圍繞“十二五”規劃 磨料磨具給力于高端裝備制造業

經過30余年的改革開放，我國經濟發展取得了舉世矚目的成就，經濟總量已躍居全球第二位，已經成為全球制造大國。2010年5月，我國已超越德國成為全球第一制造出口大國。能源、煉油、核電等成套設備的制造集成能力已有很大提升，但與國際先進水平相比仍有明顯差距。

　　全球金融危機和經濟衰退發生以來，美歐日俄等各國為應對危機、復蘇經濟、搶占未來發展的先機和制高點，都在重新審視發展戰略。2010年10月10日，黨中央、國務院審時度勢、與時俱進，從我國國情和科技、產業基礎出發，以國發[2010]32號文，正式發布《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》。該決定的發布，引起全國乃至全世界的廣泛關注。

　　戰略性新興產業是指以重大技術突破和重大發展需求為基礎，對經濟社會全局和長遠發展具有重大引領帶動作用，知識技術密集、物質資源消耗少、成長潛力大、綜合效益好的產業。國務院的決定和“十二五”規劃中，我國戰略性新興產業包括7大領域：

　　(1)節能環保產業；

　　(2)新一代信息技術產業；

　　(3)生物產業；

　　(4)高端裝備制造業；

　　(5)新能源產業；

　　(6)新材料產業；

　　(7)新能源汽車產業。

　　“工欲善其事，必先利其器”。7大領域中，高端裝備制造業技術密集、附加值高、帶動作用強，是產業鏈中的核心環節和發展“引擎”，是裝備制造業的高端部分，是實現“中國制造”向“中國創造”轉變的重要引擎。其他六大戰略性新興產業也需要高端裝備的支持。高端裝備制造業的培育和發展將為傳統產業的轉型升級和戰略性新興產業的發展提供強有力的支持。

一、“十一五”我國高端裝備制造業成就

　　“十一五”期間，我國機械工業總產值由2005年的4.18萬億元增長到2010年的14.38萬億元，年均增長28%，比“十一五”規劃的預期目標12%高出16個百分點。經過多年努力，我國機械產品滿足國內市場需求的比重和能力迅速提高，目前國內市場占有率已由2005年的80%左右提高到85%左右。“十一五”期間，我國成功研制開發了一批重大、高端新產品。

　　1、大型冶金礦山機械有：具有世界先進水平的5．5米寬的厚板軋機，1，000萬噸級井下煤礦成套設備，百萬噸級煤直接液化設備，220噸礦用電動輪自卸汽車，世界最大的Φ7.9m x13．6m礦石球磨機，世界最大的100MN雙動臥式鋁擠壓機，世界最大的55立方米挖掘機，世界功率最大、采掘高度最大的每小時6,000噸的智能化采煤機等。

　　2、百萬噸級乙稀成套設備核心裝置實現了國產化。國產的首臺百萬噸級乙烯裝置用裂解氣壓縮機，已于2009年研制成功。乙烯裝置三大關鍵設備——裂解氣壓縮機、丙烯壓縮機和乙烯壓縮機已全部完成并交付使用。

　　3、大型、高檔機床研制有了新突破。加工直徑16m的數控立式車床，加工直徑20m、22m超重型立式車床，世界最大的磨削2.5m×15m、承重150噸的數控軋輥磨床，加工直徑達8m的數控立式滾齒機，64000KN重型高速全自動沖壓線，18500噸自由鍛造油壓機，最大加工直徑達8米、高度達2米、工作臺承重達100噸的我國第一臺重型7軸五聯動車銑復合加工機床，世界首臺工作臺寬11m數控龍門鏜銑床，世界最大的超重型雙立柱數控落地鏜銑床（其鏜桿直徑320毫米，立柱行程41米，總重量760噸），還研制成功超精密納米級精度車銑復合機床、納米級精密微型數控磨床等一批高精、高速、高效機床。

　　4、特高壓輸變電成套設備研制成功并投運。1000KV特高壓交流輸變電成套設備和正負800KV直流輸電成套設備研制成功。晉東南一南陽一荊門的1000KV特高壓交流輸變電示范工程已于2009年1月6日建成投運，綜合自主化率為90％以上；特高壓正負800KV直流輸電的云廣示范工程也于2009年12月28日建成投運，綜合自主化率為60％以上。這兩項是世界上運行電壓最高、輸電能力最大、代表國際輸變電技術最高水平的重大工程。該工程大多數裝備是世界上首次研制，除換流變壓器和直流場設備由外商提供外，都由國內提供。說明此類重大裝備研制能力和產品技術水平已居世界前列。

