济南二机床实现汽车冲压生产线的进口替代

如果说作为“工作母机”的机床是一个国家制造业水平的象征，那么五轴联动数控机床则代表着机床制造业的最高水平，它对一个国家航空航天等关键领域的发展至关重要。目前济南二机床集团有限公司(以下简称济二)不仅能够提供五轴联动数控机床，而且能够制造其关键零部件-双摆角数控万能铣头(俗称“五轴头”)，实现了真正意义上的五轴联动数控机床的国产化和进口替代。济二已经实现了汽车冲压生产线的进口替代，并走向世界。这次为什么又是济二?

科研先行

像所有机床行业企业一样，济二在20世纪80年代末迎来了市场需求的第一次饱和期，国内生产通用机床的一批企业陷入了市场低迷。

当时济二提出了“锻压设备自动化，金切机床数控化”的战略方针，开始对数控金切机床进行研发。其后的十多年，济二的数控机床逐渐得到市场认可。然而，没曾想到2010年前后，普通数控机床也表现出饱和的端倪。济二审时度势，瞄准市场发展需求，进军高档数控机床领域，加快研发五轴联动数控机床。

一方面是消化吸收合作伙伴欧洲机床制造商的关键技术，另一方面是不断结合科研项目和市场需求，济二形成了自己在五轴联动数控机床方面的研发能力。

早在2002年，济二就自主研发出国内第一台五轴联动定梁龙门镗铣床，用户是无锡水泵厂，用于南水北调工程的水泵叶片加工;2003年，又为长春客车提供了龙门移动式五轴联动镗铣床，用于高铁铝合金零件加工;2006年，受国务院三峡工程建设委员会委托，研制出机械主轴式五轴联动数控双龙门镗铣床，用于水轮发电机大型叶片的加工;2007年，赢得北京航天大型五轴联动龙门铣床，使国产大型五轴联动数控机床首次进入航天领域。

在2009年启动的“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项(04专项)中，济南二机床共承担11个课题，包括金属成形机床课题6项、金属切削机床课题5项。其中，作为数控机床核心功能部件研发的“双摆角数控万能铣头”项目包含了三个子课题，涵盖了电主轴式、机械主轴式和力矩电机直驱式三种结构形式，分别用以实现高速高精切削或高效重型切削，可以满足不同行业的各种工艺需求。

济二多年来贯彻执行“科研先行”的战略，记者在这家国家高新技术企业深切地感受到一种“工程师文化”。这家拥有80年历史的老国企，建国以来一直以锻压设备和金切机床为两大主导产品，都属于大重型关键装备，技术含量高、质量标准严，对技术、生产、管理人员的要求极高。就拿济二的高层领导团队来说，除了财务总监之外，其余清一色是研究员级高工。“领导懂技术，对新产品、新技术的研发会把握得更准、推进得更快。我们承担的国家重大专项，全部是领导亲自挂帅”，济二董事长张志刚如是说。张志刚董事长就是一位设计出身兼具销售、生产、管理才能的复合型专家。

核心部件先行

21世纪初，国内能够提供五轴联动数控机床的并不止济二一家。然而除了济二，国内机床厂能够提供的五轴联动数控机床实际是这样一个概念，即做一个框架，核心部件双摆角数控万能铣头配置进口产品。

2011年，济二承担的“双摆角数控万能铣头”重大专项顺利通过了国家验收。由此，济二成为国内首家具备配置自主双摆角数控万能铣头能力的企业。这一局面的形成，得益于济二“核心部件先行”的研发理念。核心部件先行，就是核心部件的研发先于主机的研发。核心功能部件技术复杂，研发周期长，难度大，风险高。核心部件先行，并开展好试验研究工作，可以降低市场订单制约下的新产品研发周期和技术难度的双重风险。

“核心部件先行”这种说法现在接受起来比较容易，是因为目前业界已经基本对零部件的重要性达成共识，特别是2015年国务院印发《中国制造2025》规划，提出要实施“工业强基工程”等五大工程，零部件开始纳入国家战略，其重要性更加凸显。

实际上十年前的中国制造业，整体上比较注重总量和规模，以扩大企业产值和规模为主要目标。甚至有些规模已经做的很大的企业，机床主铣头、附件铣头等主要功能部件仍然依赖进口，没有自己的核心竞争力。此时的济二并没有跟风，而是坚持自己的观点，就如张志刚所说，“五轴机床没有自己的核心部件，就不能算是国产化的五轴数控机床”。济二主管数控机床的副总经理任立伟也认为，“不同行业工艺特点差异很大，只有自主研发五轴头，才能更好的适应用户需求。”

如果要探究济二为什么能够有自己的独到观点，还要从他们的企业文化中去解读，“我们的高管本身都是搞技术、搞设计的，对技术的发展是融入到血液里的，买国外铣头去组装，我们不服气”，在张志刚看来，做机床就必然要做零部件，特别是关键零部件不能依赖别人，这是技术进步的基本要求。“买铣头，买不出来差异性，买不出来竞争力，不是长久之计。”

与用户结合

从2002年到2011年，十年间，济二一直潜心五轴头的研发。但产品研发出来，谁会相信，使用济二的产品呢，特别是在五轴头一直被国外产品垄断的现实情况下，岂非舍易求难?

