奋进中的中国数控系统产业.ppt
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1、武汉华中数控股份有限公司 董事长 中国机床工具工业协会 数控系统分会 理事长 高档数控机床与基础制造装备国家重大专项总体组 专家 华中科技大学 国家数控系统工程技术研究中心 主任,陈吉红,2012年4月,奋进中的中国数控系统产业,一、中国数控系统产业发展现状 二、华中数控发展现状 三、华中8型数控系统及关键技术 四、华中数控“十二五”发展设想,报告提纲,一、中国数控系统产业发展现状 二、华中数控发展现状 三、华中8型数控系统及关键技术 四、华中数控“十二五”发展设想,报告提纲,中国机床工具行业近十年发展取得巨大成就: 1)2009年首次成为世界金属加工机床第一生产大国; 2)2002年至201
2、0年已连续九年位居世界金属加工机床第一消费大国和第一进口大国。,一、中国机床工业发展现状,高 端,中 端,低 端,数控系统市场结构预测,目前数控系统的市场结构,2009,2015,一、中国机床工业发展现状,一、中国机床工业发展现状,存在的主要问题: 主机大而不强 2010年金属加工机床进口金额再次创出新高,达到94.2亿美元,与历史最高点2008年同期相比,增长24.4%。其中进口量较大的主机产品有:加工中心、数控车床、精密磨床和特种加工机床等。 数控系统和功能部件发展滞后 ,制约了中国机床工业的发展。,1、总体情况: 形成了一批数控系统骨干企业,大陆数控系统行业中,曾经出现“三大三小”,和“
3、四个I型”等一批数控系统骨干企业。 2010年大陆数控系统的市场销量约为23万台,其中大陆数控系统企业销售达到16万台(含经济型数控系统14万台),国外品牌数控系统7万台。 在近20家数控系统生产厂家中,年产量超过8000台套的有广州数控、华中数控、北京凯恩帝、南京华兴等企业。 在大陆销售量较大的国外品牌数控系统企业主要有:法那克、西门子等。,二、中国数控系统产业发展现状,“十一五”期间,国家启动实施高档数控及基础制造装备国家科技重大专项,国产数控系统技术水平和可靠性都取得了显著提升。数控系统的研制与开发在关键技术方面取得了明显突破,已在国产机床上得到应用,为与主机全面配套奠定了基础。成功研制
4、出了为代表目前国际数控机床技术水平的五轴联动加工机床配套的数控系统。其中,华中数控、广州数控、沈阳高精、大连光洋等为代表的一批优秀的国产数控系统厂商在数控系统领域取得了可喜的突破。,大连光洋,沈阳高精数控,北京航天数控,广州数控,二、中国数控系统产业发展现状,年产中、高档数控系统10000台套,占大陆产普及型数控系统市场30%以上; 系统控制轴数从2轴到8轴,满足用户从低端到高端的需求; 是目前大陆少数拥有成套核心技术自主知识产权(包括数控装置、伺服驱动装置及主轴驱动装置等)和自主配套能力的企业之一。,华中数控自主知识产权系列数控系统,二、中国数控系统产业发展现状,2012年2月22日,大连机
5、床集团瓦房店工业园立式加工中心装配生产线正式上线生产,该工业园的规划目标是:年产数控车床7.5万台、加工中心2.3万台。2011年,数控车床装配线全面贯通。近期,加工中心装配线也正式上线。目前,这两条装配生产线均在大量使用华中数控系统,其中车床数控系统94台,铣床、加工中心数控系统42台。,2011年12月,大连机床集团、华中数控、大连高金数控集团达成协议,计划针对大连机床集团“十二五”期间发展需要,完善大连机床集团现有500台配置国产数控系统和功能部件数控机床的自产自用,沈阳机床集团配华中数控HNC-210B系统的生产车间,2010年广州数控年产数控系统10万台; 产品以经济型车床数控系统为
