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可行性研究报告

产业分析

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浅析高端装备制造业的某些磨料磨具

2011-12-30 10:26:20 来源:中国投资研究网 【字体: 【收藏本页】【打印】【关闭】

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核心提示:我国航空人经历了1985年“运10”飞机下马之痛,终于迎来了做“大飞机”的召唤。以C919大型客机和新舟600飞机为代表的、具有我国自主知识产权的干支线飞机,显示了我国在世界航空界的深厚实力和准备与波音、空客形成“ABC”( 空客Airbus, 波音Boeing,中国China)鼎立竞争的雄心壮志,显示了政府做大做强航空产业的决心。


关键词: 高端装备 制造业 磨料磨具

  (1)航空设备

  我国航空人经历了1985年“运10”飞机下马之痛,终于迎来了做“大飞机”的召唤。以C919大型客机和新舟600飞机为代表的、具有我国自主知识产权的干支线飞机,显示了我国在世界航空界的深厚实力和准备与波音、空客形成“ABC”( 空客Airbus, 波音Boeing,中国China)鼎立竞争的雄心壮志,显示了政府做大做强航空产业的决心。

  C919设计航程4,075公里至5,555公里,可完全满足国内直飞航线的需求。2010年11月16日,C919大型客机在珠海航展上获得中外6家客户共100架订单。2011年,国产大飞机C919将迎来新订单。全国政协委员、中国商飞公司副总经理、国产大飞机总设计师吴光辉预计,根据国人生活水平、出行方式等因素的测算,中国未来对C919这一级别的飞机需求量有2,300~2,700架,全球对这一级别飞机的需求量将达2万多架。

  2011年3月26日,西飞交付的首架新舟600飞机,在洛阳首飞,达到了国际同类先进飞机的性能水平,特别适合距离在800公里以下的中短途支线运输。随着运七-100等老一代机型退出历史舞台,国产C919、新舟60和新舟600等新型的国产民用飞机渐渐走到了前台,这种以尖端技术和自主研发能力为后盾的国产民机正常的“新陈代谢”,将会为满足中国航空运输市场对民用飞机的强劲需求提供强大动力。同时,具有国际先进水平的新舟700正在大力开发研制。

  中国民航部门曾预测,到2012年,中国需要各类通用航空飞机1万到1.2万架,通用航空及其带动的产业将形成1万亿元人民币以上的市场容量。

  中国是继美、英、俄、法之后,世界上第五个走上自主研制航空发动机道路的国家。在飞机中,航空发动机是“心脏”和动力的源泉。航空发动机制造,离不开磨料磨具和磨削。如在研磨方面,航空发动机的各种活门的配合表面、密封表面、喷咀的工作表面,都要求高的光度和形状、尺寸精度,均需进行研磨才能达到要求。白刚玉研磨膏或氧化铬研磨膏,在此发挥应用。

  为了提高推重比,新一代航空发动机研制中广泛采用新材料和新结构。航空发动机要求良好的热稳定性和热硬性以及优异的高温力学性能。航空产品的不断升级换代,尤其随着各种复合材料和难加工材料的普遍使用,其加工技术也正逐步提高。目前,航空领域中越来越多地在使用PCD和PCBN材质的刀具、强力磨削等先进的磨削工具和技术。尤其是PCD刀具,以超强的切削性能和耐用度以及高韧性获得了一致的认可和广泛应用。如加工发动机活塞的PCD刀具,发动机活塞销孔精镗加工用PCD镗刀,加工航空发动机涡轮叶片根部窄深槽的电镀CBN砂轮。陶瓷结合剂CBN砂轮,也在加工航空发动机中使用。

  每一架干支线民航飞机,配备4台航空发动机。仅C919这一级别的飞机,国内需要配套的航空发动机,就在万台以上。“十二五”规划,给直接向航空发动机厂提供磨料磨具的厂商,提供了一个二十多年来的极好的机遇。

  除了民用飞机,军机的发动机市场也不容忽视。外媒报道,中巴已合造500架“枭龙”战机。另外,歼10在部队的换装,也应在发动机的磨料磨具提供商所考虑的市场范围之内。

  XXX航空发动机是我国引进的具有优良性能和高可靠性的军用发动机,具有体积小、重量轻、油耗低、推力大的特点,在国产歼轰xxx飞机上已成功使用。发动机所需配套轴承,轴承品种每台42种74套,其中xxx轴承12种(深沟xxx轴承,三点、四点xxx轴承,双列xxx轴承),xxx轴承30种。42种轴承中,外圈带有异形安装边(xxx形)的轴承有30种。产品精度等级均在xxx级(xxx)以上,其中xxx级(xxx)占xxx%。

