記者驅車駛過沈陽鐵西區(qū)北一西路，2公里內9條鐵軌依稀記載了沈陽這座重工業(yè)城市昔日的輝煌。而今，以沈陽為代表的東北老工業(yè)基地的經(jīng)濟也正如鐵西區(qū)兩旁陳舊的樓房和混亂的工地普通略顯蕭索。

　　曾在鐵西區(qū)赫赫有名的沈陽重機早已搬到了市開發(fā)區(qū)，并與另外一家國企兼并重組，更名北方重工。作為一家為鋼鐵、冶金、煤炭、水泥等行業(yè)提供設備的大型國企，北方重工未能逃過產(chǎn)能過剩帶來的沖擊。其宣傳部部長劉曉東透露，與去年同期相比，企業(yè)訂單量降落約20%。他說：“以前1個訂單幾個億，如今1個訂單才幾千萬。”

　　機床行業(yè)的日子也“不好過”。沈陽機床集團相關擔任人引見，2014年行業(yè)重點企業(yè)中，大多數(shù)企業(yè)收入在降落，均勻降幅為18%。其中，大連機床銷售收入降落4%，北一機床降落24%，天水星火降落16%，齊重數(shù)控降落22%。

　　據(jù)統(tǒng)計，目前全國共有5000多家機床廠。沈陽機床該擔任人以為：“近幾年拉動經(jīng)濟的只要量的增長沒有質的變化，勞動力本錢優(yōu)勢和技術優(yōu)勢不明顯，自主創(chuàng)新才能弱，企業(yè)沒什么競爭力。”

　　“東北的落后產(chǎn)能問題太嚴重，轉型是趨向使然。”遼寧某大型國有企業(yè)擔任人慨嘆。

　　順勢而為，卻也根深蒂固。

　　人民財經(jīng)實地走訪發(fā)現(xiàn)，重工業(yè)大企業(yè)緊跟市場步伐，但轉型擔負較重。

　　重工業(yè)企業(yè)轉型晉級首先面對的難題是勞動力本錢。鞍鋼股份工作人員為記者算了一筆賬，集團員工約10萬人，每年退休人員約3000至4000人，2015年新增退休人員約6000余人，企業(yè)每年用于退休職工的取暖費、喪葬費、輔助養(yǎng)老等支出約有6億元。另外，隨著鋼鐵企業(yè)面臨的環(huán)保壓力日積月累，企業(yè)運轉本錢也與日增高。

　　與鞍鋼相比，北方重工似乎略顯“輕松”。劉曉東引見說，企業(yè)目前員工數(shù)量和收入程度堅持相對平穩(wěn)，這得益于公司緊跟市場腳步，目前在重工市場盾構機的需求十分大，北方重工則抓住并發(fā)揮了這個優(yōu)勢。但其處境也有難處，勞動力優(yōu)勢比不過東南亞，市場化水平和自在度比不過民營企業(yè)，轉型壓力大。

　　目前，沈陽機床正從制造商轉向效勞商，成立數(shù)控機床4S店，還將大局部產(chǎn)品售賣改為租賃。沈陽機床三分之一的員工經(jīng)過培訓轉型轉向市場營銷效勞，而高精尖人才缺失求而不得，其重點打造的i5系列數(shù)控機床由于沈陽人才缺失，不得不將研發(fā)團隊和金融團隊設在悠遠的上海，設計團隊設在北京。

　　對沈陽機床來說，融資難題也是件頭疼事，黎先東無法道：“公司負債率不得高于70%，而多數(shù)企業(yè)都超了，所以貸款十分難。資金周轉不能僅僅依托賣產(chǎn)品，公司去年在上海自貿區(qū)成立金融租賃公司，半年時間把我們過去兩年沒貸下來的款處理了。”

