導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇高端數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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[關(guān)鍵詞]數(shù)控機(jī)床 加工技術(shù) 發(fā)展 優(yōu)勢(shì)

《數(shù)控加工技術(shù)》在高職學(xué)校教學(xué)課程中是目前比較重要的一個(gè)學(xué)科，同時(shí)他也是高職?？茖W(xué)校機(jī)械設(shè)備專業(yè)的主要教學(xué)課程，這門課程對(duì)學(xué)生當(dāng)前的就業(yè)形勢(shì)非常有實(shí)際效果，眾多企業(yè)和電力部門都比較傾向于這門學(xué)科的畢業(yè)生，因此在就業(yè)上數(shù)控技術(shù)的畢業(yè)生相對(duì)來說是比較占優(yōu)勢(shì)的。通過對(duì)數(shù)控機(jī)床技術(shù)的研究，很多學(xué)者發(fā)現(xiàn)機(jī)床數(shù)控化能夠提升和加速工業(yè)加工技術(shù)的基礎(chǔ)和根本保證。國(guó)內(nèi)裝備工業(yè)高端化進(jìn)程，對(duì)中高端數(shù)控機(jī)床的需求量也在持續(xù)上漲。過去一年中，機(jī)床數(shù)控率升到36%。機(jī)床數(shù)控化是提升工業(yè)加工技術(shù)的基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)裝備工業(yè)高端化進(jìn)程，對(duì)中高端數(shù)控機(jī)床的需求量也在持續(xù)上漲。

什么是數(shù)控技術(shù)？簡(jiǎn)單一點(diǎn)來說就是通過數(shù)字來控制和操控某項(xiàng)指令的技術(shù)，簡(jiǎn)稱數(shù)控，是指利用數(shù)字化的代碼構(gòu)成的程序?qū)刂茖?duì)象的工作過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的一種方法。我們通常說的數(shù)控系統(tǒng)其實(shí)就是通過數(shù)字控制技術(shù)形成的自動(dòng)控制這樣的系統(tǒng)為數(shù)控系統(tǒng)。所以現(xiàn)在我們可以知道了什么是數(shù)控機(jī)床，那么顧名思義他就是在機(jī)床上安裝了數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)備，便于對(duì)機(jī)床的控制，我們把這樣的機(jī)床叫做數(shù)控機(jī)床。

職業(yè)高中《數(shù)控加工技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容是比較新的教學(xué)內(nèi)容，其根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展變化和更新也是非?？斓模俏覀?cè)诮虒W(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)的方式是根深蒂固的，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式也是一直影響著我們，教學(xué)方式和方法的創(chuàng)新，教學(xué)模式的構(gòu)建都影響著教學(xué)效果，所以，我們?cè)谶M(jìn)行該課程教學(xué)之前一定要了解數(shù)控技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和其發(fā)展進(jìn)程，這樣有助于我們更好地完成教學(xué)內(nèi)容和提升學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。

一、當(dāng)前數(shù)控機(jī)床技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)

1.靈活性比較強(qiáng)。對(duì)于CNC（數(shù)控機(jī)床技術(shù)）系統(tǒng)，因其具有較大的修改和變更空間，我們?cè)诟淖兛刂颇芰Φ臅r(shí)候只需要調(diào)整控制程序即可，這樣就能夠達(dá)到我們想要的控制效果，因此我們說數(shù)控機(jī)床技術(shù)能夠靈活地完成我們的工作任務(wù)，其具有良好的靈活性。

2.準(zhǔn)確性和可靠性高。我們把預(yù)定的程序一次性添加到我們的應(yīng)用存儲(chǔ)器中，通過軟件的整合，同時(shí)又有硬件設(shè)備的強(qiáng)大功能性，我們就可以設(shè)定我們想要的工作結(jié)果，這里只要我們的程序指令沒有問題，我們的操作結(jié)果就是準(zhǔn)確的和可靠的，從而避免出現(xiàn)故障和錯(cuò)誤率。

3.易于實(shí)現(xiàn)多功能復(fù)雜程序控制。

4.具有自診斷功能。我們?cè)谳斎爰榷ǖ某绦蛞院?，在設(shè)備工作的過程中，如果一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤指令，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示和自我調(diào)整，從而起到自我診斷功能。

二、數(shù)控技工技術(shù)的發(fā)展

1952年美國(guó)帕森斯和麻省理工學(xué)院共同合作，研制出了第一臺(tái)三坐標(biāo)直線插補(bǔ)連續(xù)控制的立式數(shù)控銑床。從此數(shù)控機(jī)床進(jìn)行了前所未有的變革。

1.機(jī)床加工的尺度特征向極端方向發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，微電子技術(shù)的進(jìn)入，我們的數(shù)控技術(shù)的加工精密度也發(fā)生了前所有的變化，出現(xiàn)了更為高水平的重要指標(biāo)。這種精度的體現(xiàn)已經(jīng)從原來的尺度上來比較了，而是從形狀精度和表面的粗糙程度來比較的，這種體現(xiàn)更多的體現(xiàn)在微結(jié)構(gòu)的加工技術(shù)方面。這樣我們就可以總結(jié)出這樣的結(jié)論，機(jī)床加工的精準(zhǔn)度已經(jīng)在二方面有了更大的變化：一方面，我們體現(xiàn)再物件的形狀尺度向精準(zhǔn)方向發(fā)展；另一方面，是整體形狀向我們想要的大尺寸方向進(jìn)攻，取得了良好的研究成果和應(yīng)用價(jià)值。

當(dāng)今的科技發(fā)展的速度是非?？斓?，我們工業(yè)生產(chǎn)在科技創(chuàng)新的帶動(dòng)和驅(qū)動(dòng)下，大量需要精準(zhǔn)和帶有微結(jié)構(gòu)的加工零件是必需在數(shù)控機(jī)床技術(shù)下才能夠完成的，因此新的加工要求就是精密機(jī)床設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用。我們知道現(xiàn)在微結(jié)構(gòu)零件在生活的各個(gè)方面應(yīng)用的非常廣泛和有更高的利用價(jià)值。所以我們說微結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)將把數(shù)控機(jī)床技術(shù)引領(lǐng)到一個(gè)新的工業(yè)領(lǐng)域。與此同時(shí)，新的研發(fā)的光學(xué)技術(shù)的加入，使微加工技術(shù)更能夠準(zhǔn)確無誤。比如納米壓印復(fù)制工藝技術(shù)就得到了非常好的發(fā)展應(yīng)用。

2.機(jī)床設(shè)備向智能制造要求發(fā)展方向努力

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展必然使技術(shù)更新達(dá)到日新月異，智能化技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)較大的發(fā)展空間，這就要求機(jī)床的數(shù)控技術(shù)必須符合智能化制造技術(shù)的要求。目前從國(guó)際和國(guó)內(nèi)的職能制造技術(shù)的發(fā)展情況來分析，其主要標(biāo)準(zhǔn)是要求必須具備各種配置的高可高性能，這是作為智能制造加工的最基本的組成部分，也就是說機(jī)床性能在更高環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)必須體現(xiàn)出其更大的要求標(biāo)準(zhǔn)。這樣才能完成更加精準(zhǔn)的部件加工。以前的智能制造系統(tǒng)能夠工作72小時(shí)，隨著技術(shù)的變革，現(xiàn)在智能制造系統(tǒng)在連續(xù)工作的性能上能夠達(dá)到可以連續(xù)720小時(shí)運(yùn)行，這種長(zhǎng)時(shí)間的不間斷的工作大大提高了效率，因此，能夠長(zhǎng)時(shí)間不間斷高可靠性運(yùn)行的機(jī)床設(shè)備成為另外一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。隨著我們生活的需要和科技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展會(huì)越來越好，越來越先進(jìn)，越來越能適應(yīng)我們?nèi)祟惖纳钚枰热缍喙δ軓?fù)合化趨勢(shì)、可重構(gòu)趨勢(shì)、低能耗環(huán)保趨勢(shì)等。

教育與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是分不開的，兩者是相輔相成的，教育能夠更好把先進(jìn)的技術(shù)帶給學(xué)生們同時(shí)又能研發(fā)出需要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我們?cè)谔接憯?shù)控機(jī)床的技術(shù)革新問題上有了重大的突破，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用性能，這一點(diǎn)十分重要。因此也會(huì)對(duì)數(shù)控技術(shù)的研發(fā)起到人才的推動(dòng)作用，相信在今后的電子時(shí)代，數(shù)控技術(shù)會(huì)發(fā)揮它的重要價(jià)值和社會(huì)影響力。

參考文獻(xiàn)：

[1]陶曉.數(shù)控機(jī)床的電氣維修技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)探討[J].黑龍江科技信息，2007，（12）.

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Abstract： after the very large scale integrated circuit in the mechanical and electrical integration is the combination of mechanical technology and electronic technology products. With the rapid development of microelectronics computer and application of mechatronics technology as involving the multi-discipline knowledge system has been vigorously the development of the technology. This paper analyzes the current situation of the development of numerical control machine tool， for mechanical and electrical integration technology in the application of numerical control machine put forward concrete Suggestions， for reference.

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;數(shù)控機(jī)床;應(yīng)用

Keywords： mechanical and electrical integration; CNC machine tools; application

1.引言

機(jī)電一體化的概念于上世紀(jì)70年代由日本提出，是一門跨學(xué)科的系統(tǒng)級(jí)技術(shù)，而今機(jī)電一體化已經(jīng)發(fā)展成為一門擁有自身基礎(chǔ)體系的新型學(xué)科。此技術(shù)要求產(chǎn)品擁有高質(zhì)量、小體積、低功耗、高可靠的特點(diǎn)，是一項(xiàng)能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)化的技術(shù)。然而機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)的起步比較晚，相應(yīng)專業(yè)性人才缺口較大，而且我國(guó)的工業(yè)系統(tǒng)軟硬件設(shè)施較差，我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用方面廣泛性和程度深入性與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定的差距，因此我國(guó)需加大力度發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用，提高我國(guó)工業(yè)系統(tǒng)的現(xiàn)代化程度。

2.我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展中存在的問題

2.1數(shù)控化水平較低

一個(gè)國(guó)家的數(shù)控化水平，是看其機(jī)床的數(shù)控化比率的高低，而我國(guó)較先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)床數(shù)控化比率還有些差距，目前我國(guó)的數(shù)控化比率在生產(chǎn)方面大約在30%，在消費(fèi)方面大約在50%，與發(fā)達(dá)國(guó)家的70%相差甚遠(yuǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床占有國(guó)產(chǎn)機(jī)床品種的50%，最高的轉(zhuǎn)速僅在2000轉(zhuǎn)/秒，極個(gè)別的能夠達(dá)到8000轉(zhuǎn)/秒，而大型的、高性能、高精度機(jī)床僅占國(guó)產(chǎn)機(jī)床數(shù)量總數(shù)的1.5%～2.5%，達(dá)不到國(guó)外機(jī)械先進(jìn)國(guó)家比如德國(guó)或者日本的二十分之一，在研發(fā)高端的數(shù)控機(jī)床時(shí)，由于我國(guó)的核心部件開發(fā)能力不高，而且開發(fā)周期比較長(zhǎng)，因此其中的核心零部件不是和國(guó)外合作研發(fā)便是依靠國(guó)外進(jìn)口，嚴(yán)重的制約了我國(guó)數(shù)控化水平的提高。

2.2嚴(yán)重缺乏核心技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計(jì)在02年到08年之間我國(guó)的機(jī)床消費(fèi)和出口排名世界第一，結(jié)果看似機(jī)床業(yè)比較發(fā)達(dá)，但相反的是我國(guó)的機(jī)床的利潤(rùn)不高，最多的是依靠經(jīng)濟(jì)型機(jī)床來出口，而高端的大型機(jī)床利潤(rùn)相當(dāng)?shù)?。造成這種局面的最主要原因是我國(guó)目前的核心技術(shù)缺乏，核心部件的研發(fā)能力不高，而且研發(fā)周期較長(zhǎng)，技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，在核心部件的研發(fā)成本控制和性能校對(duì)與國(guó)外發(fā)達(dá)過肩相比存在很大的差距。我國(guó)現(xiàn)在的中端、高端機(jī)床產(chǎn)業(yè)主要是進(jìn)行部件的制造和組裝商，真正掌握核心技術(shù)的確實(shí)外資企業(yè)，中高端的機(jī)床的核心部件依靠進(jìn)口來補(bǔ)充，而核心部件的價(jià)值就相當(dāng)于機(jī)床成本的60%，這就嚴(yán)重的制約了我國(guó)數(shù)控機(jī)床的盈利和發(fā)展。

2.3產(chǎn)品性能不高

數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的性能的決定因素主要是由零部件的精度、轉(zhuǎn)速等等因素決定的。目前我國(guó)的數(shù)控機(jī)床的零部件精度普遍不高，很多的零部件加工企業(yè)在精度方面達(dá)不到客戶的要求，特別是在定位精度中的重復(fù)定位精度方面，僅有少數(shù)產(chǎn)品能夠達(dá)到歐洲所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)的定位精度。其次在轉(zhuǎn)速方面，我國(guó)的產(chǎn)品在軸轉(zhuǎn)速、移動(dòng)速度、換刀速度方面與國(guó)外的發(fā)展水平有較大的差異，比如在國(guó)外的加工中心的快速進(jìn)給速度大部分都能夠達(dá)到40米/分鐘，甚至最高的能夠達(dá)到90米/分鐘，但是反觀國(guó)內(nèi)的加工中心大多都在30米/分鐘，小部分能夠達(dá)到60米/分鐘，與國(guó)外相比數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品無論是在進(jìn)給速度、軸轉(zhuǎn)速、連續(xù)工作時(shí)間都有不小的差距。

