高端数控机床的重要性范例6篇

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高端数控机床的重要性

高端数控机床的重要性范文1

关键词:数控机床;改进;措施

如今,我国是世界上最大的数控机床设备消费市场,据相关数据显示,2012年1~11月,我国数控机床进口额为42.09亿美元。但是我国的机械制造业还不先进,数控机床设备在性能,可靠性,生产率和核心技术等方面与发达国家还有一段距离,特别一些数控机床的技术和零件还需要依赖于进口。国内数控机床存在功能部件性能差,核心技术缺乏,产品水平低等问题,因而我国数控机床设备亟需采取改进措施。

1.提高功能部件自主开发能力

在与发达国家多年的技术交流、引进和吸收,我国数控机床设备的发展有了明显的改进。然而,我国关键零部件的生产依然依赖于进口,这就产生了数控机床设备盈利低、缺乏竞争力的问题。针对这一现状,提高数控机床关键零部件的自主开发能力是最基本的措施。为提高我国数控机床产品的自主开发能力,《国家中长期科学和技术发展规划纲要》设立了“高档数控机床与基础制造装备”科技专项。此专项以提高数控机床可靠性和产业化水平,提高国产功能部件性能为目标,为数控机床产业发展打下坚实基础。

2.加强核心技术的开发和研究

在数控机床设备改进中,数控系统是关键部分。一直以来,我国数控机床核心技术严重缺乏,90%需要从国外引进。国内中、高端数控机床制造业,多数以组装和制做为主,如在上海设厂的“机床巨头”德国吉特迈机床集团,其核心技术都依赖于发达国家。数控机床核心技术的缺乏直接影响到我国的机床设备产业的发展,因而加强核心技术研发是发展数控机床的必要条件。首先,我国要不断进行核心技术的研发,鼓励科研机构和企业机构的自主开发。其次,学会在交流中吸收,在吸收中创造。例如,在机床零件配套和制作方面可以学习德国的先进技术,在数控系统的开发方面可以参考美国的最新理念,并在学习交流中创新并研发出属于我国自身的核心技术。

3.注重创新能力平台建设

所谓创新是竞争中取胜的根本,是行业发展的基本推动力。在数控机床设备的发展中,技术的创新性是设备满足市场需要的关键。在国内,许多企业忽略了数控机床技术创新的重要性,盲目跟随国际技术潮流,没有个性化的技术,这导致无法满足市场的需求。因而,在面临数控机床市场需求逐渐增加的情况下,企业应该重视市场动向,提高创新能力。“高档数控机床与基础制造装备”科技专项提出注重“创新能力平台建设”,期中包括注重核心技术与装备的创新。遵循“在创新中求发展”的理念,数控机床技术才会有显著的提高,才能在国际机床市场提供良好的竞争条件。

4.创造良好的工作环境

对于数控机床设备来说,稳定性、可靠性是两个重要的运行指标。现实中,数控机床多数在较恶劣的电磁环境中使用。为了保证机床的正常运行,抗干扰度是非常必要的。解决电磁干扰的改进措施有:

4.1.利用电源滤波器抑制电磁干扰。电源滤波器可以过滤进入设备中的噪音,以防止机床被噪声污染,从而抑制电磁干扰。

4.2.利用隔离变压器来供电。隔离变压器实现电路与电路间的电气隔离,从而隔绝电流带来的设备与设备之间的干扰,其效果良好。

4.3.利用感性负载吸收噪声。感性负载在断电时会产生强烈的脉冲噪声,影响设备的正常运行,感性负载可以采用并联电阻、压敏电阻、稳压管等吸收噪声。

5.建立完善的管理机制

如今,许多数控机床都存在“坏的快”的问题,如何"管好、使用好、维护好"数控机床设备,是许多企业非常重视的问题之一。数控机床不能像普通机床设备工作时,可以自由的根据工作中存在的问题进行人为的调整,数控机床技术复杂,在机床维护和编程技术方面要求较高,因而建立安全的管理机制非常重要。

建立完善的管理机制,首先,要提高对操作者、维修人员、管理人员、检验人员等的管理和培训。例如,对于维修人员需要培养其专业的知识能力和分析判断能力;检验人员要求能够通过数控机床的组装,参数调整等信息预测数控机床的生产质量;操作者要求对机床的调整和在线操作熟练掌握;管理人员要具备专业的知识积累,了解数控机床设备的特点和过程控制。其次,要防止设备的超负荷运转,合理分散设备的工作量,达到设备的合理工作。 另外,科学组织生产,解决生产力不平衡问题。这主要从生产组织管理的角度入手,提高数控机床设备的工作率,合理安排设备的生产节拍,合理分配设备的生产任务。最后,及时维修设备的故障和处理问题。在数控机床工作时,设备出现故障是正常现象,那么及时处理才能避免问题越来越严重。

6.结语

数控机床是一门技术性强的应用性工程,在工业制造方面有着举足轻重的地位。随着社会生产力和科学的不断进步,数控机床在逐步改进的同时还存在许多的问题。为解决这一现象,在数控机床的改进中,要注重功能部件、核心技术、创新能力、工作环境和管理机制建设,才能真正实现数控机床进一步的改进。

参考文献:

[1]陈虎;于德海;;数控技术全面支持高速复合机床精度的提升[J];世界制造技术与装备市场;2010

高端数控机床的重要性范文2

9月份的中国国际装备制造业博览会使沈阳机床再次成为了市场瞩目的焦点,作为上届制博会合同金额达数亿元的签约冠军,这次制博会沈阳机床再次成为签约冠军。在众多的上市公司中,沈阳机床无疑是最能体现东北装备制造业竞争优势的。

