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| 實(shí)施千臺數(shù)控機(jī)床增效工程提升軍工企業(yè)生產(chǎn)制造能力 |
| 發(fā)布時(shí)間：2009/6/14 17:07:00 來源：鑫泰科技 發(fā)布者：manni123 |
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大力提倡工藝創(chuàng)新，全力推進(jìn)中高檔數(shù)控機(jī)床增效，大幅提高現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備的利用效率，是減少資源消耗、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的有效途徑，實(shí)施千臺數(shù)控機(jī)床增效工程則是其中一個(gè)重要舉措。
“十五”期間，不少軍工企業(yè)引進(jìn)了大量高檔數(shù)控機(jī)床。如何提高其加工效率和利用率成為日顯突出的問題。為此，國防科工委在國防基礎(chǔ)科研計(jì)劃中安排了高效切削工藝技術(shù)專項(xiàng)，開展技術(shù)攻關(guān)和示范應(yīng)用，并在全行業(yè)開展“國防科技工業(yè)千臺數(shù)控機(jī)床增效工程”，全面推廣應(yīng)用先進(jìn)數(shù)控仿真和數(shù)字化集成制造技術(shù)，取得明顯成效，受到國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)的重視，并成為國家節(jié)能減排工作的重要內(nèi)容。
數(shù)控加工效率低成為提升軍品研制生產(chǎn)能力的瓶頸
由于軍工產(chǎn)品高品質(zhì)和高精度等特殊要求，數(shù)控機(jī)床成為軍工企業(yè)生產(chǎn)制造關(guān)鍵零部件的必備工具和手段，在產(chǎn)品研制生產(chǎn)中起著不可替代的作用。
由于工藝技術(shù)落后，基礎(chǔ)技術(shù)、配套軟件和管理沒有相應(yīng)跟上，部分單位的數(shù)控設(shè)備使用效率不高，據(jù)初步調(diào)查統(tǒng)計(jì)，僅為發(fā)達(dá)國家的1/4左右，嚴(yán)重制約了高新技術(shù)武器裝備的研制及批量生產(chǎn)。有的企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)深有感觸地說，“軍工產(chǎn)品批量生產(chǎn)，成在機(jī)加，敗亦機(jī)加�！睌�(shù)控加工效率低已成為提升軍工產(chǎn)品研制和批生產(chǎn)能力的主要瓶頸之一。
產(chǎn)生以上問題的主要原因有兩個(gè)：一是集成制造技術(shù)應(yīng)用比較落后。數(shù)控加工車間臺帳電子化已基本實(shí)現(xiàn)，但大多數(shù)數(shù)控車間計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)計(jì)劃管理(訂單處理、生產(chǎn)計(jì)劃編制、作業(yè)調(diào)度、任務(wù)分配、工序質(zhì)量控制、現(xiàn)場生產(chǎn)信息反饋、統(tǒng)計(jì)報(bào)告等)和制造資源管理系統(tǒng)(人員、設(shè)備、刀具、夾具、量具、毛料、成品等)缺乏有機(jī)集成，CAD/CAM/CAPP集成應(yīng)用整體水平還不高，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間過長；二是缺乏統(tǒng)一的工藝數(shù)據(jù)庫支持，數(shù)控加工優(yōu)化和仿真能力比較薄弱。企業(yè)數(shù)控編程一般是利用商品化的CAD/CAM軟件系統(tǒng)自動(dòng)生成NC系統(tǒng)，但工藝需要自己編制，因?yàn)槿狈y(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(如切削參數(shù)庫工程數(shù)據(jù)庫等)的支撐，致使數(shù)控編程一個(gè)工藝員一個(gè)樣，相似零件多個(gè)樣，許多工藝不合理，人為因素影響大，NC程序運(yùn)行效率低，極大地制約了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。
把工藝技術(shù)創(chuàng)新作為提高數(shù)控機(jī)床加工效率的抓手