  轴承行业和磨料磨具行业息息相关,向轴承行业提供磨料磨具的企业,间接也会得到轴承上游产品航空发动机(无论是军用还是民用)的行业由“十二五”规划所带来的惠利。

  (2)卫星及其应用产业

  随着经济与社会发展,国家对应急减灾、农业作物估产、森林资源调查、水文信息采集、国土资源调查、数字城市建设、通信保障、广播电视、远程医疗、远程教育以及大众用户对位置和地理信息的需求等都对卫星应用产生巨大需求。北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的区域性卫星定位与通信系统,是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯“格洛纳斯”之后第三个独立运行的卫星导航系统。从2006年以来,中国已成功发射了7颗“北斗导航卫星”。专家介绍,目前我国北斗卫星系统的建设已跨入第二阶段,到2012年,北斗二代将覆盖整个亚太地区,初步打破国外的技术垄断。预计到“十二五”末期,我国将有近百颗卫星在轨运行,形成较完备的应用卫星体系,我国卫星应用产业将有巨大的发展空间。

  中国版“GPS”——北斗卫星导航产业园2010年3月29日在重庆两江新区开工建设。项目投资总额50亿元,计划引进企业100家。该产业园一期建成后,预计将实现年产值100亿元,到2020年建成时年产值将超过500亿元。

  电镀金刚石砂轮在磨削天线罩复杂曲面有很好的效果。滚珠丝杠在卫星、导弹制导系统、太空舱空间传动装置都有应用。滚珠丝杠制造需要数控丝杠磨床。高速磨削是提高磨削精度和磨削表面质量的有效方法,同时可显著提高生产效率。NSK在2005年的汉诺威EMO上展出了速度达240m/min的滚珠丝杠和滚动导轨。国产滚珠丝杠速度达100m/minLR,还有很大差距。数控丝杠磨床企业现采用CBN砂轮磨削。制造这两种超硬材料产品的企业应开拓进取,提高研发水平,为“积极推进空间基础设施建设,促进卫星及其应用产业发展。”做出应有的贡献。

  (3)轨道交通设备(高速列车、重载列车、快捷轻轨)

  1978年的秋天,邓小平在日本考察新干线时感慨地说:“像风一样快,我们现在很需要跑!”。当时,国外高速列车时速已达300公里,而中国旅客列车的平均时速却仅为43公里。2009年12月26日,武广客运专线正式通车,这是全世界运行速度最高、运营里程最长的高速道路,也将成为中国高速铁路建设的教科书。那一时刻,中国铁路已经跑到了世界最快。2008~2011年,武广、郑西、哈大等客运专线持续运营时速350公里。2010年12月3日京沪高铁枣庄至蚌埠段综合试验最高时速达到486.1公里。中国高速铁路的营业里程已经达到7,531公里,是全世界高铁运营里程最长、在建规模最大的国家。

  铁道部公布了雄心勃勃的计划,将以北京为中心,打造1至8小时快速交通圈,绝大部分省会城市都将被纳入这个快速交通圈。中国正飞速进入高铁时代。高铁技术被称为“大国技术”。以前,全世界走在这一技术前沿的国家只有法国、日本和德国。时至今日,“皇帝轮流做,明年到我家”,中国高铁技术达到世界一流水平。到2012年,我国将有36条客运专线投入运营,总里程将达1.3万公里,基本建成以“四纵四横”为骨架的全国快速客运网。

  无论高速列车、重载列车、快捷轻轨的列车,其制动和缓冲系统,弹簧是必不可少的机械基础件。弹簧经过绕簧、热处理等工序,断面需要磨削。每年铁路系统所消耗的弹簧量,都在数千吨以上。磨铁路弹簧的大规格大气孔砂轮,在“十二五”期间,估计至少将会以30%年增量增长。另外,钢轨打磨车专用砂轮是用于修磨铁路钢轨的专用砂轮。它通过运行中的打磨机车,在计算机的控制下对钢轨进行磨削。在铁路的营业里程急速发展的情况下,钢轨打磨车专用砂轮势必也会大幅增长。

  (4)海洋工程装备

  随着人均收入水平提高和工业化、城镇化的步伐加快,1993年,中国开始成为石油净进口国。十年后的2003年,中国的石油形势发生了又一个重大的转折:石油年消费量、进口量超过了日本,成为仅次于美国的世界第二大石油消费国和进口国。中国在2010年从海外购买了创纪录的2.393亿吨原油,比2009年增加了17.5%。预计到2015年,中国海外成品油需求量将增至2.86亿吨。

