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| 實施千臺數(shù)控機床增效工程提升軍工企業(yè)生產制造能力 |
| 發(fā)布時間：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，全力推進中高檔數(shù)控機床增效，大幅提高現(xiàn)有生產設備的利用效率，是減少資源消耗、促進產業(yè)結構優(yōu)化升級、轉變經(jīng)濟發(fā)展方式的有效途徑，實施千臺數(shù)控機床增效工程則是其中一個重要舉措。
“十五”期間，不少軍工企業(yè)引進了大量高檔數(shù)控機床。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科研計劃中安排了高效切削工藝技術專項，開展技術攻關和示范應用，并在全行業(yè)開展“國防科技工業(yè)千臺數(shù)控機床增效工程”，全面推廣應用先進數(shù)控仿真和數(shù)字化集成制造技術，取得明顯成效，受到國務院領導的重視，并成為國家節(jié)能減排工作的重要內容。
數(shù)控加工效率低成為提升軍品研制生產能力的瓶頸
由于軍工產品高品質和高精度等特殊要求，數(shù)控機床成為軍工企業(yè)生產制造關鍵零部件的必備工具和手段，在產品研制生產中起著不可替代的作用。
由于工藝技術落后，基礎技術、配套軟件和管理沒有相應跟上，部分單位的數(shù)控設備使用效率不高，據(jù)初步調查統(tǒng)計，僅為發(fā)達國家的1/4左右，嚴重制約了高新技術武器裝備的研制及批量生產。有的企業(yè)領導深有感觸地說，“軍工產品批量生產，成在機加，敗亦機加。”數(shù)控加工效率低已成為提升軍工產品研制和批生產能力的主要瓶頸之一。
產生以上問題的主要原因有兩個：一是集成制造技術應用比較落后。數(shù)控加工車間臺帳電子化已基本實現(xiàn)，但大多數(shù)數(shù)控車間計算機輔助生產計劃管理(訂單處理、生產計劃編制、作業(yè)調度、任務分配、工序質量控制、現(xiàn)場生產信息反饋、統(tǒng)計報告等)和制造資源管理系統(tǒng)(人員、設備、刀具、夾具、量具、毛料、成品等)缺乏有機集成，CAD/CAM/CAPP集成應用整體水平還不高，生產準備時間過長；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)自動生成NC系統(tǒng)，但工藝需要自己編制，因為缺乏統(tǒng)一的標準規(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)控編程一個工藝員一個樣，相似零件多個樣，許多工藝不合理，人為因素影響大，NC程序運行效率低，極大地制約了數(shù)控技術的發(fā)展。
把工藝技術創(chuàng)新作為提高數(shù)控機床加工效率的抓手
為了盡快解決數(shù)控機床加工效率低的問題，通過工藝技術創(chuàng)新促進裝備效率提高，“十五”期間，以航空制造業(yè)為試點，以昌河飛機工業(yè)(集團)公司、北京航空航天大學、成都飛機工業(yè)(集團)公司等為研究和應用單位，從用量最大的鋁合金零件數(shù)控切削著手，組織產學研結合，在國防基礎科研計劃中開展了“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”技術攻關，取得了顯著成效。
突破了數(shù)控集成制造關鍵技術。
開發(fā)出計算機輔助生產管理和制造資源管理系統(tǒng)。實現(xiàn)了生產計劃和資源計劃自動生成，以及基于生產計劃的工裝管理、刀具集中配送和原材料領用發(fā)放管理。通過生產管理的合理安排和制造資源的合理配置，使設備盡可能處于工作狀態(tài)，既保證了設備“多出工”，提高了設備的利用率，同時實現(xiàn)了數(shù)控設備群的協(xié)同加工，提高了整個機械加工系統(tǒng)的生產效率和應變能力。
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、預測和計算數(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)驗變成了有理論依據(jù)并經(jīng)試驗驗證的科學方法，從根本上實現(xiàn)了工藝參數(shù)確定由試切摸索到虛擬仿真計算的跨越，同時解決了鋁合金高速切削過程中的顫振現(xiàn)象，提高了設備的加工效率和加工質量，實現(xiàn)了“出全力，干好活”。
