我國數控系統(tǒng)產業(yè)的現狀及發(fā)展建議
導語:數控系統(tǒng)是數控機床裝備的核心關鍵部件。
數控系統(tǒng)是數控機床裝備的核心關鍵部件。特別是對于國防工業(yè)急需的高檔數控機床,高檔數控系統(tǒng)是決定機床裝備的性能、功能、可靠性和成本的關鍵因素。而國外對我國至今仍封鎖限制,成為制約我國高檔數控機床發(fā)展的瓶頸。
一、 我國數控系統(tǒng)產業(yè)發(fā)展的歷史回顧 (略)
二、 我國數控系統(tǒng)產業(yè)發(fā)展的成績與差距
經過幾個五年計劃的奮力拼搏,我國數控系統(tǒng)產業(yè)在激烈的市場競爭中渡過了最艱難的時期,曙光已經初現:
1、國產經濟型數控系統(tǒng)主導中國市場
國產經濟型數控系統(tǒng)由于適應中國用戶的實際使用水平和機床制造企業(yè)數控技術配套要求,得到了廣大用戶的認同,已形成了規(guī)模優(yōu)勢,目前約占到我國整個數控系統(tǒng)市場的60%左右。2006年,經濟型數控系統(tǒng)產量達到6萬多套,市場占有率高達95%以上。
2、國產普及型數控系統(tǒng)市場占有率不斷提高,但外國品牌依然占領國內市場
普及型數控系統(tǒng)是指與價格相對較低的數控銑、車削中心、立/臥式銑削中心配套的數控系統(tǒng)產品。國外典型的普及型數控系統(tǒng)產品有發(fā)那科的0i、西門子的802D、810等產品。
在國家的支持下,通過聯合攻關和行業(yè)的努力,普及型數控系統(tǒng)產品開發(fā)和市場開拓取得了一定成效。目前,行業(yè)主導企業(yè)普及型數控系統(tǒng)已實現批量生產,并且具備全數字交流伺服驅動系統(tǒng)和主軸伺服驅動系統(tǒng)等配套能力,可以為用戶提供數控系統(tǒng)全套解決方案,在數控銑床、加工中心等中檔數控機床得到批量配套應用,銷售到最終用戶后,反映良好。從技術水平上比較,國產普及型數控系統(tǒng)的功能、性能與國外比并不差,價格和服務方面還有較大優(yōu)勢,可靠性與國外系統(tǒng)的差距也已顯著縮小。
普及型數控系統(tǒng)市場目前主要被國外占領,是國產數控系統(tǒng)最難開拓的市場領域。
3、國產高檔數控系統(tǒng)技術有了突破,但差距較大
高檔數控系統(tǒng)是指可與多軸、多通道、高速、高精、柔性、復合加工的高檔、大/重型數控機床和數控成套設備配套的數控系統(tǒng),主要滿足航空航天、軍工、汽車、船舶等重要關鍵零件的加工。國外典型的高檔數控系統(tǒng)產品有發(fā)那科的16i、30i,西門子的840D等產品。
但在高檔數控系統(tǒng)領域,國產數控系統(tǒng)與國外相比,確實還存在比較大的差距。雖然國產五軸聯動數控系統(tǒng)技術上已經取得了一定突破,但功能還不夠完善,在實際應用中驗證還不全面。國產高檔數控系統(tǒng)的差距,還表現在產品的系列化不全,如伺服電機、伺服驅動從小到大各種規(guī)格,國外都有,而我們的規(guī)格有限;國外的伺服接口采用運動控制總線技術適應高速高精加工,而我們以模擬量或脈沖量接口居多;在電主軸、直線電動機、力矩電動機這些功能部件,與國外有很大差距;在高速(快速進給速度40米/分以上)、高精(分辨率0.1微米以下)、多通道數控系統(tǒng)的功能、性能上,國產系統(tǒng)與國外系統(tǒng)有較大差距。2006年,國外公司在中國銷售高檔數控系統(tǒng)約2000臺左右,約占市場份額的99.5%,而國產高檔數控系統(tǒng)約銷售了10多臺,約占市場份額的0.5%。由于受到西方出口許可限制的約束,中國市場銷售的絕大部分高檔數控系統(tǒng)是西門子的840D產品。