6、主; 具备数控装置、伺服驱动、伺服电机配套生产能力。,二、中国数控系统产业发展现状,广州数控主导产品,经济型:,928系列,普及型:,980系列,218T系列,中 档:,983系列,21系列,218M系列,广州数控研制的全数字高档数控系统GSK27i具有高速程序预处理、多通道多轴联动控制、多通道及复合加工控制、等功能,系统基于工业以太网,具有自主知识产权的高速实时串行总线协议GSK-Link;支持EtherCAT、NCUC-Bus、GSK-Link 三种协议的高速实时串行总线。,988T车床数控系统,27i铣床加工中心,一、“十一五”期间国产数控系统取得进步,ZJY系列主轴伺服电动机,DA98
7、系列交流伺服驱动装置,DAP01交流异步伺服主轴驱动装置,SJT系列交流伺服电动机,广州数控主导产品,沈阳高精数控研制的高档数控系统系统LT-GJ400,为基于多处理器,支持8通道、8轴联动、64轴控制,最小控制分辨率1纳米,具有7200段/秒、2000段前瞻的高速处理功能,可与5轴联动高速加工中心等数控机床配套应用。,一、“十一五”期间国产数控系统取得进步,沈阳机床批量配置沈阳高精数控系统的生产车间,大连光洋公司是大陆数控行业后起之秀,企业发展思路类似于美国HASS公司,主要从事总线式数控系统和数控机床的生产。,二、中国数控系统产业发展现状,大连光洋公司数控机床生产基地,二、中国数控系统产业
8、发展现状,产品系列,机床操作面板,单轴数控系统,铣床,加工中心数控系统,车床数控系统,步进驱动器,伺服驱动器 主轴驱动器,北京凯恩帝数控系统产品系列,SD200-20/30/50/75,车床系统附加面板 铣床系统附加面板,二、中国数控系统产业发展现状,3、主要伺服驱动和电机制造企业: 为适应数控系统的配套要求,华中数控、广州数控、武汉华大、武汉登奇、北京超同步等一批企业相继开发出交流伺服驱动系统和主轴交流伺服控制系统,完成了20200A交流伺服系统和与之相配套的交流伺服电机系列型谱的开发,并形成了系列化产品和批量生产能力。 2010年,大陆企业生产伺服驱动单元39万台套,产品批量应用于数控机床
9、、印刷设备、包装设备、纺织设备、激光加工设备、自动化生产线等领域。,二、中国数控系统产业发展现状,华中数控公司生产的伺服驱动,二、中国数控系统产业发展现状,华中数控公司生产的180U伺服驱动,HSV-180U- 25A/50A/75A,HSV-180U- 200A/300A/450A,HSV-180U- 100A/150A,二、中国数控系统产业发展现状,1、具备25A、50A、75A、100A、150A、200A、450A多种规格; 2、可控制永磁同步、普通主轴、电主轴、直线电机、力矩电机等; 3、适配复合增量式光电编码器、全数字绝对式编码器、正余弦绝对 值编码器等; 4、支持ENDAT2.1
10、/2.2,BISS,HIPERFACE,多摩川等串行绝对值编 码器通讯传输协议。,华中数控开发的系列化全数字交流伺服驱动装置,二、中国数控系统产业发展现状,1、具备年产10万台以上交流伺服电机的生产能力 : 2、GK6系列交流伺服电机从0.0955Nm(30W)1000Nm(200KW); 3、GM7系列交流伺服主轴电机从2.2KW100KW; 4、GZ6力矩电机从45Nm10000Nm。,武汉登奇电机公司是大陆伺服电机产品类别、品种、规格最全的专业生产企业:,二、中国数控系统产业发展现状,武汉登奇公司生产的各类伺服电机,160机座,180机座,二、中国数控系统产业发展现状,武汉登奇生产的 G
11、Z8系列直驱伺服电机,500-30000NM,160机座,225机座,560机座,315机座,450机座,100机座,武汉华大电机公司生产各类伺服电机,2010年生产伺服电机12万台,2011年可达16万台。,二、中国数控系统产业发展现状,2010年广州数控公司生产伺服电机12万台,主轴电机:2万台。,二、中国数控系统产业发展现状,北京超同步公司生产的伺服电机,二、中国数控系统产业发展现状,与国际先进水平的差距 国内的伺服驱动和电动机在型号细分、转速范围、编码器和制动器等和国际先进水平存在差距。 (1)由于发展较晚,关键技术及可靠性方面较进口产品有明显差距,造成市场占有率较低。 (2)产品种类