高效數(shù)控加工優(yōu)化技術在幾個企業(yè)率先使用，有效提高了加工效率和集成制造水平。企業(yè)的成功實踐表明：工藝技術創(chuàng)新是發(fā)揮設備潛能、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備規(guī)模來提高制造能力的局面、鼓勵依靠技術創(chuàng)新提高能力和效益具有重要啟示，是一項既快又省、既符合時代發(fā)展要求又適應國防科技工業(yè)實際需求的創(chuàng)新舉措。
實施千臺數(shù)控機床增效專項計劃，提升軍工制造能力
航空企業(yè)工藝技術創(chuàng)新為提高數(shù)控加工效率進行了有益的嘗試，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)實施“千臺數(shù)控機床增效專項計劃”。擬通過3年的努力，實現(xiàn)“1、3、5”的工程目標(即1000臺數(shù)控機床加工效率提高30%～50%，培訓技術骨干300名，構建5個工藝優(yōu)化數(shù)據(jù)庫平臺)，以全面提高數(shù)控機床的利用率和加工效率。
整個增效工程分以下兩個階段進行：
第一階段為試點階段，選擇40家重點企業(yè)200臺數(shù)控設備，用一年半的時間，重點推廣比較成熟的技術和軟件，適當開展針對不同材料的適應性技術研究，實現(xiàn)40家單位200臺數(shù)控切削設備的增效。
第一階段的重點任務是：(1)開展數(shù)控切削參數(shù)優(yōu)化、分布式數(shù)控技術(DNC)、數(shù)字化制造執(zhí)行系統(tǒng)技術(MES)等成熟技術和軟件的工程化應用和推廣；(2)針對航空、航天、兵器、船舶和軍用電子等行業(yè)產品零件數(shù)控加工的需求，開展鈦合金、高溫合金、結構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；(3)培訓200名數(shù)控技術骨干；(4)制定相應工藝標準規(guī)范。最后達到200臺增效機床材料去除速率、主軸功率利用率等提高一倍，重點型號關鍵零件數(shù)控加工時間平均縮短50%的目標，為全面推進千臺數(shù)控機床增效奠定基礎。
第二階段為全面實施階段。用一年半的時間，通過抓點帶面的方式，達到千臺數(shù)控機床增效的目標。同時形成跨行業(yè)的高效數(shù)控加工平臺，提高全行業(yè)的整體制造水平。
在第一階段的基礎上，第二階段的重點任務是：(1)應用和推廣工程數(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，使數(shù)控切削機床達到“單臺提速”、“單元聯(lián)網(wǎng)”和“系統(tǒng)集成”三個層次的目標；(2)進行數(shù)控鈑金、數(shù)控彎管和焊接技術研究，針對不同材料、不同結構、不同設備資源及加工過程，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)控技術骨干的培訓，使他們掌握基本的增效手段和方法，形成一支不斷創(chuàng)新的工藝隊伍；(4)培育一批企業(yè)和行業(yè)的先進工藝技術研究應用中心，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，增強整個數(shù)控生產系統(tǒng)的快速響應能力和工藝創(chuàng)新能力。
千臺數(shù)控機床增效工程實施的措施與效果
千臺數(shù)控機床增效工程實施涉及面廣，工作量大，任務艱巨，是一項復雜的系統(tǒng)工程。按照政府主導、企業(yè)主體、產學研相結合的原則，在國防科工委的統(tǒng)一領導下，由軍工集團公司具體負責本單位數(shù)控增效工程的實施，按系統(tǒng)工程模式管理，采取得力措施，以確保工程目標的實現(xiàn)。
創(chuàng)新機制與體制，確保工程實施。
通過統(tǒng)籌規(guī)劃，頂層設計，統(tǒng)一組織、強化考評，市場化運作、合同約束的實施方式，進行機制和體制創(chuàng)新，建立國防基礎科研成果工程化應用新方式。建立了由國防科工委統(tǒng)一領導，軍工集團組織實施，企業(yè)和技術支持單位參加的工程實施體系，并進行任 |
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