技术、功率器件技术、电机技术的突破，数控技术的应用范围将进一步扩大。湖北省着力推动数控技术在传统支柱产业的应用，增加机械设备产品附加值，全面提高装备制造企业的自主创新能力和市场竞争力。网 http://www.lw2005.com
关键词 ：数控技术；应用调查；对策建议中图分类号：TH9文献标识码：Adoi：10.3969／j.issn.1665－2272.2015.16.0030引言数控技术是将机械设备运动和工作过程自动控制相结合的技术，将计算机、微电子、自动控制等高新技术集于一体。随着控制技术、计算机技术、功率器件技术、电机技术的突破，数控技术已达到技术成熟、性价比能被市场所接受的程度，它的应用将使制造设备及产品本身内涵发生根本性变化，使传统制造装备及产品的功能、性能发生质的飞跃，是事关国家制造业核心竞争力的重要标志。湖北省针对数控技术推广应用自身的特点，结合湖北装备制造业特色，选择几个典型机械装备行业，全面推广应用数控技术，实现全省机械产品的转型升级，提高机械产品的自主创新能力和产品附加值，大力促进机械工程的科技进步，促进全省装备制造业的跨越式发展。1应用现状本次重点调研了十堰、襄阳两市应用企业，主要针对企业数控化改造过程中的技术、产品、资金投入、政府资助、产品服务等问题开展调研。本次调查的企业中，2012－2013年新增或改造数控装备中数控系统使用情况分布（见表1）。由表1可知，被调查的制造企业采用华中数控系统的数量最多，占比达到了55.38%，但投入资金只占17.6%，说明其单台投入较低，多为功能单一的低端设备。国外系统主要为西门子和法拉克两个品牌，合计数量只占18.66%，但投入资金占比达到54.67%，说明其单台投入较高，多为高档数控装备。十堰市主要开展汽车关键零部件生产成套数控装备的研发和推广应用。示范企业主要来自张湾区、茅箭区、高新区和郧县四个片区的对数控机床需求旺盛的汽车零部件企业。截止目前，示范企业新增及改造数控设备336台套，设备国产化率高达99%，数控系统国产化率达41%。其中，推广数控曲轴铣床、曲轴磨床、镗削自动补偿、感应淬火成套设备等数控装备103台／套，推广数控砂轮修整器102套，推广轴承高速自动装配线8条，其他设备123套。襄阳市通过政府补贴、企业自愿的原则，对使用华中数控系统和系统改造现有装备的企业进行补贴扶持。目前，华中数控分别与襄阳轴承、骆驼集团、际华3542公司、江山华科、兆山机床、新烽火机床、双华数控、万盟数控、雪美纺织、铁人自动化等企业签订了合作协议，其中数控系统产品490余套，数控系统改造的伺服驱动系统共达2508套。江山华科使用华中数控系统，诚贤电气用于数控机床改造，铁人自动化应用华中数控系统，雪美纺织用于纺织机械数控改造，骆驼蓄电池用于注塑机械数控改造，洪伯机械采购华中数控系统加工设备。数控系统的应用为企业带来了较好的效益，以具体企业为例，谷城骆驼塑胶制品公司数控化改造后的电机节能达60－70%，含加热后整体节能30%，提高工作效率12%。十堰同创传动技术有限公司转底炉改成数控感应加热机床，电能消耗由每小时130千瓦时减少到30千瓦时，加工效率由每小时24件增加到40件。数控钻铣床加数控分度头取代普通钻铣床，生产效率提30%，刀具寿命提高四倍，零件质量得以保证；数控专机取代时锥毂，光洁度达到0.6－0.4um（原有1.6－0.8um），锥度、圆度、落差控制达到产品规定要求，班产提升3%。2存在的主要问题2.1企业装备数控化率较低、应用能力不够参加本次调查的54家企业中，年销售额5000万以下企业18家，5000万元至1亿元企业2家，1亿元以上企业33家。