曾造出了中国第一台机床的沈阳机床依旧保持着在全国的领先地位,有舆论认为,沈阳机床由于自身在装备制造产业的核心优势,有望成为振兴东北老工业基地的真正受益品种并成为东北板块崛起的真正龙头。而从沈阳机床的发展与现状,同样也能看出中国机床业的整体面目。

疲软的自营出口

1988年,沈阳第一机床厂成为中国车床行业中第一个获得进出口自营权的企业,并于当年实现出口创汇额超千万美元,到1997年为止,工厂已连续十年创汇超千万美元,被列为国家级机电产品出口基地企业(出口创汇包括外贸公司的)。

对于一个年主营收入10.75亿元的大型企业来说,每年1000万美元的出口创汇额实在不能让人满意,但是现在沈阳机床集团就连完成这个指标都很困难。

从统计数字可以看出,从2002年1月到9月,沈阳机床的自营出口创汇只有529万美元,比上年同期还少了数万美元,到了年底也才是600万美元。简单算一下,出口创汇收入只占主营收入的4%多。在如此广阔的国际市场上的销售额怎么才是区区一个中国市场销售额的4%呢?作为中国整个行业的老大哥,沈阳机床集团的“胃口”会仅限于国内市场吗?为什么1988年就拿到了自营进出口权的沈阳机床在15年以后还是停滞不前呢?

不难发现,从出口的机床类型可以看出,出口的机床大都是初级机床,只有少数的数控车床,只占12.5%,而高级的数控机床根本没有,作为国内机床业龙头的沈阳机床只是如此,那整个中国机床行业呢?

售后服务缺失

近年来,中国机床的自给率一直徘徊在48%左右,自我供给严重不足以及机床消费和生产的结构性矛盾造成中国机床进口逐年大幅攀升,进口额从1998年的13.5亿美元上升到2002年的31.5亿美元,累计增长了133%。同期出口额从25亿美元上升到30.6亿美元,仅增长了22%。2003年,中国机床进出口逆差进一步拉大。预计2003年中国机床进出口逆差有可能超过32亿美元。

再来分析产品结构。中国进口的机床都是拥有先进技术的机床,并且早在5年前,国外产品就已经占据了50%的国内市场,尤其是高端产品市场,几乎被国外产品包揽,而我们出口的主要产品是国外已经不再生产的低端产品,这两方面证明了中国的机床在国际产业分工中只能处于价值链的最低级,也把我国推向了一个发展自主技术还是依赖别人的艰难抉择中。

中国缺少的并不是先进的技术,而是怎么把先进的技术商业化,这才是中国机床行业需要思考的问题。

如果说将高端技术商业化并销到国外是终极目标的话,那如何将现有的产品打入国际市场就是大多数中国机床厂要面对的现实问题。沈阳机床的问题恰恰是中国机床业问题的个案体现。

沈阳机床直接出口的都是技术含量比较低的产品,也就是境外公司在买到我们的产品后如果出现什么问题它自己就可以简单的解决,根本不必惊动到我们出什么技术人员拿着零部件去修理。境外客户也知道这是基本不可能的,指望中国的技术人员从沈阳不远万里到他们的公司,这是不现实的。而这也从一个角度说出了一个尴尬的现实:沈阳机床厂可以生产出高技术含量的机床,但卖不到国际市场,因为必要的售后服务能力根本不具备。

举一个沈阳机床现实中遇到的例子。沈阳机床在台湾有个长期的客户,也是个机床厂。这个台湾的机床厂厂房其实就是几间办公室,根本就不生产机床,但是该厂每年靠卖机床到印度的收入就有千万人民币。为什么呢?这个台湾的公司就是进口沈阳机床的机床,然后贴上自己的标签卖到印度,价格就变成买入价的三倍。沈阳机床的业务员告诉印度的用户,该台湾厂商出口的机床就是沈阳生产的,沈阳机床厂在价格上还提供优惠,可是印度厂商明白地说:他们也知道机床就是你们沈阳机床厂生产的,但台湾厂商在印度有办事处,在售后服务上有保障,出现问题时,技术人员及时到厂子里去修理。你们沈阳厂能做到这一点吗?

宁可拿三倍的价钱买同样的机床就是因为有售后服务,这就是售后服务的重要性。

而沈阳机床集团到目前为止还没有在任何国家建立海外办事处,这样就大大限制了技术含量高的机床的出口。也许有人说建立海外办事处会消耗大量的资金,但是沈阳机床的长远目标并不限于低级机床的出口,沈阳机床集团的董事长陈惠仁在今年3月接受记者采访时表示,沈阳机床已经制定了明确的战略目标,就是要在2005年使公司的经营规模上一个台阶,进军世界机床20强的行列,到2010年公司的经营规模将再上一个台阶,进军世界机床10强。如果要实现这个宏伟的目标,国际市场就是其最大的目标市场,海外办事处的建立也是势在必行。

其实沈阳机床集团表现出来的问题是中国所有机床厂的缩影。

推销意识的薄弱

也许是东北人的特点,沈阳机床很少走出去自我推销,把广告打到国际市场,只是业务员被动地接听海外客户打来的询问电话,集团也只是在每年的展览会上展出自己的产品,而且参加的大部分展览会还是国内的和沈阳本地的制造业博览会,很少走出去把自己的产品介绍给全世界看。

集团在2001年9月参加了世界上机床工业影响力最大的芝加哥国际机床博览会,但是因为一些不愉快的因素再没有参加过。其实向国际市场推销自己有很多种方式,集团可以用自己的业务员向各个有潜力购买的公司介绍自己,打电话,发邮件等方式发展新的客户,当然集团还可以运用广告的方式向各个目标市场介绍自己。国际广告在国际营销中还是有着明显的作用,它是开拓市场的先导,又能提高产品在消费者心目中的地位,是企业树立良好形象的有效手段。在这方面南方的一些公司就懂得怎么推销自己,像浙江、福建、广东的一些小商品公司本来利润就很少,在国际市场上大量打广告是不现实的,但是这些公司会抓住一切时机在不同场合介绍自己的商品,再加上中国南方的小商品确实要比国外产品小巧、招人喜欢,这样他们的商品在国际市场走俏就不难理解了。

