三．主導(dǎo)產(chǎn)品技術(shù)和市場分析
1. 主導(dǎo)產(chǎn)品及技術(shù)特點
本次調(diào)研14家新興機(jī)床企業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品，因其各自的背景、發(fā)展歷程及市場定位的不同而異，呈現(xiàn)出多樣性變化，大體可分為3C類、通用金切類、超精密部件與機(jī)床和激光加工四大類。
（1）3C產(chǎn)品類機(jī)床
3C產(chǎn)品是指計算機(jī)（Computer）、通信（Communication）和消費類電子產(chǎn)品（Consumer Electronics）。這類產(chǎn)品的零件具有尺寸小、重量輕、加工精度特別是表面質(zhì)量高、加工批量大、加工效率要求高等特點。圍繞這類零件的加工，主要產(chǎn)品有鉆攻機(jī)類和雕銑機(jī)類（以及派生的多種專用雕銑機(jī)）。
鉆攻機(jī)類。這是用戶廣為熟悉的一類加工中心，也是各企業(yè)最量大面廣的產(chǎn)品，特別是華南廣東地區(qū)機(jī)床制造業(yè)得以快速發(fā)展的看家機(jī)型。頂置刀庫和C型緊湊結(jié)構(gòu)是其主要結(jié)構(gòu)特征，輕載高速高效是其主要工作特性。工作臺最大寬度500mm，最大快移速度60m/min，主軸多采用直連電機(jī)或電主軸驅(qū)動，最高轉(zhuǎn)速36000r/min，主電機(jī)功率范圍3.7-5.5kW，刀庫容量一般16、21把，換刀時間（T-T）1s，定位精度一般為±0.005/300mm。
雕銑機(jī)類。這是一類以高轉(zhuǎn)速小直徑刀具進(jìn)行雕銑加工的機(jī)床，小龍門結(jié)構(gòu)以及較鉆攻中心更高的轉(zhuǎn)速、雕銑精度和表面粗造度是其主要技術(shù)特點。工作臺最大寬度750mm，電主軸最高轉(zhuǎn)速36000r/min，最大快移速度達(dá)到60m/min。這類機(jī)型在手機(jī)行業(yè)衍生出多種專用機(jī)床，一般采用天然花崗石床身和立柱，如專用于手機(jī)玻璃或陶瓷后蓋周邊磨削、開槽、開孔、切割和倒角加工的玻璃機(jī)和陶瓷機(jī)；專用于金屬手機(jī)殼體和按鍵等零件鏡面加工的高光機(jī)；在雕銑機(jī)上附加車削功能（工作臺上增加轉(zhuǎn)臺，銑頭上安裝固定車刀）的車銑復(fù)合機(jī)床，可使手機(jī)外殼獲得不同于雕銑加工的表面紋路，滿足個性化客戶要求；此外還有專用于石墨材質(zhì)雕銑加工的石墨機(jī)、手機(jī)透音小孔鉆孔機(jī)等。
（2）通用金切類
主要包括數(shù)控車、加工中心、龍門加工中心三類。
數(shù)控車?？煞譃榕P式、立式和大型數(shù)控臥式車三類，主要集中在華東的紐威。國盛是在DMG MORI上海工廠關(guān)閉后，引進(jìn)了其部分設(shè)計人員后，剛剛起步生產(chǎn)車削類產(chǎn)品。華南只有格力一家生產(chǎn)少量的臥式車削中心。臥式車削中心車削直徑范圍160-630mm，45°斜床身，主傳動為皮帶傳動，按機(jī)型配無動力刀塔或動力刀塔，導(dǎo)軌按機(jī)型分既有線性導(dǎo)軌也有滑動導(dǎo)軌，配置了動力刀塔的機(jī)型具有C軸功能，可以實現(xiàn)三軸聯(lián)動。大型數(shù)控臥車車削直徑范圍850-1900mm，平床身，V-平導(dǎo)軌，4工位轉(zhuǎn)位刀塔，主軸箱液壓缸自動變速。立式車削中心產(chǎn)品同樣集中在紐威，單柱單刀架型，切削直徑范圍550-2500mm。
加工中心?？煞譃榕P式、立式兩類。
臥式加工中心在華南的科杰、喬鋒、巨崗、鼎泰以及華東的國盛和紐威都有生產(chǎn)，目前以紐威的產(chǎn)量最大。機(jī)床布局有正T型（中大型規(guī)格）和倒T型（中小規(guī)格）之分，工作臺最大尺寸1100mm×1100mm，主軸錐孔按機(jī)型有7：24和BT之分，直線軸快移速度大于20m/min，具有自動換臺功能，工作臺1°分，多為三軸聯(lián)動，也有帶B軸的四軸聯(lián)動型。
