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涂附磨具行业十三五规划(二)

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发表于 2016-10-31 14:54:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
二、涂附磨具行业2020发展规划纲要
       1.发展形势与环境
       我国的涂附磨具是在解放后,特别是改革开放以后才发展起来的,近几年来,我国涂附磨具行业以市场为导向,调整产品结构,加快发展速度,在行业规模、产品质量、工艺技术等方面均发生了较大的飞跃,从整体实力上已经发展成为世界涂附磨具生产大国。
       当然在不断前进的道路上,还存在着不少问题,我国的涂附磨具产品还处在产业链的前端、价值链的低端,附加值低。去年我国涂附磨具产品进出口的金额虽然基本持平,但出口的数量(吨)却大致相当于进口量的四倍,即国产出口产品的价格相当于进口产品的四分之一。行业的发展方式还是数量型的,企业普遍的同质化,发展的质量和效益还很差。国内产品与国际先进水平相比存在很大的差距。美国和德国的先进高端涂附磨具的金属材料去除率是国产涂附磨具的3~5倍,寿命是国内产品的2~10倍;在陶瓷磨料、堆积磨料及超精密涂附磨具产品方面还刚刚起步。尤其是在国家重点发展的涉及军工的航发叶片、舰船推进器和核电汽轮机叶片及核电高压容器制造等方面的涂附磨具全被3M、VSM、NCA等国外知名产品占据。目前,中国市场年销售额大约在200多亿,低端产品已出现产能过剩问题,但高档涂附磨具供需缺口很大,我国每年从国外进口用汇达1亿多美元,并且销量稳定,价格高居不下。若不能抓住机遇加大科技开发,加大资金投入,发展高端涂附磨具,尽快缩小与国际先进涂附磨具产业之间的差距,一旦国外限制一些特殊用途高档涂附磨具对我国的进口,就会影响到国内制造业的正常发展。
       国外涂附磨具已进入高精密、高效率、高寿命、绿色化的发展阶段。高性能的磨具需要先进的制造、检测装备来保障其性能、质量稳定性。随着高端、高性能磨具制品的发展,国外磨具制造、检测设备的发展趋势为自动化、智能化、节能化。
       (1)高精密
       国外精密砂带在40μm以细粒度的产品占据国内主要市场,砂带磨削后的工件表面尺寸精度、形状精度和表面粗糙度与同类砂轮磨削相当,尺寸精度可达0.1μm,Ra值可达0.01μm,即达到镜面效果,磨削后的工件表面残余应力及冷硬程度仅为砂轮磨削的1/10。
       汽车曲轴、凸轮轴、发动机叶片等都需要高精密砂带进行柔性加工,例如采用粒度40微米以细精密聚酯薄膜砂带研磨抛光,聚酯膜背基平整性好,在精密抛光过程中可以很好地控制打磨参数,且使用寿命长,打磨时间更短,耐油和乳化液。 每万辆汽车约需1500平方米,目前主要依赖进口。
       (2)高效率
       我国的钢铁产量已跃居世界第一,2015年年产粗钢超过7.8亿吨,全国钢板总消费量超3亿吨。钢板需要涂附磨具砂光其表面,根据国外统计资料,每吨钢铁需要消耗涂附磨具0.7~1平方米。而其重负荷磨削、高精度磨削所需的锆刚玉砂带、陶瓷磨料砂带、金字塔砂带等主要也是依赖进口。
       目前国外的强力砂带磨削的切削速度已达40m/s,磨削压力为100~300MPa,对铸铁材料切除率可达870cm3/min,对铸铁件一次切深可达5~10mm,加工效率比普通铣削提高了5~10倍。
       (3)高寿命
       超硬磨料砂带保形性好,使用寿命长,减少停机换带时间,提高生产效率,有较好的综合性能。例如同样生产55W平方米汽车玻璃,碳化硅砂带每副使用寿命为30min,每次更换砂带及调试时间约为15min;德国进口金刚石磨边砂带,每副砂带使用寿命约为3天,生产线24小时连续运作。电镀型砂带(M系列)国内十二五期间已经开始量产。树脂点胶型砂带(R系列)国内还处于研发阶段,超硬树脂砂带具有多层磨料结构,有效克服了电镀砂带在干磨时的不足,提高了在镜面抛光阶段的抛光效果,尤其在大型轧辊磨抛加工中有非常明显的优势。
堆积磨料的原理是将数倍的普通磨料颗粒堆积成一个大的磨粒团,在磨削过程中,磨粒团可以均匀地分离脱落,露出新的剖面,保持完美平整、锋利,可以将磨削寿命增长5-10倍,由于层层脱落,可以起到很好的散热、防堵塞的效果,最关键的是,由于不断地出现新锋利剖面,可以实现工件表面磨削效果的前后始终如一。堆积磨料砂带领域美国3M公司的Trizact金字塔系列产品和德国VSM的Compact Grain系列产品还处于领先地位。3M的金字塔形砂带采用印刷植砂技术赋予砂带的独特结构,彻底改变了粗细不一,前后变异较大的研磨效果,产品研磨效率和表面品质长时间保持高品质。国内一直在跟踪国外发展,哪个领域的哪个品种被国内产品替代,国外即推出更高端的产品。高端应用以国外产品为主的局面没有大的改观。