缺乏诚信

机床行业的产品生产期比较长,生产出新机床大概要三个月,有的大型机床要半年以上的时间,已经等了半年的买方当然希望尽早得到已经付了定金的机床,但是沈阳机床的工厂还是经常误期,使销售人员不得不一趟一趟地跑工厂催,最后还是延期交货,这对建立长期合同是有极大害处的。

在交货期方面,中国大型机床的交货期普遍较长。拖期交货不仅影响了企业的信誉,而且企业也因此付出了不菲的代价。2002年,在30多个主要企业抽样调查中,绝大多数企业由于任务重,拖期交货,拖期数量平均占合同数的20%以上。用户调查显示,涉及10多个行业的用户都有过被拖期的经历,用户反映强烈,特别是军工单位意见更大。国际上一般数控机床交货期为3个月,高档数控机床为5-6个月,大型重型机床为10-12个月。国际招标条款中规定,交货期延长1周增加投标价0.5%,超过2个月废标。从这一点就可以看出按期交货的对于经营的重要性。

沟通不足

德国某公司是沈阳机床的一级客户,从1989年建立业务关系以来,累计从沈阳机床进口模板超过1000万美元。但2001年这家德国公司被另一公司收购重组后,给沈阳机床的订单就不断下滑,甚至出现了某些年份业务停止的局面。与此同时,沈阳机床的模板出口量从去年同期的46.927万美元下降到今年的19.95万美元。

以上的数据说明沈阳机床的主要客户正在逐渐减少与其签订合同的数目。一个公司的出口额要上升,就是要在抓住老客户的基础上发展新客户,其中的重点当然是放在抓住老客户上,因为老客户往往与企业有较多的贸易往来,相互比较了解和信任,也省去了许多不必要的开销,像开信用证等的费用。与此相反的是,新客户跟企业不曾有过贸易往来,所以发展起关系来需要漫长的过程和更多的精力。

沈阳机床的老客户流失,一方面是欧洲经济不景气造成的,但主要是沈阳机床的业务人员没有保持与客户的经常联系,没有把新产品向其作详尽的介绍,沟通出了问题。老客户流失,新客户又开发不出来,这无异于自杀。

沈阳机床进出口公司对业务员的报价管理也做得很不够。甚至发生过这样的事情:希望购买机床的客户分别给两个业务员打电话询价,竟然得到了两个不同的报价。如此混乱的管理,损害的只会是沈阳机床集团自己!必须加强业务员之间的沟通,争取做到各事业部紧密结合,形成一个荣辱与共、同进同退的有机体,只有这样才会使机床集团的出口有所进步。

中国机床工具行业的企业组成

第一部分

是由前苏联援建的老工业基地,以“十八罗汉”为主体的国有大型企业;

第二部分

是三线过渡时期内迁西部地区的、以“新十八罗汉”为标志的国有大中型骨干企业;

第三部分

是改革开放时期逐步发展起来的民营企业、合资企业及研究所改制后的科技型企业。

这些企业虽然在组织结构、运行机制、产品品种和企业规模上各不相同,但都面临着两个问题:调整和发展。

中国机床出口指标的纵向对比

年份   机床出口

机床平均出口

低价小机床  数控机床

数控机床平均

总额(亿美元) 单价(美元)

占出口总额%

占出口总额%

出口单价(美元)

1998年

2.351

107.0

29.4

19.1

41,892

2001年

2.900

63.7

41.1

15.3

17,640

2002年

3.135

56.7

45.2

12.4

11,634

2002年中国机床出口贸易统计

项 目

数量

金额

与上年对比(%)

(台)

(千美元)

数量

金额

金属加工机床合计

5,561,915

313,546

+22.1

+8.1

其中:数控

3,335

38,798

+32.9

-12.3

金属切削机床小计

5,506,581

263,888

+22.2

+13.9

其中:数控

3,097

34,625

+41.2

-3.2

小计内含:台钻

1,765,288

73,777

+24.9

+18.1

砂轮机

3,332,316

43,186

+19.1

+18.5

抛光机

59,687

4,470

+163.3

+33.0

锯床

272,881

20,382

+30.3

+21.0

金属成形机床小计

55,334

49,658

4,173

-14.8

其中:数控

238

+12.6

高端数控机床的重要性范文3

【关键词】装备制造业技术创新能力沈阳机床政策建议

技术创新是辽宁装备制造业企业实现长期可持续发展的重要前提,是积极参与国际竞争、提升企业国际竞争力的重要基础,是辽宁完成打造世界一流装备制造业基地、实现装备制造业二次腾飞的重要保证。本文通过分析辽宁省装备制造业技术创新存在的问题,结合沈阳机床集团成功实施技术创新的经验,探寻辽宁省装备制造业提升技术创新能力的路径,对于提升辽宁装备制造业的核心竞争力具有重要意义。

一、辽宁装备制造业技术创新存在的问题

1.技术创新所需经费投入不足

资金投入是技术创新活动的前提和基础,目前通常采用研究与试验发展(R&D)经费和研发经费投入强度对技术创新投入的情况进行评价。通过查阅相关统计年鉴的数据,我们发现2012年辽宁省R&D经费支出为390.9亿元,位列全国第9位;R&D经费投入强度为1.57%,较全国1.98%的平均水平低百分之二十左右,与东部沿海其他省份相比差距明显。以天津市为例,经国家统计局评估审定:2013年天津市全社会共投入科研经费428.09亿元,R&D投入强度达到2.98%,比上年提高0.19个百分点,高于全国科研经费投入强度(2.08%)0.9个百分点。与此同时,辽宁省大中型工业企业的R&D经费投入强度也呈现不断下降的趋势,从2008年的1.62%下降到2012年的1.07%,技术创新所需经费投入的未来前景不容乐观。

