2002年日本工具机机种别的产销报导
(二之一)
台湾机械大阪服务中心 崔海川 译
立式综合加工机(前后行程500mm以下)
--小零加工中心的需求增加之期待--
需求
由于立式综合加工机(M/C)在使用操作上非常方便且简单，因此相当广泛地使用在小中零件加工上。另外它也适合用在多品种少量之模具的加工领域上。透过高速化、提高生产性已是理所当然之事。如何提高投资效率正在追求当中，除此之外，对于难切削材加工对应机种及小型机种的开发也正在加速的进行。
就立式综合加工机(前后行程500mm以下)之2001年生产实绩来看,在汽车相关产业方面仍保持一定之销售水准，可是在资讯科技IT相关产业方面的变动就相当大，造成生产台数和去年相比减少16.7%，金额方面减少21.7%，即生产台数及金额方面同时呈现二位数之负成长。针对日本立式综合加工机前后行程500mm以下之构成比率来看，以台数为基础，占全体的51.2%，约增加3%。以金额来看占全体的38.3%，约减少1%。每台平均单价(前后行程500mm以下)约874万日円来看，与去年比较减少56万日円。
客户需求
为促进设备投资，以及面对高速・高精度加工的对应要求下，新机种的市场投入之举动已开始展开。就主要的需求客户层面来看，以汽车零件相关产业为首，模具、飞机、医疗器材、IT、光学机械等有关的交易越来越多。预测交易量将会更加扩大之飞机产业上，由于压倒性的以多品种少量之生产零件居多，因此有以五轴加工机为中心之立式综合加工机的潜在需求。除了上述那些产业之外，今后也期待着在电子零件、精密机械零件、半导体模具等领域里也有所突破。
日本主要制造厂的动向
就日本各家制造厂研发动向来看，预估飞机、半导体、模具等主要对象的今后需求将逐渐扩大及回复之情况下，对于五轴加工机的开发会更加强化。从几年前开始，原本立式综合加工机是以一般零件的加工为主要对象，之后由于用途强化，以模具加工为主的机种，受到模具业的制造厂需求增加之故，对应高速、高效率、高品位的加工要求之需求有增加之趋势。
在对应高精度方面，以难切削材的重切削为主的机种开发相当积极。另外，也正积极地进行缩短工作物的工程更换时间及工程集约化为目的之复合化。
透过在立式综合加工机的控制轴上附加1-2轴成为五轴控制，可将持有复杂的形状及自由曲面的工作物等，利用One Catching，就可进行加工，谋求它的高效率化。
产品开发动向
由于主力需求客户的要求越来越严格，同时对于低价格化及高机能化技术的追求也正加速地进行，对应环境之新技术开发，正在加速化当中，可是除了对于面对变种变量生产的需求之外，更有必要进行构筑更加弹性化的生产线。
干式切削也正进行研发当中，例如使用高纯度氮气瓦斯之干燥加工系统也出现在市场上。透过氧化来控制精度变化，关于切削方面、切削的处理、回收容易等，也间接提高作业环境性、经济性的效率。
更进一步，今后将站在包含机械的结构设计、控制、通信技术等软硬体之综合的技术观点角度上，做研究开发越趋重要。
立式综合加工机单价统计
立式综合加工机生产统计
(前后行程500mm以下)
(前后行程500mm以下)
立式综合加工机(前后行程500mm以上)
--系统对应越趋显着--
需求
立式综合加工机(前后行程500mm以上)是一台只要One Catching就可从粗加工到无磨耗为止的利用1台机械就可以完成的加工。更进一步，它也可很有弹性地对应从一般零件加工到模具方面的加工之具有高竞争力的机种，因此受到相当大的注目。
就这10年的生产规模来看，以94年的1,119台，金额为216亿1百万日円最低之外，到了2001年回复到了3,718台，金额为548亿9千3百万日円、平均生产量是3千台，金额为450亿日円左右。
