专项牵头实施单位工业和信息化部装备工业司副司长罗俊杰介绍,“十一五”期间,我国航空航天、船舶制造、能源电力、国防军工、汽车和工程机械等行业迅猛发展,对大型、重型、复合、高精度高档数控机床的需求急剧增加。当时,我国在航空航天、船舶、发电设备制造、汽车制造领域与国外存在着巨大差距,特别是高档机床与基础制造装备大多依赖进口,亟待投入研发、展开布局。通过数控机床专项的实施,至“十二五”末期,我国机床企业的产品设计制造能力得到显著提升,高档数控机床和装备的国际竞争力不断增强。
据中国工程院院士、专项技术总师卢秉恒介绍,通过数控机床专项的着力布局和有效实施,机床行业标准和技术规范逐步得到完善。2016年底,我国自主提出的用于检测五轴联动机床精度的S形试件标准已通过国际标委会审定,实现了我国在高档数控机床检测领域标准“零”的突破。
我国数控机床主机平均无故障时间从专项实施前的400~500小时已普遍提升至1200小时,部分产品达到2000小时以上。汽车大型覆盖件自动冲压生产线等10多类设备已达到国际领先水平,高速龙门五轴加工中心等20多类产品基本达到国际先进水平,精密卧式加工中心形成具有自主知识产权的柔性制造系统核心技术。
数控机床专项的总体目标是:到2020年,形成高档数控机床与基础制造装备主要产品的自主开发能力,总体技术水平进入国际先进行列,部分产品国际领先;建立起完整的功能部件研发和配套能力;形成以企业为主体、产学研用相结合的技术创新体系;培养和建立一支高素质的研究开发队伍;航空航天、汽车等重点领域制造所需要的高档数控机床与基础制造装备80%立足国内;研究开发出若干具有原创性的技术和产品,形成这一领域内自主创新在一些点上的突破。
技术创新
关键部件实现批量配套
数控系统是机床装备的“大脑”,是决定数控机床功能、性能、可靠性、成本价格的关键因素,也是制约我国数控机床行业发展的瓶颈。而基础薄弱、“缺心少脑”一直是“中国制造”的短板。数控系统、伺服电机、伺服驱动等是制造装备最重要的关键基础部件。卢秉恒说,“实现‘中国制造2025’的目标,形成‘中国智造’的核心竞争力,离不开数控系统,包括伺服驱动、伺服电机等关键技术的创新。”
经过8年连续攻关,我国数控机床领域突破了一批关键核心技术,破解多项“卡脖子”问题,先后为核电、大飞机等国家重大专项和新型战机、运载火箭等一批国家重点工程提供了关键制造装备,部分产品达到了国际先进水平并进入发达国家市场。
数控机床专项部署实行全产业链布局,国产数控系统实现部分技术的原创超越(如嵌入式一体化数控装置硬件平台等)。企业掌握了数控系统的软硬件平台设计与批量生产技术,在多通道、多轴联动、高速插补等关键技术指标方面达到国际主流产品技术水平。至2016年,数控机床专项支持研发的高档数控系统已累计销售1000余套,国内市场占有率由专项启动前的不足1%提高到了5%左右。
在数控机床专项的支持下,科德数控股份有限公司在母公司大连光洋科技集团的领导下,研制出多种类型的系列化五轴联动高档数控机床,有力地保障了国产航空发动机机匣、核电汽轮机叶片等关键零部件的生产,实现S910燃气轮机叶片首次在全国产五轴卧式车铣复合加工中心上完成铣削精加工。
高档数控系统主要技术指标已基本达到国际水平,国内市场占有率由不足1%提高到了5%左右,成功实现了在航空航天等领域的批量示范应用,对维护我国国防信息安全具有重要意义。