　　而面對產(chǎn)能過剩的行業(yè)現(xiàn)狀，小企業(yè)則顯得轉型無力，紛繁倒閉。

　　“虧得肝兒疼！”說起鋼鐵，遼陽縣的小企業(yè)主航空產(chǎn)品的性能、質量與消費效率是與其制造配備，特別是機床設備的開展密不可分的。普通說來，產(chǎn)品的設計以用戶與市場需求為導向，但設計目的能否完成，遭到配備與制造工藝程度的限制。航空產(chǎn)品也是如此。航空零部件普遍具有非常復雜的幾何構造、較高的精度和檢測請求，同時大量運用鈦合金、高溫合金、不銹鋼、高強度鋁合金、復合資料等高性能資料，以保證航空產(chǎn)品關于其運用性能及環(huán)境、強度與重量的特殊請求。這些零部件從制造到檢測關于其制造工藝與配備有著很高的請求。同時隨同著科學技術的一日千里，面對風云變幻的國際形勢和瞬息萬變的市場，過去長達10~15年的航空產(chǎn)品研制周期曾經(jīng)不能滿足現(xiàn)今的客戶需求。這就請求航空制造企業(yè)必需對市場的變化有快速反響的才能，盡量縮短產(chǎn)品的研制周期，并可以對預研產(chǎn)品有足夠的預考證才能。這些也對航空產(chǎn)品制造配備以及相配套的軟硬件條件提出更高的需求。

　　

　　航空產(chǎn)品與機床設備開展的互相影響能夠從兩個方面來剖析：一方面，關于航空產(chǎn)品設計性能的不時追求，促進了相關多種技術和配備的開展。如熔模鑄造、粉末冶金、數(shù)控、在線檢測等。而這些技術和配備的普遍應用，又促進了其他行業(yè)（諸如機械設備、交通運輸、醫(yī)療、消費等）程度的普遍進步;另一方面，相關技術配備、資料工藝及配套軟硬件技術的提升以及新配備新技術（如無余量加工、增材制造、FMS、PDM、MBD技術）的普遍應用，又反過來影響和改動著航空產(chǎn)品的設計形式，不但使以前無法完成的設計得以完成，而且不時促進產(chǎn)品設計性能和制造程度的提升。

　　

　　毛料精化與無余量制造機床設備

　　

　　航空產(chǎn)品毛料對廢品質量有著至關重要的影響。由于航空零件普遍構造復雜、精度請求高，傳統(tǒng)的毛料制造技術常常無法滿足其外表尺寸與精度請求。很多外表在鑄造和鍛形成型之后還需求由機械加工來完成，如發(fā)起機輪盤、壓氣機葉片等。由于航空零件大量采用造價昂貴的難加工資料，較大的毛料余量不但形成資料的糜費，而且使航空產(chǎn)品機械加工的效率非常低下。同時，機械加工自身會毀壞毛料本來內部金屬流線的完好性，并釋放內部應力，形成零件變形，對產(chǎn)品的質量產(chǎn)生不利的影響。因而，航空產(chǎn)品關于毛料制造的精化、細化及無余量制造技術及配備產(chǎn)生普遍的需求。

　　

　　近幾年來，毛料的精化、細化技術日臻完善。精細鑄造工藝設備不觸及機床概念，在此不加討論。無余量精細鍛造技術采用高精度的鍛造機床設備、完善的檢測和輔助處置工藝，可使發(fā)起機鍛造葉片型面及緣板面到達無余量狀態(tài)。該技術的應用可進步鍛件尺寸精度，保證葉片內部金屬流線的完好性，進步產(chǎn)品牢靠性，同時降低葉片加工本錢，進步葉片的消費效率。精細冷輥軋機床設備不只使加工技術簡化，更重要的是可使葉片的機械性能、產(chǎn)質量量和運用性能得到進步，有利于葉片資料潛在性能的發(fā)揮。

　　

　　近年來，粉末冶金資料和工藝開端普遍應用于航空產(chǎn)品，如發(fā)起機輪盤、飛機構造件等的制造。粉末冶金技術的關鍵在于粉末的制備以及零件的成形和致密化技術。合金粉末普通采用熱等靜壓、熱擠壓、放射成形、快速成形和注射成形等工藝停止成形和致密化。其中激光快速成型工藝又稱3D打印，也稱為金屬資料增材制造技術，以區(qū)別于以塑性加工工藝為代表的等材制造和以機械加工工藝為代表的減材制造。該技術是以金屬粉末、顆?；蚪饘俳z材為原料，經(jīng)過CAD模型預分層處置，采用高功率激光束凝結堆積生長，直接從CAD模型一步完成高性能構件的“近終成形”。3D打印設備固然沒有被明白稱為機床，但是具備機床這一概念所具備的一切特征。同時將其功用融入現(xiàn)有的數(shù)控機床設備也是機床行業(yè)近年來努力的一個方向。

　　

