1 數控機床與(yu) 生產(chan) 線改造業(ye) 的市場

數控機床的改造市場
 

       我國機床總量380餘(yu) 萬(wan) 台，而其中數控機床總數隻有11.34萬(wan) 台，即我國機床數控化率不到3%。近10年來，我國數控機床年產(chan) 量約為(wei) 0.6～0.8萬(wan) 台，年產(chan) 值約為(wei) 18億(yi) 元。機床的年產(chan) 量數控化率為(wei) 6%，年產(chan) 值數控化率為(wei) 12%(後兩(liang) 項日本分別為(wei) 31.6%和75.4%)。而且數控機床中經濟型數控機床占80%以上，自動機床等高級機床不多。我國機床役齡10年以上的占60%以上；10年以下的機床中，自動/半自動機床不到20%，FMC/FMS等自動化生產(chan) 線更屈指可數(美國和日本自動和半自動機床占60%以上)。可見我們(men) 的大多數製造行業(ye) 和企業(ye) 的生產(chan) 、加工裝備絕大數是傳(chuan) 統的機床，而且半數以上是役齡在10年以上的舊機床。即使是數控機床，多數是經濟型數控機床，生產(chan) 裝備和技術陳舊而落後。用這種裝備加工出來的產(chan) 品普遍存在質量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從(cong) 而在國際、國內(nei) 市場上缺乏競爭(zheng) 力，直接影響一個(ge) 企業(ye) 的產(chan) 品、市場、效益，影響企業(ye) 的生存和發展。所以必須大力提高機床的數控化率。

       據專(zhuan) 家預測，到2000年，我國數控機床消費額可達240.2億(yi) 元。這些需求一方麵通過購置新設備來滿足，另一方麵，如果充分利用我國的現有的存量資產(chan) ，用更新改造後的設備替代和減少購置新設備，可以起到事半功倍的效果。以240.2億(yi) 元的需求量估計，即使10%的需求通過設備的再生改造來實現，每年也有24 億(yi) 元的市場。

進口設備和生產(chan) 線的數控化改造市場
        我國自改革開放以來，很多企業(ye) 從(cong) 國外引進技術、設備和生產(chan) 線進行技術改造。據不完全統計，從(cong) 1979～1988年10年間，全國引進技術改造項目就有18446項，大約165.8億(yi) 美元。

       這些項目中，大部分項目為(wei) 我國的經濟建設發揮了應有的作用。但是有的引進項目由於(yu) 種種原因，設備或生產(chan) 線不能正常運轉，甚至癱瘓，使企業(ye) 的效益受到影響，嚴(yan) 重的使企業(ye) 陷入困境。為(wei) 了充分利用這些設備和生產(chan) 線，我們(men) 對部分引進10年以上、與(yu) 機械行業(ye) 有關(guan) 的技術改造項目進行了一次調查。我們(men) 了解到一些設備、生產(chan) 線從(cong) 國外引進以後，有的消化吸收不好，備件不全，維護不當，結果運轉不良；有的引進時隻注意引進設備、儀(yi) 器、生產(chan) 線，忽視軟件、工藝、管理等，造成項目不完整，設備潛力不能發揮；有的甚至不能啟動運行，沒有發揮應有的作用；有的生產(chan) 線的產(chan) 品銷路很好，但是因為(wei) 設備故障不能達產(chan) 達標；有的因為(wei) 能耗高、產(chan) 品合格率低而造成虧(kui) 損；有的已引進較長時間，需要進行技術更新。種種原因使有的設備不僅(jin) 沒有創造財富，反而消耗著財富。

       這些不能使用的設備、生產(chan) 線是個(ge) 包袱，也是一批很大的存量資產(chan) ，修好了就是財富。隻要找出主要的技術難點，解決(jue) “卡脖子”的關(guan) 鍵技術問題，就可以最小的投資盤活最大的存量資產(chan) ，爭(zheng) 取到最大的經濟效益和社會(hui) 效益。這也是一個(ge) 極大的改造市場。