4、整體看我國的數控系統(tǒng)
從整體的情況看,我國數控系統(tǒng)技術集成、工程成套、遠程服務技術等能力不強;應用軟件設計還不如國外完善;品種覆蓋率小,數控產品配套件尚未形成市場,許多配套件外觀、質量均有缺陷,數控系統(tǒng)名牌效應差;數控系統(tǒng)產業(yè)集群化未能形成;以往歷次的攻關主要是從技術的角度關注數控產業(yè)的問題,而不是從系統(tǒng)工程的角度去綜合考慮影響數控產業(yè)化的諸多因素,導致:數控技術研究、開發(fā)、生產等環(huán)節(jié)的脫節(jié);數控裝置、驅動、電機的配套脫節(jié);數控系統(tǒng)生產廠與主機生產廠脫節(jié)。
三、 我國數控系統(tǒng)產業(yè)的發(fā)展思路和目標
二十一世紀將是我國國民經濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的黃金時期,國民經濟建設的高速發(fā)展將進一步拉動數控機床的市場需求。預計2010年國內市場金屬加工機床總需求將達到100-120億美元,其中數控機床需求將達10萬臺以上,40%以上為中高檔型,消費將達到60-70億美元,將為國產數控系統(tǒng)產業(yè)創(chuàng)造廣闊的市場空間。另外,航空航天、船舶工業(yè)、重大裝備制造業(yè)、汽車及零部件制造業(yè)對高檔數控機床及數控系統(tǒng)的需求也將急劇增加,如果這些關鍵裝備及其控制系統(tǒng)一直依賴進口,勢必影響國民經濟和國防建設的持續(xù)健康發(fā)展。
為此,建議國家“十一五”數控系統(tǒng)產業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略是:穩(wěn)住經濟型系統(tǒng)市場,努力提升技術;大力推動中檔系統(tǒng)實現產業(yè)化,努力提升市場占有率;重點開發(fā)高檔數控系統(tǒng),實現技術上的突破和產品化。
“十一五”國產數控系統(tǒng)發(fā)展的重點目標:
1、要集中力量組織實施高檔數控系統(tǒng)關鍵共性技術、高檔數控裝置和驅動系統(tǒng)的研究開發(fā)和設計制造自主化。建立較為先進和完整的高檔數控系統(tǒng)體系結構、規(guī)范和標準;加強高檔數控系統(tǒng)的成套能力建設;加強工業(yè)用戶應用驗證,實現商品化,力爭把與國外高檔數控系統(tǒng)產品的技術差距縮小到3~5年,使國產高性能數控系統(tǒng)的市場占有率達到8%。高檔數控系統(tǒng)是工作的難點和重點,主要發(fā)展為多軸高速精密(立、臥)加工中心、精密車削中心、多種復合加工機床和重型數控機床等匹配的產品。
2、普及型產品上實現產業(yè)化,完善數控產品標準體系,提高中檔數控機床市場競爭能力和市場占有率,促進規(guī)模產業(yè)發(fā)展,滿足國內市場需求的50%以上。要以國外同類產品的技術水平為標桿,重點開發(fā)為數控銑床、高速精密(立、臥)加工中心、車削中心等數控機床匹配的產品,以及大功率伺服驅動單元、主軸單元等功能部件。
3、對于經濟型數控系統(tǒng),要充分發(fā)揮市場機制作用,在市場競爭中不斷提高技術水平,加強服務,鞏固在國內市場的絕對優(yōu)勢,擴大國外市場份額。
“十二五”期間的目標是:建立起比較完備的數控系統(tǒng)自主創(chuàng)新體系,具有自主設計、開發(fā)和成套生產能力,使我國高檔數控系統(tǒng)總體技術達到國際先進水平。創(chuàng)建國產自主品牌產品,普及型數控系統(tǒng)市場占有率達70%以上,具有較強的國際競爭能力;國產高檔系統(tǒng)市場占有率達到50%以上,主要品種基本實現自給,推動裝備制造業(yè)現代化。
