目前世界加工中心的市場(chǎng)需求和發(fā)展動(dòng)向

1958年美國(guó)KT公司通過科研在數(shù)控（NC）機(jī)床基礎(chǔ)上創(chuàng)制出了帶自動(dòng)換刀（ATC）的多工序加工中心（MC），在一臺(tái)機(jī)床上能實(shí)現(xiàn)銑、鉆、鏜、攻絲多種工序。對(duì)復(fù)雜箱體形零件加工能減少轉(zhuǎn)換、調(diào)整時(shí)間，提高精度、效率、自動(dòng)化，從而可實(shí)現(xiàn)減時(shí)、節(jié)能、省地、降低成本，并能代替部分銑床、鉆床、鏜床、攻絲機(jī)等。因整個(gè)機(jī)械工業(yè)中，箱體形零件約占60%，加工中心用途比較廣泛，幾十年來(lái)，在技術(shù)上、數(shù)量上獲得了迅速發(fā)展。目前在世界四大國(guó)際機(jī)床展上，MC的技術(shù)創(chuàng)新，最引人注目。

一、世界MC的生產(chǎn)

在WTO（世界貿(mào)易組織）142個(gè)成員國(guó)（地區(qū)）中，能生產(chǎn)MC的僅10余個(gè)，而需用的則很多。特別是在機(jī)械工業(yè)、汽車、宇航、模具工業(yè)中，對(duì)一些高難度復(fù)雜件，MC已逐漸成為具有攻堅(jiān)性、創(chuàng)造性、戰(zhàn)略性的機(jī)種。攻堅(jiān)性表現(xiàn)在可高效生產(chǎn)復(fù)雜件。創(chuàng)造性表現(xiàn)在高速化、復(fù)合化，優(yōu)點(diǎn)突出。戰(zhàn)略性表現(xiàn)在未來(lái)的制造系統(tǒng)、FMS（柔性制造系統(tǒng)）、FA（自動(dòng)化工廠）、CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）的發(fā)展，MC將是主角，具有重要的戰(zhàn)略性地位。

目前世界上公開報(bào)導(dǎo)MC產(chǎn)量、進(jìn)出口量、消費(fèi)量的僅美、德、日、中、韓、中國(guó)臺(tái)灣6國(guó)（地區(qū)）。表1為1991～2001年其MC的產(chǎn)量。2001年MC的產(chǎn)量依次為：日本（12990臺(tái)）、臺(tái)灣省（11660臺(tái)）、美國(guó)（7430臺(tái)）、德國(guó)（4548臺(tái)）、韓國(guó)（2362臺(tái)）、中國(guó)（578臺(tái)）。中國(guó)于1973年研制出第一臺(tái)，臺(tái)灣省于1979年研制出第一臺(tái)。2001年中國(guó)加工中心產(chǎn)量578臺(tái)，僅為臺(tái)灣11660臺(tái)的1/20，相差懸殊。表2為1991～2002年，中國(guó)MC的產(chǎn)量、進(jìn)出口量、消費(fèi)量。中國(guó)因MC產(chǎn)量較少，供不應(yīng)求，需要大量進(jìn)口。2002年中國(guó)進(jìn)口MC 3320臺(tái)，約為產(chǎn)量650臺(tái)的5倍。占進(jìn)口金切NC機(jī)床18276臺(tái)的18.2%；金額3.6億美元，占金切NC機(jī)床進(jìn)口金額14.5億美元的24.8%。

二、目前世界對(duì)MC的市場(chǎng)需求狀況

各國(guó)工業(yè)化程度、技術(shù)水平、重點(diǎn)生產(chǎn)部門不同，因此對(duì)MC的需求也各不相同。

美國(guó)在當(dāng)今世界，工業(yè)化程度、技術(shù)水平最高，且汽車、宇航是其重點(diǎn)生產(chǎn)部門，2001年MC的產(chǎn)量為7430臺(tái)、進(jìn)口5183臺(tái)、出口1108臺(tái)，消費(fèi)量為11505臺(tái)，居世界第一。其次為：日本（6092臺(tái)）、德國(guó)（5291臺(tái)）、中國(guó)（2662臺(tái)）。

