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我国机床制造企业产品研发和制造过程中的问题及解决建议 |
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| http://cn.newmaker.com
11/25/2012 2:12:00 PM
佳工机电网
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这几年机床行业已经有了相当大的发展，以机床行业的数控机床为例，我国数控机床已经批量生产，填补了许多空白，解决我国数控机床有无的问题，并且似乎没有什么我们做不了的。但是，如何做高水准的机床是我们不得不面对的问题，近期几位有代表性的机床制造企业总工程师(沈阳机床（集团）有限责任公司总工程师刘春时，北京北一数控机床有限责任公司总工程师刘宇凌，武汉重型机床集团有限公司总工程师桂林，齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司副总经理王跃宏等)，在座谈会上对我国机床制造企业产品研发和制造的现状及产品研发和制造过程中的问题作了发言，综合他们的发言为有以下个方面：
1 产品研发和制造过程中的问题
1)基础理论研究支撑不足，技术创新能力不够，原始创新差距大
我们大部分机床产品是参照国外的，甚至直接装上了国外的部件。但对机床结构为何采用这样的布局，机床参数为何采用这样的设定，机床功能为何采用这样的配置，很少深究，因为我们确信这样的设计已经被验证过，可以直接采用。对机床结构合理性、技术参数的设定、功能的配置等深入研究不够，对影响数控机床精度原因考虑不全面（如温度变化、结合面、地基基础等导致精度不稳定）。“知其然而不知其所以然”影响了我们对产品起因的深刻了解及缺乏对用户工艺需求的理解，影响了我们对机床设计依据的探究，没有从原始创新作起。在产品的研发过程中缺乏对产品关键点的深刻认识，从设计到制作及销售的各个环节没有严格做到位，当然会产生差距。从数控机床的外观、精度、精度稳定性、可靠性、MTBF平均无故障时间、寿命等都与发达国家有一定的差距。
2)工艺技术落后，仍然未突破原来生产工艺的框框
（1）企业在极大的市场需求面前，在发展扩大产业化的进程中没有遵循机床产业化的客观规律，用传统生产普通机床的理念、手段、要求，组织生产加工及装配，存在着“重技改、轻工艺；重设计、轻基础，重眼前、轻长远”等问题；
（2）我们还缺乏做精品的理念、缺乏制造的文化。
缺乏精细制造，制作不够精良，由于工艺突破的力度不大，导致中高档数控机床的生产过程仍跳不出粗放的局面。中高档数控机床的制造过程应该是一个精细的制造过程，每一个零件的加工，每一道装配工序，都应该是一个精雕细刻的过程。然而，“箩卜快了不洗泥”的现象，在我们生产过程中的许多环节仍然比较常见，直接影响着数控机床质量的提高。这是导致中高档数控机床制造技术水平没有从根本上突破的主要原因。关键技术的攻关没有取得根本性进展，比如，数控机床的稳定性和可靠性仍然存在巨大的差距，丧失了中国中高档数控机床进入重要领域关键工序的机会。
3)数控机床的先行试验及整机试验没有引起高度重视
大多数企业都忽略了数控机床的先期技术试验，对整机的试验也可有可无，使整机出厂就带有许多隐患,交钥匙能力的差距。
要突破上述这些深层次的问题，解决“形似神不似”，笔者认为应该从下方面努力加以改进：
2 解决问题的建议
1）提高产品技术创新力度，加强基础研究
(1)建立与完善企业创新组织体系
目前大部分企业没有把研发部门与工程部门分开，可以说基本没有基础、长远设研发部门，只有面向用户的项目组织。原来部属的专业科研院所在机构改革中成了所谓“科技型企业”，起不到专业科研院所的作用，其开发部门与一般企业设计部门一样，都围绕用户合同转，按用户合同开发具体的产品，起了工程部门的作用，加强技术创新力度，加强基础研究必须完善企业研发创新的组织体系。图1是企业研发创新的组织体系。