　　5、大功率超超臨界火力發電機組關鍵技術裝備已立足國內。國產的1000兆瓦超超臨界火電機組的自動化控制系統，已于2009年12月通過工廠驗收，以及風冷汽輪機等研制成功，標志著我國已掌握了建設世界最高級火電機組的技術能力。

　　6、風力發電迅速發展，1．5兆瓦機組已大批量生產，2兆瓦機組也已批量生產，3兆瓦海洋風電機組已研制成功。

　　7、一批大型工程機械研制成功。主要有：世界最長達72米臂架的混凝土輸送泵車（型號為SY5502THB的國產62米混凝土輸送泵車已在日本參與福島縣第一核電站4號反應堆的降溫行動中發揮作用，凸顯我中華民族的大國風范和寬厚美德），我國最大直徑11.22米泥水平衡盾構機，500噸全路面起重機，11.5噸大型裝載機，46噸內燃叉車，達到世界水平的1，250噸級履帶起重機等。

　　8、大型農業機械研制成功并交付使用。主要有380馬力大功率輪式拖拉機等。

　　我國高端裝備制造增長迅速，已形成一定生產能力和產業規模。其核心技術有所突破，并形成一批創新能力較強的企業集團。沈陽機床（集團）有限公司、大連機床集團有限公司、進入世界機床產業前十強；中國一拖集團有限公司年銷售收入超過百億；涌現出中國四聯儀器儀表集團公司、浙江中控技術有限公司、和利時系統工程有限公司等一批高端智能裝備制造企業；西安、成都飛機工業公司年銷售收入已超過百億元。

　　二、我國高端裝備制造業發展重點及其它戰略性新興產業需要的高端裝備

　　在“十一五”期間我們取得累累碩果的同時，2010年我國進口了2，500億美元左右的機械產品，其中主要是高端裝備。目前高端裝備的自主創新困難仍比較大，尤其是首臺（套）高端裝備自主創新依然面臨很多困難。因此，國家決定加快培育和發展高端裝備制造業。

　　1.我國高端裝備制造業發展重點

　　國務院國發[2010]32號文《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》，在關于戰略性新興產業中的高端裝備制造業中明確指出：重點發展以干支線飛機和通用飛機為主的航空裝備，做大做強航空產業。積極推進空間基礎設施建設，促進衛星及其應用產業發展。依托客運專線和城市軌道交通等重點工程建設，大力發展軌道交通裝備。面向海洋資源開發，大力發展海洋工程裝備。強化基礎配套能力，積極發展以數字化、柔性化及系統集成技術為核心的智能制造裝備。

　　2.其它戰略性新興產業需要的高端裝備

　　（1）節能環保產業需要的裝備

　　——高效節能技術裝備及產品

　　——先進環保技術裝備及產品

　　（2）新一代信息技術產業需要的裝備

　　——物聯網所需設備

　　——集成電路、新型顯示專用制造設備

　　——整機裝聯設備

　　——新型電子元件專用制造設備

　　（3）生物產業需要的裝備

　　——生物工程醫學產品

　　——醫藥生產設備

　　（4）新能源產業需要的裝備

　　——核電設備

　　——太陽能光伏發電設備

　　——風電設備

　　——生物質能利用設備

　　——智能電網設備。

　　（5）新材料產業需要的裝備

　　——新型功能材料制備設備

　　——先進結構材料冶煉加工設備

　　——高性能纖維及其復合材料制備、成形和加工設備

　　（6）新能源汽車產業需要的裝備

　　——動力電池制造設備

　　——快速充電設備

　　三、淺析高端裝備制造業的某些磨料磨具

　　(1)航空設備

　　我國航空人經歷了1985年“運10”飛機下馬之痛，終于迎來了做“大飛機”的召喚。以C919大型客機和新舟600飛機為代表的、具有我國自主知識產權的干支線飛機，顯示了我國在世界航空界的深厚實力和準備與波音、空客形成“ABC”（ 空客Airbus, 波音Boeing,中國China）鼎立競爭的雄心壯志，顯示了政府做大做強航空產業的決心。

　　C919設計航程4，075公里至5，555公里，可完全滿足國內直飛航線的需求。2010年11月16日，C919大型客機在珠海航展上獲得中外6家客戶共100架訂單。2011年，國產大飛機C919將迎來新訂單。全國政協委員、中國商飛公司副總經理、國產大飛機總設計師吳光輝預計，根據國人生活水平、出行方式等因素的測算，中國未來對C919這一級別的飛機需求量有2，300～2，700架，全球對這一級別飛機的需求量將達2萬多架。