3.機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

3.1自動(dòng)控制在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床的最大區(qū)別是在于“數(shù)控”上，而數(shù)控的最大含義便是能夠減少人工的操作，具有一定的智能化。而自動(dòng)控制技術(shù)是利用控制器控制機(jī)器能夠按照某種規(guī)則自動(dòng)的運(yùn)行，來完成某種控制任務(wù)，保證某個(gè)預(yù)定目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在數(shù)控機(jī)床中利用自動(dòng)控制技術(shù)中的速度控制、高精度定位控制的技術(shù)來保證數(shù)控機(jī)床的正常工作，其中用信息處理技術(shù)來保證整個(gè)機(jī)床運(yùn)行的準(zhǔn)確性以及及時(shí)性，保證產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用減少了人工操作干涉，有利于將人從復(fù)雜危險(xiǎn)的環(huán)境中解放出來，而且由于人工干涉的減少更能夠提高產(chǎn)品的生產(chǎn)速度和精度以及效率。

3.2伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)是機(jī)電一體化中相當(dāng)重要的一種技術(shù)，其能夠使產(chǎn)品的位置以及狀態(tài)等輸出量根據(jù)輸入信號(hào)量的變化而得到自動(dòng)控制的一種技術(shù)。該技術(shù)以執(zhí)行元件和驅(qū)動(dòng)為主要的研究目標(biāo)，執(zhí)行元件首先與數(shù)控裝置連接，能夠接收輸入的控制指令，其次由于機(jī)械的執(zhí)行部件相連接，能夠控制一系列動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)。伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用能夠提高產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性能，保證產(chǎn)品的精度標(biāo)準(zhǔn)，控制產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，提高數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定性和高精度性。

3.3檢測(cè)與傳感技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

檢測(cè)與傳感技術(shù)是指將諸如速度、位置、溫度、加速度、酸度以及其他形式的參考變量轉(zhuǎn)換成為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)，然后把這種經(jīng)過處理后得到的電信號(hào)輸入到信息處理系統(tǒng)中，接著由信息系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)來控制機(jī)械執(zhí)行部件的動(dòng)作。正是由于檢測(cè)與傳感技術(shù)的應(yīng)用，能夠保證數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過程中的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，能夠快速的做到準(zhǔn)確定位，保證數(shù)控機(jī)床的每一步操作能夠按照指令去執(zhí)行，達(dá)到指令預(yù)期的效果，并能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)，有效的保證數(shù)控機(jī)床的正常工作。

4.結(jié)論

機(jī)電一體化作為一項(xiàng)跨多門學(xué)科而興起的新興技術(shù)，正在飛速的發(fā)展和完善，已經(jīng)逐漸的形成自己的體系基礎(chǔ)。隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛普及，計(jì)算機(jī)行業(yè)發(fā)生著翻天幅度的變化，機(jī)電一體化作為微電子技術(shù)的新型技術(shù)代表將對(duì)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展做出巨大的推動(dòng)作用，應(yīng)用機(jī)電一體化的數(shù)控機(jī)床是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，這會(huì)引發(fā)我國(guó)工業(yè)系統(tǒng)的巨大變革，將我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)引進(jìn)到一個(gè)嶄新的時(shí)代。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡家華.機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用[J].機(jī)電信息，2012（21）

[2]劉磊，涂萬(wàn)陽(yáng).機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用[J].經(jīng)營(yíng)管理者，2014（04）

篇3

7月31日，一則消息在業(yè)界不脛而走，引發(fā)了廣泛關(guān)注：由大連科德（大連光洋全資子公司）制造的高精度五軸立式機(jī)床，正式啟運(yùn)出口德國(guó)。值得注意的是，此次出口除了整機(jī)，其中的數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)等關(guān)鍵功能部件，均系大連光洋自主研制。這在我國(guó)機(jī)床行業(yè)尚屬首次。不僅如此，同樣令人振奮的是，大連光洋的五軸數(shù)控機(jī)床很快還將出口世界機(jī)床另一重鎮(zhèn)――日本。

從被禁運(yùn)、限制進(jìn)口到將自己的高端產(chǎn)品出口到老牌機(jī)床強(qiáng)國(guó)的家門口，曾經(jīng)的“學(xué)生”正以自己獨(dú)特的方式向“老師”發(fā)起挑戰(zhàn)。而令人們驚訝的是，率先實(shí)現(xiàn)這一“逆襲”的，竟是一家此前在業(yè)界名不見經(jīng)傳的公司。

光洋往事

大連光洋同數(shù)控機(jī)床的緣分還要從十三年前那次偶然的機(jī)會(huì)說起。彼時(shí)，大連光洋在工控系統(tǒng)領(lǐng)域已經(jīng)小有名氣。2000年，英國(guó)600集團(tuán)同大連機(jī)床合作，決定在大連投資設(shè)廠生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，其中的電控系統(tǒng)就找到了大連光洋來配套。

一直對(duì)技術(shù)無限癡迷的大連光洋董事長(zhǎng)于德海欣然接受了這個(gè)機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。大連光洋的研發(fā)團(tuán)隊(duì)也不負(fù)眾望，很快將產(chǎn)品完成并通過600集團(tuán)的驗(yàn)收。然而，隨著接到的產(chǎn)品任務(wù)由低端產(chǎn)品升級(jí)向中高端，大連光洋研發(fā)團(tuán)隊(duì)的技術(shù)攻關(guān)時(shí)間越來越長(zhǎng)，遇到的困難也越來越難解決。于德海一邊技癢難耐，一邊眼看著數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)都掌握在老外的手里，心急如焚，中國(guó)的企業(yè)這么多，我們?yōu)槭裁床荒茏约貉邪l(fā)數(shù)控系統(tǒng)呢？至此，于德海率大連光洋走上了數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床制造的艱辛之路。

如今，這條艱辛之路終于迎來了曙光。今年4月中國(guó)國(guó)際機(jī)床展上，大連光洋的五軸立式加工中心、五軸臥式加工中心一經(jīng)展出，迅速吸引了一家嗅覺敏銳的德國(guó)機(jī)床經(jīng)銷商的注意。大連光洋的這套五軸立式加工中心現(xiàn)場(chǎng)加工產(chǎn)品表現(xiàn)出的高精度毫不遜色于國(guó)際大牌的高端數(shù)控機(jī)床，而售價(jià)僅為這些大牌的一半，這樣的價(jià)錢通常只夠買一套西門子、發(fā)那科的數(shù)控系統(tǒng)。該公司的負(fù)責(zé)人當(dāng)場(chǎng)跟于德海簽訂了一臺(tái)五軸立式加工中心的購(gòu)買合同，要光洋在最短的時(shí)間內(nèi)把產(chǎn)品送抵德國(guó)，他們要在9月帶著這臺(tái)產(chǎn)品參加在德國(guó)漢諾威舉辦的EMO2013機(jī)床展覽會(huì)，這家有百余年歷史的全球性機(jī)床經(jīng)銷商要把這款機(jī)床推廣到國(guó)際市場(chǎng)上去。

一次的幸運(yùn)可能會(huì)被理解為具有偶然性，但接二連三的好運(yùn)則是自身實(shí)力使然了。接到德國(guó)訂單的激動(dòng)心情還沒平復(fù)，一個(gè)老者的舉動(dòng)又引起了大家的好奇。他駐足在光洋的五軸數(shù)控機(jī)床邊足足有幾個(gè)小時(shí)，探頭向窗內(nèi)仔細(xì)觀察產(chǎn)品的加工過程，直到展館快要閉館了，他才用日語(yǔ)向銷售人員詢問起了產(chǎn)品的型號(hào)和價(jià)格。原來他是日本某著名株式會(huì)社的負(fù)責(zé)人，他也打算把光洋的五軸數(shù)控機(jī)床買回去在本國(guó)銷售。展會(huì)結(jié)束，該株式會(huì)社就到光洋簽約，一次訂購(gòu)了三臺(tái)光洋的數(shù)控機(jī)床。

不過，一連串的好消息也引起了國(guó)際同行們的警惕。某德國(guó)機(jī)床公司的高管們聽說展會(huì)上有一家中國(guó)企業(yè)的五軸數(shù)控機(jī)床非常受歡迎，且價(jià)格才是德日產(chǎn)品的一半，三番五次來到光洋的展臺(tái)，他們看得異常仔細(xì)，似乎不相信中國(guó)企業(yè)能造出這樣的五軸數(shù)控機(jī)床――而老外們的懷疑并非沒有原因，據(jù)中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，2012年我國(guó)機(jī)床產(chǎn)值占世界的30%位居第一，但機(jī)床消費(fèi)占全球市場(chǎng)的45%，進(jìn)出口逆差109.6億美元。其中，在我國(guó)機(jī)床企業(yè)利潤(rùn)不斷降低的情況下，機(jī)床進(jìn)口額在2011年增長(zhǎng)40%基礎(chǔ)上，2012年進(jìn)口金切機(jī)床仍增長(zhǎng)6.03%，且每臺(tái)平均單價(jià)增長(zhǎng)8%。

基礎(chǔ)薄弱、配套落后、技術(shù)封鎖，在這樣的行業(yè)生態(tài)下，縱使研發(fā)高端數(shù)控機(jī)床多年，我國(guó)的機(jī)床制造企業(yè)仍處于被動(dòng)狀態(tài)，難以沖擊峰頂。但是這一次，于德海不再驚慌，他知道這場(chǎng)由大連光洋撬動(dòng)的世界機(jī)床領(lǐng)域的板塊運(yùn)動(dòng)馬上就要來臨。

以命相賭

為什么是大連光洋？很多人會(huì)有這樣的疑問，中國(guó)有那么多家有雄厚資金和技術(shù)實(shí)力的大型機(jī)床企業(yè)，第一個(gè)將中國(guó)五軸數(shù)控機(jī)床賣出去的為什么是這家名不見經(jīng)傳的民營(yíng)企業(yè)？對(duì)這個(gè)問題的解答，大概要從于德海的“賭命”開始談起。

大連光洋總工程師陳虎和董事長(zhǎng)助理許鋼是于德海的得力干將，“賭命”一說也源自他倆對(duì)于德海不謀而合的評(píng)價(jià)。自從大連光洋開始研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)，于德海就以天命之年把全部的精力用在技術(shù)攻關(guān)上，這個(gè)技術(shù)狂人什么事都事必躬親，他的辦公桌上堆滿了各種葉輪、葉片等大大小小的部件，在他的辦公桌邊每天不知道要進(jìn)行多少輪技術(shù)討論會(huì)議。像陳虎說的那樣，十三年來，于德海每天都在用生命從事著高端數(shù)控機(jī)床制造。

就是這樣的事必躬親讓于德海發(fā)現(xiàn)了一條研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的不同道路。以往企業(yè)開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)都是買來載有西門子、發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)的高端機(jī)床研究模仿，大連光洋也是從這里開始的。但是在經(jīng)過千百次的分析嘗試后，于德海發(fā)現(xiàn)這條路行不通，仿制出的數(shù)控系統(tǒng)在機(jī)床上試驗(yàn)，從精度和反應(yīng)速度上總是跟人家差好幾個(gè)節(jié)拍。不明其中緣由的于德海心有不甘，他決定打破人家做什么我們學(xué)什么的慣有思維，重新思考研發(fā)的方法，看能不能有所突破。

很快，于德海發(fā)現(xiàn)中國(guó)企業(yè)研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)一直是直接模仿西門子、發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)帶有的功能，卻從來沒有真正研究這些功能源自于哪里，這些功能要操縱哪些執(zhí)行部件完成怎樣的制造過程和工藝。歸根究底，數(shù)控系統(tǒng)的目標(biāo)是滿足客戶的制造需求，而需求從哪里來，從工藝中來。發(fā)現(xiàn)了這樣一條技術(shù)思路，于德海開始帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)不同的加工工藝進(jìn)行仔細(xì)研究。通過從用戶工藝中反推出數(shù)控系統(tǒng)的功能和性能需求，并對(duì)設(shè)計(jì)反復(fù)實(shí)驗(yàn)、分析、優(yōu)化，大連光洋的五軸數(shù)控系統(tǒng)終于在2006年問世了。

然而，數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)出來了，推廣出去卻成了難題。以往高端數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)大部分出自西門子、發(fā)那科，客戶的長(zhǎng)期信任難以攻破，于德海索性也組裝起數(shù)控機(jī)床整機(jī)來。他想，既然系統(tǒng)推廣不出去，配套自己數(shù)控系統(tǒng)的整機(jī)，加工效率顯而易見總能令客戶信服了吧？沒想到的是，這條路卻又牽扯出了一系列難題。

