軌道交通裝備發展對機床工具的需求

唐山軌道客車有限責任公司 萬景元 王立夫

制造技術中心 萬景元

隨著我國經濟的不斷發展，傳統的交通方式不能滿足人們的出行要求等，為軌道交通行業的發展帶來了良好機遇。通過對軌道交通市場前景和當下發展現狀的闡述，知曉軌道交通行業依然具有巨大發展空間。然而軌道交通的發展是離不開先進的制造技術和裝備的，這也為低迷的機床工具行業帶來了新的機遇。

軌道交通市場前景

軌道交通主要是指地鐵、輕軌、空中軌道列車、有軌電車和磁懸浮列車等一系列的交通方式。軌道交通作為國家的基礎設施，不僅可以起到緩解現有城市交通壓力、改善城市環境和引導城市發展的重要作用，而且擁有高安全性、速度快、客源容量大和時間可靠性好等優點。同時，軌道交通的建設發展對于改善我國大城市的交通狀況以及促進我國國民經濟的可持續發展發揮重要的作用，可在當下階段從根本上解決城市發展過程中存在的各式各樣的問題。比如，城市人口的大量增加導致的道路上行人擁擠，私家車、機動車數量的劇增，汽車排放廢氣量增多、空氣污染嚴重及環境不斷惡化等問題。

通過建立軌道交通系統可更好地對現有的鐵路線路和市內交通進行鏈接，將鐵路網、城際網及城市內公共交通線路網進行綜合布局，更好地完善綜合運輸體系，使上述問題得到合理解決。

伴隨國內經濟的快速增長，使得軌道交通的發展變得更加順暢，為其提供了有效保障。預計到2020年，我國的GDP和人均收入能實現在2010年的基礎上翻一番的目標。在現有和新開工項目雙高的作用下，2014年軌道交通投資需求首次突破3 000億元；而同期鐵路建設總投資規模達到6 500億～6 700億元。其中，高鐵投入了5 300億元，占總投入的80%。城市軌道和鐵路引領了2014年交建投資，總規模近萬億元。軌道交通建設屬于國家的基礎設施建設，在國家基礎設施建設剛需的大背景下，軌道交通的投入將會繼續增加，為軌道交通的發展提供有力保障。

綜上多個因素的共同作用，使得軌道交通產業的發展擁有更加廣闊的前景。

軌道交通發展現狀

我國的軌道交通從第一次大提速開始，到2011年完成的第八次提速，使得中國軌道交通經歷了一個快速發展的歷程。比如：從上海到南京，在提速前全程需要4～5h，而目前最快的僅需要1h，速度已超過了350km/h；現在，從上海到北京也只需要5h左右。

在2013年有12個城市新開通運營軌道交通線路，到2013年底我國軌道交通運營線路累計達到80條，運營總里程達到2 400km，運營車站達到1 600座。到2020年我國城市軌道交通累計營業里程達到7 395km。目前我國有50個城市滿足地鐵建設的標準，未來我國大約有229個城市有發展軌道交通的潛力，2050年規劃的線路將增加到289條，總里程數將達到11 700km。依據國家發改委發布的多個城際軌道交通發展規劃數據統計，至2020年，規劃里程將達到9 871.5km。

隨著我國鐵路和城市軌道交通的快速發展，軌道交通裝備產業規模不斷擴大，2014年實現工業銷售產值3 886.5億元，出口交貨值154.74億元，“十三五”期間我國軌道交通裝備產業銷售產值年平均增長率約為20%?，F已建成了一批具有國際先進水平的制造基地，生產能力已經居于世界領先地位，并形成了以主機企業為核心、以配套企業為骨干，輻射全國的軌道交通裝備制造產業鏈。

近幾年，隨著200～250km/h高速動車組、380km/h的高速動車組的誕生，使我國已躋身于世界高鐵行業中，高鐵已經以意想不到的方式改變著中國。我國高鐵和以高鐵為引領的軌道交通裝備對國內每個人的生活都產生了巨大地影響，改變了人們的生活方式、思考方式、空間認識方式和觀察問題的方式等，已經成為了中國的“名片”和我們民族的驕傲。

而上述這些成果的實現，離不開先進的制造技術和裝備。

機床工具行業當前形勢

經過多年努力，我國機床工具行業有了很大的發展，為國民經濟和國防建設提供了大量的基礎工藝裝備，為國家的現代化進程做出重要貢獻。我國已經進入世界機床生產大國、消費大國和進口大國的行列。

隨著改革的深入，多種經濟成份并存的格局的形成，機床工具行業呈現了快速發展的良好形勢，已經開始進入發展速度與經濟運行質量同步增長的新階段，并為我國由機床制造大國向機床制造強國邁進打下了良好的基礎。

但隨著宏觀經濟的不景氣，機床企業利潤不斷被壓縮，尤其是勞動密集型企業正面臨著前所未有的壓力。在經過三年的持續下滑后，2014年上半年機床工具行業的總體運行趨于平穩。在市場如此低迷的格局下，軌道交通行業的快速發展或許可以為機床工具產業增添一抹亮色，眾所周知中國的軌道交通的發展過程是離不開先進的制造技術和裝備的，新時期的軌道交通行業，有很多新的發展要求，在給機床工具行業帶來新機遇的同時也帶來了新的挑戰。

軌道交通裝備發展對機床工具的需求

中國軌道交通行業正在經歷一個神速的發展過程，未來五年內中國高速鐵路建設將維持大規模投入狀態，投資額將保持在每年7 000億元左右，共計3.5萬億元。其中，以高速、提速和重載為重點的中國鐵路建設和改造，更是成功的步入了發展的“快車道”。國家對軌道交通行業的超大投資規模和建設規模，刺激了整個制造裝備業以及機床工具行業的發展。目前軌道交通行業每年用于機床工具采購的金額接近70億元。顯而易見，軌道交通行業已經成為當今中國機床工具市場中一個非常重要的新興客戶。