四、 發(fā)展國產數控系統(tǒng)產業(yè)的建議
“十一五”期間國家在數控系統(tǒng)方面投入10~15億元專項資金,在以下方面給予扶持:
1、政府主導,市場需求驅動,支持國產中高檔數控系統(tǒng)加速占領市場。
1)設立“國產中高檔數控系統(tǒng)可靠性示范工程”子項目。在數控機床的典型用戶行業(yè)(如軍工、重大裝備制造業(yè)企業(yè)等,特別是數控機床生產企業(yè)內),建立一批國產中高檔數控系統(tǒng)應用驗證示范點。充分利用國防軍工行業(yè)與機床制造行業(yè)的合作平臺,率先在軍工行業(yè)推廣使用自主化的數控系統(tǒng)。對國產數控系統(tǒng)的應用示范點,實行政府部門支付財政性資金購買國產數控系統(tǒng),交用戶單位使用的支持政策;或實行用戶“先試后買”的政策,讓用戶得到實惠,調動用戶選用、試用國產數控系統(tǒng)的積極性,并積極做好數控系統(tǒng)的應用驗證和可靠性考核。加強輿論宣傳,客觀反映國產數控系統(tǒng)的技術水平、質量和售后服務狀況,引導用戶選用“經濟、實用、先進”的國產數控系統(tǒng)。
2)對于首臺首套高檔數控機床裝備研制項目申報,應優(yōu)先立項支持選用國產數控系統(tǒng)的首臺首套高端數控機床裝備的研制,并在項目中分配專門經費支持所配套的高檔數控系統(tǒng)的研發(fā),推動自主研發(fā)的高檔數控系統(tǒng)的應用驗證和市場推廣。應把數控機床廠、數控機床用戶和數控系統(tǒng)廠聯合申報,作為項目立項的重要條件。
3)政府出臺政策,將重點發(fā)展的中高檔數控系統(tǒng)產品列入《政府采購自主創(chuàng)新產品目錄》。在使用財政性資金采購數控機床的項目中,標書中不得指定國外系統(tǒng),給國產數控系統(tǒng)產品建立公平的市場競爭機制。在滿足同等的條件下,應優(yōu)先選用國產數控系統(tǒng)產品。
4)支持數控系統(tǒng)廠、數控機床廠和職業(yè)院校建立“數控技術培訓與服務中心”,為數控機床的生產和使用的廣大企業(yè),大量培訓操作使用、工藝編程、維護維修人員。支持數控系統(tǒng)企業(yè)建設面向最終用戶的銷售服務網絡,為用戶提供應用國產數控系統(tǒng)的全方位的解決方案,建立用戶對國產數控系統(tǒng)的信心。
5)支持國內數控系統(tǒng)企業(yè)開拓國家市場。如在中國對外國政府的貸款項目中或中國政府的對外捐贈項目中,推薦配套國產數控系統(tǒng)的機床產品;對國內數控系統(tǒng)企業(yè)出國參展、設立國外銷售和技術服務中心,給予經費支持。
6)政府政策導向,市場機制推動,鼓勵數控系統(tǒng)廠家與機床廠、數控系統(tǒng)廠家之間進行資產的聯合重組、資產置換,由行業(yè)協(xié)會組織,組建互惠共贏的產業(yè)戰(zhàn)略聯盟,促使數控系統(tǒng)和數控機床協(xié)同發(fā)展,實現產業(yè)規(guī)模效應。
2、國家加大科技投入力度,加強數控企業(yè)的自主創(chuàng)新能力建設。
1)加大在高檔數控系統(tǒng)、全數字交流伺服驅動的核心關鍵技術研發(fā)的支持力度。面向高檔重大數控裝備的技術需求,以具有完全自主知識產權的商品化的高檔數控系統(tǒng)作為主攻方向。重點圍繞高檔數控系統(tǒng)體系結構、總線技術、協(xié)議和芯片研究;高速、高精軌跡插補控制技術的研究;高檔數控系統(tǒng)軟硬件平臺研究;高檔數控系統(tǒng)應用的編程、工藝與系統(tǒng)的集成技術;掌握全數字、高性能伺服系統(tǒng)高分辨率和高適應性編碼器接口技術、基于現場總線的全數字伺服驅動平臺;研究高速、高剛度、超精密機床主軸及其驅動技術,大推力直線電機、力矩電機及其驅動技術,縮小與國外高檔數控系統(tǒng)的差距。
