借力国家重大专项促进企业产品技术升级

发布时间:2012-12-25
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“高速、高刚度立卧式加工中心系列产品的研制”(课题编号2009ZX04001-016)是国家“04专项”2009年度立项实施的课题之一,于2011年正式通过国家验收。该课题成功研制了2台高速立式加工中心、3台高速卧式加工中心,成功研制了关键功能部件BT30-24000r/min、BT40-20000r/min、BT50-15000r/min高速内装电机主轴单元,成功研制了主轴单元在线试验装置,申请国家发明专利2项,获国家授权新型实用专利3项,被国家科技部授予“十一五”国家科技计划执行优秀团队,其中研发成功的μ2000/630HF卧式加工中心荣获中国机械工业科学技术二等奖,同时成为“04专项”课题“透平机械叶片制造应用国产高档数控机床示范工程”(课题编号2011ZX04015-011)中国产数控机床关键示范设备之一。

课题研发目标科学合理

课题研发目标科学合理是课题成功实施的基础。本课题的研发立足于我国机床行业大而不强、高端装备主要依赖进口的现状,以取代进口、缩短与国际领先水平的差距为主要目标。课题研发目标科学合理,课题的立项是完全正确的。

良好的组织管理和产学研用的合作

北京工研精机股份有限公司(以下简称“北京工研精机”)具有良好系统的科研管理体系。对于重大专项课题,该公司非常重视,首先将本课题转化为公司科研计划,列入公司科研管理范围,整个设计、采购、生产过程严格按照本公司的质量管理体系执行;在公司领导的大力支持和组织下,成立专门的课题组和财务管理组。组织专门调度会,协调技术和生产部门通力合作,处理课题执行过程中的技术和进度事项,各方共同努力保证进度按计划实施。

在课题执行过程中,“产学研用”紧密结合,以课题组长为纽带,北京工研精机与北京航空航天大学密切合作,对课题工作进行相互协调,按照时间进度的节点进行自查和检查,在研究内容方面进行呼应,充分发挥学校的技术前沿优势,使设计与理论分析相结合,为设计结构的合理性提供了支持,保证了课题的顺利开展。同时,培养了学生,使他们积累了解决实际问题的经验。

课题研发与市场密切结合,密切关注用户需求,并在工程项目中进行实施,使课题成果得到了快速推广与用户的好评。

研究成果的产业化和推广应用措施

课题的实施形成了五种规格高速加工中心全套技术图样及相关生产过程的全部工装夹具,形成了批量生产的制造工艺及装配工艺,形成了关键零部件的生产过程控制规范。北京工研精机如期购置五面体加工中心一台,用于机床结构件的批量加工。如期完成了对喷烤漆房的技术改造,目前都已经投入使用。同时,在课题要求外新购了数控高精度圆台平面磨床深孔钻镗床以及零件清洗机等大量的产业化装备,为课题成果的全面产业化提供了基础条件。

为了加强课题成果的推广应用,北京工研精机在CIMES 2010、CIMT 2011和 CIMES 2012等机床工具展览会上进行了展出,受到了同行专家的好评。 同时,课题研发成功的μ2000/630HF卧式加工中心,已被列为国家重大专项“透平叶片制造应用国产高档数控机床示范工程”中,国产数控机床的典型示范产品之一。现在已进入验证阶段,加工工件精度不低于同类进口机床。这些措施对于成果的推广应用起到了重要促进作用。

对企业的产品调整、研发能力、市场开拓能力方面的促进

课题的成功实施,使北京工研精机在立卧式加工中心的高速化方面有了大幅度提升。BT40接口高速主轴单元的最高转速从12000r/min提升到了 20000r/min,BT50接口高速主轴单元的最高转速从8000r/min提升到了15000r/min,同时,新研发了BT30接口24000r /min电主轴,从而使立卧式加工中心的主轴转速得到全面提升,并使北京工研精机研制的高速主轴单元的规格、转速基本覆盖了目前国内市场的需求。高速机床的快速移动速度达到了48~60m/min,直接促进了产品的更新换代。

课题共研制完成五种不同规格类型的高速立卧式加工中心,主要技术指标达到了国际先进水平,同时,通过对高速立卧式加工中心的批量生产的制造工艺及装配工艺研究,完成了整机的装配制造工艺,完成了高速精密主轴单元出厂检验规范的制定工作,完成了立卧式加工中心精度检验内控规范的编制工作,并在生产中得到应用,使企业基本掌握了高速立、卧式加工中心机床的批量制造技术,积累了高速加工中心的研发经验,培养了一批年轻的技术骨干,锻炼形成了一支优秀的科技研发团队,提高了企业的科技研发能力。

目前,已实现销售合同15台份,合同总额达到2689万元人民币。主要应用领域包括兵器、航空、汽车、液压元件以及火力发电等,取得了良好的经济及社会效益。产品性能稳定、可靠,显示出了巨大的市场竞争力,获得了用户的一致认可,提高了企业的市场竞争能力。

对企业的产品质量意识方面的促进

通过课题实施,北京工研精机的产品质量意识得到极大提高。制定了高速主轴单元的设计检测及装配检验规范,制定了机床的装配制造质量、关键工序装配质量的过程控制规范,形成了高速主轴单元的性能测试规范及在线测试平台技术,增加了生产装备及检测仪器。产品的生产装配过程管理进一步细化、深化。对于提升产品质量,持续提高机床产品的可靠性起到了重要推动作用。

对企业生产和经营发展等方面所发挥的作用

通过实际的对比,本课题所完成的立卧式加工中心,可以取代国际同规格类型的立卧式加工中心,随着市场推广的不断深入和拓展,课题成果将逐渐为用户所认识,订单将越来越多。因此,对于抵挡国际同类型规格的立卧式加工中心的进口会起到重要的作用,同时,课题的实施有力地提升了自主创新能力,提升了自主品牌的市场竞争力,培养锻炼了技术研发团队,促进了企业产品更新换代,提升了产品的技术含量及可靠性。课题所取得的多项技术成果已经全部转化为生产力,有力提高了企业的核心竞争力,因此,课题实施对企业的生产和良好经营起到了重要的促进作用,对于企业应对市场风险和经济波动发挥了积极作用。

其他方面的体会

课题实施中发现,国产功能部件的配套能力还明显不足,数控系统的可靠性等方面有待于进一步提升,课题的研发要进一步加大与国外的技术合作与交流,取长补短。同时,要进一步加强与高校、用户的合作与互动,在先进制造技术方面加强人才的培养,使企业逐步完成由传统制造到现代先进制造的转型,开发面向市场、面向用户的自有核心技术。

在国家重大专项的大力支持下,课题已经按预定目标圆满完成,取得了一系列的技术成果,产生了良好的经济效益和社会效益,但是,为进一步研制国际领先水平的数控装备,提升我国装备制造业的技术水平,北京工研精机将在国家重大专项的不断支持下,产学研紧密结合,不遗余力,继续在新产品、新技术研发、技术革新、产品可靠性、降低生产成本及实现成果的产业化等方面做出不断努力,为振兴我国装备制造业做出应有的贡献!

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