数控装备应用企业有51家，共有数控装备3930台套，传统装备12648台套，数控装备在企业总装备的占比为23.7%，说明企业的机械设备数控化率还比较低。其主要原因在于：一方面，制造企业重视自身产品的研发与销售，缺乏对制造过程中设备数控技术的系统认识和应用，无法为各类机械设备的数控技术应用推广提供技术支撑；另一方面，在经济形势偏紧的大环境下，企业的技改投资普遍比较谨慎，数控装备投入资金较大，大批量更换或改造传统设备难度较大。2.2国产数控系统不太成熟，还需不断发展和完善参加本次调研的企业普遍对国产数控系统信心不足，认为其仅仅适用于中低档或小型设备，生产中关键重大设备均采用国外系统。其主要原因包括：①国产系统可靠性差。作为衡量数控设备可靠性的重要参数平均无故障时间（MTBF）与国外系统还存在相当大的差距，国产系统平均每月出1次故障，而国外系统平均2－3年才会出1次故障；②国内厂商不能提供设备改造的整体解决方案，缺乏数控系统与机械系统匹配知识库，设备改造过程中对厂商依赖较大；③国产数控产品体系结构不够开放，用户接口不完善，用户不能根据自己的需要将积累的技术经验融入到体系中，从而造成不能对数控系统进行进一步提升改进；④国内厂商维护及时、费用低，但修改控制系统程序较随意，让用户感觉系统不太成熟，还需不断改进完善。2.3企业投入较大，政府支持力度不够数控技术作为提升企业技术创新能力的助推剂，需要在人、财、物等方面有相当的投入和积累。通过调研，企业普遍感到资金压力较大，38家企业认为数控系统价格过高；8家企业获得过政府资金的扶持，共计1192万元，来源于国家科技项目；9家企业得到政府资金扶持承诺，共计274.4万元，来源于地方政府财政，但资金还没有到位。总体而言，企业对数控系统需求迫切，但受到资金短缺限制，技改速度较为缓慢。企业都希望能得到政府在政策及资金方面的支持，加快数控技术的应用。2.4企业缺乏国产数控系统应用人才，需要加强培训和指导数控技术的不断普及对企业人力资源提出了更高的要求，企业通过招聘数控技术专业毕业生等手段引进了一批数控设备操作人员及维护人员，但他们在学校所学的都是国外系统，较少接触过国内系统，操作国内系统设备不太熟练，维护工作也需要厂家直接指导才能完成。目前，企业对现有人员的数控技术培训主要依靠设备厂商完成，针对性较强，但系统性不够，不能满足企业多种数控系统共存的需要。3对策和建议通过调查分析：①湖北省推广应用数控技术既有产业优势和发展条件，也有旺盛需求和强烈期待，企业迫切希望政府加强支持力度；②企业对国产数控系统信心不足，且实际采购或改造中较少采用国产系统；③国产数控系统稳定性较差，急需系统提供商完善产品性能，提高产品质量。为推动企业技术进步，发挥科技引领作用，科技部门需要加强数控技术应用推广力度，进一步推进国产数控技术的发展与应用。（1）强化落实，引导企业应用国产数控系统。政府部门应不断完善扶持政策，落实配套经费，鼓励企业采用国产数控系统进行技术改造，加快先进国产数控产品的推广应用，增强企业应用国产数控系统的积极性和信心，引导产业或行业的转型升级，支持企业做强做优。（2）加强研发，提高数控技术水平和产品性能。加强本省数控技术研发机构、数控系统厂商和应用企业之间的技术合作与产业链整合，打造数控技术创新链。通过产学研合作，开展数控关键技术的攻关和成果转化，实现关键技术的重大突破。华中数控公司等数控系统厂商要不断推动自身数控产品的成熟与完善，使产品性能接近并达到国际先进水平。（3）加强培训，提高企业数控技术应用水平。依托全省完善的生产力促进中心体系、各领域的行业协会、产业联盟等中介服务机构，建立覆盖各主要行业的数控技术及产品应用服务培训体系，培育一批数控装备应用人才，为国产数控系统在制造企业中的应用提供人才支撑。（责任编辑要毅）