技術進步是推動現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的強大動力
電子技術的飛速進展,現(xiàn)代數(shù)字化制造技術和裝備也獲得了空前發(fā)展和廣泛應用,極大地推動了制造業(yè)勞動生產(chǎn)率的提高晒他,使制造業(yè)的發(fā)展進入了一個新時代:由主要依靠勞動能力的改善轉向主要依靠科技進步。新技術的應用使制造業(yè)勞動生產(chǎn)率的增長速度大大加快逸贾。
不斷追求勞動生產(chǎn)率的提高陨仅,是制造業(yè)永恒的主題,這是由制造業(yè)自身的生存和發(fā)展需要所決定的铝侵。國際經(jīng)合組織(OECD)的調查結果表明灼伤,價格的變化要滯后于成本的增加,從而形成“生產(chǎn)率差距”咪鲜,這是對制造業(yè)的一種長期挑戰(zhàn)狐赡。
現(xiàn)代數(shù)字化制造技術就是為了滿足制造業(yè)提高生產(chǎn)率的需求而發(fā)展起來的。作為一個完整的制造技術體系疟丙,現(xiàn)代數(shù)字化制造技術主要由數(shù)控機床颖侄、數(shù)控量儀和數(shù)控刀具(國際上習稱“現(xiàn)代高效刀具”)三部分組成。這三個子系統(tǒng)既獨立發(fā)展聋遮,又相輔相成重柄、互相促進,不斷推動制造業(yè)勞動生產(chǎn)率的提高仪丛。
以現(xiàn)代高效刀具為例汤史,盡管其價格大大高于傳統(tǒng)的標準刀具,但由于其優(yōu)良的性能卒粮,使加工質量和加工效率大幅度提高巴锄,從而使制造業(yè)提高了勞動生產(chǎn)率,降低了生產(chǎn)成本钱挺,獲得了更大收益惕拍,其效益杠桿比達到五倍以上。例如辣沧,美國每年的刀具消費額為30多億美元冤牢,而制造業(yè)因提高效率、降低成本而獲得的收益卻達到150億美元集炭。
與此同時丙者,現(xiàn)代高效刀具對解決長期困擾制造業(yè)的重大環(huán)保難題——大量使用冷卻潤滑液造成的環(huán)境污染——也提供了有效的解決途徑复斥。通過刀具基體材料和涂層技術的突破性改進,以及刀具切削參數(shù)的優(yōu)化設計械媒,使高速切削實現(xiàn)了僅使用微量潤滑液的MQL加工和完全不使用冷卻液的干式加工目锭。在發(fā)達國家,冷卻液的使用和無害化處理費用達到制造成本的15%纷捞,為刀具費用的4-5倍痢虹。實現(xiàn)微量潤滑和干式加工,對大幅降低制造成本和實現(xiàn)綠色加工發(fā)揮了決定性的作用主儡。
另外奖唯,近年來制造業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗證明,在經(jīng)濟繁榮時期糜值,為了應對需求增長丰捷、滿足市場需要,在一定條件下寂汇,通過改進刀具病往、提高效率來增加產(chǎn)能,比通過增加廠房免姻、設備和工人來擴張產(chǎn)能更為合理饭糊,而且可以大大降低經(jīng)濟低迷時期產(chǎn)能閑置的風險。
由此可見们灵,現(xiàn)代高效刀具對于充分發(fā)揮數(shù)字化制造技術的綜合優(yōu)勢稳虱,起著關鍵而不可替代的作用。
但是禀蜒,在我國數(shù)字化制造技術的發(fā)展過程中畅刑,存在一個認識上的誤區(qū):簡單地把數(shù)控機床看成是數(shù)字化制造技術的全部,認為刀具和量儀只是機床的“附件”而已题姜,只要把主機抓好了补蠢,附件就自然能跟著上去伦颊。這種認識忽略了對數(shù)控刀具和數(shù)控量儀應有的重視和投入贪庄,其結果是我國現(xiàn)代切削刀具和測量技術的發(fā)展滯后于機床的發(fā)展。國內外的發(fā)展經(jīng)驗證明青弃,數(shù)字化制造技術系統(tǒng)內部各子系統(tǒng)之間發(fā)展不平衡鞠哥,會大大影響其整體效率和效益的發(fā)揮。
在發(fā)達國家卖氨,采用高效刀具來發(fā)揮數(shù)字化制造技術的潛力已成為共識』崂樱現(xiàn)代高效刀具的開發(fā)和應用受到高度重視。從2007年我國與幾個主要發(fā)達國家機床與刀具消費額的對比(表1)筒捺,可以看出存在的巨大差異柏腻。
機床消費額:中國161.7-日本76.2-德國72.5-美國61.7
刀具消費額:中國32-日本35-德國30-美國33