12、不够丰富,进而又增加了市场应用中的局限。 (3)国内伺服驱动和电机企业由于局限,在技术研发、产品验证方面的人才、资金、设备的投入不足。,二、中国数控系统产业发展现状,国家政策支持 国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见; 装备制造业调整和振兴规划; 七个新兴战略产业之一:高端装备制造业; 高档数控机床与基础制造装备国家重大科技专项。,一、中国机床工业发展现状,高档数控机床及基础制造装备国家重大科技专项的目标,一、中国机床工业发展现状,二、专题整体完成情况评价 专题的主要考核指标是:开发出符合五轴联动加工机床、精密数控车床和车削中心、车铣复合加工机床等控制功能要求的数控系统(包括使用国产CPU的
13、数控系统)。插补周期0.125ms;程序前瞻段数2000;程序段处理速度7200段/秒;最小分辨率1nm;8个控制通道,每通道最大8轴联动;具有2种以上现场总线伺服接口;样条插补;形成2-3项自主知识产权,提出相关技术规范与标准;提出设计可靠性指标并进行验证,完成2-3类上述数控机床样机配套应用。 2011年11月23日至2011年12月,全部通过验收。,本专题完成的高档数控系统,经过进一步完善,在1-2年内可以批量用于国产高档数控机床,打破国外的高档数控机床和数控系统的封锁。所掌握的技术和产品也可以延伸到普及型数控系统,提高国产普及型数控系统的水平,提高普及型数控系统的市场占有率。 本专题开
14、发的数控系统硬件平台、操作系统、控制软件和其他关键技术将用于“十二五”项目,为完成“十二五”项目,开发国际先进数控系统奠定了坚实基础。,十一五国家重大科技成果展-重大专项成果,快移速度45米,最高定位精度小于2微米,一、中国数控系统产业发展现状 二、华中数控发展现状 三、华中8型数控系统及关键技术 四、华中数控“十二五”发展设想,报告提纲,中国机床工具工业协会数控系统分会理事长单位 中国机床数控系统标准化技术委员会秘书长单位 国家数控系统工程技术研究中心的产业化依托单位 高档数控系统关键共性技术创新平台建设单位,二、项目申报单位的情况,被中国机床工具工业协会授予2007、2008年度精心创品牌
15、活动、自主创新、 综合经济效益先进会员企业。,二、项目申报单位的情况,2011年1月13日,华中数控成功登陆深圳证券交易所创业板,成为国产数控系统行业第一家上市公司。,三、华中数控发展情况,华中数控机构图,项目申报单位情况 华中数控机构,武汉华中数控股份有限公司,国家数控系统工程技术研究中心,深圳华中数控有限公司,宁波华中数控有限公司,武汉华中数控鄂州有限公司,武汉高科机械设备制造有限公司,南京锐普德数控设备有限公司,大连高金数控有限公司,上海登奇机电有限公司,武汉新威奇科技有限公司,武汉华大电机有限公司,齐重数控装备股份有限公司,武汉威泰重型机床有限公司,云南华溪数控系统有限公司,武汉华中数
16、控鄂州有限公司,100 100 100 36 30 95 100 100 39 0.5 1 56 70,股份比例,中高档数控系统年生产能力达到10000套,伺服驱动系统年生产能力达到30000套,三、华中数控发展情况,SMT生产线,通过能力10万块板;贴片速度36000片/小时,三、华中数控发展情况,数控系统三防生产线,数控系统装配生产线,三、华中数控发展情况,数控系统综合环境测试室,三、华中数控发展情况,配置华中数控五轴联动系统的龙门铣床已在江西洪都航空工业集团使用5年。,五轴联动技术打破国外技术封锁,与武重联合开发的七轴五联动立式车铣复合加工中心。加工8米、承重100吨船用螺旋桨,打破了国
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