為了盡快解決數(shù)控機(jī)床加工效率低的問題，通過工藝技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)裝備效率提高，“十五”期間，以航空制造業(yè)為試點(diǎn)，以昌河飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))公司、北京航空航天大學(xué)、成都飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))公司等為研究和應(yīng)用單位，從用量最大的鋁合金零件數(shù)控切削著手，組織產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，在國防基礎(chǔ)科研計(jì)劃中開展了“基于切削過程仿真的數(shù)控加工工藝優(yōu)化”和“高效數(shù)控集成制造”技術(shù)攻關(guān)，取得了顯著成效。
突破了數(shù)控集成制造關(guān)鍵技術(shù)。
開發(fā)出計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理和制造資源管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)計(jì)劃和資源計(jì)劃自動(dòng)生成，以及基于生產(chǎn)計(jì)劃的工裝管理、刀具集中配送和原材料領(lǐng)用發(fā)放管理。通過生產(chǎn)管理的合理安排和制造資源的合理配置，使設(shè)備盡可能處于工作狀態(tài)，既保證了設(shè)備“多出工”，提高了設(shè)備的利用率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了數(shù)控設(shè)備群的協(xié)同加工，提高了整個(gè)機(jī)械加工系統(tǒng)的生產(chǎn)效率和應(yīng)變能力。
開發(fā)了仿真優(yōu)化代替?zhèn)鹘y(tǒng)試切的新方法。
自主研發(fā)了一整套工藝參數(shù)優(yōu)化模擬仿真、預(yù)測和計(jì)算數(shù)字化軟硬件系統(tǒng)，建立了優(yōu)化工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫，形成了第一部優(yōu)化型高速切削工藝參數(shù)手冊，把經(jīng)驗(yàn)變成了有理論依據(jù)并經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證的科學(xué)方法，從根本上實(shí)現(xiàn)了工藝參數(shù)確定由試切摸索到虛擬仿真計(jì)算的跨越，同時(shí)解決了鋁合金高速切削過程中的顫振現(xiàn)象，提高了設(shè)備的加工效率和加工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了“出全力，干好活”。
高效數(shù)控加工優(yōu)化技術(shù)在幾個(gè)企業(yè)率先使用，有效提高了加工效率和集成制造水平。企業(yè)的成功實(shí)踐表明：工藝技術(shù)創(chuàng)新是發(fā)揮設(shè)備潛能、充分利用現(xiàn)有資源，提升制造水平的重要途徑。為改變過去單純依靠增加設(shè)備規(guī)模來提高制造能力的局面、鼓勵(lì)依靠技術(shù)創(chuàng)新提高能力和效益具有重要啟示，是一項(xiàng)既快又省、既符合時(shí)代發(fā)展要求又適應(yīng)國防科技工業(yè)實(shí)際需求的創(chuàng)新舉措。
實(shí)施千臺數(shù)控機(jī)床增效專項(xiàng)計(jì)劃，提升軍工制造能力
航空企業(yè)工藝技術(shù)創(chuàng)新為提高數(shù)控加工效率進(jìn)行了有益的嘗試，只有全行業(yè)提高加工效率才能從根本上提升國防科技工業(yè)整體制造水平。為此，從2006年下半年開始，在國防科技工業(yè)全行業(yè)實(shí)施“千臺數(shù)控機(jī)床增效專項(xiàng)計(jì)劃”。擬通過3年的努力，實(shí)現(xiàn)“1、3、5”的工程目標(biāo)(即1000臺數(shù)控機(jī)床加工效率提高30%～50%，培訓(xùn)技術(shù)骨干300名，構(gòu)建5個(gè)工藝優(yōu)化數(shù)據(jù)庫平臺)，以全面提高數(shù)控機(jī)床的利用率和加工效率。
整個(gè)增效工程分以下兩個(gè)階段進(jìn)行：
