原標題：從傳統制造到數字化智能化 山東機床產業強"基"突圍

來源：大眾日報

圖為濟南二機床自動化產品生產車間。

圖為普魯特機床的車間。

圖為威達重工的柔性生產線。

圖為山森數控的數控系統和刀庫項目(項目廠區)。

在濟南，有著80多年歷史的濟南二機床，是全球壓力機產能、規模最大的企業，今年1-5月經營總收入同比增長53.5%；

在德州，同樣有著80多年歷史的山東普利森集團，多年來專注機床細分市場，去年被工信部認定為“專精特新小巨人”企業；

在滕州，277家機床企業集聚，年產各類機床10萬余臺（套），是“中國中小機床之都”，產業密度全國罕見……

作為“工業母機”，機床的應用場景遍地皆是，小到手機、電視，大到高鐵、飛機，精細如醫學植入物等，都離不開機械制造和機床產業。今年以來，機床行業回暖趨勢明顯。在全國機床產業版圖上，山東機床占據著重要一席。8月下旬，首屆世界先進制造業大會將在濟南召開。機床行業轉型之路走得怎么樣？下一步的著力點何在？記者近日蹲點省內多家機床企業，帶來這篇調查報道。

生產“生產線”

“我們想訂購幾臺生產液壓閥的機床。”今年年初，位于滕州的山東威達重工股份有限公司接到了某機械企業的一份訂單。

最終，威達重工提供了這樣一套解決方案：“4臺立式加工中心+1個機器人”的全自動液壓閥生產線。

“對生產企業來說，以前需要分批購買4臺設備，還需要多人來操作，現在1人操作多臺設備，自動上下料。”威達重工電器技術部部長王亮說，這里面最難的是工藝流程再造。

“我是老魯南機床廠改制后出來的。”威達重工副總經理雷祥元說，“當時，企業產品作了一個大幅度調整，由過去的農機產品調整為生產機床，至今已經20年了。”

進入機床行業，威達重工迎來了行業發展的“黃金十年”。但2011年以后，機床行業進入下行通道。

在“中小機床之都”光環背后，滕州機床產業提檔升級迫在眉睫。于是，滕州有規劃地引導本土龍頭企業做品牌，引導小企業做配套，機床企業數量不斷減少，產值卻不斷翻番。其中，威達重工一躍成為全國機床工具行業30強企業。

王亮說：“企業要生存下去，肯定得適應市場變化。因此，我們逐漸形成了一個傳統，也可以說是一個強項，那就是根據客戶實際需求來調整機床產品，不僅‘定做’通用機床，還可以根據客戶生產的產品，來定做適合他們的專用機床。”

目前，威達重工有七八十人的研發團隊，每年研發投入占銷售收入的4.8%-5%，為客戶提供個性化定制服務和解決方案。

“通俗點來說，就是客戶需要做一個零件或一個產品，有的客戶甚至只知道某個產品，至于用什么設備去做、怎么做得好，由機床企業提供解決方案。”雷祥元說，這就要求技術人員有較高的專業技術水平。

去年，南方某企業向威達重工訂購一條縫紉機生產線，并提出了具體要求：一是生產效率高，出貨量要大；二是工作人員要少。

在跟企業溝通交流的基礎上，研發人員“破解”工藝流程，設計出一條23臺機床的生產線。“我們把過去七八十臺機器的工藝融入進來。”王亮說，從單臺設備來說，技術含量不是很高，但是把它們整合成一條生產線，生產效率就提升上來了。

目前，威達重工生產線類產品占10%左右。雷祥元說，企業發展的方向，就是圍繞客戶需求，在單機類產品方面，朝著高精、高速、重型、重切方向發展；在生產線類產品方面，朝著智能化、柔性化、信息化方向努力。如今單機產品市場競爭激烈，生產線類產品因門檻較高，競爭力強，附加值也更高。

他說，客戶對智能化的需求會越來越高。過去的老工廠，一臺機床一個人或兩個人操作，人力成本較高，生產效率較低。現在，生產線類的產品，要有智能化、信息化等功能，有的甚至達到無人車間或者“黑燈工廠”要求，這是未來的發展方向。

