1 數控機床與生產線改造業(yè)的市場

1. 數控機床的改造市場
2. 進口設備和生產線的數控化改造市場
我國機床總量380余萬臺，而其中數控機床總數只有11.34萬臺，即我國機床數控化率不到3%。近10年來，我國數控機床年產量約為0.6～0.8萬臺，年產值約為18億元。機床的年產量數控化率為6%，年產值數控化率為12%(后兩項日本分別為31.6%和75.4%)。而且數控機床中經濟型數控機床占80%以上，自動機床等高級機床不多。我國機床役齡10年以上的占60%以上；10年以下的機床中，自動/半自動機床不到20%，F(xiàn)MC/FMS等自動化生產線更屈指可數(美國和日本自動和半自動機床占60%以上)。可見我們的大多數制造行業(yè)和企業(yè)的生產、加工裝備絕大數是傳統(tǒng)的機床，而且半數以上是役齡在10年以上的舊機床。即使是數控機床，多數是經濟型數控機床，生產裝備和技術陳舊而落后。用這種裝備加工出來的產品普遍存在質量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展。所以必須大力提高機床的數控化率。
據專家預測，到2000年，我國數控機床消費額可達240.2億元。這些需求一方面通過購置新設備來滿足，另一方面，如果充分利用我國的現(xiàn)有的存量資產，用更新改造后的設備替代和減少購置新設備，可以起到事半功倍的效果。以240.2億元的需求量估計，即使10%的需求通過設備的再生改造來實現(xiàn)，每年也有24億元的市場。
我國自改革開放以來，很多企業(yè)從國外引進技術、設備和生產線進行技術改造。據不完全統(tǒng)計，從1979～1988年10年間，全國引進技術改造項目就有18446項，大約165.8億美元。
這些項目中，大部分項目為我國的經濟建設發(fā)揮了應有的作用。但是有的引進項目由于種種原因，設備或生產線不能正常運轉，甚至癱瘓，使企業(yè)的效益受到影響，嚴重的使企業(yè)陷入困境。為了充分利用這些設備和生產線，我們對部分引進10年以上、與機械行業(yè)有關的技術改造項目進行了一次調查。我們了解到一些設備、生產線從國外引進以后，有的消化吸收不好，備件不全，維護不當，結果運轉不良；有的引進時只注意引進設備、儀器、生產線，忽視軟件、工藝、管理等，造成項目不完整，設備潛力不能發(fā)揮；有的甚至不能啟動運行，沒有發(fā)揮應有的作用；有的生產線的產品銷路很好，但是因為設備故障不能達產達標；有的因為能耗高、產品合格率低而造成虧損；有的已引進較長時間，需要進行技術更新。種種原因使有的設備不僅沒有創(chuàng)造財富，反而消耗著財富。
這些不能使用的設備、生產線是個包袱，也是一批很大的存量資產，修好了就是財富。只要找出主要的技術難點，解決“卡脖子”的關鍵技術問題，就可以最小的投資盤活最大的存量資產，爭取到最大的經濟效益和社會效益。這也是一個極大的改造市場。

