2009年12月12日,在“中國創新論壇之從制造到創造——裝備制造業振興專家論壇”上,全國人大常委會副委員長、中國科學院院長、中國機械工程學會理事長路甬祥作了題為“走向綠色和智能制造:中國制造發展之路”的主題報告。路甬祥指出,環境和能源問題所帶來的不僅是挑戰,也帶來了機遇,戰略性新興產業在金融危機助推下將應運而生,誰抓住了機遇,誰將在未來競爭中取得主動。
當前,環境對制造業提出了更高的要求,能源緊缺對制造業的制約日益加劇,中國制造業必須增強自主創新能力,實現人與自然協調發展,實現由制造大國向制造強國的歷史跨越。而發展綠色制造和智能制造則是實現該歷史跨越的關鍵所在。
近日,在記者對中國汽車工程學會顧問陳長年進行專訪時,陳長年就多次表示,綠色制造已¾成為汽車業乃至整個制造業必須的發展之路。國內外專家預言,現在我們正處在第四次產業革命的前期,對于汽車業,對于機床工具業,綠色制造是未來的必經之路。
綠色制造是必然之路
陳長年向記者列舉了一組數據,2009年我國汽車產量達到1360萬輛,預計今年將會超過1500萬輛。美國在造1100萬輛汽車的時候,擁有5000條成型自動生產線,而我國現在只有二三十條自動成型生產線。同樣制造1000多萬輛汽車,我們要比美國要多用上百萬噸鋼,多消耗上百萬度電,多排放上千萬噸二氧化碳,這是典型的高耗能、高耗材、高污染的“三高”制造模式——制造技術的初級階段。
中國正在從汽車大國向汽車強國邁進,但要完成汽車強國的轉變,就必須轉變我國汽車產業增長方式,實現綠色制造。
在陳長年看來,汽車制造業要實現綠色制造就要大力發展成型技術,用成型技術代替切削技術。“用成型技術代替以切削技術為主的汽車制造模式,這是一個戰略轉變。”據陳長年介紹,歐美日汽車后橋齒輪已經完成了從切削向近凈成形(冷熱溫鍛)的過度,材料利用率可以達到90%多,而我們則大部分仍舊采用切削技術。
我國的鋼鐵產量是世界第二到第五的總合,除了建筑業占用了大部分鋼鐵,制造業的高耗材也是鋼鐵的一大去向。我國占據主流的切削加工致使大量的鋼材變成了切屑,整個制造業基本上就是靠切削加工,大量地耗費著材料和能源,這樣的機床構成,只能算是制造業的初級階段。綠色制造已¾成為制造業發展的必然選擇、必¾之路。
磨削加工為成型技術開路
成型加工后大多需要磨削加工(包括磨削、珩磨、研磨等),因此,用成型技術代替切削技術,必然會給切削領域帶來戰略的變化,在我國未來的機床構成中,磨床應當占到更大的比重,而車床的比重則應大大地降低。目前,我們的現狀卻是恰恰相反,磨床和車床的比例嚴重失調。在陳長年看來,切削技術和成型技術所占比重的嚴重失調,車床和磨床構成比例的嚴重失調,已¾嚴重影響和制約了我國汽車業乃至整個制造業的健康發展。
陳長年介紹說,作為發展中國家,“三高”生產階段不可避免。但是,¾過30年高速發展,我們已經具備了從制造技術的初級階段向中高級發展的技術基礎,特別是,目前正在進行的《高檔數控機床與基礎制造裝備》國家重大專項,是改變汽車制造技術落后、裝備依賴進口的重大甚至是唯一機遇。我們必須抓住機遇,實現汽車制造技術的跨越式發展,實現“彎道超車”。
陳長年說:“成型技術代替切削技術的一個必然結果就是大力發展磨削技術,但遺憾的是,近30年來,我們的磨削技術可以說不是發展了,而是相對落后了。如上海機床廠曾長期是我國機床界龍頭企業,而現在卻到了第二梯隊。”
陳長年認為,我國汽車產業發展的主要技術瓶頸一是核心零部件(特別是節能環保發動機與自動變速器)受制于人,缺乏自主技術;二是制造技術落后,關鍵生產線及裝備依賴進口。陳長年介紹說,“預計半個世紀內,汽車業還是內燃機的天下,要想節能,最有效的途徑就是小型化和柴油化。”“相對而言,柴油機比汽油機節油30%,全球商用車幾乎全是柴油發動機,在歐洲有50%的轎車是柴油發動機。要想用柴油機代替汽油機,就需要大力發展高壓共軌技術”。高壓共軌技術已¾成為世界各大汽車公司競相爭奪的技術制高點,其對設備的需求就要大量的微納級精密數控磨床和珩磨機。小型化則需要渦輪增壓技術,而增壓器制造同樣要求精密磨床。如,我國對發動機零部件高精度珩磨機床的需求量為每年250臺左右,價值12500萬元。研制發動機零部件高精度數控珩磨機,開發發動機零部件珩磨加工的高性能精密珩磨工具,是汽車業綠色制造的需求。