生產(chǎn)立式加工中心的各家都有自己的產(chǎn)品，種類規(guī)格繁多。機(jī)床布局有C型（定柱型）、動柱式、橋式（工作臺固定）和小龍門式；聯(lián)動軸有3軸、3+1軸、3+2軸和可傾轉(zhuǎn)臺5軸聯(lián)動之分；按用途分有通用型和高速高精模具型；按導(dǎo)軌類型分，有直線滾珠導(dǎo)軌、直線滾柱導(dǎo)軌、滑動（硬軌）導(dǎo)軌和二線軌加一滑軌（一般Z軸為滑動導(dǎo)軌）；按主傳動類型分，有皮帶式、直接式、齒輪式；工作臺最大寬度800mm，門式立加工作臺最大寬度1000mm。
龍門加工中心。華南的喬鋒、潤星、鼎泰、格力以及華東的國盛和紐威都有生產(chǎn)。品種規(guī)格非常豐富，在機(jī)床總體布局上有定梁工作臺移動式、定梁動柱式和高架橋式；在功能上有五面、五軸（包括高架橋式五軸，均為A/C軸擺頭）和一般三軸龍門；在滑枕形狀上有T型和四面環(huán)抱式正方形和矩形形；在工作載荷上有重型和高速型；在導(dǎo)軌類型上多數(shù)采用線性滾動導(dǎo)軌，少數(shù)為滑動導(dǎo)軌；在主軸驅(qū)動方式上，有直接驅(qū)動、皮帶驅(qū)動、齒輪傳動和電主軸；在控制方式上，一般為半閉環(huán)控制，五軸聯(lián)動機(jī)床則采用全閉環(huán)控制。中小規(guī)格機(jī)床具備自動換刀功能，中大規(guī)格機(jī)床具備自動換頭功能。機(jī)床最大規(guī)格工作臺寬3000mm，最大承重45t，快速小于20m/min。
（3）超精密部件與機(jī)床
這里專指江蘇哈博精密機(jī)械科技有限公司的三種超精密部件和其具體應(yīng)用的三種超精密機(jī)床。
流體（氣體/液體）超精密靜壓轉(zhuǎn)臺。臺面直徑有150和300mm兩種規(guī)格。以300mm規(guī)格的氣體靜壓轉(zhuǎn)臺為例，最大軸向/徑向承載100/60kg，最大轉(zhuǎn)速50r/min，額定扭矩10.73 N•m,定位精度/重復(fù)定位精度±1″/1″，軸向和徑向運動誤差0.1µ?？捎糜谳p載超精密機(jī)床、超精密量儀、衛(wèi)星姿態(tài)地面模擬器、多軸轉(zhuǎn)臺等領(lǐng)域。
流體（氣體/液體）超精密靜壓主軸。以氣體靜壓主軸為例，最大軸向/徑向承載180/80kg，主軸由同步電機(jī)驅(qū)動，額定轉(zhuǎn)速3000r/min，額定扭矩15 N•m,額定功率5kW，定位精度/重復(fù)定位精度±1″/1″，軸向和徑向運動誤差0.05µ，軸向/徑向剛度438/130N/µm。主要應(yīng)用于超精密車削主軸。
流體（氣體/液體）系列超精密靜壓導(dǎo)軌。以液體靜壓導(dǎo)軌為例，在行程上目前有400、600、2100mm三個規(guī)格，定位精度±0.5µ（全行程）、±0.8µ（全行程）、±1.5µ（全行程），直線電機(jī)驅(qū)動。
超精密數(shù)控單點金剛石車床。臥式T型布局，以天然花崗巖做基座和導(dǎo)軌材料，整臺機(jī)床支撐在主動隔振自平衡系統(tǒng)支架上，主軸（C軸）、轉(zhuǎn)臺（刀臺B軸）和導(dǎo)軌采用前述三種超精密氣體靜壓功能部件。加工精度以直徑75mm鋁合金為例，面型精度（PV-最大差值/峰值）≤0.2µ，表面粗造度（Ra）≤2.5nm，運行于Windows環(huán)境的DELTA TAU POWERPMAC 64位數(shù)控系統(tǒng)。機(jī)床可用于光學(xué)透鏡、光學(xué)模芯、鏡面精密機(jī)械零件的加工，還可通過靈活的配置擴(kuò)展為四軸或五軸機(jī)床，進(jìn)行球面、非球面、自由曲面、微陣列、菲涅爾透鏡的超精密加工。