據(jù)統(tǒng)計(jì)：2001年美、德，日、中、韓、臺(tái)的MC產(chǎn)量共計(jì)39568臺(tái)，進(jìn)口量共19066臺(tái)、出口量共22727臺(tái)、消費(fèi)量共36907臺(tái)。在產(chǎn)量上，日本占32.8%、臺(tái)灣占29.5%。日本、臺(tái)灣兩者產(chǎn)量共占62.3%。先發(fā)展市場(chǎng)需求量大面廣 的MC，從而，占領(lǐng)國(guó)內(nèi)外廣大市場(chǎng)，再加強(qiáng)科研，提高水平，發(fā)展高檔產(chǎn)品，其戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)非常正確。

1996年美國(guó)金切機(jī)床擁有量為190.4萬(wàn)臺(tái)，（汽車產(chǎn)量約1100多萬(wàn)輛），其中數(shù)控機(jī)床35萬(wàn)臺(tái)，MC為15.5萬(wàn)臺(tái)。1994年日本金切機(jī)床擁有量71.9萬(wàn)臺(tái)（汽車產(chǎn)量1055萬(wàn)輛），其中數(shù)控機(jī)床14.9萬(wàn)臺(tái)，MC為3.44萬(wàn)臺(tái)。中國(guó)1995年金切機(jī)床擁有量298.4萬(wàn)臺(tái)（汽車產(chǎn)量146萬(wàn)輛），內(nèi)有數(shù)控機(jī)床6.4萬(wàn)臺(tái)、加工中心有0.364萬(wàn)臺(tái)。

美國(guó)1996年MC擁有量有15.5萬(wàn)臺(tái)，其分布情況為：在一般機(jī)械制造部門中占52%、運(yùn)輸設(shè)備制造部門（包括汽車、飛機(jī)生產(chǎn)）占15.2%、金屬結(jié)構(gòu)制品部門占14.9%、電氣機(jī)械部門占11.2%、精密儀器部門占7%。從中可見，機(jī)械部門各個(gè)方面需求MC的數(shù)量最多。汽車、飛機(jī)生產(chǎn)，需要一些高性能、高檔MC。當(dāng)今世界，美國(guó)的MC擁有量與需求量最多。以上數(shù)字，可供對(duì)世界MC市場(chǎng)需求、發(fā)展趨向的一些參考。

在一般機(jī)械工業(yè)中，部門繁多，大中小零件都需要低中高檔各式MC。汽車工業(yè)屬大批量生產(chǎn)，需求各種高效率、高精度、性能穩(wěn)定、能實(shí)現(xiàn)重切削的高速、高性能的MC。宇航工業(yè)屬于單件、小批生產(chǎn)，難削材、特殊復(fù)雜、任意曲面件多，需求各式中大型高精、高效、高自動(dòng)化、高速、多軸聯(lián)動(dòng)、高性能的MC。目前在世界MC的產(chǎn)量中，低、中、高檔之比約為30∶60∶10，今后對(duì)高性能、高檔MC的需求將不斷增多。