2.消化吸收引进技术的能力偏弱

产品核心技术的研发能力不足是装备制造业企业在不断发展壮大过程中必须面对的难题。引进与消化吸收是企业技术创新的两种相辅相成的重要手段,不引进无法消化吸收,但只引进而不进行积极有效的消化吸收,企业的自主创新也无法实现。辽宁装备制造业企业与全国其他省份的企业相似,普遍存在盲目引进而忽视消化吸收的倾向。根据国家统计局网站的信息,2012年我国规模以上工业企业引进经费支出393.91亿元,消化吸收经费支出156.84亿元,发达国家的经验表明,企业消化吸收经费支出至少应达到技术引进经费支出的3倍以上,这也是造成辽宁省装备制造业技术创新研发能力较弱的原因之一。目前,辽宁装备制造业企业在技术引进和消化吸收方面的问题主要表现在两个方面:(1)二次开发工作重视不够,消化吸收与国内自主开发衔接不够,消化吸收工作缺乏应有的技术和资源支持;(2)企业由于缺乏技术开发与创新能力而无力开展消化吸收工作,同时许多企业对引进的技术实行封锁政策,难以形成技术创新的技术外溢效应。

3.自主创新与新产品转化能力不足

首先,辽宁装备制造业企业的自主创新能力不足。从专利申请数量上来看,2012年全国规模以上企业共申请专利48.99万个,辽宁省规模以上工业企业共申请专利9958个,只占全国总数的2%,新产品项目数为8641个,占全国水平的2.5%;2012年辽宁省规模以上工业企业的新产品销售收入、新产品出口销售收入金额分别为3194亿元和225.7亿元,分别占全国水平的2.89%和1%,这反映出辽宁省工业企业的自主创新能力与全国其他省份相比还存在差距,产品附加值和海外销售情况不太理想;其次,辽宁装备制造业企业从新技术到新产品的转化效率偏低。根据笔者辽宁规模以上工业企业2005-2012年的数据得出的研究结论,在创新价值链的各个环节中,辽宁规模以上工业企业在创新源转化为新产品的效率相对偏低。

4.技术创新生态模式尚未形成

目前辽宁装备制造业创新生态体系基本具备,但各类要素之间的资源配置效率较低,各种配套机制建设有待加强。目前存在的主要问题有:一是企业创新存在多种障碍,主体地位不够突出。企业作为技术创新活动的核心,是技术创新活动的发起者和受益者,然而技术创新活动的长期性、高成本、高风险使很多企业望而却步;而对于那些想进行技术研发的企业而言,政府科研基金杯水车薪,企业融资难度依然较大。二是专利技术的保护机制不健全。专利技术的侵权成本仍然较低,而维权成本相对较高,对知识产权的法律保护仍有待加强。三是科研资金分配不合理、使用效率较低。科研院校拥有大量的科研人才和可观的项目研究经费,但却与企业合作交流较少,降低了新技术转化为新产品的效率。

二、沈阳机床集团技术创新的经验与启示

沈阳机床(集团)有限责任公司(简称“沈阳机床”)是中国机床制造行业的龙头企业,是辽宁装备制造业企业的典型代表。沈阳机床于1995年12月通过对沈阳原三大机床厂而组建。主要生产基地分布在中国的沈阳、昆明以及德国的阿瑟斯雷本。2004年机床产销量突破5万台,其中数控机床产销量突破6千台,机床产销量多年来始终居国内同行业首位。2007年经济规模突破100亿元,数控机床产量突破2万台,机床产品的销售收入为中国第一,世界第八位。这家现在看似辉煌的企业也经历过技术陈旧和产品落后的困扰,而其成功实现产品升级和技术领先的过程和经验值得其他企业借鉴。

长期以来,我国一直是全球第一大机床消费国,但我国机床制造企业却一直无法掌握先进机床的核心技术,国外厂商基本不会将核心技术转让。沈阳机床在充分认识到技术创新的重要性之后,公司抓住国家大力发展高端装备制造业的契机,充分利用辽宁省内科研院所众多,科技基础雄厚的优势,由公司牵头联合8家企业、6家院所形成了数控机床产业技术创新联盟,组建了包括上海本部在内的多支研发团队,并把国家机床行业唯一的国家级重点实验室设在沈阳机床。2007-2011年,沈阳机床累计投入研发经费近20亿元,经历了5年的潜心钻研,终于掌握了数控系统的关键技术。

随着沈阳机床突破智能数控系统的关键核心技术,企业通过转变传统制造业国企的经营理念,正在从传统的制造型企业转变为综合服务型企业,从传统的设备制造商转变为现代工业服务商。沈阳机床通过研发“中国芯”、制造智能化数控机床、转型工业服务商“三大战役”,实现了产品结构革命性变化、生产体系根本性调整、经营模式战略性转变,企业经济规模连续7年高速增长,自主创新能力显著增强。2012年,沈阳机床实现销售收入165亿元。2013年实现销售收入165亿元,利润4.2亿元,利税10亿元。目前,沈阳机床在德国建设的世界级设计中心,针对市场需求升级的新形势,设计具有适用、简洁、易操作、易维护世界级新理念的机床产品,同时恢复了德国的ASCA知名品牌,将在三年内使集团现有产品完成升级换代,实现一步跨越世界级,最终形成德国设计、沈阳制造、全球销售的新模式。