超精密硬車。臥式斜床身布局，天然花崗巖床身，超精密液體靜壓主軸（包括靜壓尾座），超精密液體靜壓導(dǎo)軌，德國海浮樂（Hyprostatik）液體靜壓絲杠進(jìn)給傳動，德國SAUTER公司12工位轉(zhuǎn)塔刀架。最大加工直徑380mm，最大工件長度350mm，最大承重150kg，主軸軸向/徑向跳動≤0.2µ，C軸定位精度/重復(fù)定位精度≤2″/1″，SIEMENS 840D數(shù)控系統(tǒng)，HEIDENHAIN高精度光柵尺全閉環(huán)控制。
超精密臥式數(shù)控模輥車床。臥式布局，以天然花崗巖做基座和導(dǎo)軌材料，整臺機(jī)床支撐在主動隔振自平衡系統(tǒng)支架上，德國海浮樂公司產(chǎn)液體靜壓主軸和尾座主軸，超精密液體靜壓轉(zhuǎn)臺（B軸），超精密液體靜壓導(dǎo)軌，最大加工直徑600mm，最大工件長度3000mm，最大承重2000kg，主軸和B軸軸向/徑向跳動≤0.2µ，主軸定位精度/重復(fù)定位精度≤2″/1″，加工形狀誤差＜5µ，表面粗造度（Ra）＜10nm，運行于Windows環(huán)境的DELTA TAU Advantage 900數(shù)控系統(tǒng)，全閉環(huán)控制。設(shè)備可用于LCD顯示屏、聚光光伏系統(tǒng)、交通標(biāo)志標(biāo)牌、裸眼3D設(shè)備等制造領(lǐng)域RTR(壓印) 工藝關(guān)鍵模輥零件表面微結(jié)構(gòu)的超精密加工。
（4）激光類設(shè)備
百超迪能、宏山和蘇州迅鐳三家企業(yè)的激光加工設(shè)備，總體上可分為激光平面切割、激光管材切割、三維激光機(jī)器人切割機(jī)、激光微加工設(shè)備和激光焊接機(jī)五類。采用光纖傳導(dǎo)是目前產(chǎn)品的不二選擇，電源、激光器、激光頭，滾動導(dǎo)軌、滾珠絲杠、齒輪齒條、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)及伺服電機(jī)等主要關(guān)鍵配套件主要來自美國、德國、瑞士、英國、日本等境外品牌產(chǎn)品，配置檔次普遍較高。
激光平面切割機(jī)。這是三家企業(yè)最量大面廣的產(chǎn)品，焊接式床身和整體壓力鑄造航空鋁合金橫梁，最大激光功率15kW，最大切割范圍8000mm×2500mm，最大加速度2.8g，最大運行速度196m/min，重復(fù)定位精度±0.02-0.03mm，高自動化產(chǎn)品具有自動換臺功能。
激光切管機(jī)。宏山和迅鐳都有生產(chǎn)，最大激光功率8000W，最大切割直徑220mm，方管200mm×200mm，全自動化產(chǎn)品具有自動上下料功能，宏山還有一款五軸聯(lián)動切管機(jī)，采用德國進(jìn)口擺角切割頭，用于焊接坡口的切割。
三維機(jī)器人切割機(jī)。宏山產(chǎn)品，最大載荷負(fù)載30kg，最大臂展2000mm，6關(guān)節(jié)，可重復(fù)精度±0.05mm。
激光焊接設(shè)備。有多種類型，三維激光焊接機(jī)采用掃描振鏡激光焊接頭、6關(guān)節(jié)機(jī)器人和柔性工作臺，能夠?qū)臻g焊縫實施連續(xù)焊接。光纖焊縫跟蹤填絲焊接機(jī)配備焊縫跟蹤系統(tǒng)，能夠優(yōu)化并實時調(diào)整焊接參數(shù)，并對寬間隙焊縫進(jìn)行冷絲填充焊接。振鏡焊接機(jī)，最大激光功率3KW,主要應(yīng)用于手機(jī)屏蔽罩、金屬手機(jī)外殼、金屬電容器外殼、電腦內(nèi)金屬屏蔽網(wǎng)、剃須刀片、電子接插件及其它類別電子產(chǎn)品的高效率激光點焊或密封焊。此外還有光纖傳導(dǎo)的焊接機(jī)（包括連續(xù)焊接機(jī)）、錫焊機(jī)、塑料焊接機(jī)等。
激光微加工設(shè)備。包括玻璃、藍(lán)寶石切割鉆孔機(jī)、PCB（印刷電路板）/FPC（柔性電路板）精密分板機(jī)、陶瓷精密切割劃線機(jī)和自動硅片切割機(jī)等。
2. 主導(dǎo)產(chǎn)品適應(yīng)市場情況
新興機(jī)床企業(yè)能夠新興原因眾多，產(chǎn)品適應(yīng)市場變化的需求并能夠快速靈活地做出有效應(yīng)對是重要的一環(huán)。