三、世界MC的發(fā)展動(dòng)向

MC在加工工藝、機(jī)床布局、結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)、控制、刀具等方面變化較多，比一般數(shù)控機(jī)床技術(shù)上更為復(fù)雜，在設(shè)計(jì)、制造、使用、維護(hù)上難度也更大。目前僅美、德、日三國(guó)對(duì)主機(jī)的設(shè)計(jì)，在技術(shù)上過硬，并具有創(chuàng)新能力。在機(jī)、電、液、氣、光元部件、各種功能部件、測(cè)量、刀具、NC控制系統(tǒng)方面，也能獨(dú)立自行互相配套。MC的產(chǎn)量、消費(fèi)量也較多。至于其他國(guó)家（地區(qū)），瑞士對(duì)中小型高精度MC主機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)高超，制造精良，在所需先進(jìn)配套元部件、NC系統(tǒng)、刀具等方面，實(shí)行國(guó)際配套，機(jī)床出口到全世界各地。一些發(fā)展中國(guó)家（地區(qū)）如中國(guó)、韓國(guó)、臺(tái)灣等，基本上跟隨著趨勢(shì)發(fā)展，關(guān)鍵技術(shù)與重要元部件、NC系統(tǒng)、刀具等，均依賴國(guó)際配套。關(guān)鍵是技術(shù)基礎(chǔ)薄弱、科研工作差、開發(fā)能力低。最根本的是缺乏各方面專家人才。因此世界MC的發(fā)展動(dòng)向，主要以美、德、日為先驅(qū)。特別是通過世界四大國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)（歐洲之EMO、美國(guó)之IMTS、日本之JIMTOF、中國(guó)之CIMT）上的一些新產(chǎn)品顯示出來(lái)。世界對(duì)MC的市場(chǎng)需求是高精、高效、高自動(dòng)化、多樣性、成套性、綜合性，努力提高生產(chǎn)率、勞動(dòng)生產(chǎn)率，從單機(jī)向制造系統(tǒng)發(fā)展，而且隨著世界技術(shù)的新發(fā)現(xiàn)，各種先進(jìn)功能部件、主機(jī)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，如MC的高速化、復(fù)合化、環(huán)保化、網(wǎng)絡(luò)化，就顯現(xiàn)出不同的階段。

今后MC的發(fā)展趨向簡(jiǎn)要地可歸納為以下幾點(diǎn)：

1、當(dāng)前（如2003年歐洲EMO展上顯示）MC的技術(shù)發(fā)展主要集中在高速化（如展品最高主軸轉(zhuǎn)速7萬(wàn)r/min）、復(fù)合化（車、銑、磨、齒輪加工、激光、EDM加工與MC功能的多種變化與復(fù)合）、主機(jī)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新（如并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)床、重心驅(qū)動(dòng)方式、箱中箱結(jié)構(gòu)等）、新功能、新部件的擴(kuò)大使用與創(chuàng)新（如直線電機(jī)的擴(kuò)大使用于MC、車床、磨床、鏜床、EDM機(jī)床、激光機(jī)床，2003年又開發(fā)出新的力矩電機(jī)用于工作臺(tái)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）、環(huán)保技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展（如干切削、半干切削、微量冷卻液MQL等），以及進(jìn)一步發(fā)展一次裝夾實(shí)現(xiàn)零件的全部加工、盡一切努力縮短加工過程鏈等等。

2、在近期內(nèi)（至少5年內(nèi)）MC的發(fā)展趨勢(shì)，主要是對(duì)加工工藝、機(jī)床布局、結(jié)構(gòu)、新功能部件進(jìn)一步創(chuàng)新，并開發(fā)出各種新的測(cè)量、刀具、控制系統(tǒng)等進(jìn)一步提高單臺(tái)機(jī)床的精度、效率、自動(dòng)化水平。

3、在遠(yuǎn)期，將在MC工藝，結(jié)構(gòu)、性能、控制、聯(lián)網(wǎng)等方面創(chuàng)新、完善的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步縮短“加工過程鏈”，并發(fā)展各種型式的“制造系統(tǒng)”。并在對(duì)FMC、FMS進(jìn)行科研的基礎(chǔ)上，不斷加以創(chuàng)新。

21世紀(jì)，世界機(jī)床技術(shù)將加速發(fā)展。其發(fā)展的快慢，將取決于專家、人才各方面的努力及在生產(chǎn)上使用的實(shí)際效果。也取決于科研成果和世界經(jīng)濟(jì)的景氣形勢(shì)。對(duì)各國(guó)來(lái)說(shuō)，其機(jī)床技術(shù)和機(jī)床工業(yè)發(fā)展的速度，取決于其經(jīng)濟(jì)形勢(shì)、該國(guó)發(fā)展機(jī)床的方針、政策、方法、步驟、措施與戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)的正確性。