　　2011年3月26日，西飛交付的首架新舟600飛機，在洛陽首飛，達到了國際同類先進飛機的性能水平，特別適合距離在800公里以下的中短途支線運輸。隨著運七-100等老一代機型退出歷史舞臺，國產C919、新舟60和新舟600等新型的國產民用飛機漸漸走到了前臺，這種以尖端技術和自主研發能力為后盾的國產民機正常的“新陳代謝”，將會為滿足中國航空運輸市場對民用飛機的強勁需求提供強大動力。同時，具有國際先進水平的新舟700正在大力開發研制。

　　中國民航部門曾預測，到2012年，中國需要各類通用航空飛機1萬到1.2萬架，通用航空及其帶動的產業將形成1萬億元人民幣以上的市場容量。

　　中國是繼美、英、俄、法之后，世界上第五個走上自主研制航空發動機道路的國家。在飛機中，航空發動機是“心臟”和動力的源泉。航空發動機制造，離不開磨料磨具和磨削。如在研磨方面，航空發動機的各種活門的配合表面、密封表面、噴咀的工作表面，都要求高的光度和形狀、尺寸精度，均需進行研磨才能達到要求。白剛玉研磨膏或氧化鉻研磨膏，在此發揮應用。

　　為了提高推重比，新一代航空發動機研制中廣泛采用新材料和新結構。航空發動機要求良好的熱穩定性和熱硬性以及優異的高溫力學性能。航空產品的不斷升級換代，尤其隨著各種復合材料和難加工材料的普遍使用，其加工技術也正逐步提高。目前，航空領域中越來越多地在使用PCD和PCBN材質的刀具、強力磨削等先進的磨削工具和技術。尤其是PCD刀具，以超強的切削性能和耐用度以及高韌性獲得了一致的認可和廣泛應用。如加工發動機活塞的PCD刀具，發動機活塞銷孔精鏜加工用PCD鏜刀，加工航空發動機渦輪葉片根部窄深槽的電鍍CBN砂輪。陶瓷結合劑CBN砂輪，也在加工航空發動機中使用。

　　每一架干支線民航飛機，配備4臺航空發動機。僅C919這一級別的飛機，國內需要配套的航空發動機，就在萬臺以上。“十二五”規劃，給直接向航空發動機廠提供磨料磨具的廠商，提供了一個二十多年來的極好的機遇。

　　除了民用飛機，軍機的發動機市場也不容忽視。外媒報道，中巴已合造500架“梟龍”戰機。另外，殲10在部隊的換裝，也應在發動機的磨料磨具提供商所考慮的市場范圍之內。

　　XXX航空發動機是我國引進的具有優良性能和高可靠性的軍用發動機，具有體積小、重量輕、油耗低、推力大的特點，在國產殲轟xxx飛機上已成功使用。發動機所需配套軸承，軸承品種每臺42種74套，其中xxx軸承12種（深溝xxx軸承，三點、四點xxx軸承，雙列xxx軸承），xxx軸承30種。42種軸承中，外圈帶有異形安裝邊（xxx形）的軸承有30種。產品精度等級均在xxx級（xxx）以上，其中xxx級（xxx）占xxx%。

　　軸承行業和磨料磨具行業息息相關，向軸承行業提供磨料磨具的企業，間接也會得到軸承上游產品航空發動機（無論是軍用還是民用）的行業由“十二五”規劃所帶來的惠利。

　　(2)衛星及其應用產業

　　隨著經濟與社會發展，國家對應急減災、農業作物估產、森林資源調查、水文信息采集、國土資源調查、數字城市建設、通信保障、廣播電視、遠程醫療、遠程教育以及大眾用戶對位置和地理信息的需求等都對衛星應用產生巨大需求。北斗衛星導航系統是中國自行研制開發的區域性衛星定位與通信系統，是除美國的全球定位系統(GPS)、俄羅斯“格洛納斯”之后第三個獨立運行的衛星導航系統。從2006年以來，中國已成功發射了7顆“北斗導航衛星”。專家介紹，目前我國北斗衛星系統的建設已跨入第二階段，到2012年，北斗二代將覆蓋整個亞太地區，初步打破國外的技術壟斷。預計到“十二五”末期，我國將有近百顆衛星在軌運行，形成較完備的應用衛星體系，我國衛星應用產業將有巨大的發展空間。