　　增材制造技術以其靈敏多樣的工藝辦法和技術優(yōu)勢在現(xiàn)代航空產(chǎn)品的研制與開發(fā)中具有共同的應用前景。在航空制造范疇中，難加工資料、復雜型面的構造件等都能夠很好地采用增材制造技術完成高精度加工。由于沒有傳統(tǒng)機加工藝關于刀具的可達性限制以及鑄造及塑性加工中的脫模限制，3D打印簡直能夠完成可以在CAD中設計的任何構造方式，從而產(chǎn)生全新的設計，如圖1所示。同時，由于3D打印簡直不需求傳統(tǒng)工藝需求的夾具、模具制造等工藝準備環(huán)節(jié)，能夠大幅度縮短航空產(chǎn)品的研制周期，進步快速響應才能。

 

數(shù)控設備與柔性制造

　　

　　雖然隨著新型航空資料與成型技術的不時應用，機械加工在航空產(chǎn)品制造工藝中的比重有減少的趨向，但是關于高精度尺寸和外表特征，切削加工依然是無法替代的加工手腕。同時，隨著航空零部件中新資料和新構造的不時應用，機械加工的難度也在不時增加。

　　

　　與其他**制造行業(yè)一樣，航空產(chǎn)品加工所運用的數(shù)控機床正朝著高速化、精細化、智能化、綠色化等方向開展。自20世紀90年代初以來，各國相繼推出了許多主軸轉速10000~60000r/min以上的數(shù)控機床。高速加工技術的應用縮短了切削時間和輔助時間，不只能夠進步消費效率，還能夠改善加工質量，已成為機床技術重要的開展方向。同時，經(jīng)過優(yōu)化機床的構造，進步了制造和裝配的精度，減少了數(shù)控和伺服系統(tǒng)的反響時間。采用溫度、振動誤差補償?shù)燃夹g，進步了數(shù)控機床的幾何精度、運動精度等。

　　

　　隨著人們環(huán)境維護認識的增強，對環(huán)保的請求越來越高。不只請求在機床制造過程中不產(chǎn)生對環(huán)境的污染，還請求在機床的運用過程中不產(chǎn)生二次污染。在這種形勢下，配備制造范疇對機床提出了無冷卻液、無光滑液、無氣息的環(huán)保請求，機床的排屑、除塵等安裝也發(fā)作了深入的變化。上述綠色加工工藝愈來愈遭到機械制造業(yè)的注重。

　　

　?。?）數(shù)控設備的集成化與智能化。

　　

　　數(shù)控設備的集成化包括將多種機械加工工藝集成于一臺數(shù)控機床或者在數(shù)控機床設備中交融其他加工或檢測等工藝技術。復合加工是機械加工的重要開展方向之一。其中車銑復合加工是具有代表性的技術范疇。車銑中心具有多軸聯(lián)動功用，可以完成恣意角度的車削、銑削、鉆削、鏜削、滾齒、攻、鉸、擴等任務，具有高柔性、多任務的特性。在單件和成批消費中均可取得較高的關聯(lián)加工尺寸精度、大大縮短加工輔助時間，是加工精細、復雜回轉零件的理想設備。它關于進步航空回轉關鍵零部件的制造精度及縮短制造周期有著重要的作用。在線丈量經(jīng)過將檢測技術融于數(shù)控加工的工序過程中，能夠防止脫機檢測返修帶來的二次裝夾定位，處理零件制造中通用工裝和專用工裝無法丈量部位的丈量，顯著提升加工效率，保證加工質量。在航空產(chǎn)品研制和消費中，能夠對正在加工中的零部件停止及時的修正與補償，以消弭廢次品的產(chǎn)生。

　　

　　智能化的內容包含在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自順應控制、工藝參數(shù)自動生成；為進步驅動性能及運用銜接便當?shù)闹悄芑?，如前饋控制、電動機參數(shù)的自順應運算、自動辨認負載、自動選定模型、PID參數(shù)自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內容、便當系統(tǒng)的診斷及維修等。

　　

　　自順應控制技術經(jīng)過在加工過程中，依據(jù)采集到的電機扭矩、主軸振動等機床運轉狀態(tài)信息，停止機床的自我調整和控制，以此保證機床的正常加工和運轉，堅持機床以好的動態(tài)性能加工零件。這樣既進步了設備消費效率，又保證了加工精度。智能化毛病診斷技術包括機床信號數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸和智能化人機界面設計開發(fā)等內容。依據(jù)數(shù)控機床毛病機理剖析，選擇能反映機床特征的信號，經(jīng)過在機床關鍵部件裝置不同類型傳感器，停止機床特征信號的采集，經(jīng)處置后停止可視化界面監(jiān)控。智能化實時補償技術經(jīng)過外接傳感器，采集主軸在軸向和徑向的熱收縮伸長誤差，經(jīng)過對這些誤差數(shù)據(jù)剖析處置，停止實時補償，進步機床加工精度[3]。

