“綠色、智能是本屆展會主題，同時也是世界機(jī)床工具業(yè)的發(fā)展趨勢。綠色機(jī)床是指機(jī)床在生產(chǎn)、應(yīng)用過程中的綠色化，即能耗更低、材料更少、重量更輕、效率更高。”中國機(jī)床總公司總裁郝明在日前舉行的第十一屆中國國際機(jī)床工具展覽會上表示。

       在展會同期舉行的智能化和綠色制造高峰論壇上，與會專家一致呼吁，環(huán)保、節(jié)能減排是制造業(yè)尤其是作為工作母機(jī)的機(jī)床行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的主導(dǎo)趨勢，可以說，面對傳統(tǒng)高能耗、高物耗的現(xiàn)狀，發(fā)展高能耗綠色機(jī)床技術(shù)是實現(xiàn)制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，對中國機(jī)床行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型有重大意義。

       “世界看好中國市場，再加上本土企業(yè)高端產(chǎn)品做不上去，導(dǎo)致進(jìn)口額多年持續(xù)增長。”郝明以機(jī)床、刀具使用大戶航空航天工業(yè)為例指出，一方面，國產(chǎn)機(jī)床、刀具的水平無法滿足航空工業(yè)快速發(fā)展的要求，進(jìn)口機(jī)床和刀具占據(jù)了很大比例；另一方面，西方發(fā)達(dá)國家對航空領(lǐng)域關(guān)鍵零部件和制造裝備限制出口。“因而，這是中國機(jī)床工具行業(yè)可以有所作為，也是應(yīng)該努力突破的重點用戶領(lǐng)域。”

       郝明進(jìn)一步指出，國家提出了2020年在航空航天領(lǐng)域機(jī)床國產(chǎn)化率要達(dá)到80%的目標(biāo)，這需要包括數(shù)控系統(tǒng)、功能部件、主機(jī)企業(yè)在內(nèi)的整個行業(yè)的一致努力。“機(jī)床是工作母機(jī)，國家應(yīng)對航空航天工業(yè)所需機(jī)床予以支持。另外，企業(yè)也要對產(chǎn)品進(jìn)行特色定位，針對用戶領(lǐng)域重點開發(fā)自己的強(qiáng)勢產(chǎn)品，通過加大投入開發(fā)特色產(chǎn)品從而更多地占領(lǐng)中高端市場，否則在低端市場打價格戰(zhàn)會嚴(yán)重拖累效益。”他坦承，即使是國產(chǎn)中高端機(jī)床，關(guān)鍵零部件大多靠進(jìn)口，客觀來說進(jìn)口零部件在穩(wěn)定性、可靠性、功能上優(yōu)于國產(chǎn)產(chǎn)品不少，“我們必須要突破這一瓶頸，否則只能跟在其他國家后面”。

       重慶大學(xué)綠色制造技術(shù)研究所所長曹華軍教授認(rèn)為，我國金屬加工業(yè)實現(xiàn)綠色制造的關(guān)鍵是高能效綠色機(jī)床技術(shù)的發(fā)展。國家統(tǒng)計局2010年數(shù)據(jù)也表明，我國制造業(yè)能源消耗占能耗總量的60%，每年約產(chǎn)生55億噸無害廢物和7億噸有害廢物。“我國機(jī)床保有量超過800萬臺，2011年機(jī)床產(chǎn)量達(dá)85.99萬臺，均列世界第一，但是我國機(jī)床行業(yè)材料消耗大、能耗高、可靠性不高。”

       據(jù)悉，根據(jù)歐盟“下一代生產(chǎn)系統(tǒng)”研究計劃，綠色機(jī)床應(yīng)具有如下特點：一是機(jī)床主要零部件由可再生材料制造；二是機(jī)床的重量和體積減少50%以上；三是通過減輕移動部件質(zhì)量、降低空運轉(zhuǎn)功率等措施使功率消耗減少30～40%；四是使用過程的各種廢棄物減少50%～60%，保證基本沒有污染的工作環(huán)境；五是報廢機(jī)床的材料接近100%可回收。