　　中國版“GPS”——北斗衛星導航產業園2010年3月29日在重慶兩江新區開工建設。項目投資總額50億元，計劃引進企業100家。該產業園一期建成后，預計將實現年產值100億元，到2020年建成時年產值將超過500億元。

　　電鍍金剛石砂輪在磨削天線罩復雜曲面有很好的效果。滾珠絲杠在衛星、導彈制導系統、太空艙空間傳動裝置都有應用。滾珠絲杠制造需要數控絲杠磨床。高速磨削是提高磨削精度和磨削表面質量的有效方法，同時可顯著提高生產效率。NSK在2005年的漢諾威EMO上展出了速度達240m/min的滾珠絲杠和滾動導軌。國產滾珠絲杠速度達100m/minLR，還有很大差距。數控絲杠磨床企業現采用CBN砂輪磨削。制造這兩種超硬材料產品的企業應開拓進取，提高研發水平，為“積極推進空間基礎設施建設，促進衛星及其應用產業發展。”做出應有的貢獻。

　　(3)軌道交通設備(高速列車、重載列車、快捷輕軌)

　　1978年的秋天，鄧小平在日本考察新干線時感慨地說：“像風一樣快，我們現在很需要跑!”。當時，國外高速列車時速已達300公里，而中國旅客列車的平均時速卻僅為43公里。2009年12月26日，武廣客運專線正式通車，這是全世界運行速度最高、運營里程最長的高速道路，也將成為中國高速鐵路建設的教科書。那一時刻，中國鐵路已經跑到了世界最快。2008～2011年，武廣、鄭西、哈大等客運專線持續運營時速350公里。2010年12月3日京滬高鐵棗莊至蚌埠段綜合試驗最高時速達到486.1公里。中國高速鐵路的營業里程已經達到7，531公里，是全世界高鐵運營里程最長、在建規模最大的國家。

　　鐵道部公布了雄心勃勃的計劃，將以北京為中心，打造1至8小時快速交通圈，絕大部分省會城市都將被納入這個快速交通圈。中國正飛速進入高鐵時代。高鐵技術被稱為“大國技術”。以前，全世界走在這一技術前沿的國家只有法國、日本和德國。時至今日，“皇帝輪流做，明年到我家”，中國高鐵技術達到世界一流水平。到2012年，我國將有36條客運專線投入運營，總里程將達1.3萬公里，基本建成以“四縱四橫”為骨架的全國快速客運網。

　　無論高速列車、重載列車、快捷輕軌的列車，其制動和緩沖系統，彈簧是必不可少的機械基礎件。彈簧經過繞簧、熱處理等工序，斷面需要磨削。每年鐵路系統所消耗的彈簧量，都在數千噸以上。磨鐵路彈簧的大規格大氣孔砂輪，在“十二五”期間，估計至少將會以30%年增量增長。另外，鋼軌打磨車專用砂輪是用于修磨鐵路鋼軌的專用砂輪。它通過運行中的打磨機車，在計算機的控制下對鋼軌進行磨削。在鐵路的營業里程急速發展的情況下，鋼軌打磨車專用砂輪勢必也會大幅增長。

　　(4)海洋工程裝備

　　隨著人均收入水平提高和工業化、城鎮化的步伐加快，1993年，中國開始成為石油凈進口國。十年后的2003年，中國的石油形勢發生了又一個重大的轉折：石油年消費量、進口量超過了日本，成為僅次于美國的世界第二大石油消費國和進口國。中國在2010年從海外購買了創紀錄的2.393億噸原油，比2009年增加了17.5%。預計到2015年，中國海外成品油需求量將增至2.86億噸。

　　2011年3月19日，美英法等多國聯軍發射導彈并空襲利比亞，掀開“奧德賽黎明”軍事行動。“司馬昭之心，路人皆知”，說到底，“石油，石油，還是石油”。

　　2009年，我國已經超越美國成為全球汽車制造第一大國。“中國汽車擁有量迅速增長，其它交通工具也大量增加，對液體燃料的需求日益增長，只有立足國內開發，擴大石油進口，才能保證石油供給。我國陸上和海域油氣資源還有很大潛力，保證石油產量長期穩定并有所增加，對確保能源安全十分關鍵。”

　　我國有18000多公里的海岸線，300多萬平方公里藍色的國土。“十二五”規劃關于高端裝備制造業中明確指出“面向海洋資源開發，大力發展海洋工程裝備”，是英明的決策。

　　目前，海洋工程裝備規劃已經過了中海油等方面專家的聯合編制，今后將重點面向國內外海洋資源開發，以海洋油氣開發為主要突破口，大力發展用于海洋礦產資源開發的裝備制造業。