2020年，威達重工銷售收入6.3億元，今年預計銷售收入將超過8億元。“十四五”末，企業年銷售收入預計達到25億至30億元。

“艱辛”的創新

夏日細雨中，記者走進位于滕州的山東普魯特機床有限公司，眾多機床鑄件露天置放在廠房外，經受著風吹日曬雨淋。

這樣一個場景，展示著機床鑄件最原始的自然時效處理方式。

普魯特機床副總經理陳華清說，鑄件最原始的處理方式就是放到露天環境下“風吹雨淋”，通過自然力量讓其內部的殘余內應力慢慢釋放出來，完成“自然時效”之后，材料更趨于穩定，機床的穩定性會更高。

自然時效是最古老的時效方法。這種方法簡單易行，但生產周期長，占用場地大。因此，國內多數機床企業采用自然時效、人工時效和震動時效多種組合方式進行。

山東省機械設計研究院、齊魯工業大學（山東省科學院）機械與汽車工程學院黨委書記林江海說，現在國產機床，無論是大型的加工中心，還是小型精密機床都有了，但由于諸多因素，其加工精度、可靠性、穩定性等多項指標仍待提高。與之相對應的是，我國高檔數控機床的國產化率不足10%。

一臺好的機床，需要全產業鏈“齊步走”，基礎部件決定功能部件，功能部件又決定主機性能，更需要原材料、刀具等一系列基礎工業的全面提升。這個過程充滿了艱辛。

在全國最大的數控面板、智能電盤配套企業——山東山森數控技術有限公司車間，每年都有十幾項專利在這里誕生。

“傳統電盤每人每天僅能裝配一臺，節點較多且容易接錯，機床60%電氣故障因此產生，但智能電盤安裝僅需10分鐘。”山森數控副總經理孫強說，“我們企業利潤主要還是依靠研發。如果產品不研發、不更新、不進步，我們憑什么占有市場？現在，我們在機床電器配套件領域市場占有率達到80％。”

2020年，山森數控銷售收入1.2億元，研發投入占銷售收入的9.1%。總工程師張啟甲說，公司員工257人，其中專職研發人員就有69人，研發的國內首臺（套）智能電盤產品，從2011年開始研發，到產品試制、客戶試用、產品調整等，用了近8年時間。

“看似尋常的數控面板、智能電盤，背后就是不斷創新。比如，引入銀漿導電式薄膜按鍵工藝，解決了傳統按鍵觸點容易老化的問題，按鍵使用壽命從100萬次提升到500萬次。”孫強說。

機床行業要補短板，僅靠頭部企業不行，還需要用戶需求引領、產學研用一起發力。

在采訪中，有2家數控機床企業負責人，不約而同地反映了企業人才培養問題，如招聘一線工人困難。對于規模不大的民營企業來說，機床行業一直是低利潤率行業，如何吸引技術人才進來還能留得下？

目前，普魯特機床與山東大學、西安交通大學等共同承擔的重大科技創新工程課題正有條不紊地推進。“我們與高等院校、科研院所建立長期產學研合作關系，發揮雙方資源優勢，對具有市場競爭力的新技術、新產品進行聯合攻關，助力公司產品提檔升級。”陳華清說。

普魯特機床技術負責人楊海賓說：“通過與西安交大合作，我們自主研發的這臺精密鏜銑復合加工中心，采用定制式全閉環光柵控制，整機的精度等級顯著提升。”

強“基”之戰

有企業人士指出，機床品質提升的關鍵不在整機，而在于關鍵零部件。如何縮小差距？就在于以應用為基礎的可持續創新。

7月10日，在山東普利森集團公司重型機床車間，兩臺“八軸五聯動車銑復合加工中心”正在裝配中：一臺采用進口基礎零配件，一臺全部采用國產零配件，將用來對機床的性能、精度、可靠性進行對比實驗。

林江海說，機床要進行“中試”，不能直接放到用戶那兒去，科研機構要有針對性地進行專業試驗。此外，還應該建立數控機床的技術創新中心，針對一些關鍵的共性技術來組織協同攻關。“在裝備制造業領域，需要更深層次的創新實踐，更加關注強化產業基礎。”