為了讓整機(jī)驗(yàn)證數(shù)控系統(tǒng)的五軸聯(lián)動(dòng)功能和性能，于德海需要高精度的雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)，但國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品無法滿足這樣的精度要求，只能向國(guó)外公司購(gòu)買，可這一次于德海又受到了國(guó)外“老師”的刁難。這雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)是高技術(shù)產(chǎn)品，國(guó)外的企業(yè)對(duì)中國(guó)企業(yè)十分提防，一開始一家美國(guó)企業(yè)拒絕了大連光洋的購(gòu)買意向，后來同意但又提出了延長(zhǎng)交貨期、買方要說明購(gòu)買用途、限制設(shè)計(jì)圖紙等一系列的條件。這可激怒了于德海，自打十幾歲就開始醉心發(fā)明的他最受不了的就是技術(shù)上受制于人，于是他又給研發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)立了一個(gè)新目標(biāo)：光洋要自己造雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)！

就是在這樣立足自我的發(fā)展過程中，于德海帶領(lǐng)著光洋團(tuán)隊(duì)從研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)，再制造雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)，后來又為了與數(shù)控系統(tǒng)的高性能匹配而自主研發(fā)伺服驅(qū)動(dòng)、伺服電機(jī)等關(guān)鍵功能部件。最后為了整臺(tái)機(jī)床的穩(wěn)定性，大連光洋放棄了制造工期較長(zhǎng)、溫度形變大的金屬床身，改而制造德國(guó)率先使用的穩(wěn)定性更高、震動(dòng)更小、制造周期較短的人造大理石床身。

在不斷的研發(fā)摸索中，于德海形成了自己的大系統(tǒng)觀理論：一臺(tái)高端五軸數(shù)控機(jī)床由三部分構(gòu)成，控制系統(tǒng)、執(zhí)行部件、機(jī)械部件，把機(jī)床做好首先要把機(jī)床的“大腦”控制系統(tǒng)做好，而控制系統(tǒng)的好壞取決于是不是把機(jī)械部件的功能、性能要求研究明白，這就要求把最終工藝的需求搞清楚。而像伺服驅(qū)動(dòng)、電主軸這些功能部件是決定著機(jī)床性能表現(xiàn)的關(guān)鍵部分，國(guó)外的老牌機(jī)床企業(yè)不是自己做就是有充足的供應(yīng)商，而中國(guó)的整機(jī)廠沒有這個(gè)能力，國(guó)內(nèi)配套商的產(chǎn)品又達(dá)不到要求，于德海只能自己把這條產(chǎn)業(yè)鏈補(bǔ)齊，才能讓光洋的機(jī)床更好地滿足用戶的需求。

千萬(wàn)次的失敗使于德海抓住了數(shù)控機(jī)床制造的規(guī)律，而且由于光洋掌握了五軸數(shù)控機(jī)床的全套技術(shù)，能夠有效控制成本，價(jià)格即使是國(guó)外品牌的二分之一到三分之一，仍能有相當(dāng)高的毛利率，足以為中國(guó)機(jī)床打一場(chǎng)漂亮的翻身仗。

但是這其中的代價(jià)也是巨大的，他坦言，要是早知道后面會(huì)這樣艱難，起初就不會(huì)選擇做數(shù)控系統(tǒng)。自從搞起了數(shù)控系統(tǒng)，于德海把每年公司從工控產(chǎn)品和鈑金制造業(yè)務(wù)賺的錢全部投入到數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)中。十三年間，于德海投入了4.8億元到數(shù)控系統(tǒng)業(yè)務(wù)中。（同時(shí)，國(guó)家重大專項(xiàng)也給予了及時(shí)的支持，尤其在2012年，大連光洋得到了04專項(xiàng)民口最大的支持。）2012年，為了給精密數(shù)控機(jī)床制造提供常年恒溫恒濕的穩(wěn)定制造環(huán)境，大連光洋投資近億元建設(shè)了1.5萬(wàn)平方米的地下工廠。雖然工廠一次性的投資巨大，但相較地上工廠保持高標(biāo)準(zhǔn)的制造環(huán)境每年需要近千萬(wàn)的維護(hù)費(fèi)用，大連光洋地下工廠每年的維護(hù)費(fèi)才是人家的5%，不多年就可以把成本收回來。

打破日德壟斷

于德海至今仍能清晰地記得當(dāng)年他去某知名日本機(jī)床企業(yè)購(gòu)買機(jī)床的時(shí)候，對(duì)方苛刻的條件，該企業(yè)的購(gòu)買協(xié)議最后一頁(yè)標(biāo)注著這樣一段話：本產(chǎn)品可檢測(cè)出設(shè)備的移動(dòng)，移機(jī)后，未經(jīng)本公司或其商的確認(rèn)，將無法運(yùn)行本設(shè)備，對(duì)于設(shè)備不能運(yùn)行造成的任何損失，本公司及其商概不負(fù)責(zé)。

這樣的限制影響了我國(guó)航天、航空、軍事、科研等需要精密制造的重要領(lǐng)域幾十年，所以當(dāng)國(guó)內(nèi)某航天企業(yè)31所聽說了一家大連的機(jī)床企業(yè)可以自主掌控五軸數(shù)控機(jī)床技術(shù)的時(shí)候，該所副所長(zhǎng)楊繼平馬上趕到了大連。他們帶著需要加工的葉輪坯料要看看大連光洋機(jī)床的加工效果，以往使用進(jìn)口機(jī)床需要經(jīng)過一個(gè)月的調(diào)試，而這次雙方技術(shù)人員密切合作，僅用了四天就完成了機(jī)器的調(diào)試，而且加工成的樣件出人意料的好。河南某專業(yè)膨脹機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的案例更是令人震驚：使用進(jìn)口高檔機(jī)床，生產(chǎn)出一個(gè)葉輪需要4.5個(gè)小時(shí)；而采用光洋的機(jī)器經(jīng)過優(yōu)化后，只需要2小時(shí)就能完成同樣精度要求的葉輪加工。

于德海解釋這其中的原因：相較于外國(guó)機(jī)器的調(diào)試人員只了解數(shù)控系統(tǒng)的功能，而大連光洋的技術(shù)人員清楚整個(gè)機(jī)床和控制系統(tǒng)的原理，所以能迅速抓住要害，在最短的時(shí)間內(nèi)調(diào)試好機(jī)器并針對(duì)加工工件進(jìn)行優(yōu)化?？吹絿?guó)內(nèi)機(jī)床可以完全替代國(guó)外機(jī)床，上述31所當(dāng)即決定擴(kuò)大和大連光洋科技、大連科德數(shù)控的合作范圍與深度。

但是，并不是每一家企業(yè)都敢于吃螃蟹，畢竟大連光洋在高端機(jī)床制造領(lǐng)域還是個(gè)生面孔。

如今，橫在大連光洋面前的最大障礙就是需要找到更多客戶來體驗(yàn)產(chǎn)品，從而驗(yàn)證自己五軸數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且唯有經(jīng)過不同客戶的應(yīng)用，大連光洋才能不斷完善自己的產(chǎn)品。為了幫助大連光洋達(dá)到此目的，國(guó)內(nèi)多部門和專家領(lǐng)導(dǎo)都在積極協(xié)調(diào)。今年上海電氣無錫透平葉片廠向濟(jì)南第二機(jī)床廠采購(gòu)了一臺(tái)龍門加工中心，原本要求配套西門子的數(shù)控系統(tǒng)，但在原機(jī)械部副部長(zhǎng)陸燕蓀的勸說下，在現(xiàn)場(chǎng)換成了大連光洋的數(shù)控系統(tǒng)，現(xiàn)在加工中心已經(jīng)運(yùn)行幾個(gè)月了，加工的產(chǎn)品精度與之前使用西門子系統(tǒng)時(shí)并無二致。

對(duì)自己的產(chǎn)品有了信心，于德海根據(jù)高精度制造的發(fā)展趨勢(shì)為大連光洋制定了明確的戰(zhàn)略計(jì)劃。大連光洋的機(jī)床產(chǎn)品將集中在五軸立式加工中心、五軸臥式加工中心、五軸工具磨床、三維激光復(fù)合加工中心這四類機(jī)床。五年內(nèi)，大連光洋計(jì)劃投資16.6億元建成上述四類機(jī)床、人造大理石床身、伺服電機(jī)等9個(gè)專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)，年產(chǎn)值將達(dá)到146億元。

篇4

（南京理工大學(xué)科學(xué)技術(shù)研究院，江蘇 南京 210094）

0前言

數(shù)控系統(tǒng)是決定機(jī)床裝備的性能、功能、可靠性和成本的關(guān)鍵因素，而國(guó)外對(duì)我國(guó)仍進(jìn)行封鎖限制，成為制約我國(guó)高檔數(shù)控機(jī)床發(fā)展的瓶頸。近年“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)通過重點(diǎn)扶持，為我國(guó)數(shù)控技術(shù)行業(yè)創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境，特別是針對(duì)航空航天、汽車制造等領(lǐng)域?qū)嵤┝藝?guó)產(chǎn)高檔數(shù)控機(jī)床應(yīng)用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)示范工程，提高了國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控裝置的市場(chǎng)占有率，但用戶仍然對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)信心不足，我國(guó)高檔數(shù)控機(jī)床配套的數(shù)控系統(tǒng)一大部分依舊依賴國(guó)外產(chǎn)品。

“十三五”是全面完成國(guó)家科技重大專項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)的沖刺五年，是落實(shí)中央全面深化科技體制改革、實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略等系列決策部署的關(guān)鍵五年，因此總結(jié)過去，做到四個(gè)聚焦（聚焦關(guān)鍵、聚焦重大、聚焦長(zhǎng)遠(yuǎn)、聚焦能力），意義重大，時(shí)不我待。

1目前國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)存在的問題

通過“十二五”規(guī)劃的實(shí)施，我國(guó)機(jī)床行業(yè)技術(shù)水平明顯提升。數(shù)控系統(tǒng)、功能部件及數(shù)控刀具與主機(jī)產(chǎn)品配套研發(fā)，實(shí)現(xiàn)與中高檔機(jī)床的批量配套。高檔數(shù)控系統(tǒng)的多通道、多軸聯(lián)動(dòng)等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)已基本達(dá)到國(guó)際主流系統(tǒng)先進(jìn)技術(shù)水平，但在性能、成套性、可靠性、批量生產(chǎn)穩(wěn)定性和品牌等方面與國(guó)外先進(jìn)水平還存在較大差距，主要存在以下問題：

1.1測(cè)試驗(yàn)證不足

國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)雖有大批量應(yīng)用，但大都集中在低端市場(chǎng)，中高端市場(chǎng)占有率仍然較低。數(shù)控系統(tǒng)軟件的可靠性和精度保持性較低，故障率較高，“S”件試切還達(dá)不到指標(biāo)要求，其中一些隱性問題還沒有完全暴露出來，特別是軟件的魯棒性問題。為此“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)“十二五”期間已經(jīng)安排了部分產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和示范工程，并取得了一定的成果，但還需經(jīng)過大量和長(zhǎng)時(shí)間的驗(yàn)證后逐步完善，以此保證數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2功能配置不全

經(jīng)過前期的攻關(guān)，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了很多功能，解決了有無的問題，但很多功能是“形似而神不似”。目前國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的功能滿足80%的用戶需求，但其余的功能開發(fā)難度和工作量較大，同時(shí)產(chǎn)品的宜用性不好，與主機(jī)融合度不高，針對(duì)性不強(qiáng)，一些輔助調(diào)試工具不全，特別是系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輔助面板上的按鍵標(biāo)識(shí)大多是固定，不能更改，不利于機(jī)床廠進(jìn)行系統(tǒng)的擴(kuò)展開發(fā)，并且國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在多軸多通道或者多軸單通道控制功能方面不能實(shí)現(xiàn)任意幾軸之間的插補(bǔ)加工，這些都在一定程度上影響了國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的推廣。

1.3性能表現(xiàn)不佳

國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在性能上和主流的進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)還有差距，特別是在高速高精控制方面。伺服驅(qū)動(dòng)和電機(jī)的性能比較薄弱，且差距較大，比如伺服的參數(shù)自適應(yīng)控制、電機(jī)的高速、高剛度、高精度、高加速度、功率體積比等方面與國(guó)外主流產(chǎn)品還存在差距，后續(xù)的性能提升難度大，伺服電機(jī)的工藝制作水平不高，數(shù)字化制造水平低，造成產(chǎn)品一致性差，規(guī)格系列不全，成套性不足，這些在一定程度上拖了數(shù)控系統(tǒng)的后腿。

1.4系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，如總線標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，系統(tǒng)內(nèi)部通訊協(xié)議不統(tǒng)一，不利于工廠實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化智能制造，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一致使各個(gè)廠家之間的伺服和系統(tǒng)無法混用，調(diào)試監(jiān)控軟件互相不兼容，不利于加工企業(yè)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化智能制造，也不利于機(jī)床制造企業(yè)進(jìn)行機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)化批量調(diào)試。

2國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

自1952年美國(guó)研制出第一臺(tái)試驗(yàn)性數(shù)控系統(tǒng)以來，數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展十分迅速，數(shù)控系統(tǒng)也由原先的硬連接數(shù)控發(fā)展成為今天的計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)，目前國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)正在由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。

