機床的生命周期主要包括設計、制造和使用3個階段,是一個復雜的系統(tǒng)工程。當前,國產機床制造企業(yè)存在諸多問題:在設計階段,機床機械結構多參照展會和技術手冊,仿制同類型機床,其靜、動剛度需通過經驗公式估算、反復修正和改進才能達到設計要求,這種被動設計方式周期長、投入大、缺乏主動性。在伺服控制系統(tǒng)方面,國產機床特別是數(shù)控機床主要選擇S工EMENS,F(xiàn)ANUC及HE}ENHAIN等產品,其選型僅依靠功率、扭矩等幾個基本參數(shù),這些系統(tǒng)也少量功能和少量參數(shù)對國產機床開放和使用,幾乎是一個“黑箱子”。
在機床制造階段,機床幾何精度由于缺乏主動設計手段,往往需要裝配過程的反復調試、矯正予以。另外,國產機床機械系統(tǒng)的裝配工藝也沒有定量化的指導原則,批量生產的機床精度一致性得不到,其動態(tài)特性差異很大,無法準確預知。對于伺服控制系統(tǒng),國內企業(yè)只能參考提供的調試手冊,對對象本身的運行機理并不清楚,一些功能模塊不知如何使用,總是處在被動境地。在機床使用階段,由于國內機床制造企業(yè)缺乏對用戶工藝的了解研究,而數(shù)控機床用戶也僅僅關注加工生產,缺乏對機床特性和加工性能的認識,在加工工藝的制定和參數(shù)選擇上,多憑工藝人員的習慣和經驗,缺乏理論性、定量化的指導原則,造成機床加工效率很低、人力和物力資源的嚴重浪費。目前,這種國產數(shù)控機床與用戶加工工藝沒有深入結合的局面造成好機床用不好、也造不出好機床的困境,沒有形成“工藝牽引裝備,裝備支撐工藝”的良性循環(huán)。
國內機床制造企業(yè)長期處于這種被動局面,究其原因,是沒有掌握機床整機設計、制造和使用的核心技術,其根本是缺乏技術和創(chuàng)新能力。在,S工EMENS在招攬成千上萬的工程師、人員為其工作,日本NSK公司的實驗室面積與生產面積達到1:1,美國GE公司的實驗室環(huán)繞巨大的裝配車間,數(shù)倍于生產面積,形成一個實驗城……這些化公司從關鍵技術攻關、產品、市場銷售到最終樹立,非常注重各個環(huán)節(jié)密切協(xié)作、緊密配合,遵循只有做好基礎知識儲備和人才,才能擁有的的規(guī)律,也才有今日舞臺上的主導地位。反觀國內機床制造企業(yè),政策上過分追求效益和業(yè)績,口號上時時不忘創(chuàng)新,而在人才培養(yǎng)和技術積累這些重要環(huán)節(jié)上政策不凸顯,持續(xù)性不足:相關技術資料嚴重稀缺;大部分廠房都用于一線制造和裝配,而用于設計的實驗室、室卻是少之又少;人才更是鳳毛麟角,技術人員忙于應付項目報告。同時,在為數(shù)不多的企業(yè)實驗室中,相關人員被商用軟件束縛了思維和手腳,一臺機床的設計與分析全部依賴商用軟件,盡管軟件操作嫻熟,但對軟件背后的力學、電磁學、控制論等基礎理論知識缺乏深究,也無法研制出一臺好的數(shù)控機床。當前,需清醒地認識到,僅僅熟練掌握商用軟件的使用根本無法幫助掌握機床設計、制造的核心技術。另外,創(chuàng)新不是一蹦而就的,而是對知識、技術長期積累的必然結果,這在數(shù)控機床這種技術密集型產品上更是如此。對比之下,機床企業(yè)缺少知識積累、人才儲備和技術,就談不上技術突破和創(chuàng)新?,F(xiàn)在,機床產業(yè)正處在實施制造強國戰(zhàn)略布局的前沿,院所需發(fā)揮基礎研究的能力,盡快取得核心關鍵技術的突破,并與企業(yè)緊密合作,大力推進數(shù)控機床的設計、制造以及使用中相關核心技術的,這樣才能看到國產機床實現(xiàn)“彎道超車”的希望。