2 數控化改造的內(nei) 容、技術與(yu) 原則
國外改造業(ye) 的興(xing) 起
       在美國、日本和德國等發達國家機床工業(ye) 處於(yu) 不景氣的今天，它們(men) 的機床改造卻是作為(wei) 新的經濟增長行業(ye) ，生意盎然，處在黃金時代。由於(yu) 機床以及技術的不斷進步，機床改造是個(ge) “永恒”的課題。我國的機床改造業(ye) ，也從(cong) 老的行業(ye) 進入到以數控技術為(wei) 主的新的行業(ye) 。在美國、日本、德國，用數控技術改造機床和生產(chan) 線具有廣闊的市場，已形成了機床和生產(chan) 線數控改造的新的行業(ye) 。在美國，機床改造業(ye) 稱為(wei) 機床再生(Remanufacturing)業(ye) 。從(cong) 事再生業(ye) 的著名公司有： Bertsche工程公司、ayton機床公司、Devlieg-Bullavd(得寶)服務集團、US設備公司等。美國得寶公司已在中國開辦公司。在日本，機床改造業(ye) 稱為(wei) 機床改裝(Retrofitting)業(ye) 。從(cong) 事改裝業(ye) 的著名公司有：大隈工程集團、崗三機械公司、千代田工機公司、野崎工程公司、濱田工程公司、山本工程公司等。

數控化改造的內(nei) 容
機床與(yu) 生產(chan) 線的數控化改造主要內(nei) 容有以下幾點：
其一是恢複原功能，對機床、生產(chan) 線存在的故障部分進行診斷並恢複；其二是NC化，在普通機床上加數顯裝置，或加數控係統，改造成NC機床、CNC機床；其三是翻新，為(wei) 提高精度、效率和自動化程度，對機械、電氣部分進行翻新，對機械部分重新裝配加工，恢複原精度；對其不滿足生產(chan) 要求的CNC係統以最新CNC進行更新；其四是技術更新或技術創新，為(wei) 提高性能或檔次，或為(wei) 了使用新工藝、新技術，在原有基礎上進行較大規模的技術更新或技術創新，較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。

考核數控化改造的標準如下：
改造的投入在新機床價(jia) 格的30%以內(nei) ，並能取得70%～80%使用效率，認為(wei) 是成功的；改造投入費的回收期，低於(yu) 購置新機床投放費的回收期(一般為(wei) 5～6年)的一半以下(一般為(wei) 2～3年)，改造是有價(jia) 值的。

       也有例外。如某項工程的關(guan) 鍵設備，如果從(cong) 外國購置，其供貨時間與(yu) 價(jia) 格都無法接受的情況，其改造評價(jia) 標準應另行考慮。

數控化改造的利弊
·減少投資額、交貨期短
同購置新機床相比，一般可以節省60%～80%的費用，改造費用低。特別是大型、特殊機床尤其明顯。一般大型機床改造，隻花新機床購置費用的1/3，交貨期短。但有些特殊情況，如高速主軸、刀具自動交換裝置、托盤自動交換裝置的製作與(yu) 安裝過於(yu) 費工、費錢，往往改造成本提高2～3倍，與(yu) 購置新機床相比，隻能節省投資50%左右。

·機械性能穩定可靠，結構受限
所利用的床身、立柱等基礎件都是重而堅固的鑄造構件，而不是那種焊接構件，改造後的機床性能高、質量好，可以作為(wei) 新設備繼續使用多年。但是受到原來機械結構的限製，不宜做突破性的改造。

·熟悉了解設備、便於(yu) 操作維修
購買(mai) 新設備時，不了解新設備是否能滿足其加工要求。改造則不然，可以精確地計算出機床的加工能力；另外，由於(yu) 多年使用，操作者對機床的特性早已了解，在操作使用和維修方麵培訓時間短，見效快。改造的機床一安裝好，就可以實現全負荷運轉。

·可充分利用現有的條件
可以充分利用現有地基，不必像購入新設備時那樣需重新構築地基。同時工夾具、軟件程序、樣板及外圍設備也能再利用。以加工中心為(wei) 例，工藝裝備的費用一般要占整個(ge) 機床售價(jia) 的10%以上。

·可以采用最新的控製技術
可根據技術革新的發展速度，及時地提高生產(chan) 設備的自動化水平和效率，提高設備質量和檔次，將舊機床改成當今水平的機床。

3 數控化改造實例
       掛靠在中科院沈陽計算所的高檔數控國家工程研究中心，是數控係統研究開發和工程化的國家工程中心。該中心研製成功我國第一台高檔數控係統藍天一號；解決(jue) 了我國高檔數控係統從(cong) 無到有的問題；“八五”期間，該中心承擔並完成了5項高檔數控係統的國家攻關(guan) 項目、兩(liang) 項中科院重大項目，前後形成了藍天(LT)數控產(chan) 品 4個(ge) 係列13種型號。