2)組織開展數控系統(tǒng)共性技術的攻關和數控系統(tǒng)標準研究和制訂。以企業(yè)為主體,走產學研相結合的道路,集中國家的財力支持建立由研究機構、大學、系統(tǒng)廠組成的技術聯盟和研發(fā)平臺,共同開展數控系統(tǒng)共性與關鍵技術的研發(fā),加速制訂下一代高檔數控系統(tǒng)標準體系結構的規(guī)范和協(xié)議及相關的技術標準,并在國產數控系統(tǒng)行業(yè)內推廣和共享,實現中國數控廠商的共同發(fā)展。充分發(fā)揮高等院校的作用,選擇若干個重點院校,加強數控系統(tǒng)學科的建設,鼓勵和支持高等院校同企業(yè)、科研機構建立多渠道、多形式的緊密型合作關系,共同培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。
3)加大力度支持數控系統(tǒng)產業(yè)化核心技術研發(fā)。如:數控系統(tǒng)的動態(tài)性能評測技術;數控系統(tǒng)可靠性測試與提升技術;數控系統(tǒng)、伺服驅動、伺服電機系列化產品開發(fā);規(guī)模化生產工藝技術與質量控制技術;建立技術研發(fā)管理機制,建立軟件開發(fā)的質量管理體系(CMM)。
3、從技改、稅收和金融政策方面扶持,增強數控系統(tǒng)企業(yè)綜合實力。
1)比照國家對軟件企業(yè)的稅收扶持政策,制定對數控系統(tǒng)企業(yè)的稅收扶持政策。繼續(xù)支持具有自主知識產權的國內數控系統(tǒng)生產企業(yè)的增值稅的50%先征后返政策;同時,增加對數控系統(tǒng)企業(yè)所得稅50%返還的政策;政府對所有返還稅款,免征收所得稅,用于企業(yè)研究開發(fā)和擴大再生產。同時,對那些采用從國外進口數控產品貼牌銷售的企業(yè),應嚴格禁止享受國內數控系統(tǒng)企業(yè)稅金返還政策。
2)1993年,數控系統(tǒng)的進口關稅就已被調整到5%,而當時的電子元件的平均關稅約10%。因此,數控系統(tǒng)產業(yè)是最早實現與國際接軌的行業(yè)之一。建議國家對外國企業(yè)在中國總裝生產數控系統(tǒng)的進口組件,按數控系統(tǒng)同等稅率征收進口關稅。同時對國內數控系統(tǒng)企業(yè)進口關鍵電子元件實行零關稅。
3) 調配多種資源,扶優(yōu)扶強,支持骨干數控系統(tǒng)企業(yè)進行技術改造。在國家政策扶植下,以無償資助、國家參股或以無息貸款或貼息貸款形式支持重點企業(yè)在數控系統(tǒng)規(guī)?;a設備、工藝手段、數控系統(tǒng)部件(計算機裝置,驅動裝置,電機)性能檢測和可靠性考核設備、研發(fā)及中試的條件和質量保證體系等方面,進行技術改造,大幅度提高數控系統(tǒng)生產設備的自動化水平,改善規(guī)模生產條件,保證批量產品的質量。
4)解決數控系統(tǒng)企業(yè)的中長期貸款難的問題。對數控系統(tǒng)產業(yè)的發(fā)展和建設提供更多的資金支持,并幫助解決數控系統(tǒng)企業(yè)抵押、擔保方面的困難。如:國家開發(fā)銀行貸款、國債項目支持、貸款貼息補助等相關措施。
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