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中國臺灣數控機床工業的發展與變遷

機床是制造機械的機械,被稱為“工作母機”,是制造業的核心,一切制造其源頭就是機床。中國臺灣的機床工業產值占其一般機械裝備產值的16%,占中國臺灣島內生產總值的0.91%。中國臺灣的機床工業的發展變遷可分為以下幾個階段:
一、1945~1970年機床工業的初期階段
抗日戰爭勝利后,中國臺灣機床工業尚處于萌芽期,1950年機器公會的機床產品僅有車床、刨床、沖床、剪切和滾齒機等。中國臺灣機械公司和中國臺灣造船公司兩大公司所擁有的機床僅341臺。經過1961~1964年、1965~1968年和1969~1972年的三、四、五期“四年經建計劃”,臺中精機、建德工業、高鋒機械、大立機器、永進機械、高明工業和瀧澤等一批機床制造公司的成立,中國臺灣機床制造業開始形成產業。
1970年中國臺灣機床生產的代表性廠家是:車床:楊鐵工廠、臺中精機等;銑床:永進機械公司等;沖床:金半機器等;鏜床:遠東機械等。
二、1971~1980年數控化初期
中國臺灣機床制造業的發展,推動了機床出口,中國臺灣政府為支持機床出口,1977年制定了機械外銷貸款法案,規定出口貸款zui高可貸90%,分7年分期償還貸款。以至中國臺灣機床出口迅猛增長,1980年機床出口金額較1971年增長了24倍;1971~1980年的十年中,年平均出口增長率達40%以上。
1. 機械工業發展方案
1978年,根據機床工業具有產業關聯度大、能源消耗量小、技術密集高、附加值高和市場廣闊的原因,中國臺灣經建會選定發展機械工業,并制訂了“機械工業發展方案”。中國臺灣經濟部推進引進新技術、新設計,運用租稅金融措施,引導機床產業的現代化發展。諸如:建立精密齒輪中心,協助業界發展精密機床;聘請國外專家,解決中國臺灣企業所面臨的困難;制定融資辦法,協助業界引進新技術;辦理長期貸款,解決進口精密機床資金;鼓勵業界購買中國臺灣產機床,擴大內銷貸款;鼓勵業界拓展外銷市場,給予出口貸款支持等。
這期間精密機床產品主要有:數控車床、數控銑床、鏜床、龍門機床和銑床等。
2. 新產品研發
在這期間,中國臺灣機床制造業特別注重新產品的研發工作。1974年楊鐵工廠研發了中國臺灣*數控車床。1975年中國臺灣工業研究院機械所購置了3臺數控機床樣機,并公開展示,以供機床制造業界觀摩學習;1978年該所機床中心研制精密齒輪中心,為業界提供服務。1979年中國臺灣機床制造業研發了立式加工中心,永進機械研發完成數控銑床;1980年遠東機械研發完成數控鏜床、新德公司研發了數控磨床。但這時數控機床的關鍵配套部件,如數控系統、伺服電機、滾珠絲杠、自動換刀裝置等均由島外進口。
3. 拓展海外市場
中國臺灣機床制造業自1973年起,即組團參加日本金屬加工機械展覽會;1976年組團進軍美國芝加哥展會,其目的都是為了拓展中國臺灣機床的海外市場。
三、1981~1990年數控機床發展的成熟期
根據日本發展電子工業和精密機械工業的作法(見注),1982年中國臺灣把機床工業確定為“策略性工業”。策略性工業的選擇條件為:關聯度大;市場潛力大;技術密集及附加值高;配合生產自動化,提高生產力,提升產品度量;節約能源及防治污染等。中國臺灣機床產品納入策略性工業項目的有:數控機床;精密機床(包括高精度車床、高精度磨床、工具磨床及鏜床等)。這一法案的實施,有力地推進了中國臺灣數控機床的發展,十年間數控機床的產值增長了19倍,年平均增長率為38%以上。
1982年,工研院機械所與企業合作,從事數控機床的研發,在當年的機械展覽會上,楊鐵與機械所同期推出了臥式加工中心。楊鐵公司的hsmc650臥式加工中心,主軸功率15馬力,轉速4500r/min,工作臺尺寸650mm×650mm;機械所mc15h臥式加工中心,主軸功率15馬力,轉速2400r/min,工作臺尺寸762mm×762mm。
這期間各類數控機床的代表性生產廠商是:臥式加工中心:楊鐵、連豐、高鋒等;立式加工中心:楊鐵、永進、大立、臺中精機、白偉、高明等;數控銑床:永進、大五、高鋒、臺中精機等;數控車床:楊鐵、臺中精機、遠東、大同、東臺精機、程泰等;數控磨床:新 德、富裕、建德等。