最主要的需求客户层为一般机械产业约占内需市场的6成左右，在其中包含以模具市场为主约占2成左右。其次的市场以汽车产业为主，同样地、在其中以模具为主也占2成左右。也就是说、以模具和汽车产业为主，形成一个拥有4成多的市场。也因此在这个背景之下，制造厂急速朝着针对「模具」及「汽车产业」这两大市场的制品开发。另外、对于今年的立式综合加工机的需求做预测，大多数的见解为上半年将比去年同期减少，但是下半年时可期待汽车产业及零件、一般机械产业、航空产业、航空产业、模具等之设备投资计画预估可有120%以上的扩大。
客户需求
从汽车产业、零件到模具、飞机、医疗器材、IT相关、光学机器产业为止，可说是需求业界相当广泛。每种产业的需求，虽然各市场特性及企业不同，但基本上都是追求高速、高品质、高精度、以及扩大对于复杂形状零件、多面形状零件、变种变量生产及多品种少量生产等各式各样地加工领域发展。另外，为求实现工程集约之目的，除了加工四、五轴机能同时搭载着五轴控制加工以及回转工作台、升降回转台，也出现了可以对应斜面、斜面孔穴加工的需求。
在此广大的市场需求之下，纵横皆可对应之立式综合加工机(前后行程500mm以上)机种受到相当大的注目。
日本主要制造厂的动向
除了对应一般机械产业及航空产业这些市场之外，近年来针对「零件加工」、「模具加工」这方面的制品开发有逐渐增加的趋势。
这是各客户层为了谋求提高技术竞争力，以及除了制造的差别化之外，也由于出现了可以对应复合加工及系统化的动向之故。
举例来说，一个模具制造厂，对于缩短模具交货期、降低成本、提高品质、导入了3次元CAD以及CAM以及制造现场的一体化，零件组合现场的自动化等等想要实现的需求很多。而为了对应以上的需求，由制造者来进行这些产品的开发。
产品开发动向
在机械加工方面，对于如何缩短模具的交货期，举出如提高机械的高速化、变种变量生产的对应，减少空载的时间(Idle Time)，系统化等方法。另一方面，在高速化上举出如定位精度、主轴回转数、工作台的移动、强化ATC交换的硬体面等方法。可是有些模具制造厂只将一台机械做高速化而已，在现实中仍无法提高工作效率，因此也必须实现加强对于机械前后移动上下功夫以及系统上的对应做加强。
立式综合加工机单价统计
立式综合加工机生产统计
(前后行程500mm以上)
(前后行程500mm以上)
卧式综合加工机(工作台尺寸500mm以下)
--朝着降低成本及发挥高生产性发展--
需求
卧式综合加工机，由于与加工面呈垂直状态，使得切屑得以顺畅排除，适用于长时间无人运转加工。也因此采用垂直式工作台，大多用于较花加工时间的大型之塑胶模具加工方面。另外、透过模组化的结构，而未导入最佳化规模的系统，达到缩短交货期之目的。此外、无人稼动时间长之故，与单体机械做比较时，拥有相对费用效果很高之特征。
就卧式综合加工机的2001年生产实绩来看，以台数为基础比去年减少1.4%，以金额为基础却增加了1.6%。另一方面、卧式综合加工机(前后行程500mm以下)的生产实绩来看，以台数为基础2,066台(和去年比增加了11.3%)，在金额方面是362亿9千6百万日円(增加17.3%)。即台数和金额方面都有2位数以上的成长。成长似乎是以汽车小零件上的设备投资方面维持相当良好。此外、就工作台尺寸500mm以下的机种来看，占卧式综合加工机的全体构成比例，以金额为基础是28.2%(去年为24.5%)。另外、在每台单位价格上，平均每台的价格比去年增加5.4%之1,757万日円，稍微有上升之倾向。
