金屬切削帶鋸床產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀

1933年美國杜爾(DOALL)公司發(fā)明了帶鋸床，其原理是使用屬。帶鋸的材質(zhì)歷經(jīng)反復(fù)研究，不斷改進(jìn)，起初采用碳素工具鋼，1963年改用合金工具鋼，1964年有了突破性的進(jìn)展，首創(chuàng)雙金屬帶鋸。這種帶鋸，帶體既薄又柔韌，抗疲勞，能承受巨大張力；齒尖采用特殊高速鋼(M42，鉆元素占8%)，齒尖硬度進(jìn)一步提高，硬度值高達(dá)67-69HRC，使帶鋸床的鋸切范圍進(jìn)一步擴(kuò)展。由于鋸切速度快，鋸口消耗少，加工精度高，鋸切直徑大，立即風(fēng)靡全球。

中國金屬帶鋸床產(chǎn)業(yè)起步較晚，改革開放以后才逐步有企業(yè)進(jìn)入帶鋸床行業(yè)。20世紀(jì)80年代開始，當(dāng)時(shí)正處于較先進(jìn)的帶鋸床替代相對(duì)落后的弓鋸的技術(shù)變革期，出現(xiàn)帶鋸床供不應(yīng)求的局面，許多中小企業(yè)敏銳地抓住這個(gè)機(jī)遇，紛紛進(jìn)人帶鋸床行業(yè)。經(jīng)過二十余年發(fā)展，從無到有、從小到大，形成了一些以帶鋸床為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，并帶動(dòng)了其他機(jī)床和工模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

帶鋸條是帶鋸床的核心部件，2006年全球雙金屬帶鋸條銷售額為12.79億美元，到2010年，全球雙金屬帶鋸條銷售額達(dá)到17.41億美元，年均增長(zhǎng)率約為8%，2011年全球雙金屬帶鋸條銷售額約為18.63億美元。發(fā)達(dá)國家雙金屬帶鋸條的需求趨于平穩(wěn)，全球雙金屬帶鋸條市場(chǎng)的增長(zhǎng)動(dòng)力主要來自中國、印度等發(fā)展中國家，以及其他新興工業(yè)國家。

依托于中國良好的經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境，我國鋸切工業(yè)自起步之日起就發(fā)展迅猛，二十多年來，我國雙金屬帶鋸條工業(yè)從無到有，不斷發(fā)展，取得了很大成績(jī)。帶鋸床年產(chǎn)量從1985年的81臺(tái)增加到1990年的2000臺(tái)，5年時(shí)間增加了近24倍，年復(fù)合增長(zhǎng)率為89.8%。根據(jù)《中國機(jī)床工具工業(yè)年鑒(2009)》對(duì)國內(nèi)24家規(guī)模以上鋸床生產(chǎn)企業(yè)的統(tǒng)計(jì)，2008年我國帶鋸床產(chǎn)量為32600臺(tái)，在1990年的基礎(chǔ)上增加了近16倍，年復(fù)合增長(zhǎng)率為16.80%，考慮到規(guī)模以下的許多企業(yè)未統(tǒng)計(jì)，實(shí)際年復(fù)合增長(zhǎng)率更大。

全球帶鋸床制造商，根據(jù)整體水平，大致分為三個(gè)集團(tuán):排在第一集團(tuán)的是世界一流的帶鋸床制造商，主要有德國、日本、意大利等傳統(tǒng)制造業(yè)強(qiáng)國的制造商；第二集團(tuán)為西班牙、中國臺(tái)灣等地區(qū)的制造商。中國大陸的制造商則被劃分在第三集團(tuán)。這些差距主要體現(xiàn)在產(chǎn)品水平和技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)規(guī)模、經(jīng)濟(jì)效益、國際化程度和服務(wù)水平等方面。