可以看出纸厉,發(fā)達國家每年的刀具消費額約為機床消費額的50%左右。大大高于中國制造業(yè)刀具消費的比重五嫂。從全球范圍來看颗品,2008年,機床消費達到850億美元的水平沃缘,而刀具消費也創(chuàng)下了210億美元的新高躯枢,刀具消費與機床消費比重的全球平均水平約為25%。在我國槐臀,機床消費已連續(xù)七年高居世界第一锄蹂,2008年更達到了194.4億美元的創(chuàng)記錄水平。我國刀具消費額也首次超過各主要發(fā)達國家水慨,達到40億美元得糜。但是,相對于我國制造業(yè)龐大的機床消費規(guī)模而言步蛮,刀具消費水平仍大大偏低遂冰,僅為機床消費的20%。這一比重不但遠低于發(fā)達國家西寸,也低于世界平均水平则涎。這就說明,在我國的刀具消費中枢慰,廉價而低效的傳統(tǒng)刀具仍占主流沈席,機床功能遠未得到充分發(fā)揮,制造業(yè)提高勞動生產(chǎn)率的潛力巨大艾维。這既是中國工具工業(yè)的差距所在谭迄,也是中國工具工業(yè)的用武之地。發(fā)展現(xiàn)代高效刀具赠戏,替代廉價怔樊、低效的傳統(tǒng)刀具,是中國制造業(yè)提高競爭力的必由之路安粤。
國際贫宫、國內現(xiàn)代工具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展簡況
在國際上,現(xiàn)代高效刀具(國內習慣稱為“數(shù)控刀具”)是伴隨著現(xiàn)代制造業(yè)的需求而發(fā)展起來的枝誊。在上世紀六况芒、七十年代,各主要發(fā)達國家先后完成了后工業(yè)化發(fā)展階段叶撒,進入了新經(jīng)濟時代绝骚。信息技術迅速滲透到各行各業(yè)。在制造業(yè)祠够,以現(xiàn)代數(shù)字化制造技術和裝備替代和更新傳統(tǒng)技術和裝備也成為潮流压汪。在此背景下粪牲,過去與機床配套的、千篇一律的傳統(tǒng)標準刀具已經(jīng)完全不能適應制造業(yè)新的發(fā)展需要止剖。于是虑瀑,大約在三十年前,發(fā)達國家的工具工業(yè)在制造業(yè)新需求的強勁帶動下滴须,經(jīng)歷了一場從生產(chǎn)傳統(tǒng)標準刀具到現(xiàn)代高效刀具的深刻變革舌狗。首先,在轎車制造業(yè)扔水,大量采用“高精度痛侍、高效率、高可靠性和專用化”的現(xiàn)代高效刀具替代傳統(tǒng)標準刀具兔升,使生產(chǎn)效率獲得極大提高葱山。從此,現(xiàn)代高效刀具的發(fā)展勢如破竹胃余,迅速推廣到各行各業(yè)近陈,成為工具技術發(fā)展的主流。
現(xiàn)代高效刀具是現(xiàn)代數(shù)字化制造技術的一個有機組成部分没撒,其中包括作為主流產(chǎn)品的硬質合金刀具和正在發(fā)展中的超硬刀具(金剛石紊埂、立方氮化硼刀具),以及應用于特定領域的高速鋼刀具胆叁。在發(fā)達國家庶消,硬質合金刀具已占全部刀具銷售的70%以上。
現(xiàn)代高效刀具使用領域廣泛轻迹,汽車工業(yè)和通用機械行業(yè)是其最大的消費者媚哪,航空航天工業(yè)緊跟其后,名列第三祭昏。
在我國耙厚,直到上世紀末,現(xiàn)代高效刀具一直發(fā)展緩慢岔霸。工具工業(yè)向制造業(yè)提供的基本上是傳統(tǒng)的標準高速鋼刀具和少量硬質合金刀具薛躬,相當于發(fā)達國家三十年前工具工業(yè)轉型前的水平。但進入新世紀以來秉剑,隨著我國新一輪的經(jīng)濟增長泛豪,制造業(yè)現(xiàn)代化的步伐加快稠诲,我國數(shù)字化制造技術和裝備(包括數(shù)控機床侦鹏、配套功能部件、數(shù)控量儀和現(xiàn)代高效刀具)也獲得了快速發(fā)展臀叙。上世紀末略水,我國金切機床年產(chǎn)量已達19萬臺价卤,但其中數(shù)控機床僅有1.4萬臺;當時渊涝,以新型硬質合金刀具為代表的現(xiàn)代高效刀具亦不足全部刀具銷售的15%慎璧,且水平較低。到2007年跨释,我國數(shù)控機床產(chǎn)量已達到12.32萬臺要捐,產(chǎn)值數(shù)控化率達到43.7%;與此相匹配的高效硬質合金刀具的比重亦上升到占全部刀具銷售的40.3%蝎疹。由此可見抽述,進入新世紀以來,我國數(shù)控機床和高效刀具取得了快速發(fā)展边饿。目前使城,國產(chǎn)化的現(xiàn)代高效刀具已經(jīng)批量進入汽車、模具值舀、航空航天蛆骨、發(fā)電裝備、通用機械等各個行業(yè)裙澎。部分產(chǎn)品的性能已達到或接近國際先進水平洒妈,有效地打破了進口刀具在一些領域的壟斷地位,為我國高效刀具市場的規(guī)范競爭作出了貢獻艘彭。
更須指出的是申建,國產(chǎn)高效硬質合金刀具的發(fā)展突破了長期徘徊不前的局面,獲得了高速發(fā)展乘碑,連續(xù)幾年增長率都超過30%挖息,遠高于傳統(tǒng)高速鋼刀具的增長速度。這種可喜的變化標志著兽肤,進入新世紀以來套腹,我國工具工業(yè)已經(jīng)開始了從傳統(tǒng)標準刀具向現(xiàn)代高效刀具的轉型,進入了嶄新的發(fā)展軌道资铡。當然电禀,工具行業(yè)近年來取得的進展,與制造業(yè)的發(fā)展需要相比仍有很大差距笤休。廣大工具企業(yè)必須認清發(fā)展趨勢尖飞,堅定不移地加速現(xiàn)代高效刀具的發(fā)展進程。
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