客户的需求
就500mm以下机种来看，以台数为基础与去年比约增加210台。另外、此机种占卧式综合加工机全体比率，台数与金额方面都同时比去年微增4-5%之故，就客户的需求状况而言，并无太大的转变，可说是反映客户需求依然是以多品种少量生产的生产加工为主。那也是因为透过工程集约，使得生产性向上或加工物的变化可以做到柔软化的对应之设备有被客户要求。
就日本目前客户需求状况来看，依然围绕着并非良好状态，然而汽车小零件的加工领域仍然保持良好。如果、汽车制造厂的设备投资能更进一步的话，将会加速地增加市场需求。
此外，为对应制造业的思唯方式及重新检讨原有的系统模式而导入新的生产体制的同时，可以对应柔软的生产线编成之小型机种需求，被认为是促成客户需求的主要原因。
同规模机种生产的制造和立式综合加工机场合一样，除了高速、高精度外、又能够对应机台小型化之开发正式地展开。伴随这些是否可以低价格提供给客户也是一个关键所在。更进一步、站在客户需求的立场来看，考量机台的小型化，以及对应生产线，对应系统等方面，已成为此机种在制品开发时的重点。举例而言、为对应加工内容的控制特性之最佳化的导入已开始实行中。
制品开发
就技术开发方向来看，为实现高生产性，对于高速、高精度化之导入已成为一大主流。在这当中一般认为是以进给加速度的高低来决定零件加工的速度。可是现今已投入在驱动机构里采用线性马达机种。此机种与以往相比，只以简单的机构就可以实现高速化之故，因此客户对它的期待也很高。另一方面、不使用线性马达在进给轴上利用大导程滚珠螺杆实现进给加速度1.5G、快速进给加速度每分钟90m/min。另外也有机种采用两面束紧式主轴、主轴回转20.000rpm、快速进给速度每分钟60m,定位精度以及Chip To Chip等来缩短非切削时间。另外、切削液及切粉的除去机构等，以及对于环境的对应上也相当活泼的进行着。
卧式综合加工机单价统计
卧式综合加工机生产统计
(前后行程500mm以下)
(前后行程500mm以下)
其他类的综合加工机
---开拓多面、自由曲面之连续五轴加工市场需求
需求
面对飞机、模具、一般机械等一些复杂且高精度的零件加工需求，在日本市场上造成一股很大的风潮。只要将工作物一次安装好的话不用中途再更换安装，到最后精修为止就可完成所有的加工。做为综合加工机的一种，它可发挥到目前为止所没有的威力，也正是它造成流行的原因。随着市场的扩大、加入的工具机制造厂也年年增加中。
就生产规模方面来看，利用「其它类的综合加工机」就可掌握着市场动向。关于这10年来的市场动向，除了94年的315台、金额180亿2,000万日圆为最低之外，平均的市场规模为每年720台、金额为310亿8,200万日圆左右。附带说明2001年的台数为723台、金额为255亿600万日圆，而今年度则持续着去年的业绩，迈向曾达到最高点的98年时台数1,044台、金额为431亿400万日圆之目标挑战。新年度的日本内需市场，预测从下半期开始东日本和中部地区的一些大客户层的设备投资方面有增强倾向。在此当中最受注目之中心商品为多面、自由曲面加工机。
客户需求
关于客户需求方面，首先举出高速化、高精度化这一部份。接下来是多面、自由曲面加工等一些复杂形状加工之无人化。其它包括缩短安装时间，2个APC工作台的标准装备，内部尺寸量测系统等方面。