　　

　　（2）消費線與制造配備的柔性化。

　　

　　所謂柔性制造，傳統(tǒng)意義上是指用可編程、多功用的數(shù)控機床設備改換剛性自動化機床設備，用易編程、易修正、易擴展、易改換的軟件控制替代剛性聯(lián)合的工序過程，使剛性消費線完成軟性化和柔性化，可以快速響應市場的需求，完成多種類、中小批量的消費任務。柔性制造系統(tǒng)（FMS）中的柔性具有多種涵義、除了加工柔性外、還包括擴展的柔性、工藝的柔性、批量的柔性、設備的柔性、產(chǎn)品的柔性、流程的柔性以及消費的柔性。圖2為大型飛機的柔性消費線。

　　

　　

圖2大型飛機的柔性消費線

　　

 

　　航空產(chǎn)品特別是飛機和發(fā)起機的一些關鍵零件，由于其構造的特殊性，常常采用較為分散的工序和較長的消費線。在柔性制造技術研討的早期，由于數(shù)控機床設備自身功用和性能以及配套軟硬件條件的限制，柔性制造系統(tǒng)必需在較大的消費線級別和較大投資程度上才能夠完成。關于航空產(chǎn)品來說，僅在成熟產(chǎn)品和實力非常雄厚的航空制造企業(yè)取得了有限的實踐應用。隨著數(shù)控設備及相關信息化技術的開展，以占空中積小、本錢低、功用完善為特性的柔性制造單元（FMC）得到了長足開展和應用。經(jīng)過工序集中，在較小的柔性制造單元中完成大局部在較長消費線中才干完成的加工工序。而柔性加工機床更是將柔性制造單元集中到一臺設備中，能夠在一臺設備中完成零件從毛料到廢品的大局部加工，柔性組合機床如圖3所示。關于一些小型航空零部件的快速研制有著非常重要的價值。

　　

　　

圖3柔性組合機床

 

　　

　　除了機床設備的柔性，輔助工藝配備（如夾具等）的柔性也是重要的一環(huán)。柔性夾具是以組合夾具為根底的能適用于不同機床、不同產(chǎn)品或同一產(chǎn)品不同規(guī)格型號的機床夾具。由預先制造好的各種不同外形、不同尺寸規(guī)格和不同功用的系列化、規(guī)范化元件、組件和合件拼裝而成。夾具元件經(jīng)過組裝—運用—合成—再組裝循環(huán)往復循環(huán)運用，能夠大量減少制造夾具資料、動力耗費，降低其制造費用，減少夾具的設計、制造、調理時間。與專用夾具相比擬，柔性夾具元件具有明顯的技術經(jīng)濟效果，適用于多種類、小批量消費以及FMC、FMS和CIMS等加工系統(tǒng)。

　　

　　信息化與虛擬機床

　　

　　隨著信息化技術的開展，航空產(chǎn)品的研制也正在從實體制造考證向虛擬制造考證的方向轉變。虛擬制造是一種廣義概念，但從習氣性和狹義角度也可將虛擬制造了解為：應用虛擬理想技術在計算機上完成產(chǎn)品的成型、加工和裝配過程。虛擬制造技術的開展填補了CAD/CAM技術和消費管理活動之間的鴻溝，使人們在真實產(chǎn)品消費前，就能夠在計算機上虛擬地停止產(chǎn)品成型、加工、裝配和測試，減少試切、試裝次數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)工藝過程、作業(yè)方案、消費調度及加工質量方面的問題。虛擬加工完成的關鍵是在提供的虛擬工作環(huán)境下，對不同的加工辦法樹立由機床、刀具、工裝組成的加工系統(tǒng)的運動學、動力學模型及誤差剖析模型。虛擬裝配應用VR技術構建的多形式（包括視、聽、觸等）交互裝配仿真環(huán)境，由裝配規(guī)劃人員交互地樹立產(chǎn)品零部件的裝配次第和裝配途徑及肯定工、夾具和裝置辦法，可視化地比擬不同的裝配工藝過程，在不停止實物試裝的狀況下，人機協(xié)同地對產(chǎn)品的可裝配性問題停止全面、準確的檢查和剖析，盡可能早地發(fā)現(xiàn)并處理潛在的裝配問題。