       齊齊哈爾二機(jī)床高級工程師王澤民認(rèn)為，首先應(yīng)該在設(shè)計環(huán)節(jié)推進(jìn)綠色設(shè)計，例如推行虛擬設(shè)計，通過技術(shù)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新實施低碳設(shè)計，輕量化設(shè)計。“要完全達(dá)到這樣的要求并非易事，但國內(nèi)外的學(xué)術(shù)界和企業(yè)界正在努力。”曹華軍也認(rèn)為，機(jī)床輕量化，特別是運動部件輕量化設(shè)計和應(yīng)用是提高機(jī)床能效的關(guān)鍵技術(shù)之一。據(jù)悉，輕量化技術(shù)主要從兩個方面開展，一是采用重量更輕但能達(dá)到同樣要求的材料，二是對機(jī)床部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化來減少材料的使用。

       “比如采用密度更小的塑料、鋁合金在某些非承重部件中取代鋼鐵材料，尤其是在機(jī)床的外觀件中，在滿足要求的同時，更容易達(dá)到較好的外觀效果。國外的一些機(jī)床，甚至使用了碳纖維作為結(jié)構(gòu)件，大大地降低了整機(jī)重量。它預(yù)示了機(jī)床發(fā)展的一個方向。”沈陽機(jī)床的孔令友舉例指出。孔令友強(qiáng)調(diào)，機(jī)床的綠色設(shè)計還有一個容易被忽視的方面，就是系統(tǒng)的可升級性，這方面包括軟件和硬件。“在設(shè)計階段，應(yīng)當(dāng)考慮使用多功能部件以及模塊化的部件來組裝產(chǎn)品，同類機(jī)床可以統(tǒng)一部件的接口。設(shè)計機(jī)床時，還應(yīng)當(dāng)預(yù)留功能擴(kuò)展空間。具有良好的可升級性的產(chǎn)品，可以避免用戶重新購入設(shè)備造成的資源浪費。”

       曹華軍呼吁，在制造時，機(jī)床行業(yè)應(yīng)該更多地采用高能效電動機(jī)和變頻技術(shù)。“一臺電動機(jī)的能耗成本在其整個生命周期成本中占97%以上，因此高效的電動機(jī)產(chǎn)品可以在原有的基礎(chǔ)上，通過電、磁、機(jī)械和通風(fēng)的優(yōu)化，切實降低電動機(jī)各方面的損耗，降低運行的成本和加快投資的回收。”例如常規(guī)的傳動系統(tǒng)中，制動產(chǎn)生的能量經(jīng)常以熱能的形式被浪費掉，而通過技術(shù)創(chuàng)新的變頻器具有再生能量回饋功能，可以把電動機(jī)的制動能量回饋到電網(wǎng)中，而不是在制動電阻中消耗，例如某品牌的變頻器，通過實施智能再生能量回饋技術(shù)，可節(jié)約能源多達(dá)50%。

       “高能效的綠色機(jī)床技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)外業(yè)界關(guān)注的熱點。運動部件輕量化技術(shù)既減少了機(jī)床物料消耗，又提高了運行效率；能量管理技術(shù)加強(qiáng)了對運行過程的能源消耗情況的管理，是邁向綠色化的重要一步；高效電機(jī)和變頻技術(shù)提高了驅(qū)動運行系統(tǒng)的運行效率；高效冷卻潤滑技術(shù)實現(xiàn)了加工過程資源的有效運用和效率的提高。”曹華軍等專家認(rèn)為，提高工藝的穩(wěn)定性，減少加工報廢引起的加工能耗和材料的浪費也是節(jié)能的重要方面；采用高精度的成形技術(shù)替代粗加工或半精加工也具有很大的節(jié)能前景。