“用户不用你的产品，你就永无出头之日。”济二是有准备的人，他需要的只是一个机会。

上海航天设备制造总厂先后与济二签订了多台不同类型的龙门加工中心。其中2011年订购的一台大型五轴联动数控机床，配置的德国CYTEC公司K50型五轴头，调试中出现严重故障，两年内三次送回德国返修，用户不得不退货。在此情况下，济二向上海航天推荐自制的五轴头并免费供他们使用。上海航天起初也有顾虑，没想到，在后来一年半的生产应用中，配置济二自制五轴头的镗铣床在实行三班工作制、每天加工时间18个小时的情况下，质量稳定可靠，完全能够满足航天工业大型复杂结构件的加工需要。用户领导说，“济二的五轴头是一个意外的惊喜”。

就是在上海航天设备制造总厂的使用过程中，济二和用户成立联合课题组，开展加工工艺的研究，使国产五轴头的切削效率达到了进口产品的水平。

济南637所采购的是一台机械主轴式五轴联动龙门铣床，用于某型号零件的精密加工。在机床的使用过程中，济二和用户联合开展机床性能和工艺优化研究，解决了五轴头复杂的热变形问题，加工出了合格零件。

昌河飞机采购的是一台用于钛合金零件加工的五轴联动龙门铣床，机床处于生产线的线首，重要性不言而喻。项目中与济二竞争的国内厂家都推荐进口五轴头，最终昌河飞机还是把订单给了配置自制五轴头的济二，现在机床运行良好。

西安飞机在采购济二一台电主轴式高速五轴联动龙门铣床，用于铝合金零件加工之后，又继续选择济二的机械主轴式重型五轴联动龙门铣床，用于钛合金零件的加工。

面对用户的理解、包容、支持和信任，张志刚深有感触，“没有用户，就没有国产高档数控机床发展。国产高档数控机床的发展离不开用户的支持和贡献”。

市场之道

在高档数控机床的国产化问题上，首台套是第一个困局。尽管机床企业费尽千辛万苦研制了一台样机，然而那些国防军工领域的用户并不敢用。对于他们来说，保证军工产品的精度和安全，才是他们的首要任务，至于是否国产化倒是一个其次的问题。但对于机床企业来说，没有用户就没有产品的进步。在多方努力下，国家在2014年出台了鼓励使用国产设备的“首台套”政策，帮助机床企业的高端产品找到第一个用户。然而不久，批量化的问题又开始凸显，成为第二个困局。国家重大专项支持的产品如果只有个别用户，将难以达到实现国产化的最终目的。

依托技术创新，借力重大专项，济二的视野始终以市场为导向，根据用户的各种定制化要求，在与国外企业的竞争中，不断实现进口替代，扩大自己的市场。2016年，济二赢得了中航汉中零组件公司六台大型五轴联动龙门铣床的订单。2017年，济二的市场拓展到轻轨领域，赢得比亚迪云轨35米大型五轴联动龙门铣床的订单。这些机床全部配置了自主知识产权的五轴头。

从航天、航空，再到高铁、轻轨，迄今为止，济二配置自主知识产权五轴头的五轴联动数控机床已经实现五十余台的批量应用。

在行业里敢为人先，敢于进取，人无我有。在研发中耐得住寂寞，厚积薄发，十年一剑。又是济南二机床，这次他们是五轴联动数控机床的进口替代者。济二这个来自济南的“国家队”，对标的是国际一流的企业，他们的目标是在世界舞台上树立一个令国人骄傲的“中国JIER造”。

从济二的发展经验看，国产装备水平的提升，需要国内用户敢于给这些机床企业机会，在改进提升的过程中给予应有的支持和理解。当前国内仍有大量企业用着国家的政策和资金，长期进口、批量进口国外机床。而业界和社会更希望看到的是国内用户与装备制造企业真正联合起来，不断改进提升自身的技术质量水平，让进口不再成为常态。