　　

　　虛擬機床是運用軟件元素工具包構建的，包括機床的三維模型、加工仿真軟件、軟件內核和控制器的人機界面軟件。虛擬機床能減少機床的非消費性時間。虛擬機床的本錢僅相當于實踐機床的零頭，但十分逼真，能夠用于減少實踐機床的非消費時間。應用虛擬機床技術，能夠進步加工效率，保證數(shù)控編程質量，減少數(shù)控技術人員與操作人員的工作量和勞動強度，進步數(shù)控編程制造加工一次勝利率，縮短產(chǎn)品設計和加工周期，進步消費效率。

　　

　　傳統(tǒng)航空產(chǎn)品制造是以二維工程圖紙為根據(jù)。隨著數(shù)控及CAD/CAM等相關軟硬件技術的開展，大量新產(chǎn)品研制都已引入二維和三維分離的數(shù)字化制造技術。但從產(chǎn)品設計、工藝工裝、數(shù)控編程及檢測等環(huán)節(jié)中僅包含幾何信息的三維數(shù)字模型的應用效果并不理想，其反復工作量大?；谀Ｐ投x（MBD）技術經(jīng)過集成的三維實體模型來完好表達產(chǎn)品信息，細致規(guī)則了三維實體模型中產(chǎn)品的尺寸、公差標注規(guī)則和工藝信息。全面施行MBD關于提升航空產(chǎn)品制造程度、縮短制造周期、降低制形成本、進步產(chǎn)質量量有著重要意義。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）則是對企業(yè)全生命周期產(chǎn)品數(shù)據(jù)、資源與業(yè)務流程停止整體優(yōu)化管理的一種信息技術，是產(chǎn)品數(shù)字化制造的技術平臺。它以產(chǎn)品數(shù)據(jù)為中心，是其他各種軟件工具和剖析、管理工作的集成環(huán)境與根底。它能提供一種構造化的辦法，有效、有規(guī)則地存取、集成、管理、控制產(chǎn)品數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的運用流程。PDM系統(tǒng)提供的版本管理功用可以保證一切參與同一項目的員工采用單一數(shù)據(jù)來工作，并且是及時和數(shù)據(jù)，確保設計過程數(shù)據(jù)的分歧性，減少設計中反復和更改次數(shù)。

　　

　　綜上所述，航空產(chǎn)品與機床設備的開展是一種互相依存且互相促進的關系。從100多年前一架飛機升空飛行伊始，人類歷來沒有中止過探究飛行奧妙的腳步。關于航空產(chǎn)品性能的不時追求對機床設備在精細、高效、環(huán)保與智能化等方面提出了更高的請求。同時，各類新技術及新工藝的不時應用也在不時推進航空產(chǎn)品與機床設備技術程度的提升，從而促進社會整體科技程度的不時進步。無不哀嘆。在蘭唐線公路兩側并列了數(shù)十家大大小小鋼鐵企業(yè)，十幾條印著“本院出租、設備出賣”的泛黃橫幅被風混亂地吹著。

　　張女士家的廠院出賣廣告已掛大半年，不斷置之不理。張女士引見，2014年，原資料進價每噸3000多元，加工后廢品卻賤賣每噸2000元。“2012年到如今，我們已虧了30多萬。說是曾經(jīng)停產(chǎn)，實踐上還承當?shù)囟?、地租這些擔負，如今只希望盡快把廠房賣進來，錢少點也不要緊。”張女士指著門口的一輛黑色尼桑車對記者說，“一萬五你要你拿走。”

　　大型鋼企也很難擺脫產(chǎn)能過剩帶來的消極影響。“2015年國內鋼鐵產(chǎn)能過剩估計達3億噸。”鞍鋼股份宣傳處相關擔任人引見說，由于鋼鐵產(chǎn)能過剩，國度貨幣政策調整，招致鋼企資金鏈異常脆弱，新增融資很難，一些鋼企被迫采取了降低工資、出賣資產(chǎn)、尋求兼并重組等方式尋求生存。他透露，遭到國度信貸政策和資金面慌張影響，鞍鋼股份不再享用低利率借款，企業(yè)財務擔負重。

　　舊優(yōu)勢喪失、舊體制約束，重工企業(yè)特別是大型國企的轉型不能一蹴而就。“在給予企業(yè)更寬松環(huán)境和更多自在度的主旋律下，政府搭把手，其他交給市場。”多數(shù)企業(yè)有著上述共同的訴求。