對(duì)比中外帶鋸床制造商總體水平，德國和日本的帶鋸床位于整個(gè)產(chǎn)業(yè)的頂端，以制造高端產(chǎn)品為主，其產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、制造工藝精良、機(jī)床故障率低、精度保持性和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，引領(lǐng)世界帶鋸床的發(fā)展。國內(nèi)廠家總體以中低檔產(chǎn)品居多，存在設(shè)備返修率高、加工精度和鋸切效率低等問題。

中國大陸帶鋸床產(chǎn)業(yè)在世界范圍內(nèi)排位居后，位于第三集團(tuán)，可以用如圖1所示的金字塔表示。中國大陸帶鋸床產(chǎn)業(yè)處于金字塔的底層，其特征是產(chǎn)量大、價(jià)格低，以生產(chǎn)中低檔產(chǎn)品為主，不同企業(yè)生產(chǎn)的同類產(chǎn)品質(zhì)量相差懸殊。西班牙和我國臺(tái)灣地區(qū)的帶鋸床產(chǎn)業(yè)處于金字塔的第二層，以產(chǎn)品性價(jià)比較高、質(zhì)量較穩(wěn)定可靠博得用戶好評(píng)。金字塔的頂端是德國和日本，以制造高端產(chǎn)品為主，產(chǎn)品特征是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，制造工藝精良，采用優(yōu)質(zhì)配套件，以機(jī)床故障率低、精度保持性和使用壽命長(zhǎng)等引領(lǐng)世界帶鋸床的發(fā)展。

國內(nèi)帶鋸床企業(yè)與世界著名企業(yè)從價(jià)值鏈角度比較，可用圖2加以說明。德國.Behinger和日本Amada的價(jià)值鏈曲線表明:產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)具有特別優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品具有更高的附加價(jià)值。在營銷方面，打造了世界品牌，建立了全球銷售服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)品市場(chǎng)擴(kuò)展到全球。

由于中國帶鋸床產(chǎn)業(yè)起步較晚，企業(yè)的生產(chǎn)模式是粗獷型的，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和與國際接軌的不斷深入，帶鋸床產(chǎn)業(yè)面臨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的問題，在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)方面面臨著諸多技術(shù)瓶頸。

由于中國的生產(chǎn)服務(wù)業(yè)發(fā)展緩慢，帶鋸床主要生產(chǎn)區(qū)域的實(shí)力較弱的中小企業(yè)得不到社會(huì)公共資源的有效支持，單純依靠自身的力量難以自主創(chuàng)新，只好靠仿制發(fā)展新產(chǎn)品、靠低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)獲取生存空間。因此建設(shè)科技創(chuàng)新和質(zhì)量檢測(cè)公共平臺(tái)、培育融資擔(dān)保和融資租賃的專業(yè)化公司刻不容緩。與國際先進(jìn)水平企業(yè)相比，中國帶鋸床的質(zhì)量存在較大差距，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。

(1)技術(shù)研發(fā)能力薄弱。我國帶鋸床與其他門類機(jī)床相比，發(fā)展歷史較短，技術(shù)研發(fā)能力普遍較弱，處于國內(nèi)先進(jìn)水平的帶鋸床企業(yè)與德國、日本、英國相比，技術(shù)水平仍然偏低，主要表現(xiàn)在鋸床精度保持性、故障率和使用壽命等性能指標(biāo)。

(2)加工制造裝備落后。國外普遍使用先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床加工零件，采用先進(jìn)的儀器設(shè)備進(jìn)行帶鋸床的試驗(yàn)與檢測(cè)。我國鋸床生產(chǎn)規(guī)模大，但加工水平低，除少數(shù)龍頭企業(yè)外，加工裝備落后，耗能高的落后設(shè)備還在繼續(xù)使用。

(3)社會(huì)化服務(wù)體系缺失。大而全、小而全的企業(yè)內(nèi)部非核心生產(chǎn)部分尚未剝離進(jìn)人社會(huì)服務(wù)體系，造成專業(yè)化生產(chǎn)水平低。社會(huì)化的生產(chǎn)性服務(wù)體系滯后，影響了產(chǎn)業(yè)集群和工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。發(fā)達(dá)國家和中國臺(tái)灣地區(qū)專業(yè)化分工配套體系和社會(huì)化服務(wù)體系非常發(fā)達(dá)，成為機(jī)床產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的有力支撐。