沈阳机床成功实现技术创新的经验可以归纳为以下几点:(1)高度重视技术创新在企业发展中的重要作用,以产品核心技术作为突破口,加大企业研发经费投入力度。(2)充分利用区域创新系统的共生机制,重视产学研合作的创新模式。(3)通过海外并购实现技术购买,实现产品升级换代,不断拓展国际市场。(4)建立企业研发中心,实现自主创新。(5)重视产品质量、性能、营销渠道等方面的管理,使研发投入与产品开发服务较好的结合起来,形成从技术研发到新产品开发、再到实现企业绩效提升的一整套完整的创新价值链。

三、提升辽宁装备制造业技术创新能力的建议

针对目前辽宁装备制造业技术创新过程中存在的问题,结合沈阳机床通过技术创新推动企业发展中总结的经验与启示,笔者提出如下政策建议。

1.增强企业自主创新能力,注重对技术创新的资金投入

企业应首先牢牢树立自主创新的意识,将自主创新放到企业长期发展战略的高度;其次应充分认识到加大创新资金投入力度对企业开展创新活动、对企业生存与发展所起到的重要意义,加大技术研发的资金投入;最后要加强与国际先进装备制造企业的合作交流,加大消化吸收引进专利技术的经费支出,通过技术购买、项目合作等形式,消化吸收国外的先进技术工艺为我所用,提高自身的技术创新能力。

2.加快装备制造业的整合,实现技术创新的规模效益

通过做大做强一批大型装备制造业企业,在产业化集聚效应下,集中力量加大技术创新的投入规模和强度,形成以企业内部研发机构为核心、以产学研合作为主的创新体系;对于具有战略意义的科技攻关项目,辽宁装备制造业企业可以积极利用国家科技扶持政策,由国家带头整合相关部门和资源,加大研发投入力度,争取实现重大产品关键技术的突破。

3.完善金融支持装备制造业技术创新的政策措施

装备制造业是资金密集型产业,技术创新的资金投入大,风险高,技术创新活动仅凭企业自身的力量很难完成,因此,要为辽宁装备制造业企业技术创新营造一个良好的融资环境和高效的金融支持系统。政府可以通过出台相关的产业和税收政策,支持金融机构对装备制造业企业的信贷力度,适当放宽相关的信贷限制;同时,金融机构也可以专门为装备制造业技术创新设计新型的金融产品,在此过程中金融机构面临的风险可以从政府提供的其他方式获得补给。

参考文献:

[1]王绍媛,李国鹏,曲德龙.装备制造业技术性贸易壁垒与技术创新研究[J].财经问题研究,2014(3):31 -38.

[2]牛泽东,张倩肖.中国装备制造业的技术创新效率[J].数量经济技术经济研究,2012(11):51-67.

[3]商小虎.我国装备制造业技术创新绩效影响因素研究――来自上市公司的实证分析[J].上海经济研究,2013(9):71-79.

[4]金仲,宋青瑾,郭琼,李锦鑫.辽宁高端装备制造业技术创新能力提升策略研究[J].2013(4):323-326.

[5]数据来源:国家统计局网站.

高端数控机床的重要性范文4

装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大办法来发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域摘要:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。

1数控技术的发展趋向

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的功能,因为这些行业所需装备的数字化已是现展的大趋向。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋向来看,其主要探究热点有以下几个方面[1~4]。

1.1高速、高精加工技术及装备的新趋向

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术探究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心探究方向之一。

在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点新问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。

在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。

在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。

为了实现高速、高精加工,和之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。

1.25轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何外形进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,非凡是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。

当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。

在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。

1.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋向

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面摘要:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的新问题。目前许多国家对开放式数控系统进行探究,如美国的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、欧共体的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController),中国的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的非凡应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前探究的核心。

网络化数控装备是近两年国际闻名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如灵敏制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些闻名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“ITplaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋向。

1.4重视新技术标准、规范的建立

1.4.1有关数控系统设计开发规范

如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的探究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的探究和制定。

1.4.2有关数控标准

数控标准是制造业信息化发展的一种趋向。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准,即采用G,M代码描述如何(how)加工,其本质特征是面向加工过程,显然,他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此,国际上正在探究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一种不依靠于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程,乃至各个工业领域产品信息的标准化。

STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控技术的发展乃至整个制造业,将产生深远的影响。首先,STEP-NC提出一种崭新的制造理念,传统的制造理念中,NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下,NC程序可以分散在互联网上,这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次,STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸(约75%)、加工程序编制时间(约35%)和加工时间(约50%)。

目前,欧美国家非常重视STEP-NC的探究,欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1999.1.1~2001.12.31)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEPTools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者,他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(SuperModel),其目标是用统一的规范描述所有加工过程。目前这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。

2对我国数控技术及其产业发展的基本估计

我国数控技术起步于1958年,近50年的发展历程大致可分为3个阶段摘要:第一阶段从1958年到1979年,即封闭式发展阶段。在此阶段,由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制,数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期,即引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。在此阶段,由于改革开放和国家的重视,以及探究开发环境和国际环境的改善,我国数控技术的探究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间,即实施产业化的探究,进入市场竞争阶段。在此阶段,我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期,国产数控机床的国内市场占有率达50%,配国产数控系统(普及型)也达到了10%。

