日前，由上海機床廠有限公司研發制造的“MK8220/SD雙砂輪架數控切點跟蹤曲軸磨床”順利下線，發運上汽通用汽車有限公司浦東金橋基地生產線投入生產。從此往后，這臺“上海造”曲軸磨床將與“德國造”磨床同臺競技。這也是國內第一臺能夠進入汽車主機廠發動機生產線的磨床。
實現效率和精度的平衡
磨床是機床的一個細分領域，所有的工業零部件最后都要經過磨床加工程序實現精度，上海機床廠有限公司總經理石光表示，磨床市場容量雖小，但至關重要，不可或缺。
作為中國機床廠老牌企業，上海機床廠就是靠磨床起家，其高精度在業內知名。目前，除進口外，其占據了國內企業市場份額的30%。“慢工出細活”一直是上海機床廠的優勢。但隨著下游用戶的需求，效率也必須要提升。
效率和精度的平衡在國內磨床行業一直是一道難題。上海機床廠在轉型中發現，如果不能提高效率，國內磨床將永遠處于中低端，無法打入高端市場。數據顯示，目前國內汽車發動機生產線所有磨床全部進口自德、美和英3國。“以前慢慢做能夠做到幾個μ的精度，但效率不高，社會效益不能凸顯。”上海機床廠常務副總經理吳曉健說，既要精度又要效率，還要保證可靠性，這對上海機床廠是一個挑戰。
憑借幾十年的積累，不甘于在中低端市場中沉淪，上海機床廠轉而向國際一線磨床對標。2013年，上海機床廠啟動“汽車發動機生產線用數控曲軸磨床、凸輪軸磨床”國家科技重大專項，為上汽通用發動機曲軸生產線度身打造的MK8220/SD產品就是其重大成果之一。該機床從機械設計、電氣設計、流體系統和關鍵的軟件開發全部由上海機床廠自主研發，整機涵蓋了數控曲軸磨床整機設計制造技術、在線測量裝置與誤差補償技術、高效磨削工藝以及智能化專家庫軟件開發技術等。
石光告訴記者，它的最大亮點是在確保加工圓度2μ的同時，單檔加工節拍不超過17秒，整根曲軸加工時間少于3分鐘，與國際同類產品先進水平比肩，其磨削精度與效率已達國際頂尖水平。
縮小2μ誤差 花了三個月時間
這臺磨床是幾代“上機人”的夢想，也切實展現了“上機人”的工匠精神。據悉，整機裝配花了半年，但后續的精度、可靠性等系統調試就用了1年多時間。精度是上海機床廠從來引以為傲的，但這次真正認識到什么叫“失之毫厘，謬以千里”。在現場，石光向記者透露了一個小細節：在曲軸打磨時，需要機床的卡盤首先卡住曲軸頸，剛開始卡死的瞬間跳動有3個μ，但就是連頭發絲十分之一都不到的誤差也不符合要求，因為這個誤差將直接影響曲軸打磨精度。為了將震動降低到1μ以內，試驗了數十種方案，前后花費3個月。
對于大規模的汽車制造來說，沒有速度就不會有效率。這也是以往中國機床很難進入汽車關鍵零部件領域的重要原因之一。石光說，“以前國內精密機床不講速度，也根本談不上速度，因此想進入汽車領域基本是天方夜譚。”而上海通用要求是3分鐘磨出一根曲軸。實際上，MK8220/SD磨床速度達到150秒，所有標準完全滿足美國通用汽車的考核要求。
在這臺機床研發過程中，上海機床廠收益很大，完全顛覆了國內機床企業對汽車用機床的概念。從曝光的產品驗收過程看，其無疑給國內機床行業以極大震撼。首先要連續開機48小時，馬上停下檢查48個監測點，所有監測點數據都要符合冷卻、油溫、壓力等要求。其次，48個監測點合格后，先磨一根檢測，合格后再磨5根，再磨50根，隨后馬上停機。經過一晚冷卻，次日一早在冷車狀態下再磨一根，以此檢查機床冷熱車狀態下的穩定性。“這個過程在我們看來簡直不可思議，以前的機床從來沒有這樣做過。”石光說。
同時，為了使整個機床垂直和平衡度保持在5μ以內，上海機床廠更是耗費4000萬元從國外采購了數控龍門銑床，專門加工床身。這對于調整轉型中的上海機床廠來說算得上天文數字。
從承擔重大課題到為上海通用量身定制磨床，上海機床廠技術積累的溢出效應也逐漸顯現，現在包括大眾等其他汽車廠商已經有意簽訂訂單合同。
據悉，上海機床廠的這臺磨床售價約700萬元，比進口設備低300萬元左右，為打破國外壟斷邁出堅實的第一步。相信隨著上海機床廠設備投產，國際同類進口設備售價將會大幅下降，這對國內利潤率越來越低的汽車行業來說無疑是重大利好，同時將大大提升我國對汽車關鍵零部件的加工能力。
遺憾：關鍵零部件60%靠進口
通過這臺機床的研發，上海機床廠掌握了汽車發動機曲軸磨床的系統設計和核心技術。但在石光內心，一直有一個很大的遺憾：從控制系統到鋼管、液壓件，甚至是橡皮管、密封蓋，整個機床60%的零部件靠進口。“液壓器上一個小小的油封國內企業都做不好，采用國產貨不久就會漏油，壓力就會發生變化，打磨的動作就會變形進而影響精度。”這也凸顯出我國在一些基礎工業行業能力的不足。
這些行業，在很多企業和地方政府看來，規模小，無法帶來規模收益，國內也沒企業靜下心來做，長期被遺忘在角落。“如果我們的關鍵零部件能夠實現國產化，整個機床成本還將大幅下降，未來與國際巨頭抗衡的底氣也會更足。”石光說。
其實，上海機床廠這次向高端轉型的“試水之戰”，起初也曾存在猶豫。“轉型反而要投入巨資，風險難測。”但作為中國磨床龍頭老大，上海機床廠深感，行業雖小但有責任去推動行業深度發展。特別是作為扎根上海的國企，不但要提升自身產品能級，同時也要有為上海工業制造業提供高端基礎裝備的能力。
據了解，目前上海機床廠上海基地內的鑄件、熱處理、電箱、包裝等初級加工已經全部砍掉。隨著低端整機整體外遷，上海機床廠的人員和生產組織結構也在發生蛻變，開始向數字化、智能化、高端化發展。按照計劃，未來依托目前的曲軸隨動技術，上海基地將集中精力提升裝配和高端產品研發能力。
近兩年，上海機床廠開始將部分產品生產向外地轉移，由其提供技術、檢測、銷售、售后服務等，當地企業負責生產，效益已開始逐漸顯現。據石光透露，今年2月底，江蘇某工廠開始正常供貨，至3月底共生產傳統磨床100臺，毛利率達到28%。但如果傳統機型在上海生產，每月盈虧平衡點為104臺，少做一臺就虧1.2萬元，現在轉出去，反而活了。一方面人力成本下降，另一方面民營企業生產效率高，執行力更強，相對提升了產品競爭力。
身處制造業，最忌諱的就是浮躁。石光說，“真正的高端機床，靠的就是研發和精益求精的工匠精神，類似MK8220/SD磨床，一年生產能力基本在2臺，沒有經驗，缺乏真正的‘匠人’是完全做不來的。”
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