金屬切削帶鋸床的發(fā)展趨勢(shì)

隨著金屬鋸切加工由下料為主逐步向精細(xì)加工轉(zhuǎn)變，對(duì)帶鋸床的設(shè)計(jì)技術(shù)與制造水平提出了更高要求，帶鋸床逐漸向高端產(chǎn)品發(fā)展。國際高端帶鋸床的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾方面。

(1)鋸切精度進(jìn)一步提高。采用先進(jìn)的變頻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、精密的滾珠絲杠傳動(dòng)和激光定位方式，配以伺服控制的液壓系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)在線監(jiān)控金屬帶鋸床鋸切全過程，鋸條速度、進(jìn)給速度、夾緊力均可做到任意設(shè)置和優(yōu)化組合，從而保證金屬帶鋸床的加工精度，目前，100mm切割高度的誤差為0.lmm，預(yù)計(jì)可以進(jìn)一步提高。

(2)先進(jìn)的鋸切力控制技術(shù)。金屬鋸切的關(guān)鍵技術(shù)之一是鋸床切割力的控制，德國貝靈格鋸床公司很好地解決了這一難題。該鋸床可實(shí)現(xiàn)恒定鋸切力控制，保證了鋸切不規(guī)則截面型材的鋸切效率(切割面積/分鐘)恒定；加工精度也較高，如切割厚材時(shí)，每100mm切割高度的誤差僅為0.1mm。日本天田株式會(huì)社采用脈沖控制技術(shù)，保障了鋸條鋸切時(shí)的穩(wěn)定性，減小了振動(dòng)，不僅提高了鋸切精度，也提高了鋸條的壽命。

(3)鋸切加工高效化。提高鋸切效率，尤其是提高厚材及硬金屬鋸切效率，避免鋸切成為整條生產(chǎn)線的瓶頸，一直是鋸切及鋸床技術(shù)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。德國貝靈格鋸床鋸切1Cr18Ni12不銹鋼，鋸切效率達(dá)48cm2/min；該公司還設(shè)計(jì)了安裝兩個(gè)鋸切系統(tǒng)的鋸床，可同時(shí)對(duì)工件進(jìn)行兩次鋸切，從而大大提高生產(chǎn)效率，改善了鋸切加工的經(jīng)濟(jì)性。

(4)鋸切能力擴(kuò)大化。目前，德國貝靈格臥式帶鋸床可鋸切達(dá)2.5mX2.0m的實(shí)心方材，巨型立式帶鋸床可鋸切長(zhǎng)達(dá)10m的板材和棒材。我國最大的帶鋸床可切割直徑為3m的管料和空心料。

(5)數(shù)控化和網(wǎng)絡(luò)化。大型工件的切割過程往往持續(xù)數(shù)小時(shí)，為保證一人多機(jī)的生產(chǎn)條件，提高鋸切加工的精度和效率，鋸切過程數(shù)控化勢(shì)在必行。網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)、遠(yuǎn)程診斷及維護(hù)是當(dāng)今數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)，數(shù)控鋸床也不例外。網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)可以使金屬帶鋸床鋸切過程與其他環(huán)節(jié)相聯(lián)系，提高生產(chǎn)率，便于企業(yè)對(duì)各環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)高效的統(tǒng)一管理。

(6)遠(yuǎn)程診斷及維護(hù)。遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)更是經(jīng)濟(jì)全球化的結(jié)果，金屬帶鋸床可以提供跨國跨區(qū)域迅捷的設(shè)備維護(hù)。如德國貝靈格數(shù)控鋸床加工時(shí)可與其技術(shù)中心聯(lián)機(jī)，由技術(shù)專家對(duì)鋸床進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷與維護(hù)。