纵观我国数控技术近50年的发展历程,非凡是经过4个5年计划的攻关,总体来看取得了以下成绩。

a.奠定了数控技术发展的基础,基本把握了现代数控技术。我国现在已基本把握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术,其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础,部分技术已商品化、产业化。

b.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上,建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。

c.建立了一支数控探究、开发、管理人才的基本队伍。

虽然在数控技术的探究开发以及产业化方面取得了长足的进步,但我们也要清醒地熟悉到,我国高端数控技术的探究开发,尤其是在产业化方面的技术水平目前状况和我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快,但横向比(和国外对比)不仅技术水平有差距,在某些方面发展速度也有差距,即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋向。从国际上来看,对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。

a.技术水平上,和国外先进水平大约落后10~15年,在高精尖技术方面则更大。

b.产业化水平上,市场占有率低,品种覆盖率小,还没有形成规模生产;功能部件专业化生产水平及成套能力较低;外观质量相对差;可靠性不高,商品化程度不足;国产数控系统尚未建立自己的品牌效应,用户信心不足。

c.可持续发展的能力上,对竞争前数控技术的探究开发、工程化能力较弱;数控技术应用领域拓展力度不强;相关标准规范的探究、制定滞后。

分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。

a.熟悉方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特征熟悉不足;对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足;对我国数控技术应用水平及能力分析不够。

b.体系方面。从技术的角度关注数控产业化新问题的时候多,从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化新问题的时候少;没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。

c.机制方面。不良机制造成人才流失,又制约了技术及技术路线创新、产品创新,且制约了规划的有效实施,往往规划理想,实施困难。

d.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强,核心技术的工程化能力不强。机床标准落后,水平较低,数控系统新标准探究不够。

3对我国数控技术和产业化发展的战略思索

3.1战略考虑

我国是制造大国,在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移,即要把握先进制造核心技术,否则在新一轮国际产业结构调整中,我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价,交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”,而非把握核心技术的制造中心的地位,这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。

我们应站在国家平安战略的高度来重视数控技术和产业新问题,首先从社会平安看,因为制造业是我国就业人口最多的行业,制造业发展不仅可提高人民的生活水平,而且还可缓解我国就业的压力,保障社会的稳定;其次从国防平安看,西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质,对我国实现禁运和限制,“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。

3.2发展策略

从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向,以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标,用系统的方法,选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为探究开发的内容,实现制造装备业的跨跃式发展。

强调市场需求为导向,即以数控终端产品为主,以整机(如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等)带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件(数字化伺服系统和电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等)的可靠性和生产规模新问题。没有规模就不会有高可靠性的产品;没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品;当然,没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。

高端数控机床的重要性范文5

3月8日晚间,在这场名为“决胜千里 马到成功”的通快中国客户答谢宴上,主办方甚为重视,男士都西装革履,女士都套装短裙。

每个企业都是有质感的,这种质感在很多细节处体现。如果此刻的工作人员是这种质感的外在表现,今日参观通快中国的江苏省太仓厂区与通快产品便是这质感的核心,且两者完美统一、相得益彰。

此厂区占地面积近24000平方米,除了机床、医疗机械等生产基地,还包括培训中心、展示中心等。通过墙体与玻璃的相生相嵌,几个功能区被完美的统合在一栋白色大楼里,内部彰显着空间不同层次的跳跃与美感,外部的棱角好似一张德国人的脸。

由于自动化程度高,厂区内工人并不多,三三两两在各个生产线上工作。厂区内也不见随意堆放的物料,继承了母公司的“成套物料配送系统”、“条形码购货”等管理方法,极大的提高了厂房的空间利用率。

当然,最为重要的还是通快的产品。3月5日至8日,通快中国在太仓厂区举办了第二届通快技术博览会,重点展示了包括冲床自动化上下料装置、紧凑型激光自动上下料装置、料库系统以及折弯自动化单元等自动化系统,而在激光技术方面,更是推出了最新的trudisk和trudiode激光器技术。

在这场技术博览会之后的客户答谢宴上,通快明确的表示自己是客户的“千里马”。德国通快集团成立于1923年,是现今全球最大的数控钣金机床制造商,也生产全球最丰富的激光产品系列。在美国Gardner公司公布的2010~2011年世界机床企业(产值)排名中,通快集团仅次于日本金切机床企业山崎马扎克排在第2位(在金属成形机床类企业中排第1位)。而在2013年,通快集团实现了23.43亿欧元的销售额。其中,在中国实现了20亿元人民币的销售,安装了超过5000台机床和激光设备。通快中国套用中国文化里的千里马自居,显然实至名归,不会有异议。

但视觉上还是反差强烈,晚宴上几乎看不到正装出席的中方采购部代表或企业BOSS。从服饰引申到身份,通快的伯乐都是何许人也?

席间,一位媒体同行认出,在与通快(中国)有限公司总裁彼得?霍可林一起坐在主桌的众企业BOSS中,一位来自于杭州恒立钣金有限公司。其2012年销售收入为4.2亿元人民币,预测2013年销售收入接近5亿元人民币。虽然该企业发展良好,但我们还是可以看出这位“贵客”并不是和通快一个量级。这不禁让人好奇:为什么大名鼎鼎的通快在中国缺少可以比肩的客户?

从通快中国的发展轨迹来看,2000年通快集团在中国直接投资建厂。2012年,通快集团董事长Nicola Leibinger-Kammueller女士随德国总理默克尔带领的德国企业代表访华时曾兴奋的表示“就通快中国公司而言,2011年其业务增长超过了100%,营业收入达到15亿元人民币,中国成为了通快集团全球第三大市场。”

然而,与同行相比,通快的发展速度算不上有多快。通快在中国正式设厂之前,同为数控钣金机床生产企业的瑞士百超公司已于1993年开始在中国销售机床,同年在天津设立工厂。虽然百超开拓之路也是十分缓慢,但由于较早进入,在为数不多的国企以及外企中,百超拿到了较大比例的高端数控机床的订单。