此前，普利森集團在數控系統、滾珠絲杠、電動刀架等國產機床功能部件方面進行了應用嘗試。“去年，我們在主機上安裝某國產數控系統，進行了對比實驗，并在年底提出了14項改進清單，其中10項已經得到了落實，2項正在改進中。”普利森集團總經理張志明說。

此外，機床在應用中改進提升非常重要。王亮說：“如果機床沒有應用場景，不能一臺一臺地去發現問題、改進問題，誰也無法取得進步。”

今年1月1日，濟南二機床集團有限公司牽頭成立了12家機床產業鏈上下游單位組成的聯合體，開始國家新材料生產應用示范平臺建設項目。這背后是一場國產高檔精密數控機床的強“基”之戰。

這個聯合體匯集了山東、江蘇、江西、河南、湖北、重慶的12家行業龍頭企業和科研院所。其中，絲杠由南京工藝裝備制造有限公司承接，主軸由襄陽東捷精機承接，刀具方面是章源鎢業，超硬砂輪是淄博泰山磨料磨具公司。此外，還有山東大學的4個團隊作為強大的技術支撐。

這樣的“強強合作”，在機床行業還是第一次。濟南二機床有關負責人說，這個材料平臺，將圍繞提升高檔數控機床的高精度、高剛度、高穩定性、高保持性等幾個方面，提升絲杠和導軌、主軸用合金鋼、刀具及模具用材料、基礎結構件用材料這四類機床關鍵材料，并在高檔數控機床上進行驗證和試驗。

工欲善其事，必先利其器。破解機床產業的關鍵“痛點”，需要制造業整體能力的一次“涅槃”。

“突圍”路徑

濟南二機床，世界三大汽車沖壓制造商之一。

濟南二機床副總經理趙晉榮說，汽車制造包括沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大工藝，其中汽車車身70%的零件由沖壓形成。以前，汽車沖壓裝備的高端市場一直被國外企業占有。瞄準這一痛點，濟南二機床每年將銷售收入6%以上投入研發，先后攻克330多項關鍵技術，最終實現了對發達國家市場的突破。

目前，濟南二機床在國內汽車大型沖壓市場占有率80%以上，國際市場占有率達35%以上。今年以來，公司又獲得汽車新能源領域沖壓線，國際市場贏得日本、馬來西亞大型沖壓線等多個訂單。

如何實現高端沖壓機床突破？趙晉榮說，這不是某一項技術的成果，而是這十幾年來心無旁騖、持之以恒去做的結果。“沒有經歷過的人，很難體會我們的艱辛。”

大型機床龍頭企業持續攻克關鍵技術，在機床全產業鏈各環節，細分領域的“隱形冠軍”也在破局。

位于德州的普利森集團，更加專注細分市場，是深孔類加工機床、油缸車床國家行業標準編制單位，其深孔機床關鍵技術研發與世界一流企業保持同步。

普利森集團副總經理盧傳杰說，在這兩類優勢產品上，普利森堅持“高門檻、高技術含量”開發原則，除主機外，同步進行刀輔具研究，為復雜內孔或特殊加工材料零件提供整套解決方案。“大到直徑1.2米以上、長20米的深孔，小到直徑1.5毫米、長100毫米的微孔，我們的設備都能加工。從深孔鉆鏜精度來說，過去每米偏斜1毫米以內就算是合格。現在，許多精密零件每米偏斜0.1毫米以內才算合格，在精度上提高了10倍。”

林江海說，山東傳統裝備制造業量大面廣，門類齊全，占據裝備工業產值70%以上。強化機械制造業基礎再造，“工業母機”機床的發展至關重要，對裝備制造業來說，它具有戰略性產業地位。同時，解決機械裝備數字化智能化問題，機床更是首要課題。

中國工程院院士李培根形象地將智能裝備看作是物理“生命體”。“一個智能機床應該能夠通過自身的某些狀態數據，如震動、位移、溫度等，感知自身的工作狀態是否正常，是否需要進行維護。”李培根說，智能機床能夠自動補償因部件運動產生的熱量和室內環境溫度變化而產生的定位誤差。

智能化理念深入，機床正走向數字化、智能化。（完）

[責任編輯：楊凡、崔中連]

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