2.1信息化

隨著制造業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床不再是一個(gè)獨(dú)立的加工單元，數(shù)控機(jī)床和人、數(shù)控機(jī)床之間的交流都離不開網(wǎng)絡(luò)。面向制造自動(dòng)化集成的網(wǎng)絡(luò)功能數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)具有與上層信息管理系統(tǒng)交換信息功能，這些必要的交換信息包括制造加工任務(wù)計(jì)劃，數(shù)控系統(tǒng)及底層執(zhí)行裝置的工作狀態(tài)及故障信息等。同時(shí)基于新一代云服務(wù)平臺(tái)的大數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)挖掘等變得越來越重要，這些都離不開高速、可靠地網(wǎng)絡(luò)信息功能。

2.2智能化

智能化是制造技術(shù)發(fā)展的一個(gè)大方向，隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的滲透，研制智能數(shù)控系統(tǒng)必將成為未來的發(fā)展趨勢(shì)。例如：研制開放式智能化數(shù)控系統(tǒng)，支持溫度、振動(dòng)、RFID等傳感器介入的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)；研制基于高級(jí)語(yǔ)言的智能化數(shù)控系統(tǒng)解釋器；研究基于開放式智能化數(shù)控系統(tǒng)智能加工技術(shù)，如智能化加工路徑控制、進(jìn)給率自適應(yīng)、故障診斷，監(jiān)控與設(shè)備的自動(dòng)維護(hù)等。

2.3開放化

利用豐富的軟硬件資源開發(fā)開放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控系統(tǒng)是當(dāng)今數(shù)控系統(tǒng)的趨勢(shì)之一。開放式體系結(jié)構(gòu)使數(shù)控系統(tǒng)具有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、可擴(kuò)展性，并可以較容易的實(shí)現(xiàn)智能化、信息化。開放式體系結(jié)構(gòu)可以采用通用的計(jì)算機(jī)技術(shù)，使編程、操作以及技術(shù)升級(jí)和更新變得更加簡(jiǎn)單，同時(shí)可以根據(jù)資源進(jìn)行系統(tǒng)集成，促進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)多檔次、多品種的開發(fā)和廣泛應(yīng)用，縮短開發(fā)生產(chǎn)周期。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。

3國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)用戶需求和技術(shù)要求

數(shù)控系統(tǒng)和主機(jī)及終的端用戶的聯(lián)系是密不可分的。因此以用戶需求為牽引，加強(qiáng)示范應(yīng)用格為重要。

3.1開展面向智能化控制的高檔數(shù)控系統(tǒng)擴(kuò)展模塊開發(fā)

支持用戶自主研發(fā)的共性技術(shù)或智能化技術(shù)通過程序模塊（軟件）或者通過總線功能模塊（硬件）等多種方式與數(shù)控系統(tǒng)集成，縮小模塊的體積，增強(qiáng)可維修性模塊，并且處理好各模塊之間的耦合等內(nèi)部結(jié)構(gòu)問題。開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的指令域采樣數(shù)據(jù)的分析工具、機(jī)床加工過程功率控制、數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償與加工過程智能監(jiān)控技術(shù)等功能模塊，以滿足國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)對(duì)高性能零件加工工藝的適應(yīng)性要求。

3.2數(shù)控系統(tǒng)與伺服驅(qū)動(dòng)、電機(jī)等協(xié)同發(fā)展

伺服性能與電機(jī)性能已經(jīng)是制約數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵因素，應(yīng)針對(duì)機(jī)床需求，注重?cái)?shù)控種類、產(chǎn)品規(guī)格及性能差距，改善伺服驅(qū)動(dòng)、電機(jī)性能，開發(fā)伺服系統(tǒng)優(yōu)化工具，開發(fā)廣泛適應(yīng)各種用途的伺服驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品和主軸電機(jī)。同時(shí)也對(duì)高精度絕對(duì)光柵尺、編碼器等關(guān)鍵部件展開開發(fā)和應(yīng)用，使之定位提升，協(xié)同發(fā)展。

3.3優(yōu)化編程軟件

目前市場(chǎng)上大部分是采用通用的CAD/CAM編程軟件，對(duì)特定工件加工的工藝知識(shí)考慮不是很多，今后需集成有特定工件的切削工藝知識(shí)的專用CAM軟件，如在生成刀具軌跡時(shí)再考慮到機(jī)床的切削力，使生成的加工程序質(zhì)量得以高度提升，同時(shí)隨著機(jī)器人的使用越來越普及，基于動(dòng)力學(xué)的機(jī)器人離線編程軟件的需求也會(huì)越來越廣。

3.4支持先進(jìn)技術(shù)集成性開發(fā)

加大輔助功能的研發(fā)，配置更友善的交互界面以及與主機(jī)融合的宏程序，做到可“私人訂制”。深入研究二次開發(fā)平臺(tái)（下轉(zhuǎn)第134頁(yè)）（上接第115頁(yè)）技術(shù)，提高數(shù)控系統(tǒng)的開放性，為第三方開展不同層次的二次開發(fā)提供方便而完整的移植方案，形成加工處理數(shù)據(jù)鏈（CAD/CAM/CAPP/CNC）。

3.5形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系

在未來進(jìn)行的數(shù)控系統(tǒng)、伺服單元、主軸電機(jī)、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)、直驅(qū)主軸的定子轉(zhuǎn)子、力矩電機(jī)、直線電機(jī)等在機(jī)械接口方面應(yīng)該形成一種國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系，統(tǒng)一規(guī)格，在同一規(guī)格下應(yīng)統(tǒng)一接口尺寸，統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口形式，便于用戶進(jìn)行維修與更換。并需具有與國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的主流數(shù)控系統(tǒng)和自動(dòng)化控制裝置接口的聯(lián)接能力，注重與第三方應(yīng)用的互連，完善總線的標(biāo)準(zhǔn)化以及通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化。

3.6健全綜合配套能力

數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)生產(chǎn)廠家要成為數(shù)控機(jī)床的工藝和控制應(yīng)用專家，研制階段應(yīng)充分了解主機(jī)的各種性能，提高產(chǎn)品的性能和水平，不斷增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性，并建立一支優(yōu)秀的研發(fā)隊(duì)伍、跟蹤隊(duì)伍、維護(hù)隊(duì)伍，為用戶提供良好的綜合配套服務(wù)。另外系統(tǒng)廠家還應(yīng)逐漸提供綜合成套技術(shù)，使數(shù)控系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、主軸電機(jī)、進(jìn)給電機(jī)、力矩電機(jī)等進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)好后一起成套供應(yīng)。

3.7建立應(yīng)用反饋機(jī)制，以數(shù)據(jù)支撐產(chǎn)品持續(xù)改進(jìn)

現(xiàn)代生產(chǎn)管控對(duì)數(shù)控設(shè)備提出了更多的要求，需要實(shí)時(shí)監(jiān)控掌握數(shù)控設(shè)備的工作狀態(tài)，記錄零件加工過程中的大量數(shù)據(jù)，加強(qiáng)應(yīng)用過程中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，有計(jì)劃地安排預(yù)防性維修和保養(yǎng)，能夠快速診斷解決設(shè)備故障，這些方面均需要數(shù)控系統(tǒng)廠家進(jìn)行強(qiáng)力的技術(shù)支持。

3.8推廣和應(yīng)用數(shù)控機(jī)床刀具壽命跟蹤管理技術(shù)

隨著設(shè)備增加，刀具數(shù)量相應(yīng)增多，若日常管理不當(dāng)，刀具壽命跟蹤不準(zhǔn)確，將造成極大的浪費(fèi)。通過對(duì)刀具信息層的管理，比如刀具全生命數(shù)據(jù)管理、刀具修磨管理刀具壽命監(jiān)控等技術(shù)手段，可實(shí)現(xiàn)機(jī)床刀具的數(shù)據(jù)化使用和維護(hù)，將有效縮短出現(xiàn)問題時(shí)的排查時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。

4數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展在專項(xiàng)管理中的啟示

4.1充分發(fā)揮創(chuàng)新平臺(tái)的作用，提升企業(yè)創(chuàng)新能力

“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)前期安排了不少創(chuàng)新平臺(tái)的課題，應(yīng)充分借鑒“十二五”成果，繼續(xù)加強(qiáng)開放式數(shù)控系統(tǒng)創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，通過平臺(tái)確實(shí)提升企業(yè)的自主創(chuàng)新能力，健全產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的機(jī)制和體系，摸索出一套適合企業(yè)自身發(fā)展的創(chuàng)新之路。

4.2緊跟市場(chǎng)需求，提升企業(yè)自身競(jìng)爭(zhēng)能力

市場(chǎng)是配置資源的重要因素，企業(yè)應(yīng)緊盯市場(chǎng)發(fā)展需求，根據(jù)自身特點(diǎn)，利用有限的資源，走差異化發(fā)展道路。不能只停留在共同完成扶持項(xiàng)目的層面，研發(fā)滿足客戶需要的產(chǎn)品，從而引導(dǎo)消費(fèi)，實(shí)現(xiàn)“雙贏”提升國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化水平，占得市場(chǎng)先機(jī)，從機(jī)床制造、人才培養(yǎng)、用戶使用等多個(gè)角度做工作，以實(shí)現(xiàn)機(jī)床、系統(tǒng)、用戶企業(yè)三方共贏，形成系統(tǒng)與機(jī)床企業(yè)穩(wěn)定、長(zhǎng)效的批量配套產(chǎn)業(yè)鏈，建立市場(chǎng)化互動(dòng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)配套應(yīng)用示范工程，提升企業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。

4.3加強(qiáng)數(shù)控系統(tǒng)可靠性，建立數(shù)控系統(tǒng)評(píng)價(jià)體系

可靠性是企業(yè)的生命，嚴(yán)格開展數(shù)控系統(tǒng)可靠性測(cè)試驗(yàn)證（數(shù)據(jù)采集）工作，要在產(chǎn)品出廠時(shí)保證產(chǎn)品出產(chǎn)質(zhì)量，切不可將機(jī)床廠和最終用戶作為系統(tǒng)功能的試驗(yàn)驗(yàn)證地，為企業(yè)提供一個(gè)放心可用的產(chǎn)品，并在應(yīng)用中對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)做出評(píng)價(jià)，建立新的數(shù)控系統(tǒng)評(píng)價(jià)體系，保證專項(xiàng)目標(biāo)的完成。

4.4加快數(shù)控機(jī)器人發(fā)展

篇5

“數(shù)控一代”創(chuàng)新應(yīng)用示范

數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的的大腦和手腳，是數(shù)控機(jī)床的核心部件，數(shù)控技術(shù)是裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的關(guān)鍵技術(shù)。加快發(fā)展數(shù)控技術(shù)對(duì)裝備制造業(yè)振興具有前瞻性、先導(dǎo)性和基礎(chǔ)性的戰(zhàn)略意義。國(guó)家“十一五”、“十二五”規(guī)劃均將發(fā)展高檔數(shù)控系統(tǒng)和全數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)列為重要項(xiàng)目。

2011年初，我國(guó)18位院士共同提出“數(shù)控一代”的創(chuàng)新概念，建議實(shí)施《“數(shù)控一代”機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新工程》。《“數(shù)控一代”機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新工程》既是數(shù)控技術(shù)應(yīng)用工程，更是機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新工程；既有機(jī)械工業(yè)發(fā)展強(qiáng)大需求的推動(dòng)，又有成熟數(shù)控技術(shù)的支撐。其戰(zhàn)略目標(biāo)是：在機(jī)械行業(yè)全面推廣應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，在5～8年內(nèi)實(shí)現(xiàn)各行各業(yè)各類各種機(jī)械產(chǎn)品的全面創(chuàng)新，使中國(guó)的機(jī)械產(chǎn)品整體升級(jí)為“數(shù)控一代”，為我國(guó)機(jī)械工業(yè)從“大”到“強(qiáng)”的跨越式發(fā)展做出貢獻(xiàn)。中央高度重視該項(xiàng)建議，并正式啟動(dòng)《“數(shù)控一代”機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用示范工程》。

與此同時(shí)，工信部“軟件與信息技術(shù)服務(wù)業(yè)十二五規(guī)劃”明確提出嵌入式軟件要“面向工業(yè)裝備、通信網(wǎng)絡(luò)、汽車電子、消費(fèi)電子、醫(yī)療電子、數(shù)控機(jī)床、電力電子、交通運(yùn)輸、環(huán)保監(jiān)測(cè)等重點(diǎn)領(lǐng)域，積極開展符合開放標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式軟件開發(fā)平臺(tái)、嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的開發(fā)，加快研發(fā)面向下一代互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的嵌入式系統(tǒng)軟件，推動(dòng)軟件研發(fā)模式創(chuàng)新發(fā)展，進(jìn)一步提高產(chǎn)業(yè)化水平和產(chǎn)品出口能力”。

高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)、嵌入式技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和豐富的計(jì)算機(jī)軟件資源，給我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展提供了很好的機(jī)遇；工業(yè)以太網(wǎng)的快速發(fā)展和關(guān)鍵技術(shù)的突破、使得工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)城控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)逐步統(tǒng)一到工業(yè)以太網(wǎng)，并正在加快推廣應(yīng)用，發(fā)展為一大技術(shù)潮流。這些都為我國(guó)構(gòu)建高端數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)提供了良好的條件。

