机床是应用范围及其广泛的大国重器,特别是金属切削机床的品种和规格也相当繁多,不同的机床,构造不同,加工工艺范围、加工精度和表面质量、生产率和经济性、自动化程度和可靠性也都不同。高档数控金属切削机床具备高精度、高复杂性、高效高动态加工等加工特点,能够进行汽车、航空航天、船舶等关键零部件深度加工,市场需求不断增加,市场处于供不应求的状态。金属切削是金属成形工艺中的材料去除加成形方法,在当今的机械制造中仍占有很大的比例。
智能机床相关技术已有部分实现了商品化,但是仍存在技术难点需要解决,金属切削机床的智能化,将使得多品种、小批量、定制式的智能化协同制造成为企业的主要生产制造模式,在我国由制造大国向制造强国迈进的过程中起着重要的基础支撑作用。
金属切削机床上的智能化技术主要是由数字化制造技术衍生发展而来,其主要目标是智能化的闭环加工,即通过智能传感装置将机床在加工过程中产生的应变、振动、热变形等实时状态反馈到控制器中,通过采用针对性的控制算法,对加工轨迹进行在线补偿,从而有效提高加工精度、表面质量和加工效率;通过工序智能集成和模块化加工方式缩短加工流程,提高加工效率;通过网络化技术实现机床之间、机床与人的智能交互。
目前我国机床行业处于结构调整升级的阶段,先进制造业将逐步替代传统制造业。根据国统局规上企业统计数据,2012-2019年,我国金属切削机床产量整体呈波动下降的趋势。其中2014年,我国金属切削机床产量达到近年来的最高值,85.8万台。截至2019年底,我国金属切削机床产量达39.72万台,同比上年下降18.7%,其中数控金属切削机床产量同比下降27.6%。
近年来全国金属切削机床产量在2016-2019年均呈现下降趋势,2020-2021年开始回暖。2021年12月全国金属切削机床产量为5.5万台,同比增长5.8%,同比增长率保持增长。2021年全国金属切削机床产量为60.2万台,同比增长29.2%,产量保持增长。
十四五”推动端数控机床等产业创新发展
2021全年全国规模以上工业增加值比上年增长9.6%,制造业增加值同比增长9.8%。装备制造业增加值增长12.9%,超规模以上工业3.3个百分点,实现较快增长。
国家政策支持科技创新,激励企业加大研发投入,对此起到了很大的拉动作用。例如财政部、税务总局2021年3月31日联合发布的《财政部税务总局关于进一步完善研发费用税前加计扣除政策的公告》,将制造业研发费用加计扣除比例由75%提高到100%;“十四五”规划中提出推动制造业优化升级,培育先进制造业集群,推动集成电路、航空航天、机器人、先进电力设备、高端数控机床、医药及医疗设备等产业创新发展。
日本电动机大厂日本电产(Nidec)将投资500亿日圆(合4.33亿美元),提高在中国大陆的金属切削机床产量。这些机床主要是用于生产齿轮,而日本电产希望在马达这项主要业务外扩大事业,以抓住中国大陆推动发展电动车的商机。
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