图1 企业研发创新的组织体系
(2)建立机床制造企业产品技术创新体系
图2是机床制造企业产品技术创新体系。
图2 机床制造企业产品技术创新体系
(3)建立两化融合产品创新平台
开发两化融合软件平台，图3两化融合产品创新平台架构。
图3 两化融合产品创新平台架构
(4)注重产品创新路线的研究
企业作为创新的主体，必须加强研发能力，才能适应不断变化的市场需求。但是，企业以生产经营为宗旨，通过生产-销售-生产的方式在运行，企业技术人员很难全身心处于技术研发的氛围中。服务生产，服务客户是每个技术人员必须做好的本职工作，用于技术研发的时间、空间相对不足。其二，掌握的技术先进程度不高。其三，企业的新产品开发速度不能适应市场的快速需求。其四，企业的高端人才匮乏，满足不了企业可持续发展的深层次需求，创新体系或者创新联盟的建立已成必然。
建立行业共享的创新体系，贯彻以企业为中心的产学研用相结合的创新路线，国家领导人在多次讲话中均给予了充分的肯定，而且也在大力推进这项工作的实施。但由谁牵头、机构如何建立、如何管理等等问题都是大家看不清楚的事情，而且企业与企业，企业与院校都是平等关系，难以达到政府、行业协会能够发布命令、组织协调的能力和高度。所以，仍需上级部门统筹安排、协调组织。
(5)注重产品创新方法的研究
注意深入研究以用户需求为目标的产品创新方法的应用，图4是以用户需求为目标的产品质量与功能创新方法QFD示意图。
图4 以用户需求为目标的产品创新方法QFD示意图
2）突破原来生产工艺的框框，实施制造工艺创新，包括生产模式的创新、生产组织创新与生产技术创新
实施工艺大突破，特别是中高档数控机床的工艺突破，以全新的生产模式的加工工艺、装配工艺、调试工艺指导生产。加强工艺技术深入研究。首先要改变传统观念，由于刀具及机床性能上的突破，加工方法、加工理念、加工流程，都已经发生了很大的变化，完全可以用新方法、新手段达到加工要求。恒温制造、等温制造是数控机床制造新的要求，数控机床功能的增强、自动化程度的提高，克服了人的主观视觉上的误差，由过去靠人工保证变为靠数控加工保证，将使加工零件精度得到提高，误差下降。装配工艺的细化、实验测试手段的完善，将使装配流程更顺利。
（1）推广精细制造技术，贯穿整个制造过程
从原材料进厂、系统和配套件选用、外购件采购到零件加工，关键零部件的质量控制，再到整机的装配、调试、试验，都要在精细技术指导下，实现精细制造。
（2）加强产品的先期试验
对可能出现的问题都要在试验中加以解决；对于整机，要做好全部试验项目，特别是稳定性和可靠性试验。
（3）不断提升CAM技术应用实现制造业数字化智能化
CAM的应用是制造业数字化智能化基础,而制造业数字化智能化带来的产品技术、制造技术与管理技术的进步使企业具备快速响应市场需求的能力，特别是形成适应全球市场丰富多样的客户群，实现远程定制、异地设计、就地生产的协同化新型生产模式；使产品制造模式、生产组织模式，以及企业商业模式等众多方面均发生根本性的变化。图5是不断提升CAM技术应用示意图示意图。
图5 不断提升CAM技术应用示意图
（4）注意生产模式的创新、生产组织创新
西方经济学家指出，第一次工业革命是18世纪开始的大机器生产。第二次工业革命是上世纪初的大批量大规模机器生产，而第三次工业革命则是会形成多品种、小批量、定制式的新型生产模式。图6是21世纪制造业先进制造模式“批量定制”，把大批量大规模生产模式与多品种、小批量生产模式优点结合起来，形成21世纪制造业先进制造模式“批量定制”。
图6 21世纪制造业先进制造模式“批量定制”示意图
总之，机床制造企业要充分利用“十二五”的有利时机，采取各种有效措施，把中国机床制造存在的深层次问题加以解决，进而提高中国机械、机床制造水平、特别是高档数控机床的品位和质量，增强中国数控机床在国内外的竞争力，实现中国制造业提供精良工作母机、为实现我国制造业由大变强提供坚实基础。
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