現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化已成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)二大趨勢(shì)：一是將數(shù)控技術(shù)引入通用PC的自動(dòng)化解決方案來提高其系統(tǒng)性能，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；二是在數(shù)控技術(shù)中引入嵌入式計(jì)算機(jī)，使數(shù)控系統(tǒng)在專用性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性上具備較好的市場(chǎng)前景。

當(dāng)前，以FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI為代表的國(guó)際主流數(shù)控系統(tǒng)制造商，在高檔數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品方面具有幾大共同特點(diǎn)。

首先是多軸、多通道、高速和高精度切削、復(fù)合加工。如FANUC的30i-A數(shù)控系統(tǒng)可控制40個(gè)軸10個(gè)通道、具有5軸聯(lián)動(dòng)加工，納米插補(bǔ)和AⅠ、AⅡ輪廓控制等功能，可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜形狀模具的高速高品質(zhì)、復(fù)合加工。MITSUBISHI的700系列數(shù)控系統(tǒng)可控制16個(gè)軸4個(gè)通道,具有8軸聯(lián)動(dòng)，納米插補(bǔ)和SSS(Super Smooth Surface )和OMR(Optimum Machine Response)高速高精度控制技術(shù)。

其次是開放式、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。許多數(shù)控系統(tǒng)采用了通用的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，充分利用計(jì)算機(jī)軟件資源，把CNC與計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密的結(jié)合起來，使CNC友好的圖形人機(jī)界面；各種智能化自動(dòng)編程、加工過程自適應(yīng)控制技術(shù)、加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇、智能故障自診斷與自修復(fù)等智能化功能；具有標(biāo)準(zhǔn)的USB接口、PCMCIA接口和網(wǎng)絡(luò)接口。如Siemens公司的810D和840D數(shù)控系統(tǒng)選用Windows操作系統(tǒng)，MITSUBISHI公司的700系列數(shù)控系統(tǒng)選用了Windows XPe嵌入式操作系統(tǒng)。這些系統(tǒng)都具有較好的開放性，能提供相應(yīng)的軟件包給用戶開發(fā)各種個(gè)性化的應(yīng)用功能。

另外，系統(tǒng)普遍采用嵌入式結(jié)構(gòu)+實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線。國(guó)外CNC制造商在其產(chǎn)品中廣泛采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。如Siemens公司采用ProfiNet，Indramat、Fagor等公司采用SERCOS總線。FANUC 0i-C和30i中高檔數(shù)控系統(tǒng)采用了先進(jìn)的嵌入式結(jié)構(gòu)。整個(gè)CNC系統(tǒng)包括液晶顯示器、鍵盤和CNC主機(jī)集成在一個(gè)控制箱內(nèi),通過FSSB高速總線和伺服驅(qū)動(dòng)器連接，接線簡(jiǎn)單方便。系統(tǒng)顯得緊湊、簡(jiǎn)潔、美觀，可靠性高。

此外，針對(duì)數(shù)控技術(shù)新標(biāo)準(zhǔn)STEP-NC展開研究。采用G，M代碼來描述如何加工已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。國(guó)際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過程，乃至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。

目前，歐美、日本、韓國(guó)等國(guó)家投入了大量資金研究STEP-NC，研究數(shù)據(jù)表明：STEP-NC應(yīng)用將使加工工藝規(guī)劃時(shí)間減少35%，生產(chǎn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備時(shí)間減少75%，加工時(shí)間減少50%（五軸和高速加工）。STEP-NC為真正實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的E-Manufacturing、CNC的自治智能制造提供了可能。目前STEP-NC的研究已取得了很大的進(jìn)展。

先進(jìn)計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)是是現(xiàn)代制造裝備技術(shù)中各種新興或尖端技術(shù)得以存在和發(fā)展的“使能技術(shù)”，是發(fā)展我國(guó)裝備制造業(yè)必不可少的核心技術(shù)，其技術(shù)水平高低、規(guī)?；a(chǎn)能力的大小，對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國(guó)力增強(qiáng)有著極其重要意義。

目前，我國(guó)在中高檔數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域還嚴(yán)重依賴進(jìn)口，汽車生產(chǎn)線設(shè)備中很少見到國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)。由于沒有國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)參與競(jìng)爭(zhēng)，進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格昂貴。因此，國(guó)家把高檔數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為關(guān)鍵功能部件，與數(shù)控機(jī)床并列放在同等重要的地位發(fā)展。

國(guó)內(nèi)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過這些年的發(fā)展，基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)和伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)，初步形成了如華中數(shù)控、廣州數(shù)控、上海開通數(shù)控等數(shù)控產(chǎn)業(yè)化基地。建立了一支數(shù)控研究開發(fā)、管理人才的基本隊(duì)伍，在數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)中占有一席之地。

國(guó)家 “十一五”數(shù)控重大專項(xiàng)的實(shí)施使基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的中高檔數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研發(fā)有了重大突破，華中數(shù)控的HNC-8型數(shù)控系統(tǒng)已開始進(jìn)入示范應(yīng)用，這對(duì)我國(guó)高端數(shù)控軟件研發(fā)有很大的促進(jìn)作用。

發(fā)展自主產(chǎn)權(quán)的高端數(shù)控軟件平臺(tái)

數(shù)控技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵是數(shù)控軟件的開發(fā)，有一個(gè)好的數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)，又是數(shù)控技術(shù)能持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。上海開通數(shù)控有限公司總結(jié)了多年來對(duì)國(guó)外先進(jìn)的開放式數(shù)控系統(tǒng)研究開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，研究了開放式數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，完全自主創(chuàng)新建立了基于Windows和Linux雙操作系統(tǒng)的開放式數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)上開發(fā)了基于總線技術(shù)的中高檔數(shù)控系統(tǒng)。其具有很好的開放性和靈活性，能較快適應(yīng)用戶設(shè)備的各種個(gè)性化需求。系統(tǒng)的下位機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器（KT500/KT510）可以配置各種上位機(jī)-嵌入式數(shù)控系統(tǒng)顯示單元（KT630）、臺(tái)式電腦/筆記本電腦、工業(yè)計(jì)算機(jī)。上下位機(jī)通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口進(jìn)行通信，該系列產(chǎn)品已應(yīng)用于車、銑、磨、加工中心和滾齒機(jī)等裝備。為實(shí)施“數(shù)控一代”機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新工程、開通數(shù)控將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上完善并提升數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)，繼續(xù)開發(fā)基于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線、多軸多通道的數(shù)控軟件系統(tǒng)及其應(yīng)用。

十余年來，開通數(shù)控與上海交大、上海理工大學(xué)、上海大學(xué)、上海機(jī)床廠有限公司等單位建立了產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)盟，在數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)中緊密合作，取得了豐碩的成果。公司將充分發(fā)揮上海市軟件工程中心（數(shù)控和伺服驅(qū)動(dòng)）的作用，對(duì)數(shù)控產(chǎn)品進(jìn)行示范應(yīng)用和推廣，擴(kuò)大用戶服務(wù)培訓(xùn)的范圍。

數(shù)控技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵是數(shù)控軟件的開發(fā)，由于我國(guó)的數(shù)控軟件開發(fā)的基礎(chǔ)薄弱，積累少，因此數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)周期長(zhǎng)，穩(wěn)定性可靠性較差。在計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的今天，如何能快速可靠的開發(fā)出高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的數(shù)控軟件，縮短我們與國(guó)外數(shù)控技術(shù)水平的差距，具有重要意義。根據(jù)多年來積累的開放式數(shù)控系統(tǒng)研究開發(fā)及應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)研究了國(guó)外開放式數(shù)控系統(tǒng)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并根據(jù)公司自身發(fā)展數(shù)控技術(shù)的需求，研究開發(fā)了一種適用于開放式數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)ONCASP(Open Numerical Controller Application Software Platform)。

ONCASP的開放性主要體現(xiàn)在四個(gè)層次：

第一層為內(nèi)核層：由于運(yùn)動(dòng)控制與邏輯控制任務(wù)工作在實(shí)時(shí)內(nèi)核中。ONCASP采用編譯執(zhí)行的PMC與PLC編程語(yǔ)言，允許用戶定制實(shí)時(shí)控制任務(wù)，編寫復(fù)雜的軌跡插補(bǔ)算法。編譯執(zhí)行的方式確保了系統(tǒng)級(jí)任務(wù)的運(yùn)行效率。

第二層為插件層：由于ONCASP采用了模塊化的設(shè)計(jì)。用戶可以使用高級(jí)語(yǔ)言編寫插件模塊運(yùn)行在系統(tǒng)程序的后臺(tái)或前臺(tái)。通過高級(jí)語(yǔ)言，可以將操作系統(tǒng)硬件以及第三方軟件的資源與控制系統(tǒng)無縫整合在一起，使系統(tǒng)功能得到充分地延伸。

第三層為組態(tài)層：ONCASP提供了腳本語(yǔ)言編程接口以及基于XML的操作界面描述語(yǔ)言。通過這個(gè)接口，用戶無需掌握專業(yè)的編程知識(shí)，就可以定制界面并可以實(shí)現(xiàn)基于菜單按鈕的人機(jī)交互。這一層次主要面向控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)工程師和高級(jí)用戶。他們往往掌握豐富的工藝經(jīng)驗(yàn)，但是并不懂得軟件編程技術(shù)。ONCASP的腳本和組態(tài)工具有效地降低了系統(tǒng)的二次開發(fā)的門檻。

第四層為網(wǎng)絡(luò)層：基于以太網(wǎng)的Socket接口，ONCASP平臺(tái)可以向網(wǎng)絡(luò)上的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)廣播控制系統(tǒng)的狀態(tài)，并可接受經(jīng)過加密的控制指令。而通過無線Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，對(duì)ONCASP平臺(tái)的監(jiān)控更可以擴(kuò)展到智能移動(dòng)終端。管理人員可以在工廠的每一個(gè)角落均可以實(shí)時(shí)了解到生產(chǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)。

以上幾個(gè)開放層次，使ONCASP平臺(tái)滿足了不同層次的用戶需求，并能適應(yīng)靈活多變的應(yīng)用場(chǎng)合。

在工業(yè)控制中廣泛使用的具有圖形用戶界面的操作系統(tǒng)主要是Windows和Linux兩種。ONCASP能夠在這兩種不同的操作系統(tǒng)中運(yùn)行；并且在不同的操作系統(tǒng)中，基于ONCASP所開發(fā)的應(yīng)用軟件能夠表現(xiàn)出相似的視感和操作方法。

數(shù)控系統(tǒng)集成CAD/CAM技術(shù)

數(shù)控系統(tǒng)的編程技術(shù)經(jīng)過多年的不斷發(fā)展，已經(jīng)由傳統(tǒng)的手工編程，逐漸轉(zhuǎn)化為更加靈活易用的自動(dòng)化輔助編程。盡管這一技術(shù)與專業(yè)的CAD/CAM軟件之間仍然存在一定的差距，但是這并不能阻止它與數(shù)控系統(tǒng)的深度結(jié)合。

目前國(guó)外的知名數(shù)控系統(tǒng)，如西門子、海德漢、FANUC等，都根據(jù)各自數(shù)控系統(tǒng)的操作風(fēng)格，發(fā)展起了專有的自動(dòng)化輔助編程技術(shù)。與基于PC的專業(yè)的CAD/CAM軟件相比，數(shù)控系統(tǒng)因?yàn)槠聊怀叽绾洼斎朐O(shè)備的限制，在復(fù)雜零件建模方面仍然無法替代專業(yè)軟件。

但是，數(shù)控系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)CAD/CAM具備兩個(gè)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：一方面在于數(shù)控系統(tǒng)上能夠隨時(shí)編程、隨時(shí)加工，有效提高工作效率；另一方面在于CAD/CAM能夠獲得數(shù)控系統(tǒng)的刀具、加工參數(shù)等信息，使所設(shè)計(jì)的零件在加工時(shí)都具備更好的工藝性，充分提高加工效率和質(zhì)量。然而，方便靈活的CAD/CAM功能對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的性能提出了更高的要求。正是由于以上原因，是否集成了CAD/CAM功能成為高檔數(shù)控系統(tǒng)的重要辨別標(biāo)準(zhǔn)。

開通數(shù)控從1998年開始，就已經(jīng)對(duì)集成CAD/CAM技術(shù)進(jìn)行了跟蹤研究。經(jīng)過了十余年的發(fā)展。目前已經(jīng)擁有了一套具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CAD/CAM軟件技術(shù)――KTCAM，并將其與ONCASP平臺(tái)進(jìn)行了深度整合。

KTCAM采用OpenGL三維渲染引擎，并采用高速三維建模算法。能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單快捷的逆向重構(gòu)。KTCAM能夠支持多種主流CAD/CAM的文件格式，并能夠基于基本的三維實(shí)體，通過拉伸、剪切、合并等實(shí)體算法生成復(fù)雜的三維零件形狀。另外，根據(jù)當(dāng)今藝術(shù)品、模具、廣告和展會(huì)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，KTCAM還提供了浮雕、刻字等簡(jiǎn)單實(shí)用的曲面建模和刀具路徑優(yōu)化算法。而所有這些三維形狀編輯和加工參數(shù)的設(shè)置操作都充分考慮到了數(shù)控系統(tǒng)的操作風(fēng)格，力求操作簡(jiǎn)單。