依據產品和業務分工，軌道交通行業對機床工具的需求大致可以分為四個方面：

（1）軌道加工和高速鐵路路枕加工。

（2）機車和車輛的制造。

（3）車輪和車輛零部件的制造。

（4）軌道交通行業機車運行的日常維護和維修。

上述的加工制造需要通用數控金切機床，如加工中心、數控立車等；專用數控金切機床，如軌道板磨床、車軌磨床等；還需要壓力機、折彎機等成形機床。這四個方面幾乎涵蓋了軌道交通從路網建設、車輛制造到運營維護等軌道交通整個產業鏈。

具體來說，在軌道加工和高速鐵路軌枕加工方面：提速、高速軌道的建設以及改造，需要新型提速道岔，對數控道岔銑床、道岔磨床的需求也在不斷上升。高速軌道鋪設在完全不同于枕木的軌道板上，需要專用數控軌道板磨床，大約每100km就需要配置一套。

在車輪和車輛零部件的制造方面：動力部分、電力機車和電傳動內燃機車對機床的需求也各不相同。電力機車加工重點是電機定子、轉子和電機軸等，而電傳動的內燃機車加工重點是柴油機、發電機以及傳動件。

在機車和車輛的制造方面：車體部分。不同機車車輛的車體基本上是一個鋼制框梁結構，需要進行局部面和孔的加工。

這些加工屬于一般性機械制造和柴油機制造的范圍，通用性機床和專用機床需求大大增加，如大型立臥加工中心、龍門加工中心、數控鏜銑床、數控立車、數控精密磨床以及曲軸車等。

在軌道交通行業機車運行的日常維護和維修方面：主要工作是要保障車輪和車軸的完好，對磨損的車輪、軸承進行及時的修復和更換，并在更換軸承時對車軸進行修理。同時，隨著鐵路部門的改革深入和列車跨局長途運行，維修工作量將大幅增加，維護維修工作將越來越集中到樞紐地區的機務段和車輛段，這就導致以門式車輪車床為核心的包括超聲波探傷和磨耗測量并自動恢復原型最小切削量的生產線，將成為未來發展的方向。因此，對于數控車輪車床、數控不落輪對車床以及外圓磨床等都是必備的設備，隨著中國鐵路建設的發展，在線路養護方面的自動化程度將越來越高，對養路機械的需求也會不斷增加。

綜上，隨著軌道交通行業的迅猛發展，給機床工具行業帶來了未知的巨大機遇。然而市場對軌道交通的主要要求是安全可靠、快速準點。這在對軌道交通提出要求的同時，也就是對機床工具產品在精度、效率、可靠性等方面提出更新和更高的標準。例如：在進行軌道交通機械加工時，難度較大的零部件主要是車體轉向架、空心軸套等機車走行部件，還有就是柴油機的主要零部件。機車柴油機的關鍵零部件結構復雜、制造精度、形位公差及表面粗糙度要求高，并要具有良好的互換性，如機體、曲軸、連桿、汽缸蓋等，目的是為了保證機車在高速運行過程中可靠性好、耐用度高、安全系數高。

通過上例可知，可以根據軌道交通裝備中關鍵零部件的性能要求，來對不同種類又符合所提出的專業化要求的機床設備進行選購；還可以通過以高鐵為代表的軌道交通裝備制造方面的加工難點為基礎，對機床工具的需求及創新制造提出解決方案。隨著數字化發展、自動化和信息技術網絡化的不斷提升，對機床加工設備的要求也將越來越多地趨向于全面解決問題的完美組合。

近年來國內的機床廠商通過收購、并購世界先進的機床制造商，使機床工具行業有了較大的起色。一些國產化的高智能設備在性能和精度上已經可以和日本、歐洲的一流產品相媲美，同時更是滿足了綠色、多元化、噪聲低、污染少、低油耗、低排放及可靠性高的要求，與國外設備相比，在價格方面要低很多，更能滿足市場需求。

但是不少國產高端機床雖然基本具備了高端產品功能的要求，如五軸聯動、車銑復合、大規格龍門等指標，但在性能方面卻往往跟不上，如在精度、速度、靜態特性、動態特性、可靠度上與國外機床相比還存在較大差距，這就要求國內的機床行業必須加快向中高端產品邁進。

中國軌道交通業的快速發展以及對機床產品的巨大需求，令機床企業矚目，軌道交通行業和機床制造業的發展可謂相輔相成、相互促進。軌道交通制造業未來的發展，隨機床制造業的發展而不斷發展，隨各行各業的不同需求而不斷地發展。引領著軌道交通裝備向綠色、節能、環保，向輕量化等方向邁進。

結語

軌道交通是提高交通運力、供給能力的方式，可為緩解交通擁堵提供根本保障。同時，軌道交通也涉及到千家萬戶，和我們每個人的生活密不可分。隨著城市交通擁堵的日益嚴重，國內城市軌道交通發展將進一步提速，與傳統的交通方式相比，軌道交通的前景是相當可觀的，未來將有巨大的發展空間，將會日漸成為都市中人們出行的重要交通方式。

同時，對于《關于推進國際產能和裝備制造合作的指導意見》中，對加快鐵路“走出去”步伐，拓展軌道交通裝備國際市場的意見，也為軌道交通的發展提出了新的目標。軌道交通事業的可持續發展需要長期規劃，有步驟地實施。完善的相關制度、不斷提升的技術水平會進一步推動我國軌道交通事業又快又好地發展。

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