　　依據中海油“十二五”規劃，到2015年，中海油的油氣產量將達到1億至1.2億噸油當量；其中，國內的油氣產量將達到6,000～6,500萬噸，海外的油氣產量則將達到4,000～5,000萬噸油當量。在2011年至2015年這五年期間，需要新建國內海上油氣產能3,000～3,500萬噸油當量，新增海外油氣產量3,000多萬噸。而未來五年中海油的海上油氣田開發工程建設投資，僅國內就將達到1,000億元。

　　石油工業使用的聚晶金剛石鉆頭比牙輪鉆頭具有更高的安全性，可以極大地提高鉆井工作效率和降低鉆井成本。在大段軟到中等硬度地層具有突出的優點，特別是在成本高的海洋鉆井，PCD鉆頭更具有牙輪鉆頭不可比擬的優勢。2009年，我國的海上已經建成35座石油鉆井平臺，其中國內建造了22座，其國產化率已經達到75%～85%。

　　聚晶金剛石石油鉆頭將會在國家宏觀政策下隨海洋工程設備的快速發展得到快速的發展。而聚晶金剛石石油鉆頭所用復合片的生產廠家將會更加樂不可支。

　　(5)智能制造裝備

　　智能制造裝備是具有感知、分析、決策、控制、執行功能的制造裝備，它是先進制造技術、信息技術和智能技術的集成和深度融合。

　　智能制造裝備主要包括：智能控制系統,精密和智能儀器儀表與試驗設備，高檔數控機床與基礎制造裝備，自動化成套生產線，智能專用裝備，關鍵基礎零部件、元器件及通用部件。

　　2009年，我國的機床行業企業數達6,400多家，工業總產值4,014億元。全國機床保有量約700萬臺（30噸以上重型機床約50萬臺）。全國金屬切削機床產量58萬臺，鍛壓機床達到15萬臺（電加工機床、熱處理機床、木工機床、激光加工機床及其它特種加工機床有一定增長）。2010年我國機床工具行業實現工業總產值5536.8億元，同比增長40.6%；數控機床產量達到23.6萬臺，同比增長62.2%。機床產值和數控機床產量均列世界第一。

　　航空航天、船舶、汽車、發電設備等制造領域都離不開高檔數控機床與基礎制造裝備。“高檔數控機床與基礎制造裝備”也是《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006～2020）年》確定的16個國家科技重大專項之一。到“十二五”末，高檔數控機床與基礎制造裝備專項將實現自主創新能力顯著提高，掌握一大批具有自主知識產權的核心技術，總體技術水平進入國際先進行列。屆時，主機、數控系統、功能部件“中檔規模化、高檔產業化”將得以實現，我國將研制出一批具備國際先進水平的關鍵裝備；進口量大的高速、精密立臥式加工中心、數控車床等產品市場占有率將有明顯提升。

　　我國CBN磨具的研究開發始于七十年代中期，通過對絲錐、滾珠絲杠、機床導軌、齒輪、凸輪軸、曲軸、油泵及其它難加工材料的磨削加工進行大量試驗研究工作，取得了較好的應用效果。目前，我國CBN磨具品種規格已形成系列，CBN砂輪最大直徑可達750mm～1100mm 砂輪，最高使用線速度可達80m/s。某些產品的使用性能已接近甚至超過國外同類產品水平。生產機床用CBN磨具和其它機床用磨料磨具的企業，應加大投入，持續創新，提升管理水平，提高經營績效，為實現國產中高檔數控系統市場占有率提高到50%的強國目標而不遺余力。

　　四、結語

　　加快培育和發展高端裝備制造業，必然成為帶動整個磨料磨具行業升級的重要引擎，成為戰略性新興產業的重要支撐。加快培育和發展高端裝備制造業，是走“創新驅動、環境友好、內生增長”發展軌道的必然選擇和重要舉措，是搶占新一輪經濟和科技發展制高點的必由之路。因此我們必須從戰略上高度重視發展高端裝備制造業，為高端裝備制造業的發展提供更加有效的服務和保障，從而帶動整個磨料磨具行業的振興。

　　發展戰略性新興高端裝備制造業產業，離不開磨料磨具行業的支持和支撐。隨著“十二五”規劃的貫徹和實施，隨著黨和政府大力支持高端裝備制造業這一戰略性新興產業，磨料磨具行業必將在我國的高端裝備制造業發揮作用、貢獻力量，迎來它的又一個春天。