业种方面，横跨飞机产业、模具、医疗器材、IT相关机器、光学机器等范围相当广泛。而在这些市场以外，小零件之复杂形状的精密零件为主要对象。举例而言，在飞机产业的喷射机内部所使用的涡轮以及叶片(blade)等方面的零件，如果不是同时使用五轴操作的话就无法进行切削之动作。另外，在汽车产业里，一些加工很难的斜孔穴或者是粗加工多面加工、肋加工等这些模具的多种少量生产零件。汽车零件的阀体方面，大都是利用压铸件模具生产。可是那种型材为HRC43～48硬度相当高，而且型材全面为2.5～3.5mm之肋形状，像迷路一般，如非拥有自由曲面机能的话，实在很难进行加工。
日本主要制造厂的动向
加入研发五轴操作加工机市场的企业，每年持续增加中。由于适用于所有的零件加工之强处，因此在市场上相当受到欢迎。可是此机种今后在品质或机能类别方面也将呈现增加的倾向。
最新锐机种方面，最近发表出可实现以一次夹持方式，做到多工程的连续加工，大幅缩短安装时间以及透过安装治具的减少，大幅度的减少治具费用，或者是现在已经没有必要将以往的投Picking进给加工做为倾斜面来加工时，所使用的特殊专用刀具(推拔端铣刀等)，达到减少刀具费用和大幅度地缩短加工时间、高精度加工等方面。
产品开发动向
按照客户的需求，进行各式各样的产品开发。举例而言，由五轴构成之回转主轴、水平回转工作台机构、工作物重量也可以以安定姿势来进行加工干扰较少之产品、或者是主轴以内藏式马达做出高速、高马力，以回转式两个APC为标准规格来提高生产性，搭载3次元座标变换机能，将平面上的程式变换成倾斜面等出现多式多样的产品，充满着一片热络气息。
其他类综合加工机单价统计
其它类综合加工机生产统计
NC立式车床
---以小型机种为中心,生产持绕成长
需求动向
在长期景气低迷之下，以2001年的工具机生产来看，根据统计大都呈现出比去年减少之倾向。在这当中，NC立式车床属于少数还能维持良好业绩的机种之一。
同年的生产业绩，以台数为基础来看，与前一年比增加5.7%之1,436台、金额则是增加4.7%之206亿3,900万日圆，双方皆有成长。在如此不景气当中还能保持良好的生产实绩，其原因被认为是以小型机种为中心，并有一定数量的NC立式车床被采用于汽车生产线上等。实际上，从去年的生产实绩来看，NC立式车床的平均1台重量从18.3吨降到一半以下之7.6吨，而此事也和它的成长因素有关。
立式车床原本是一种适用于直径大且又有重量重之円筒形工作物的车削加工工具机。从汽车产业开始，飞机、造船、土木建设机械、重电机、阀等一直被使用在各式各样之产业上。由于这些各别市场比较起来带有一点封闭性，因此制品的规格来自客户指定的意向十分强烈，因此大多会变成属于客户指定规格之专用机型态。基于这些就使得客户与制造商之间的互动关系十分紧密化。
另外，由于它是一种大型加工机，所以以往做为一种单体机的使用较多。可是近年来在一阵追求汽车业界等方面的量产线之工程缩短与省空间化的趋势当中，立式车床的结构和机能可以以小型机种在生产线上被使用的情形逐渐增加当中。然而在2001年的前半段、以重电机产业为中心之市场需求，曾经造成一股热潮，可是现在却又冷却下来。
客户需求
客户对机种的要求越来越严。大多是对于如何提高生产性以及加工精度，或者是追求如何省空间化、小型化、使用方便等方面，然而、最近顾及到环保这一方面的问题，因此对应干式切削加工的需求也有增加倾向。在小型立式车床的设计里，由于它是从顾虑到环保这一方面的观点着眼，因此以一种「逆向立式车床」方式，将小零件工作物利用夹爪夹持吊挂向下。如此一来切屑就自然往下落下，而此举造成相当多的注目。日本OAM制造所，就是以接受，并针对客户所需和学术界共同合作，利用气化热开发出半干燥加工技术，并搭载在机种上，其它还包括如何抑制使用电力来强化对应省能源。
制品开发