2 數控化改造的內容、技術與原則

1. 國外改造業(yè)的興起
2. 數控化改造的內容
3. 數控化改造的利弊
在美國、日本和德國等發(fā)達國家機床工業(yè)處于不景氣的今天，它們的機床改造卻是作為新的經濟增長行業(yè)，生意盎然，處在黃金時代。由于機床以及技術的不斷進步，機床改造是個“永恒”的課題。我國的機床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進入到以數控技術為主的新的行業(yè)。在美國、日本、德國，用數控技術改造機床和生產線具有廣闊的市場，已形成了機床和生產線數控改造的新的行業(yè)。在美國，機床改造業(yè)稱為機床再生(Remanufacturing)業(yè)。從事再生業(yè)的著名公司有：Bertsche工程公司、ayton機床公司、Devlieg-Bullavd(得寶)服務集團、US設備公司等。美國得寶公司已在中國開辦公司。在日本，機床改造業(yè)稱為機床改裝(Retrofitting)業(yè)。從事改裝業(yè)的著名公司有：大隈工程集團、崗三機械公司、千代田工機公司、野崎工程公司、濱田工程公司、山本工程公司等。
機床與生產線的數控化改造主要內容有以下幾點：
其一是恢復原功能，對機床、生產線存在的故障部分進行診斷并恢復；其二是NC化，在普通機床上加數顯裝置，或加數控系統(tǒng)，改造成NC機床、CNC機床；其三是翻新，為提高精度、效率和自動化程度，對機械、電氣部分進行翻新，對機械部分重新裝配加工，恢復原精度；對其不滿足生產要求的CNC系統(tǒng)以最新CNC進行更新；其四是技術更新或技術創(chuàng)新，為提高性能或檔次，或為了使用新工藝、新技術，在原有基礎上進行較大規(guī)模的技術更新或技術創(chuàng)新，較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。
考核數控化改造的標準如下：
1. 改造的投入在新機床價格的30%以內，并能取得70%～80%使用效率，認為是成功的；,li>改造投入費的回收期，低于購置新機床投放費的回收期(一般為5～6年)的一半以下(一般為2～3年)，改造是有價值的。
2. 也有例外。如某項工程的關鍵設備，如果從外國購置，其供貨時間與價格都無法接受的情況，其改造評價標準應另行考慮。
1. 減少投資額、交貨期短
   同購置新機床相比，一般可以節(jié)省60%～80%的費用，改造費用低。特別是大型、特殊機床尤其明顯。一般大型機床改造，只花新機床購置費用的1/3，交貨期短。但有些特殊情況，如高速主軸、刀具自動交換裝置、托盤自動交換裝置的制作與安裝過于費工、費錢，往往改造成本提高2～3倍，與購置新機床相比，只能節(jié)省投資50%左右。
2. 機械性能穩(wěn)定可靠，結構受限
   所利用的床身、立柱等基礎件都是重而堅固的鑄造構件，而不是那種焊接構件，改造后的機床性能高、質量好，可以作為新設備繼續(xù)使用多年。但是受到原來機械結構的限制，不宜做突破性的改造。
3. 熟悉了解設備、便于操作維修
   購買新設備時，不了解新設備是否能滿足其加工要求。改造則不然，可以精確地計算出機床的加工能力；另外，由于多年使用，操作者對機床的特性早已了解，在操作使用和維修方面培訓時間短，見效快。改造的機床一安裝好，就可以實現(xiàn)全負荷運轉。
4. 可充分利用現(xiàn)有的條件
   可以充分利用現(xiàn)有地基，不必像購入新設備時那樣需重新構筑地基。同時工夾具、軟件程序、樣板及外圍設備也能再利用。以加工中心為例，工藝裝備的費用一般要占整個機床售價的10%以上。
5. 可以采用最新的控制技術
   可根據技術革新的發(fā)展速度，及時地提高生產設備的自動化水平和效率，提高設備質量和檔次，將舊機床改成當今水平的機床。

3 數控化改造實例

掛靠在中科院沈陽計算所的高檔數控國家工程研究中心，是數控系統(tǒng)研究開發(fā)和工程化的國家工程中心。該中心研制成功我國第一臺高檔數控系統(tǒng)藍天一號；解決了我國高檔數控系統(tǒng)從無到有的問題；“八五”期間，該中心承擔并完成了5項高檔數控系統(tǒng)的國家攻關項目、兩項中科院重大項目，前后形成了藍天(LT)數控產品4個系列13種型號。

該中心藍天高檔數控取得了許多國內第一：是我國第一臺高檔數控系統(tǒng)；取得了我國第一個高檔數控軟件版權；裝備了我國第一臺五軸聯(lián)動加工中心；五軸聯(lián)動加工出我國第一個高檔葉輪；裝備了我國第一臺雙過程曲軸銑床；裝備了我國第一臺非球面光學鏡片加工中心；是我國第一個批量出口的高檔數控系統(tǒng)。

幾年來，數控中心以藍天系列數控系統(tǒng)為主，采用多種數控技術，成功地改造了機床與生產線近20項；以先進數控技術為機床和生產線的數控化改造做了大量的工作，解決了數控化改造的一些共性問題，取得了顯著的經濟效益和社會效益。

例如使用藍天數控系統(tǒng)，1992年開始，在鐵道部天津機車車輛機械廠改造了2臺生產增壓器葉輪的專用數控機床；1993年、1995年在鞍山無縫鋼管廠分別改造石油管生產線中的2臺數控機床；1994年開始陸續(xù)為航空總公司沈陽黎明發(fā)動機制造公司改造4臺數控機床和加工中心；1995年開始，為鞍山高壓容器廠改造兩條旋壓器收口機生產線。以上改造的設備，有的已運行7年，至今仍正常運轉，深受用戶好評。另外，使用藍天數控和其它系統(tǒng)，還