自1986年5月,美國基于國家安全為由,針對日本、德國、中國臺灣、瑞士等4個國家和地區對美機床產品出口設限。中國臺灣被迫于同年12月與美方達成自動設限協議。設限產品包括:加工中心、銑床、數控車床、普通車床等,設限期為5年。隨后于1991年面臨設限解禁之際,美國又以其機床須進行調整而延期兩年。先后長達7年的向美機床出口限設到1993年底才告結束。
1989年,在中國機床工具工業協會在上海舉辦的中國機床展覽會(cimt)上,中國臺灣區機器工業同業公會正式組團來大陸參觀,開始了兩岸機床業界的交往,并參加了“海峽兩岸機床業界懇談會”,從而開展了兩岸同業間的密切交流。
四、1991~2000年中國臺灣機床工業的化時代
這期間,為促進中國臺灣機床工業的發展,進一步擴大海外市場,中國臺灣地區政府推行了一系列促進機床產業發展的重要政策。如1990年“促進產業升級條例”中,鼓勵采用自動化設備,研發人員的培訓、創建品牌等。1991年的“新興工業發展方案”將精密機械與自動通訊等列為新興工業。同年的“推動工業自動化”法案,以租稅獎勵和優惠融資鼓勵生產廠商采用自動化設備。1991年的“主導性新產品開發輔導辦法”,中國臺灣政府提供開發廠商50%的資助款;以及“開放對外勞工法案”,解決制造業面臨的勞動力短缺問題等一系列政策、法規。
歐盟自1995年1月1日,開始強制實施機械安全指令89/39z,要求機床廠商必須依照歐盟安全標準,進行產品設計,采購合格的零部件,生產、裝配符合歐盟規定的安全機床,貼ce標志后,才能在歐盟市場銷售。中國臺灣機床制造廠家加緊了ce標志認證工作,以確保歐盟市場。
這期間,中國臺灣機床工業在產品與技術的研發方面主要有: ~1985年:數控車床、立式加工中心、數控銑床、數控平面磨床;1985~1990年:誤差補償技術、高性能加工中心、精密車床;1990~1995年:fmc/fms、高速進給技術、線切割機、內藏式電主軸、線性滑軌、車銑復合機床、溫升熱變形補償技術;1995~2000年:pc控制技術、多軸化技術、五軸加工機床;2000年~ :超高速主軸技術、臥式五軸加工中心、多軸車床復合機床、高精度加工技術、智能化監控技術、直線電機應用技術等。
五、2001~2005年進入化時代的中國臺灣機床工業
進入21世紀,由于中國臺灣機床工業發展較快,其年產值達千億元新臺幣,且出口量達80%。中國臺灣政府相應減少了對機床產業的支持,只在新產品研發和科技專項等方面給予適當的補助。
到2004年,中國臺灣地區機床出口排名已經升到*4位,占機床出口產值的9.2%,僅次于德國、日本和意大利。
世界機床技術朝著高精、高速、復合、環保、智能化發展的今天,中國臺灣機床工業的技術研發工作也進入了新的階段,這時期開展的技術研發項目主要有:
• 20000r/min以上的高速主軸
• 納米加工技術
• 100m/min以上高速進給直線電機應用技術
• 多軸車銑(銑車)復合加工機床
• 高性能臥式加工中心
• 無液壓系統的綠色產品
• 干式切削技術
• 人機界面
• 遠程監控與維修技術等。
在中國臺灣機床工業發展的同時,中國臺灣機床關鍵零部件制造業也取得了較快發展,提高了島內自主配套能力,有力支撐了中國臺灣數控機床的發展。
小結
從1966年到2004年的38年間,中國臺灣機床工業機床產量增長了760倍,年均增長20%;機床產值與30年前的1974年相比增長了72倍,年均增長16%。中國臺灣機床出口值與20年前的1984年相比增長了9.3倍,年均增長12.5%。
中國臺灣機床工業未來的發展方向必須是以中數控機床為主導,且要進一步擴大各代表性產業的*。為此,要以日本數控機床發展為主要研究對象,加速發展高速、高精數控機床,車銑及銑車復合加工機床,臥式加工中心和龍門加工中心,五面加工中心和五軸 加工中心,線切割機床、精密靈敏控鏜床、精密數控磨床以及光電產業用機械等產品。加強數控機床軟件的開發,提升遠程監控與診斷、維修能力。進一步拓展新興市場,如印度、巴西、俄羅斯等,擴大代表性產業如汽車、模具、航天、一般機械以及輕金屬加工等市場的占有份額。

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