        該中心藍天高檔數控取得了許多國內(nei) 第一：是我國第一台高檔數控係統；取得了我國第一個(ge) 高檔數控軟件版權；裝備了我國第一台五軸聯動加工中心；五軸聯動加工出我國第一個(ge) 高檔葉輪；裝備了我國第一台雙過程曲軸銑床；裝備了我國第一台非球麵光學鏡片加工中心；是我國第一個(ge) 批量出口的高檔數控係統。

       幾年來，數控中心以藍天係列數控係統為(wei) 主，采用多種數控技術，成功地改造了機床與(yu) 生產(chan) 線近20項；以先進數控技術為(wei) 機床和生產(chan) 線的數控化改造做了大量的工作，解決(jue) 了數控化改造的一些共性問題，取得了顯著的經濟效益和社會(hui) 效益。
例如使用藍天數控係統，1992年開始，在鐵道部天津機車車輛機械廠改造了2台生產(chan) 增壓器葉輪的專(zhuan) 用數控機床；1993年、1995年在鞍山無縫鋼管廠分別改造石油管生產(chan) 線中的2台數控機床；1994年開始陸續為(wei) 航空總公司沈陽黎明發動機製造公司改造4台數控機床和加工中心；1995年開始，為(wei) 鞍山高壓容器廠改造兩(liang) 條旋壓器收口機生產(chan) 線。以上改造的設備，有的已運行7年，至今仍正常運轉，深受用戶好評。另外，使用藍天數控和其它係統，還成功地為(wei) 一汽集團汽車生產(chan) 線改造了8台數控機床。其中典型的改造實例如下。

       鞍山無縫鋼管廠石油管生產(chan) 線的數控改造
       該車間用數控車床加工石油鑽井用石油鋼管銜接螺紋，其形狀特殊，加工精度和重複精度要求高。該機床的原裝數控係統是美國GE公司的550NC係統。由於(yu) 年久失修，常出故障，沒有資料和備件，廠裏技術力量解決(jue) 不了問題，機床處於(yu) 停產(chan) 狀態。我們(men) 采用國家“八五”攻關(guan) 最新成果和先進的雙過程四軸聯動共用Z軸技術，替代了較落後的GE 550NC係統，恢複了生產(chan) ，提高了自動化程度。該車間先後改造了2台車絲(si) 機床，改造裝備費投資44萬(wan) 元，年新增產(chan) 值為(wei) 2160萬(wan) 元，新增利稅162萬(wan) 元。

沈陽黎明發動機製造公司的數控改造
中國航空工業(ye) 總公司沈陽黎明發動機製造公司使用藍天高檔數控係統，先後為(wei) 該公司數控中心改造了4台進口數控機床和加工中心。這些數控機床引進年代較早，原先的數控係統年久失修，功能不夠，故障頻出，不能適應生產(chan) 要求。由於(yu) 購置新機床費用太高，而這些數控機床主機仍有使用價(jia) 值，所以我們(men) 以最新技術成果重點改造了數控係統及其相關(guan) 的控製部件。結果恢複了生產(chan) ，提高了產(chan) 品質量，提高了產(chan) 值與(yu) 效益。

       改造了70年代由法國進口的TFM160N大型立式車床(價(jia) 值300萬(wan) 人民幣)的數控係統，重新配備電氣線路。改造後該機床加工美國某飛機發動機部件，產(chan) 值達400萬(wan) 美元，而改造投資僅(jin) 有16萬(wan) 元。還改造了英國進口的數控銑床200C(價(jia) 值100 多萬(wan) 元)和德國進口的數控車床V800(價(jia) 值100多萬(wan) 元)。更新改造了國外進口的BMC—10B(5)五坐標加工中心(為(wei) 二手貨，其價(jia) 值400多萬(wan) 元) 的控製係統。采用先進的藍天高檔數控係統更新改造，改造後的機床具有90年代國際先進技術性能：五軸聯動，六軸伺服控製、強力切削、全閉環大行程快速進給、ATC控製；鏈式刀庫容量60把刀，隨機換刀；三位雙托盤任意交換，工作台麵1000mm×1000mm，工作台翻轉軸(A軸)同步控製；采用對稱齒輪傳(chuan) 動結構，雙伺服係統(A1和A2軸)由數控同步控製，工作台翻轉力量大；溫度補償(chang) ，主軸和立柱間溫差補償(chang) ，確保高精度加工需要；該項改造費為(wei) 53萬(wan) 元。