隨著CAD/CAM的應(yīng)用日趨廣泛，數(shù)控系統(tǒng)漸已成為高端軟件技術(shù)發(fā)展的新高地。

軟件平臺(tái)應(yīng)用

隨著ONASCP進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。開通數(shù)控在此“平臺(tái)”上開發(fā)了數(shù)控車、銑、加工中心、磨削、齒輪加工、切割等數(shù)控軟件，提供多種顯示語(yǔ)言，如英文、捷克文、德文和法文等，并根據(jù)市場(chǎng)的需求在繼續(xù)不斷地完善、提升、發(fā)展這個(gè)平臺(tái)。與之配套的數(shù)控機(jī)床批量出口歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，開發(fā)應(yīng)用實(shí)例包括：基于PC、具有三維加工圖形顯示的車床數(shù)控軟件；基于PC、銑床數(shù)控軟件；用于數(shù)控機(jī)床培訓(xùn)的、具有與日本FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)相同性能與功能及界面、操作的銑床、加工中心數(shù)控軟件；基于WinCE操作系統(tǒng)的嵌入式磨床數(shù)控軟件等。

篇6

關(guān)鍵詞:模具；數(shù)控機(jī)床；發(fā)展現(xiàn)狀

中國(guó)機(jī)械工業(yè)實(shí)現(xiàn)了持續(xù)的高速增長(zhǎng)，但從2011年開始這一態(tài)勢(shì)發(fā)生了較大變化，主要表現(xiàn)是增速出現(xiàn)了較大回落。去年中國(guó)機(jī)械工業(yè)的總產(chǎn)值仍比2010年增長(zhǎng)了25.06%，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)比上年增長(zhǎng)了21.14%，但上述增速分別比2010年回落了8個(gè)多百分點(diǎn)和30多個(gè)百分點(diǎn)。2011年以來中國(guó)機(jī)械工業(yè)增速出現(xiàn)了明顯回落，說明中國(guó)經(jīng)濟(jì)總量高速增長(zhǎng)時(shí)期已逐漸過去，今后全行業(yè)必須適應(yīng)市場(chǎng)需求由重“量”到重“質(zhì)”的轉(zhuǎn)變趨勢(shì)。在中國(guó)機(jī)械工業(yè)中，2011年我國(guó)模具出口總額從20.62億美元攀升至30.05億美元。根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，2011年我國(guó)模具進(jìn)出口總額為52.40億美元，比上年增加23.06%，模具出口快速發(fā)展，總額為30.05億美元，比2010年增加36.87%。

1 模具行業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀分析

CAD／CAE／CAM技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用，使模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。中國(guó)的模具企業(yè)大都是中小企業(yè)，從作坊式的企業(yè)成長(zhǎng)起來，甚至目前仍有許多模具企業(yè)是作坊式的管理，在模具交貨期、成本、質(zhì)量的控制方面問題層出不斷。面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，落后的管理手段和水平，使模具企業(yè)中的管理和技術(shù)人員只有疲于奔命。因此，模具制造企業(yè)要提高管理水平，具備快速反應(yīng)和及時(shí)調(diào)整的能力，沒有一套先進(jìn)的管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)管理的信息化是很難做到的。通過信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)模具制造。

網(wǎng)絡(luò)企業(yè)的建立，總的來講是基于INTERNET技術(shù)和計(jì)算機(jī)管理技術(shù)，并融合了EPR、CRM、SCM、PM等技術(shù)，以及一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范。通過INTERNET技術(shù)，模具企業(yè)可以跟國(guó)內(nèi)外客戶建立聯(lián)系，開拓更廣闊的市場(chǎng)；進(jìn)行企業(yè)與國(guó)內(nèi)外客戶業(yè)務(wù)、技術(shù)的溝通；建立企業(yè)和客戶之間的接口。ERP技術(shù)幫助企業(yè)規(guī)范和管理內(nèi)部業(yè)務(wù)流程，提升模具企業(yè)的管理水平；并且極大地優(yōu)化和縮短了企業(yè)內(nèi)部的流程，提高競(jìng)爭(zhēng)力。把INTERNET技術(shù)和ERP技術(shù)結(jié)合起來，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程異地辦公，提高企業(yè)的快速反應(yīng)能力，更加有效地管理企業(yè)。CRM技術(shù)可以幫助模具企業(yè)加強(qiáng)管理客戶關(guān)系，對(duì)客戶的需求做出快速反應(yīng)和處理。SCM技術(shù)幫助模具企業(yè)加強(qiáng)供應(yīng)商的管理，進(jìn)一步降低采購(gòu)成本和開拓更多的供應(yīng)渠道，等等。

2 模具產(chǎn)業(yè)存在的問題分析

近年來，我國(guó)模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得不小成績(jī)，無論是企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)，都在向著合理化的方向發(fā)展。目前全世界模具總產(chǎn)值約為680億美元，中國(guó)只占8%左右，為更新和提高裝備水平，模具企業(yè)每年都需進(jìn)口幾十億元的設(shè)備。在創(chuàng)新開發(fā)方面的投入仍顯不足，模具行業(yè)內(nèi)綜合開發(fā)能力的提升已嚴(yán)重滯后于生產(chǎn)能力的提高，主要問題體現(xiàn)在一下幾個(gè)方面。

各層次的模具技術(shù)人才資源不足，尤其是高級(jí)模具鉗工、CNC 數(shù)控機(jī)床操作工、高級(jí)模具設(shè)計(jì)人員等，需求缺口較大；模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，模具及其零部件的商品率偏低；模具制造的專業(yè)化程度和集中度有待進(jìn)一步提高；模具修理機(jī)制不健全，因修模拖期影響生產(chǎn)的事時(shí)有發(fā)生；模具壽命偏低，使模具費(fèi)占產(chǎn)品成本比率過高且長(zhǎng)期居高不下；模具及其零部件市場(chǎng)價(jià)偏低，模具修理費(fèi)用更低，而且沒有市場(chǎng)指導(dǎo)價(jià)，完全靠購(gòu)銷雙方“議價(jià)”，地區(qū)與廠際之間價(jià)差懸殊；模具新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料推廣應(yīng)用緩慢，特別是國(guó)內(nèi)自行開發(fā)的模具新材料大多至今未能推廣應(yīng)用；設(shè)備老化嚴(yán)重，超期服役的情況普遍；各類模具的標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)指導(dǎo)性文件不齊全，特別是與國(guó)際市場(chǎng)接軌的各類模具國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)缺口大；模具鋼的精煉和模具鍛坯的鍛造技術(shù)推廣應(yīng)用問題，至今未能解決。上述一系列問題表明，中國(guó)目前的模具產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)還需要進(jìn)一步調(diào)整，增長(zhǎng)方式也需要進(jìn)一步轉(zhuǎn)變，必須從量的擴(kuò)張逐漸轉(zhuǎn)變到以質(zhì)為先的軌道上來。只有這樣，我國(guó)模具產(chǎn)品的質(zhì)量與水平才能真正提升，才能擁有國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，才能使模具產(chǎn)品的出口量的增長(zhǎng)與質(zhì)的提升相結(jié)合。

3 模具行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)分析

在模具行業(yè)“十二五”規(guī)劃中，模具的重點(diǎn)發(fā)展方向是，疊層模具、旋轉(zhuǎn)復(fù)雜高效精密塑料模具、超強(qiáng)鋼板熱壓成形模具超高速精密沖壓模具、集成電路及多列SOT-23高速?zèng)_壓模具、超大超薄型LED電視大型精密沖壓模具、高光注塑模具、金屬粉末注塑成形模具。中國(guó)家電工業(yè)已經(jīng)確定了通過10年努力由家電大國(guó)走向家電強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)，家電模具無疑起到支撐家電業(yè)發(fā)展，具有實(shí)現(xiàn)家電零部件轉(zhuǎn)型升級(jí)、先進(jìn)成型制造技術(shù)應(yīng)用等工藝保障重要地位的作用。作為在家電產(chǎn)品創(chuàng)新和規(guī)模生產(chǎn)中起到極其重要作用的家電模具行業(yè)已具備相當(dāng)能力。在為家電行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)起到重要作用的同時(shí)，也得到快速發(fā)展。

2011年，中國(guó)機(jī)床行業(yè)進(jìn)出口逆差高達(dá)134億美元。機(jī)床行業(yè)位居“母機(jī)”行業(yè)的特殊地位，近10年來中國(guó)機(jī)床工業(yè)的規(guī)模有了長(zhǎng)足進(jìn)步，目前中國(guó)已是世界機(jī)床的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。值得注意的是，“十五”和“十一五”的10年中，中國(guó)機(jī)床業(yè)實(shí)現(xiàn)了持續(xù)超高速發(fā)展，直到2011年上半年絕大多數(shù)機(jī)床企業(yè)依然產(chǎn)銷兩旺；但從去年下半年開始，行業(yè)需求增勢(shì)明顯趨緩，經(jīng)濟(jì)效益逐漸趨于嚴(yán)峻。去年中國(guó)機(jī)床工業(yè)總產(chǎn)值增速由年初的近39%回落到年末的32.5%，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)增速由年初的57.5%降至年末的29.8%。巨額的進(jìn)出口逆差表明，中國(guó)高端機(jī)床工具產(chǎn)品的需求仍客觀存在，并仍將快速增長(zhǎng)，中國(guó)機(jī)床行業(yè)如果能將過剩的中低端產(chǎn)能轉(zhuǎn)化為適應(yīng)需求的“高端”產(chǎn)能，尤其是在功能部件和數(shù)控系統(tǒng)等基礎(chǔ)產(chǎn)品領(lǐng)域重點(diǎn)著力，縮短差距，那么中國(guó)機(jī)床行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力將明顯提高。只要全行業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級(jí)，前景仍將光明，預(yù)計(jì)今年中國(guó)機(jī)床行業(yè)的產(chǎn)銷仍可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)增長(zhǎng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，其以特定的形狀通過一定的方式使原材料成型。模具成型由于具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、省料和低成本等特點(diǎn)，現(xiàn)已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，特別是汽車、航空航天、儀器儀表、機(jī)械制造、家用電器、石油化工、計(jì)算機(jī)等工業(yè)部門得到極其廣泛的應(yīng)用。數(shù)控機(jī)床是模具加工的主要設(shè)備，因此數(shù)控機(jī)床的性能與模具的制造水平有著直接的聯(lián)系。

參考文獻(xiàn)

篇7

“機(jī)器換人”催熱市場(chǎng)

不久前，在第十七屆海峽兩岸機(jī)械電子商品交易會(huì)暨廈門對(duì)臺(tái)進(jìn)出口商品交易會(huì)上，機(jī)械手、蜘蛛手等智能機(jī)器人不僅成為展會(huì)中重要的展示產(chǎn)品，并在交易會(huì)上成為企業(yè)與客商關(guān)注的焦點(diǎn)。僅漳州明鑫焊接技術(shù)服務(wù)有限公司一家就會(huì)上簽訂了約4000萬(wàn)元人民幣的意向訂單。

5月底，在寧波舉行的2013中國(guó)國(guó)際機(jī)電工業(yè)制造業(yè)博覽會(huì)（又稱第九屆中國(guó)模具之都博覽會(huì)）上，車床、刨床、銑床、鉆床、磨床、鏜床等機(jī)床產(chǎn)品“喧賓奪主”，取代了模具產(chǎn)品，成為展會(huì)的主角和焦點(diǎn)，受到企業(yè)追捧。

盡管，兩項(xiàng)展會(huì)的主題與主要展示產(chǎn)品不同，但是智能裝備和機(jī)床的“走紅”都指向自動(dòng)化裝備市場(chǎng)的需求增長(zhǎng)旺盛。

自動(dòng)化裝備市場(chǎng)驟熱的背后，是中國(guó)制造業(yè)“人口紅利”逐漸消失的殘酷現(xiàn)實(shí)，“用工難”、“用工貴”的困難無情地提醒著企業(yè)：依靠大量的廉價(jià)勞動(dòng)力進(jìn)行生產(chǎn)的粗放式生產(chǎn)模式已經(jīng)難以為繼。而技術(shù)含量高的自動(dòng)化裝備可以滿足多個(gè)領(lǐng)域企業(yè)的生產(chǎn)需求，可為企業(yè)降低人力成本，從而幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)從勞動(dòng)力密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)移。因此，“機(jī)器換人”成為越來越多企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的共識(shí)。

對(duì)于自動(dòng)化裝備市場(chǎng)的推動(dòng)，國(guó)家相關(guān)政策一直不遺余力，給予了相當(dāng)大的扶持，地方政府也加大了對(duì)制造企業(yè)更換自動(dòng)化裝備的扶持力度，浙江省政府更是提出了“機(jī)器換人”的口號(hào)。在市場(chǎng)和政策的雙重作用下，自動(dòng)化裝備的巨大市場(chǎng)已經(jīng)打開。