       (4)绿色化
       一些工业发达国家已开展了砂带磨削应用和制造绿色化研究工作。通过砂带磨削替代固结磨具湿磨或传统游离磨粒抛光加工,实现了“以磨代抛”的高效、超精密、绿色化加工,大大提高了材料去除率,同时避免了由于加工废液带来的环境危害。
       使用超硬砂带替代普通砂带,实现诸如干式磨削、消除加工粉尘、减少磨削残渣等改善加工环境,磨削效率和寿命大大增加,目前国内也在大力推进。
       (5)自动化与智能化
       国外生产设备的自动化程度高,自动称料、成型、转运较多,在线检测应用较多,实现智能化相对容易很多。国内有砂带生产商引进国外的自动化生产线等高端装备,但是在线监测还没有完全实现正常运转,产品制造基本处于半自动加手工生产状态。自动化尚未完全实现,智能化还没有起步。
       2.行业产品发展的机遇与挑战
       (1)十三五期间涂附磨具行业机遇
       美国2012年出台“先进制造业国家战略计划”,提出建设“智能”制造技术平台以加快智能制造的技术创新。 德国于2013年正式实施以智能制造为主体的“工业4.0”战略,巩固其制造业领先地位。所谓智能制造技术,是指在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上,通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术,实现设计过程、制造过程和制造装备智能化,是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。
       2015年中国提出了中国制造2025规划,《中国制造2025》提出,坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针,坚持“市场主导、政府引导,立足当前、着眼长远,整体推进、重点突破,自主发展、开放合作”的基本原则,通过“三步走”实现制造强国的战略目标:第一步,到2025年迈入制造强国行列;第二步,到2035年我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平;第三步,到新中国成立一百年时,我制造业大国地位更加巩固,综合实力进入世界制造强国前列。
       《中国制造2025》明确了9项战略任务和重点:一是提高国家制造业创新能力;二是推进信息化与工业化深度融合;三是强化工业基础能力;四是加强质量品牌建设;五是全面推行绿色制造;六是大力推动重点领域突破发展,聚焦新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械等十大重点领域;七是深入推进制造业结构调整;八是积极发展服务型制造和生产性服务业;九是提高制造业国际化发展水平。
       美国工业再造、德国工业4.0、中国制造2025等全球实行的制造业新战略,倡导绿色环保、智能制造的全新环境,为涂附磨具这种高精高效工具创造了新一轮的重要战略机遇期。我们必须抓住机遇、迎接挑战、赢得战略主动,构筑及增强竞争优势,实现未来发展,力争在2020年基本达到世界先进水平。
       我国涂附磨具产品虽然与世界先进水平有一定的差距,但是具有价格低、性价比高的突出特点,可用于绝大多数高要求加工场合。随着装备制造业的升级改造、高端产品大增等工业大环境出现,中高档产品需求上升趋势明显,结构调整日益突出地成为企业发展的主题,大力发展中高端产品的机遇已经到来。
       (2)涂附磨具行业的问题和挑战
       ①中高档产品竞争力薄弱。高端精密砂带和高寿命、重负荷砂带进口持续增长,居高不下。不仅国际高端市场难以切入,而且国内高端市场也以发达国家高档产品为主。
       ②产品专用化程度和精细化程度不够。涂附磨具产品按用途细分专用程度差别很大,多以加工材质分级,少有按精细专业用途分级;与国外高端产品比,各种工具粗加工和半精加工水平尚可,精加工则差别较大。
       ③中低端产品产能过剩、同质化严重、竞争日趋激烈、价格不断下降;而物价持续上涨,人工成本持续上升。企业盈利能力受到严重挤压。
       ④产品应用实验室欠缺或不够完善,既影响新品开发周期,又难以掌握产品的性能参数,导致市场开发事倍功半。
       ⑤基础共性技术研究落后,产品研究难有突破性进展;前沿技术研究不够,创新及未来可持续发展动力不足。
       ⑥创新能力不足,高级人才匮乏。目前的所谓创新基本是跟着国际高端产品跑,少有世界独有的、真正意义上的创新;高端人才本就很少,但现有用人机制难以让其全身心投入创新工作。
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