NC立式车床的市场，目前正逐渐扩大提高以往的小型机种的泛用性及采取低价格方式，而同时它也积极地进行和NC卧式车床同样意识着综合加工机的构造，开发一些机能复合机种。
举例而言，伴随着对于一些复杂形状零件的完成品加工之要求越来越高，还包括立式车床机能十钻孔、攻牙、镗孔等一些回转系的加工机能。除此之外，对于透过兼备C轴，只要一次夹持即可进行异种复合加工，或者是以车削机能为主。另外也采用两面束紧式刀具之ATC方式，在铣床机能方面，可对重切削加工达到工程集约化的机种，也能到处皆可看到。
其它，对于提高生产性以及加工精度等这些基本性能的高级化追求，也由于长期不断地努力、改善、终于达到一定程度的水准。
NC立式车床的单价统计
NC立式车床的生产统计
NC卧式车床
---以汽车、一般机械这两个产业带动市场
需求动向
目前NC卧式车床在汽车与一般机械产业之内需市场里约占7成左右。由此数据来看，可以说若没有NC卧式车床的话，那汽车与一般机械这两个产业就无法成立。由此可知它是一项很重要的机种。这当中以汽车产业为对象，约占4成，因此NC卧式车床有一项特征，即它的生产业绩好坏与否，常常被这个产业的设备投资需求所左右着。
接下来，电气机械(8%)、精密机械(7%)、金属制品(4%)、造船、及其它输送机械产业的顺序，形成另一种市场。也就是所谓的外需市场约占6成左右。
根据近10年来的生产动向来看，除了93年金额最低之外，年平均1,600亿日圆，保持稳定地成长。至于今后的预测，外需市场业绩的好坏与否，将会左右着生产金额的多寡。而关于内需方面，被预估「每年约有650亿日圆市场」。
另外，预测今年度的市场需求，上半期的9月为止，和前期相比大概会呈现一点负成长。可是、一旦进入后半期时，会有汽车产业新车种的发表及造型改变效果出现。而半导体产业方面，从下年度开始12”晶圆制造装置将准备正式推出，因此可期待需求将会有增加倾向。
客户需求
就汽车产业的市场需求来看，主要是集中在∮30
-60mm之小零件、专用化(附材料输送器)、低成本这三点之上。特别是伴随着全球化的强化，客户的降低成本之声反映越趋强烈，对NC卧式车床制造厂要求开发低价位制品。并且要求以内需市场为对象时推出复合化机种、外需市场则为单体机种之两极化倾向，因此制造厂对于制品开发方面有多种多样化之趋势。
另外，在制品开发期间方面，以往以3个月为一周期。可是由于汽车产业客户的要求最短化，使得NC卧式车床制造厂渐渐努力从设计到制品完成为止用「一个月」时间为期限来决胜负。今后对于制品开发速度之要求，将会有强调更缩短时间之倾向。
主要制造厂的动向
就小型NC卧式车床的市场来看，目前正进行专用化、系统化方面。泛用机和专用机的比率是超过8成以上为专用机，而在工具机制造厂的生产现场，几乎看不到同一规格制品，也就是说，制造厂为达到客户多种多样的需求、努力地进行制造开发。
举例而言，材料输送器(loader)之装着率，在数年前为止仅有2~3成左右，近年来以达到接近8成附带此自动化装置了。而此需求之理由为目前的生产现场有实施夜间无人运作，持有多台机种、工作物的小零件化、量产化等原因。另外、也可看到系统化的倾向以及在生产现场也看到对于机械单体是透过输送机采取线上化连结构造之制品。
制造开发动向
在制造开发方面，附与随时掌握客户的需求，以及如何制造商品化，为一种主要关键之所在。并且、在今后的时代里，商品开发速度，也将关系到企业的生存与否。
因此，对于资讯的搜集和关于制品开发方面领导者的决断能力也愈显重要。今后，能确实的实行这些关键技术之企业，将会朝成长之路迈进。
NC卧式车床的单价统计
NC卧式车床的生产统计