（1）抓住3C和家用電器市場發(fā)展機(jī)遇是華南機(jī)床企業(yè)新興的關(guān)鍵因素
以手機(jī)市場為例，由普通手機(jī)到智能手機(jī)的換代，以及由此引發(fā)的爆發(fā)式發(fā)展，加工金屬機(jī)殼和玻璃面板的產(chǎn)品鏈為企業(yè)提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。加工機(jī)殼的鉆攻中心、加工玻璃面板的玻璃雕刻機(jī)、透音小孔的鉆孔機(jī)等成為了市場炙手可熱的產(chǎn)品。之后，密切關(guān)注市場個性化需求動向，適時推出了能夠加工出更高表面質(zhì)量和不同紋路的高光機(jī)、車銑復(fù)合機(jī)等。當(dāng)出現(xiàn)曲面屏和陶瓷手機(jī)后蓋板的需求后，緊隨市場推出了加工曲面屏熱壓模具的石墨機(jī)、3D熱彎機(jī)、弧面掃光機(jī)和陶瓷雕刻機(jī)等。事實上，手機(jī)市場對制造裝備的需求變化一直沒有停止，下一代5G手機(jī)殼體從盒式向框式的轉(zhuǎn)變以及材質(zhì)方面的變化（如陶瓷殼體、玻璃殼體），已經(jīng)造成主力機(jī)型鉆攻中心銷量的大幅下滑。讓人欣慰的是，各企業(yè)都注意到了這樣的變化，都在思考未來的發(fā)展方向。調(diào)訪中我們了解到，一些企業(yè)已經(jīng)向長江沿岸包括華東地區(qū)進(jìn)行投資和建廠，或許這就是他們思考的結(jié)果，“我們干的是輕型的，北方干的是重的”，在這種普遍的自我認(rèn)知中，似乎也可以看出一些他們未來的走向。
（2）采用激光新技術(shù)和抓住激光設(shè)備市場發(fā)展機(jī)遇是新興激光設(shè)備制造企業(yè)成功的關(guān)鍵因素
這里所指激光新技術(shù)包括兩個因素，一是光纖激光技術(shù)不需要傳統(tǒng)激光設(shè)備復(fù)雜的光路傳導(dǎo)系統(tǒng)，很大程度上降低了設(shè)計、制造、維護(hù)的難度，且成本較低；二是大功率光纖激光器制造技術(shù)及市場發(fā)育迅速。激光加工設(shè)備市場發(fā)展機(jī)遇也包括兩個因素，一是傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，如精密機(jī)械、汽車配件、廚衛(wèi)五金、電子電氣、智能家居等領(lǐng)域的快速健康發(fā)展，二是新的應(yīng)用領(lǐng)域和新的應(yīng)用需求，如材料、厚度、切割效率等的變化中高功率光纖激光設(shè)備需求的快速增長。激光加工設(shè)備企業(yè)正是抓住了這種技術(shù)與市場需求完美結(jié)合的發(fā)展機(jī)遇，成就了企業(yè)的振興發(fā)展。
（3）注重細(xì)分領(lǐng)域產(chǎn)品研發(fā)是新興金切機(jī)床制造企業(yè)成功的重要因素
龍門加工中心是典型的例子，當(dāng)大家都受制于大型機(jī)床特別是龍門機(jī)床市場的蕭條與不景氣時，紐威、國盛和創(chuàng)世紀(jì)卻表現(xiàn)出另外一種完全不同的場景，每月產(chǎn)出少則三、四十臺，多則六、七十臺。原因是多方面的，但若從產(chǎn)品適應(yīng)市場角度分析，建立在對市場細(xì)分基礎(chǔ)上的產(chǎn)品多樣性是成功的原因之一。紐威、國盛和創(chuàng)世紀(jì)開展機(jī)床制造業(yè)務(wù)的時間大約在2000年、2010年和2008年，相比較應(yīng)該說時間并不長，且進(jìn)入龍門類機(jī)床研發(fā)的時間比這更晚，但如今紐威的龍門加工中心已經(jīng)發(fā)展到7個系列85個品種規(guī)格，國盛4個系列36個品種規(guī)格，創(chuàng)世紀(jì)2個系列38個品種規(guī)格。這種綿密的產(chǎn)品型譜是他們應(yīng)對多樣化市場需求的重要法寶。