第一階段為試點(diǎn)階段，選擇40家重點(diǎn)企業(yè)200臺數(shù)控設(shè)備，用一年半的時(shí)間，重點(diǎn)推廣比較成熟的技術(shù)和軟件，適當(dāng)開展針對不同材料的適應(yīng)性技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)40家單位200臺數(shù)控切削設(shè)備的增效。
第一階段的重點(diǎn)任務(wù)是：(1)開展數(shù)控切削參數(shù)優(yōu)化、分布式數(shù)控技術(shù)(DNC)、數(shù)字化制造執(zhí)行系統(tǒng)技術(shù)(MES)等成熟技術(shù)和軟件的工程化應(yīng)用和推廣；(2)針對航空、航天、兵器、船舶和軍用電子等行業(yè)產(chǎn)品零件數(shù)控加工的需求，開展鈦合金、高溫合金、結(jié)構(gòu)鋼等軍工常用材料切削工藝參數(shù)優(yōu)化工作和數(shù)據(jù)庫的建設(shè)；(3)培訓(xùn)200名數(shù)控技術(shù)骨干；(4)制定相應(yīng)工藝標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。最后達(dá)到200臺增效機(jī)床材料去除速率、主軸功率利用率等提高一倍，重點(diǎn)型號關(guān)鍵零件數(shù)控加工時(shí)間平均縮短50%的目標(biāo)，為全面推進(jìn)千臺數(shù)控機(jī)床增效奠定基礎(chǔ)。
第二階段為全面實(shí)施階段。用一年半的時(shí)間，通過抓點(diǎn)帶面的方式，達(dá)到千臺數(shù)控機(jī)床增效的目標(biāo)。同時(shí)形成跨行業(yè)的高效數(shù)控加工平臺，提高全行業(yè)的整體制造水平。
在第一階段的基礎(chǔ)上，第二階段的重點(diǎn)任務(wù)是：(1)應(yīng)用和推廣工程數(shù)據(jù)庫、工藝參數(shù)優(yōu)化、車間制造執(zhí)行系統(tǒng)等技術(shù)，使數(shù)控切削機(jī)床達(dá)到“單臺提速”、“單元聯(lián)網(wǎng)”和“系統(tǒng)集成”三個(gè)層次的目標(biāo)；(2)進(jìn)行數(shù)控鈑金、數(shù)控彎管和焊接技術(shù)研究，針對不同材料、不同結(jié)構(gòu)、不同設(shè)備資源及加工過程，積累和優(yōu)化數(shù)據(jù)，建立工藝參數(shù)優(yōu)化庫；(3)完成300名數(shù)控技術(shù)骨干的培訓(xùn)，使他們掌握基本的增效手段和方法，形成一支不斷創(chuàng)新的工藝隊(duì)伍；(4)培育一批企業(yè)和行業(yè)的先進(jìn)工藝技術(shù)研究應(yīng)用中心，使它們成為國防科技工業(yè)工藝創(chuàng)新體系的重要組成部分，增強(qiáng)整個(gè)數(shù)控生產(chǎn)系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力和工藝創(chuàng)新能力。
千臺數(shù)控機(jī)床增效工程實(shí)施的措施與效果
千臺數(shù)控機(jī)床增效工程實(shí)施涉及面廣，工作量大，任務(wù)艱巨，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。按照政府主導(dǎo)、企業(yè)主體、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的原則，在國防科工委的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，由軍工集團(tuán)公司具體負(fù)責(zé)本單位數(shù)控增效工程的實(shí)施，按系統(tǒng)工程模式管理，采取得力措施，以確保工程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
創(chuàng)新機(jī)制與體制，確保工程實(shí)施。
通過統(tǒng)籌規(guī)劃，頂層設(shè)計(jì)，統(tǒng)一組織、強(qiáng)化考評，市場化運(yùn)作、合同約束的實(shí)施方式，進(jìn)行機(jī)制和體制創(chuàng)新，建立國防基礎(chǔ)科研成果工程化應(yīng)用新方式。建立了由國防科工委統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，軍工集團(tuán)組織實(shí)施，企業(yè)和技術(shù)支持單位參加的工程實(shí)施體系，并進(jìn)行任 |
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