21世纪初,中国加入WTO,国内企业参与到国际分工。同时,国内诸如机械制造行业、通讯电子行业、汽车和造船等行业逐步兴起,钣金加工产业市场规模也随之扩大。

在这一轮市场扩张过程中,除去部分企业仍然保留钣金加工的内部生产外,更多的企业选择了钣金加工配送模式。此举可以免去制造企业采购原材料、运输等繁杂程序,节省大量的人力、物力、精力。于是一大批钣金加工配套企业应运而生,例如成立于2002年的恒立钣金。

现目前,这一领域中的企业已经超过3万家,虽然有东山精密、宝鑫科技这类上市企业,但中坚力量还是一些中小企业。通快很明白开拓他们的重要性。比如,看似规模不大的恒立钣金,就采购了通快激光切割机10台、数控冲床2台、数控折弯机6台。“在过去5年,很大一部分的增长归功于小型私有企业。过去,我们的业务由外商投资公司、本地私人企业和国有企业客户平分。但现在,本地私有企业客户已超过50%以上。” 霍可林向《中国机电工业》表示。

在开通更多私有企业客户过程当时,也让霍可林意识到了“中国市场与全球其他市场最主要的区别在于客户的成熟程度以及他们对机器的种类以及选项的需求不同。”

据了解,通快集团可以提供不同程度的自动化需求的解决方案,其自动化解决方案是从三维软件为客户进行方案设计开始,包括单机的自动化到由中央料库+机床+周边设备与全过程控制软件等组成的全自动化柔性加工系统,可实现每周7天和每天24小时的无人自动化连续生产。但从此次博览会展示的产品来看,主要还是集中于单机自动化与过程化自动化。

针对中国市场里,数量众多但资金、人员、管理等水平都还很受限制的中小企业,通快意识到最好的不一定是最适合的。通快(中国)有限公司机业部总经理顾永麟表示:“与欧洲相比,中国处在不同的工业化阶段,如果照搬欧洲的自动化方案不可能适合中国。虽然整个的柔性自动化生产系统在欧美已经很普遍了,但单机自动化与过程自动化方案才是今后几年通快中国的重点,因为这更适合现阶段的中国市场以及工业发展阶段。”

除了对重点产品进行调整,通快也更注重培养对于中国市场的服务能力。“我们是千里马,但怎么让千里马真正发挥千里马的作用,我们还得送客户一程。”顾永麟说。

比如,通快在开拓市场时发现,不同的客户运用同一个通快产品,“它发挥出来的效益相差特别大”,原因就是一些企业在生产的流程、设备的养护、技术的管理等方面跟不上设备的要求。于是,2013年,集合多年服务客户的经验,通快中国正式成立了工厂管理咨询部门,旨在帮助客户如何改善整个业务流程,比如钣金工厂如何布局、如何在钣金加工环境中进行精益化生产、如何通过钣金工厂管理软件支持生产计划,以及主要营运指标考核等。“中国每年有许多新的企业设立并投入运行,我们想帮助客户成为一个成功的企业家。”霍可林表示。

访谈

《中国机电工业》:2011年,通快中国业务增长超过了100%,营业收入达到15亿元,中国成为了通快集团全球第三大市场。近几年的增长情况如何?这样的业务增长主要是什么原因?从客户群来看,是否中小企业为中坚力量?

彼得?霍可林:在继2011年大规模增长之后,近两年我们的增长趋于平缓。我们对于这样的发展和更持久的增长率感到满意。在过去5年,很大一部分的增长归功于小型私有企业。过去,我们的业务由外商投资公司、本地私人企业和国有企业客户平分。但现在,本地私有企业客户已超过50%以上。我认为有三大主要原因:

1、通快从2008年开始本地组装设备,并且极大地建设与增加本地支持能力(我们的员工人数在此期间翻了三倍)。凭借可靠高质量的设备,通过口口相传,我们在小型钣金加工企业群中赢得了很好的声誉。

2、很多小型钣金加工厂的第一次体验都来自于本地机器,通过不同的体验对比,他们更能体会到通快设备的优异性能。当这些客户需要升级他们的产能与性能时,通快从中受益更甚。

3、随着小型钣金工厂的能力和专业程度的提高,大公司也越来越多的将其钣金加工业务分包给小型钣金工厂。过去,由于无法从供应商得到所需的产品质量,大公司会投资自己的钣金加工设施。而现在一切都在改变,大公司会更专注于发展他们核心产业,而不是样样都自己做。

《中国机电工业》:通快中国在产品、服务等方面,从哪些地方做了调整以开拓中国市场?此前,通快提到了对中端市场的开拓,请问这个市场的企业体量、特点主要有哪些?目前来看,开拓市场的难点在哪里?

高端数控机床的重要性范文6

关键词:汽车设计;小比例汽车油泥模型;模型师

中图分类号:U461.1 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)08-0051-01

1 背景概述

一个新物品给人的第一印象通常是通过感官来判定的。在中国的汽车市场上,如果要大幅提高汽车销量,汽车外形的美观与否,成为了影响销量一件尤为重要的因素。用户选购新车的过程中外观时常会超过动力、操控、空间和油耗等相关因素,衡量一款车优劣的常规意义上的标准也逐渐倾斜于了外观设计。但汽车整车产品开发设计是一个需要多学科的并行设计过程,不仅要考虑产品其美观性艺术性,同时还需考虑产品的制造工程是否合理。

现在随着社会日益发展与人类对产品的高标准需求,在汽车领域的设计开发过程中也如见加入的多方面因素,全数字化开发设计、全数字化样机(DMU,DIGITAL MOCKUP)、A 级曲面、BIW (BODY INWITHE )、油泥模型、主模型/ 验证模型/ 数据模型、人机工程学、样车制作(PROTOTYPE)、Mulecar、Benchmarking 是在整车开发过程中用到的十大关键技术。