鞍山高壓容器廠自動生產(chan) 線的數控改造
        鞍山高壓容器廠有兩(liang) 條高壓氣瓶生產(chan) 線，其中一條是1986年花300多萬(wan) 美元由美國進口的二手生產(chan) 線，另一條是國產(chan) 生產(chan) 線。進口生產(chan) 線由於(yu) 先天不足等原因，多年處於(yu) 癱瘓狀態。我中心承擔該生產(chan) 線關(guan) 鍵收口機的改造任務，以藍天8530高檔數控係統、伺服驅動係統和閉環控製技術改造了原先較落後、故障百出的可編程控製器係統、步進驅動係統和開環控製。短短3個(ge) 月，不僅(jin) 改造了收口機，恢複了生產(chan) ，提高了自動化水平，而且生產(chan) 的產(chan) 品通過了美國權威的DOT質量認證，取得了免檢的信譽，美商要包銷該產(chan) 品。然後，又著手以PLC技術改造了Salem熱處理爐控製，使該生產(chan) 線的兩(liang) 大難題都得到圓滿的解決(jue) 。改造後的生產(chan) 線年產(chan) 可達10萬(wan) 隻，每隻瓶75美元，年產(chan) 值可達750萬(wan) 美元，相當6000萬(wan) 元人民幣。而這兩(liang) 項改造僅(jin) 投資40萬(wan) 人民幣，但盤活了幾千萬(wan) 元的資產(chan) 。

        “八五”攻關(guan) 的數控成果不僅(jin) 修複、改造一條停產(chan) 的生產(chan) 線，而且還救活一個(ge) 瀕臨(lin) 破產(chan) 的企業(ye) 。該項目受到遼寧省省長、鞍山市市長等領導同誌的高度讚揚，鞍山市科委領導專(zhuan) 程到沈陽計算所，特別嘉獎課題有功人員人民幣10萬(wan) 元。目前又用藍天8530高檔數控係統改造另一條國產(chan) 高壓氣瓶生產(chan) 線。

4 技改麵臨(lin) 的問題和建議
        技術改造在有些單位不受重視，認為(wei) 修修補補不成大氣，有了資金就上新的項目，買(mai) 新設備開新線。另外，對舊的設備、國產(chan) 的設備、國產(chan) 的係統、國內(nei) 技術信心不足，看不起。

       有些單位看不起國內(nei) 技術。如果請外國人來維修設備，從(cong) 國外上飛機起，每小時十幾美元花費，加上來往的機票、住宿，幾天時間就要花上萬(wan) 元。這樣大的開銷其認為(wei) 正常，可以接受。但是同樣的服務，中國人就要不出同樣的價(jia) 格。即便以外國人價(jia) 格的幾分之一達成協議，但幹完活以後要錢也是很困難，這樣就製約了技改以及國內(nei) 設備、國內(nei) 技術的發展。

        技術改造市場還沒有統一規範，有改造任務的單位，不知到那裏去找人；有的人不知到那裏去找活。技改服務沒有明確的服務標準，參與(yu) 技改的隊伍參差不齊。有的幾個(ge) 人臨(lin) 時拉起隊伍幹活，活完以後就散夥(huo) ，用戶得不到後續的技術支撐和保障。

        建議由有關(guan) 部門規劃、規範技術改造市場和服務標準，成立一些專(zhuan) 業(ye) 化的改造隊伍。建議各行業(ye) 部門建立、建全技術改造項目招標投標製度，製定相應的政策法規，開辟技改的資金渠道，使技改納入正常健康的發展軌道。運用計算機網絡技術，建立國內(nei) 數控技術資源庫和需要改造的故障設備庫。營造公開、公正、公平合理、高效快捷的技術改造市場。

5 結束語
       據不完全統計，我國從(cong) 70年代起便已開始用電子技術來改造舊機床。根據對全國320 家大中型企業(ye) 統計，近10年來各自采用電子技術改造的舊機床約有1萬(wan) 台，其中車床4700多台、銑床近500台、鏜床2000餘(yu) 台、磨床1700台、其它類型機床800多台。這說明我國已有了一支機床改造的隊伍，積累了一定的實踐經驗，這對推動和發展以數控技術為(wei) 中心的改造業(ye) 無疑是十分有利的。
       遼寧省是我國的老工業(ye) 基地，沈陽市號稱中國的機床之鄉(xiang) ，需要更新改造的設備很多。據省有關(guan) 部門規劃，“九五”期間遼寧省將改造數控機床大約5000台，更新建設各類自動生產(chan) 線200條，更新改造的市場是很寬闊的。