自動(dòng)化市場(chǎng)的增長(zhǎng)，在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中已經(jīng)得到體現(xiàn)。據(jù)悉，目前智能制造裝備產(chǎn)業(yè)增速保持在裝備全行業(yè)的前列，需求量總體保持穩(wěn)步上升態(tài)勢(shì)。受到國(guó)內(nèi)下游制造業(yè)新增固定資產(chǎn)投資、技術(shù)改造投資增速同比放緩的影響，半數(shù)以上重點(diǎn)企業(yè)的收入增速雖然較去年同期有所下降，但是在國(guó)內(nèi)工業(yè)深化轉(zhuǎn)型升級(jí)的帶動(dòng)下，全行業(yè)仍將能實(shí)現(xiàn)20%以上的增長(zhǎng)，產(chǎn)值規(guī)模由2011年的4233億元增長(zhǎng)到5000億元以上。

自動(dòng)化裝備市場(chǎng)的前景及其廣闊，將全面覆蓋社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)產(chǎn)業(yè)單元。如今，智能化、自動(dòng)化已經(jīng)不再局限于基礎(chǔ)制造業(yè)，已經(jīng)滲透至紡織服裝、鞋材、電子信息、五金水暖等領(lǐng)域，未來還將進(jìn)一步擴(kuò)大，市場(chǎng)“蛋糕”或達(dá)萬(wàn)億元。

國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)加快跟進(jìn)

盡管自動(dòng)化裝備市場(chǎng)“蛋糕”誘人，但是對(duì)于大部分國(guó)內(nèi)企業(yè)來說，依然是如“鏡花水月”般看得見、吃不著。從目前來看，國(guó)內(nèi)企業(yè)整體對(duì)旺盛的市場(chǎng)需求的跟進(jìn)并不理想，技術(shù)水平和高端制造能力的薄弱是主要原因。市場(chǎng)對(duì)高端自動(dòng)化裝備需求的旺盛和民族企業(yè)供給能力的匱乏不平衡的矛盾日益突出。

國(guó)內(nèi)配套的產(chǎn)業(yè)鏈不完善致使國(guó)產(chǎn)智能裝備在成本造價(jià)上偏高；智能裝備新型傳感、先進(jìn)控制等核心技術(shù)受制于人，核心零部件仍然依賴進(jìn)口產(chǎn)品，技術(shù)創(chuàng)新能力較差；國(guó)產(chǎn)智能產(chǎn)品多集中在中低端，高端研發(fā)能力不足，難以滿足市場(chǎng)需求。所以，盡管我國(guó)智能裝備市場(chǎng)的份額在持續(xù)增長(zhǎng)，民族企業(yè)還是很難有更多的機(jī)會(huì)，成熟的市場(chǎng)份額多被智能工業(yè)巨頭收入囊中。

高端機(jī)床市場(chǎng)同樣不容樂觀。長(zhǎng)期存在的低端過剩、高端不足的問題沒有得到根本解決，國(guó)產(chǎn)機(jī)床的可靠性和精度仍有待提高，數(shù)控加工設(shè)備的核心技術(shù)、數(shù)控系統(tǒng)目前尚有80%需依賴進(jìn)口，一些關(guān)鍵零部件國(guó)內(nèi)也無法生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)水品和創(chuàng)新能力與國(guó)際品牌差距巨大。自主品牌制造業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力普遍不強(qiáng)，導(dǎo)致高端機(jī)床市場(chǎng)90%的市場(chǎng)份額仍為國(guó)外品牌所占據(jù)。市場(chǎng)對(duì)國(guó)產(chǎn)品牌信心不高，在采購(gòu)高端機(jī)床時(shí)，首先考慮的是德國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)際品牌。

國(guó)內(nèi)自動(dòng)化市場(chǎng)的增長(zhǎng)對(duì)于國(guó)內(nèi)來說，應(yīng)該是行業(yè)快速發(fā)展的機(jī)會(huì)，但是國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)自身發(fā)展的不足，反而使得這些機(jī)會(huì)更多為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手所贏得。世界經(jīng)濟(jì)的低迷和我國(guó)市場(chǎng)的增長(zhǎng)對(duì)比鮮明，未來在國(guó)內(nèi)自動(dòng)化領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈甚至趨于白熱化，對(duì)于中國(guó)相關(guān)企業(yè)來說，能否在激烈競(jìng)爭(zhēng)中贏得一席之地，關(guān)鍵取決于自主創(chuàng)新能力的提升和對(duì)國(guó)際技術(shù)水準(zhǔn)的趕超。在對(duì)市場(chǎng)的角逐中，能夠迅速跟進(jìn)市場(chǎng)增長(zhǎng)和需求的企業(yè)，將永遠(yuǎn)是贏家。

戰(zhàn)略機(jī)遇時(shí)不我待

未來相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里，在工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)及未來幾年的自動(dòng)化市場(chǎng)影響逐步深化的情況下，市場(chǎng)對(duì)于智能裝備的需求將一直呈現(xiàn)上升趨勢(shì)?！笆濉逼陂g，國(guó)民經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育壯大、重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和勞動(dòng)力能源等客觀條件的制約下，智能制造裝備產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)空間巨大，同時(shí)也面臨著更高的要求。

業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，未來5-10年，將是我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。無論從國(guó)家產(chǎn)業(yè)升級(jí)戰(zhàn)略實(shí)施還是行業(yè)的發(fā)展來看，都必須牢牢抓住這個(gè)戰(zhàn)略機(jī)遇期，在此期間完成自身的提升，加速對(duì)市場(chǎng)的跟進(jìn)，以免貽誤“戰(zhàn)機(jī)”。

國(guó)家的相關(guān)政策，無疑將對(duì)自動(dòng)化裝備市場(chǎng)的培育、國(guó)內(nèi)企業(yè)的發(fā)展以及帶來的產(chǎn)業(yè)優(yōu)化效應(yīng)起到推動(dòng)和指導(dǎo)的作用。

今年年初的《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展路線圖》明確提到，在“十二五”期間將突破九大關(guān)鍵智能基礎(chǔ)共性技術(shù)、推進(jìn)八項(xiàng)智能測(cè)控裝置與部件的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化、提升八類重大智能制造裝備集成創(chuàng)新能力和促進(jìn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)六大重點(diǎn)領(lǐng)域的示范應(yīng)用推廣。同時(shí)，將圍繞關(guān)鍵智能基礎(chǔ)共性技術(shù)、核心智能測(cè)控裝置與部件、重大智能制造成套裝備和重點(diǎn)應(yīng)用示范領(lǐng)域四大方向進(jìn)行重點(diǎn)攻堅(jiān)。

科技重大專項(xiàng)以及國(guó)家培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)等一系列方針政策的實(shí)施，為高檔數(shù)控機(jī)床發(fā)展提供了新的機(jī)遇。在“十二五”規(guī)劃中，大力發(fā)展高檔數(shù)控機(jī)床和基礎(chǔ)制造裝備被列入工業(yè)發(fā)展規(guī)劃，隨著一系列扶植政策的陸續(xù)出臺(tái)，未來幾年中國(guó)的機(jī)床行業(yè)有望在質(zhì)量和技術(shù)水平上達(dá)到一個(gè)突破。目前，部分項(xiàng)目已經(jīng)取得階段性成果。工信部裝備工業(yè)司副司長(zhǎng)王衛(wèi)明指出，數(shù)控機(jī)床專項(xiàng)在任務(wù)布局時(shí)充分體現(xiàn)重點(diǎn)用戶領(lǐng)域的需求，強(qiáng)調(diào)建立以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系，所有產(chǎn)品類課題明確要求企業(yè)牽頭組織實(shí)施。

篇8

數(shù)控技術(shù)是當(dāng)前制造加工技術(shù)中最先進(jìn)、最廣泛的加工技術(shù)。當(dāng)前數(shù)控技術(shù)加工模式的弊端在于不能對(duì)加工中出現(xiàn)的問題及時(shí)的進(jìn)行處理，只能“忠實(shí)”的執(zhí)行加工程序。而機(jī)電―體化技術(shù)可以綜合運(yùn)用多學(xué)科技術(shù)，實(shí)現(xiàn)加工中的智能化、自動(dòng)化和柔性化。本文從數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)出發(fā)，結(jié)合機(jī)電―體化的相關(guān)優(yōu)勢(shì)，來分析數(shù)控技術(shù)與機(jī)電一體化有機(jī)結(jié)合的方式。

1.數(shù)控技術(shù)概述

1.1發(fā)展現(xiàn)狀

數(shù)控技術(shù)給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，而且使其成為工業(yè)化的代表。近年來隨著數(shù)控技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床的蟬聯(lián)也不斷的上升，北京市從今年一月份開始機(jī)床產(chǎn)量一直在上升，如圖所示。

數(shù)控技術(shù)近年來不斷的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，對(duì)一些重要行業(yè)的發(fā)展也有促進(jìn)作用。數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀如下。

1.1.1數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的產(chǎn)品。

1.1.2目前社會(huì)快速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)也在不斷的更新。由當(dāng)初的專用型封閉式開環(huán)控制模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄓ眯烷_放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式。以集成化為基礎(chǔ)，數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了小型化、簡(jiǎn)單化；以智能化為基礎(chǔ)，數(shù)控系統(tǒng)綜合了計(jì)算機(jī)、電子等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)可以進(jìn)行快速、精確、有效控制等，而且在加工中可以自動(dòng)測(cè)量與修正，通過反饋可以補(bǔ)償各種參數(shù)，并可以通過在線進(jìn)行加工診斷并智能化處理。以網(wǎng)絡(luò)化為基礎(chǔ)，通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)功能CAD/CAM模塊，可以與數(shù)控系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合在一起。在加工中，可以通過機(jī)床系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，以便于中央控制系統(tǒng)進(jìn)行集體控制。

1.1.3在傳統(tǒng)的數(shù)控加工中，加工都是事先思考好加工工藝、用量參數(shù)，然后編制好加工程序進(jìn)行加工。加工過程中的刀具選擇、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、切削速率、切削深度、加工余量等加工參數(shù)都是固定好的。如果在加工中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，則無法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾因素和隨機(jī)因素進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整。由此可見，傳統(tǒng)的方法這種固定程序的加工模式和封閉模式，限制了數(shù)控技術(shù)向多元化、智能化發(fā)展。因此需要對(duì)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行些變革。

1.2發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)今數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)可分為以下幾點(diǎn)：

一是使數(shù)控加工性能實(shí)現(xiàn)高速高精高效化、柔性化、工藝復(fù)合性和多軸化；二是使數(shù)控加工的控制系統(tǒng)用戶界面圖形化、科學(xué)計(jì)算可視化，還可以運(yùn)用多媒體技術(shù)進(jìn)行信息處理；三是使數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)能夠集成化、模塊化和網(wǎng)絡(luò)化，能夠?qū)崿F(xiàn)開放式的閉環(huán)控制系統(tǒng)。

對(duì)于一個(gè)國(guó)家來說，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平不是由國(guó)民生產(chǎn)總值來決定，而是由這個(gè)國(guó)家所擁有的裝備工業(yè)的技術(shù)水平以及裝備制造業(yè)的現(xiàn)代化程度來決定的。要想快速發(fā)展新興的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和高端產(chǎn)業(yè)，比如軍事、航空等國(guó)防產(chǎn)業(yè)，就需要更先進(jìn)更核心的技術(shù)。在當(dāng)今社會(huì)，數(shù)控技術(shù)則是屬于比較先進(jìn)的技術(shù)，而且在世界各國(guó)都廣泛運(yùn)用，用以提高自己的制造能力和水平，以適應(yīng)復(fù)雜多變的市場(chǎng)，提高自己的競(jìng)爭(zhēng)能力。

2.機(jī)電一體化的優(yōu)勢(shì)

2.1結(jié)合多種技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息機(jī)電一體化技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。它也是合理配置各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。

2.2使數(shù)控技術(shù)先進(jìn)化

先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)產(chǎn)業(yè)是以信息為主導(dǎo)，采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理形式的全新的產(chǎn)業(yè)。在機(jī)電一體化中，可以通過、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)以及相關(guān)的通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)的先進(jìn)化生產(chǎn)。

2.3具有分布式控制系統(tǒng)

通過分布式控制系統(tǒng)，我們可以集中對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控、管理和控制。不僅在生產(chǎn)過程中可以控制，而且可以實(shí)現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)調(diào)度、生產(chǎn)計(jì)劃統(tǒng)計(jì)管理等功能。

2.4具有開放式控制系統(tǒng)

開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使計(jì)算機(jī)與控制設(shè)備互相連接，便于管理。能夠?qū)崿F(xiàn)控制與經(jīng)營(yíng)、管理、決策的集成，實(shí)現(xiàn)測(cè)量與控制一體化。

3.數(shù)控技術(shù)與機(jī)電一體化結(jié)合

3.1數(shù)控技術(shù)與機(jī)電一體化結(jié)合的發(fā)展背景

3.1.1在當(dāng)今的工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，數(shù)控機(jī)床不僅僅只是簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)和功能，要完成復(fù)雜零件，特別是四軸以上甚至六軸的要求。因此就需要通過車削中心、加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)來綜合集成。