  2011年3月19日,美英法等多国联军发射导弹并空袭利比亚,掀开“奥德赛黎明”军事行动。“司马昭之心,路人皆知”,说到底,“石油,石油,还是石油”。

  2009年,我国已经超越美国成为全球汽车制造第一大国。“中国汽车拥有量迅速增长,其它交通工具也大量增加,对液体燃料的需求日益增长,只有立足国内开发,扩大石油进口,才能保证石油供给。我国陆上和海域油气资源还有很大潜力,保证石油产量长期稳定并有所增加,对确保能源安全十分关键。”

  我国有18000多公里的海岸线,300多万平方公里蓝色的国土。“十二五”规划关于高端装备制造业中明确指出“面向海洋资源开发,大力发展海洋工程装备”,是英明的决策。

  目前,海洋工程装备规划已经过了中海油等方面专家的联合编制,今后将重点面向国内外海洋资源开发,以海洋油气开发为主要突破口,大力发展用于海洋矿产资源开发的装备制造业。

  依据中海油“十二五”规划,到2015年,中海油的油气产量将达到1亿至1.2亿吨油当量;其中,国内的油气产量将达到6,000~6,500万吨,海外的油气产量则将达到4,000~5,000万吨油当量。在2011年至2015年这五年期间,需要新建国内海上油气产能3,000~3,500万吨油当量,新增海外油气产量3,000多万吨。而未来五年中海油的海上油气田开发工程建设投资,仅国内就将达到1,000亿元。

  石油工业使用的聚晶金刚石钻头比牙轮钻头具有更高的安全性,可以极大地提高钻井工作效率和降低钻井成本。在大段软到中等硬度地层具有突出的优点,特别是在成本高的海洋钻井,PCD钻头更具有牙轮钻头不可比拟的优势。2009年,我国的海上已经建成35座石油钻井平台,其中国内建造了22座,其国产化率已经达到75%~85%。

  聚晶金刚石石油钻头将会在国家宏观政策下随海洋工程设备的快速发展得到快速的发展。而聚晶金刚石石油钻头所用复合片的生产厂家将会更加乐不可支。

  (5)智能制造装备

  智能制造装备是具有感知、分析、决策、控制、执行功能的制造装备,它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。

  智能制造装备主要包括:智能控制系统,精密和智能仪器仪表与试验设备,高档数控机床与基础制造装备,自动化成套生产线,智能专用装备,关键基础零部件、元器件及通用部件。

  2009年,我国的机床行业企业数达6,400多家,工业总产值4,014亿元。全国机床保有量约700万台(30吨以上重型机床约50万台)。全国金属切削机床产量58万台,锻压机床达到15万台(电加工机床、热处理机床、木工机床、激光加工机床及其它特种加工机床有一定增长)。2010年我国机床工具行业实现工业总产值5536.8亿元,同比增长40.6%;数控机床产量达到23.6万台,同比增长62.2%。机床产值和数控机床产量均列世界第一。

  航空航天、船舶、汽车、发电设备等制造领域都离不开高档数控机床与基础制造装备。“高档数控机床与基础制造装备”也是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)年》确定的16个国家科技重大专项之一。到“十二五”末,高档数控机床与基础制造装备专项将实现自主创新能力显著提高,掌握一大批具有自主知识产权的核心技术,总体技术水平进入国际先进行列。届时,主机、数控系统、功能部件“中档规模化、高档产业化”将得以实现,我国将研制出一批具备国际先进水平的关键装备;进口量大的高速、精密立卧式加工中心、数控车床等产品市场占有率将有明显提升。

  我国CBN磨具的研究开发始于七十年代中期,通过对丝锥、滚珠丝杠、机床导轨、齿轮、凸轮轴、曲轴、油泵及其它难加工材料的磨削加工进行大量试验研究工作,取得了较好的应用效果。目前,我国CBN磨具品种规格已形成系列,CBN砂轮最大直径可达750mm~1100mm 砂轮,最高使用线速度可达80m/s。某些产品的使用性能已接近甚至超过国外同类产品水平。生产机床用CBN磨具和其它机床用磨料磨具的企业,应加大投入,持续创新,提升管理水平,提高经营绩效,为实现国产中高档数控系统市场占有率提高到50%的强国目标而不遗余力。


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