本文就小比例油泥模型特点和油泥模型在车身造型设计过程的重要作用进行说明。

2 汽车油泥模型的发展概况

2.1 汽车油泥模型的定义

现在的设计过程中计算机辅助设计应用已经非常广泛,但油泥模型因为它的可快速塑造的特点与真实的表现性赋予了模型不可代替的地位,也随之成为许多公司前期设计的一项重要环节。

汽车油泥模型是传统车身设计中用油泥雕塑的汽车车身模型。汽车造型的实际效果在三维空间中可以表达的更为清晰,由此填补了二维空间观看汽车造型容易产生视觉差或设计意图表达不明确的缺陷。制作完成后供设计人员和决策者审定,以此来更改或者确定汽车设计的方案。

2.2 汽车油泥模型的历史发展

1927年美国通用汽车公司将油泥应用到汽车设计开发上,1955年日本首次使用工业油泥进行模型设计开发。我国开展相对较晚,在20世纪70年代初开始这一技术。汽车模型工是在20世纪80年代初期形成的。

近年来,汽车的需求量日益增加,随之的汽车工业已经逐渐成为了我国国民经济支柱产业。而其中,汽车油泥模型是自主汽车产品设计的开发基础,是在汽车产品开发过程中必须要踏出的一步,也是自主研发的一个重要环节。

我国模型公司大都分布在北京、上海、广州等制交通造业较为发达的城市,尤其是近几年随着我国的民众对交通工具的大量需求,逐步的涌现出诸多模型公司,多以交通类为主,模型师多以毕业大学生居多。所以中国的模型事业才刚刚起步,处于学习阶段,也正是因为国内对交通工具的大量需求,模型师这一职业也在逐步的升温,成为一项发展前景较好的职业。

3 小比例模型在汽车造型中的运用

3.1 小比例汽车油泥模型的特点

3.1.1 模型所使用的油泥

汽车油泥模型所使用的油泥与一般的橡皮泥类似,但要求更高,油泥的材料主要成分有凡士林30%,工业用蜡8%,滑石粉62%。油泥的可塑性强,使用时需要加热烘烤,不同公司的油泥由于配方不同,加温烘烤的温度大都控制在50~60 ℃ 之间。油泥制作成模型后,有相对较高的硬度,在室内恒温20~30 ℃ 之 间易于保存。

油泥可塑性、黏性、韧性强。在造型塑造时使用方便,油泥烘烤后在成型过程中可随意雕塑、修整。待温度降至常温,又有不易干裂的特性。模型完成后也可回收反复使用。

3.1.2 小比例汽车油泥模型便于造型设计的更改

由于汽车造型设计开发属于较为前期的阶段,所以大量的更改是前期开发的特点。而汽车模型在造型设计这一点正迎合了前期开发这一特点。

模型师在制作的工程中会利用适当的工具与油泥可塑性强的特点,可以配合设计师快速的更改造型设计,能够更好地满足设计要求,也通过三维的视角空间为设计师提供更多设计灵感。

3.2 小比例模型便于筛选

一般制作小比例模型的尺寸多为1:3或1:4,多数公司会利用比例模型小、易于更改这一特点,根据不同设计方案制作多个模型。通过筛选最后选出一个设计方案再做1:1的全尺寸模型。

虽然小比例模型的制作周期快,易于更改。但是如果小比例模型完成质量不高,反倒是体现不出设计要求,更加难于评审、筛选。

在制作小比例模型的难易程度上并不亚于全尺寸模型。

如果用艺术的角度去看待比例模型其实就是在艺术创作,在设计的时候既要考虑到工程需求,也要考虑到汽车的外观是否漂亮,所以这是一个多学科的合作设计过程,也是一个创造过程。

3.3 小比例模型的1:1放大

对小比例模型评审结束确定方案后,通过在模型上贴定位点,利用三维激光扫描仪对小比例模型进行扫描,扫描结束后将扫描后的文件导入到ALIAS软件进行数模修改,放大到1:1尺寸,再通过CNC铣削数控机床加工作出相应1:1全尺寸模型。

4 小比例模型未来的发展

4.1 现当今新兴模型制作技术

近年来, 随着计算机辅助技术的快速发展, 还出现了一批新技术, 例如快速成形制造、虚拟油泥技术和五轴或三轴联动数控铣床制造等。以三轴联动数控铣床制造说, 它可以直接利用计算机三维数据,通过机床软件编程,能够将油泥铣削成型。虽然铣削出的模型在数据要求上精准,但是由于数据制作是在电脑上进行完成的,难免会出现一些与设计意图向违背的地方,所以后期由进行模型师在进行修改一次完成造型设计。但三轴联动设备也会在造型锁定阶段进行铣削,此时的模型时最终完成的状态。

虽然新兴技术的发展确实为模型制作带来的许多便利,无论是从时间上还是从造型方面,但却依旧取代不了手工的制作。

4.2 小比例模型在造型开发中的重要性

虽然新兴技术的兴起的确代替模型师的一些技能,但是小比例模型的制作大部分制作依然离不开模型师利用双手的制作,无论车是利用什么材料做成的,车的面都有自己的性质所在,换句话说就是面性。也可以说模型有自己的存在的价值与意义,并能够给观赏者带来共鸣。不同厂家车的车身面都有自己的面性,这些也可以理解为该厂家汽车的特点或者车子给人的感觉。

所以在做小比例模型时,车自有的特点用双手才能把车子自身的特点表达出来。例如悍马车的彪悍,奥迪车的庄重,宝马车的健壮等等,此时的车已经被赋予了生命。再高端的仪器也只是一件机器,它不能赋予另一件物品生命,但是人的双手是有温度的有人性的,当模型师用双手作出的小比例模型才更加的真实,更加深入人心。

参考文献:

[1] 张然,张阿峰.汽车油泥模型制作[J].长春大学学报,2010,(2).