3.1.2到了20世紀(jì)末期，世界各發(fā)達(dá)國(guó)家均開始探索，將有限的數(shù)控技術(shù)進(jìn)行多元化擴(kuò)展。因此各國(guó)開始思考將數(shù)控技術(shù)和機(jī)電一體化進(jìn)行結(jié)合，并且一起向智能化方向發(fā)展。這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)、通信等技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，而精密加工技術(shù)也逐漸出現(xiàn)在機(jī)電一體化中，這些都能為數(shù)控技術(shù)的發(fā)展提供幫助。

3.1.3同時(shí)，由于人工智能技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域發(fā)展迅速，為機(jī)電一體化和數(shù)控技術(shù)都提供了有利的發(fā)展平臺(tái)，也為兩者的結(jié)合提供了有利的基礎(chǔ)。

3.2數(shù)控技術(shù)與機(jī)電一體化結(jié)合的發(fā)展方向

3.2.1制造加工智能化

在未來的制造加工業(yè)中，智能化已經(jīng)成為發(fā)展的需求，這也是未來數(shù)控技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。它需要在機(jī)床及數(shù)控系統(tǒng)的控制理論上，綜合運(yùn)用人工智能、運(yùn)籌分析、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造、機(jī)械傳動(dòng)學(xué)等多方面學(xué)科綜合結(jié)合。這些可以體現(xiàn)在性制造單元、柔性制造系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)中。這樣性制造單元、柔性制造系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)才能更有效的結(jié)合，達(dá)到更高的加工目的。如下圖，為智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)。

3.2.2制造加工網(wǎng)絡(luò)化

（1）到了21實(shí)際，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，而在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展和普及過程中，給中國(guó)的許多市場(chǎng)都帶來了根本性的改變。這使得許多的產(chǎn)品、物料和制造等都可以在不同地域、不同國(guó)家進(jìn)行。這可以說從另一個(gè)角度促進(jìn)了企業(yè)加工的發(fā)展。（2）在制造業(yè)中，更多的需要多方面合作，多方面交流。在一個(gè)車間上百臺(tái)設(shè)備可以接受一臺(tái)總機(jī)控制，當(dāng)指令通過網(wǎng)絡(luò)下達(dá)到相關(guān)執(zhí)行單元時(shí)，就可以按照指令要求進(jìn)行有序的加工配合。而在數(shù)控加工中要想實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化控制，就需要通過電子化設(shè)計(jì)，將控制系統(tǒng)集合總成到控制總機(jī)中，而在每臺(tái)設(shè)備上需要有相關(guān)的電子控制單元。這也是數(shù)控技術(shù)與機(jī)電一體化結(jié)合的一個(gè)重要體現(xiàn)。

3.3制造加工自動(dòng)化

3.3.1在普通的數(shù)控機(jī)床加工中，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)通過加工程序來進(jìn)行機(jī)床的自動(dòng)加工了。但是這種加工是模式化的，也就是程序是怎么編寫的，加工也就怎么進(jìn)行。如果在加工中存在問題，機(jī)床仍然會(huì)“忠實(shí)”的執(zhí)行程序，即使發(fā)生加工事故也不會(huì)事先自我停止。

3.3.2隨著世界化加工的高科技化、高效率化和高質(zhì)量化。加工的要求逐漸上升為數(shù)控系統(tǒng)能夠自我進(jìn)行分析測(cè)量，發(fā)現(xiàn)問題可以及時(shí)處理。而這些要求就需要相關(guān)的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)。而在機(jī)電一體化中，就可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化制造系統(tǒng)。通過制造單元技術(shù)和柔性制造技術(shù)進(jìn)行相關(guān)結(jié)合，可以創(chuàng)造出適應(yīng)現(xiàn)代化自動(dòng)化的生產(chǎn)模式。這可以為數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)制造敏捷化、制造智能化、制造自動(dòng)化提供有利條件。

篇9

裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國(guó)防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說過“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別，不在于生產(chǎn)什么，而在于怎樣生產(chǎn)，用什么勞動(dòng)資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國(guó)家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對(duì)我國(guó)實(shí)行封鎖和限制政策。總之，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域：(1)機(jī)械制造技術(shù)；(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù)；(3)自動(dòng)控制技術(shù)；(4)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)；(5)傳感器技術(shù)；(6)軟件技術(shù)等。

1數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨勢(shì)。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面［1～4］。

1．1高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢(shì)

效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)（CIRP）將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。

在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬(wàn)輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對(duì)這些筋、壁進(jìn)行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來替代多個(gè)零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。

從EMO2001展會(huì)情況來看，高速加工中心進(jìn)給速度可達(dá)80m/min，甚至更高，空運(yùn)行速度可達(dá)100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國(guó)的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。美國(guó)CINCINNATI公司的HyperMach機(jī)床進(jìn)給速度最大達(dá)60m/min，快速為100m/min，加速度達(dá)2g，主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)60000r/min。加工一薄壁飛機(jī)零件，只用30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h，在普通銑床加工需8h；德國(guó)DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達(dá)12*!000r/mm和1g。

在加工精度方面，近10年來，普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級(jí)加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(jí)(0.01μm)。

在可靠性方面，國(guó)外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6000h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。

為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。

1.25軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展

采用5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。

當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。

在EMO2001展會(huì)上，新日本工機(jī)的5面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，可實(shí)現(xiàn)4個(gè)垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國(guó)DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動(dòng)加工，可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。

1.3智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)

21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。

為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國(guó)家對(duì)開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，如美國(guó)的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、歐共體的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController)，中國(guó)的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。

網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國(guó)際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國(guó)內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，如在EMO2001展中，日本山崎馬扎克（Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”（智能生產(chǎn)控制中心，簡(jiǎn)稱CPC)；日本大隈（Okuma）機(jī)床公司展出“ITplaza”（信息技術(shù)廣場(chǎng)，簡(jiǎn)稱IT廣場(chǎng))；德國(guó)西門子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment（開放制造環(huán)境，簡(jiǎn)稱OME）等，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。

1.4重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立

1.4.1關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)規(guī)范

如前所述，開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性，美國(guó)、歐共體和日本等國(guó)紛紛實(shí)施戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃，并進(jìn)行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3個(gè)最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計(jì)劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個(gè)新的變革時(shí)期的來臨。我國(guó)在2000年也開始進(jìn)行中國(guó)的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。

1.4.2關(guān)于數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢(shì)。數(shù)控技術(shù)誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標(biāo)準(zhǔn)，即采用G，M代碼描述如何（how）加工，其本質(zhì)特征是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。為此，國(guó)際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過程，乃至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。

STEP-NC的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命，對(duì)于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個(gè)制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。首先，STEP-NC提出一種嶄新的制造理念，傳統(tǒng)的制造理念中，NC加工程序都集中在單個(gè)計(jì)算機(jī)上。而在新標(biāo)準(zhǔn)下，NC程序可以分散在互聯(lián)網(wǎng)上，這正是數(shù)控技術(shù)開放式、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的方向。其次，STEP-NC數(shù)控系統(tǒng)還可大大減少加工圖紙（約75％）、加工程序編制時(shí)間（約35％）和加工時(shí)間（約50％）。

目前，歐美國(guó)家非常重視STEP-NC的研究，歐洲發(fā)起了STEP-NC的IMS計(jì)劃(1999.1.1～2001.12.31)。參加這項(xiàng)計(jì)劃的有來自歐洲和日本的20個(gè)CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。美國(guó)的STEPTools公司是全球范圍內(nèi)制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的開發(fā)者，他已經(jīng)開發(fā)了用作數(shù)控機(jī)床加工信息交換的超級(jí)模型(SuperModel)，其目標(biāo)是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過程。目前這種新的數(shù)據(jù)交換格式已經(jīng)在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數(shù)控系統(tǒng)的原型樣機(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證。

2對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本估計(jì)

我國(guó)數(shù)控技術(shù)起步于1958年，近50年的發(fā)展歷程大致可分為3個(gè)階段：第一階段從1958年到1979年，即封閉式發(fā)展階段。在此階段，由于國(guó)外的技術(shù)封鎖和我國(guó)的基礎(chǔ)條件的限制，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國(guó)家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期，即引進(jìn)技術(shù)，消化吸收，初步建立起國(guó)產(chǎn)化體系階段。在此階段，由于改革開放和國(guó)家的重視，以及研究開發(fā)環(huán)境和國(guó)際環(huán)境的改善，我國(guó)數(shù)控技術(shù)的研究、開發(fā)以及在產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。第三階段是在國(guó)家的“八五”的后期和“九五”期間，即實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的研究，進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)階段。在此階段，我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。在“九五”末期，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)50％，配國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)（普及型）也達(dá)到了10％。

縱觀我國(guó)數(shù)控技術(shù)近50年的發(fā)展歷程，特別是經(jīng)過4個(gè)5年計(jì)劃的攻關(guān)，總體來看取得了以下成績(jī)。

a.奠定了數(shù)控技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)。我國(guó)現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)、數(shù)控主機(jī)、專機(jī)及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù)，其中大部分技術(shù)已具備進(jìn)行商品化開發(fā)的基礎(chǔ)，部分技術(shù)已商品化、產(chǎn)業(yè)化。

b.初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。在攻關(guān)成果和部分技術(shù)商品化的基礎(chǔ)上，建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠。蘭州電機(jī)廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)生產(chǎn)廠以及北京第一機(jī)床廠、濟(jì)南第一機(jī)床廠等若干數(shù)控主機(jī)生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。

c.建立了一支數(shù)控研究、開發(fā)、管理人才的基本隊(duì)伍。

雖然在數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但我們也要清醒地認(rèn)識(shí)到，我國(guó)高端數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)，尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)水平現(xiàn)狀與我國(guó)的現(xiàn)實(shí)需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國(guó)的發(fā)展速度很快，但橫向比（與國(guó)外對(duì)比）不僅技術(shù)水平有差距，在某些方面發(fā)展速度也有差距，即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術(shù)水平差距有擴(kuò)大趨勢(shì)。從國(guó)際上來看，對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計(jì)大致如下。

a.技術(shù)水平上，與國(guó)外先進(jìn)水平大約落后10～15年，在高精尖技術(shù)方面則更大。

b.產(chǎn)業(yè)化水平上，市場(chǎng)占有率低，品種覆蓋率小，還沒有形成規(guī)模生產(chǎn)；功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低；外觀質(zhì)量相對(duì)差；可靠性不高，商品化程度不足；國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng)，用戶信心不足。

c.可持續(xù)發(fā)展的能力上，對(duì)競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)、工程化能力較弱；數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域拓展力度不強(qiáng)；相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究、制定滯后。

分析存在上述差距的主要原因有以下幾個(gè)方面。

a.認(rèn)識(shí)方面。對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)程艱巨性、復(fù)雜性和長(zhǎng)期性的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足；對(duì)市場(chǎng)的不規(guī)范、國(guó)外的封鎖加扼殺、體制等困難估計(jì)不足；對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平及能力分析不夠。

b.體系方面。從技術(shù)的角度關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時(shí)候多，從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時(shí)候少；沒有建立完整的高質(zhì)量的配套體系、完善的培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系。

c.機(jī)制方面。不良機(jī)制造成人才流失，又制約了技術(shù)及技術(shù)路線創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新，且制約了規(guī)劃的有效實(shí)施，往往規(guī)劃理想，實(shí)施困難。

d.技術(shù)方面。企業(yè)在技術(shù)方面自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，核心技術(shù)的工程化能力不強(qiáng)。機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)落后，水平較低，數(shù)控系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)研究不夠。

3對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考

3.1戰(zhàn)略考慮

我國(guó)是制造大國(guó)，在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移，即要掌握先進(jìn)制造核心技術(shù)，否則在新一輪國(guó)際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，我國(guó)制造業(yè)將進(jìn)一步“空芯”。我們以資源、環(huán)境、市場(chǎng)為代價(jià)，交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟(jì)格局中的國(guó)際“加工中心”和“組裝中心”，而非掌握核心技術(shù)的制造中心的地位，這樣將會(huì)嚴(yán)重影響我國(guó)現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。

我們應(yīng)站在國(guó)家安全戰(zhàn)略的高度來重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問題，首先從社會(huì)安全看，因?yàn)橹圃鞓I(yè)是我國(guó)就業(yè)人口最多的行業(yè)，制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平，而且還可緩解我國(guó)就業(yè)的壓力，保障社會(huì)的穩(wěn)定；其次從國(guó)防安全看，西方發(fā)達(dá)國(guó)家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國(guó)家的戰(zhàn)略物質(zhì)，對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)禁運(yùn)和限制，“東芝事件”和“考克斯報(bào)告”就是最好的例證。

3.2發(fā)展策略

從我國(guó)基本國(guó)情的角度出發(fā)，以國(guó)家的戰(zhàn)略需求和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以提高我國(guó)制造裝備業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標(biāo)，用系統(tǒng)的方法，選擇能夠主導(dǎo)21世紀(jì)初期我國(guó)制造裝備業(yè)發(fā)展升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開發(fā)的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。

強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主，以整機(jī)（如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、典型數(shù)字化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等）帶動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點(diǎn)解決數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件（數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機(jī)、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等）的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問題。沒有規(guī)模就不會(huì)有高可靠性的產(chǎn)品；沒有規(guī)模就不會(huì)有價(jià)格低廉而富有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品；當(dāng)然，沒有規(guī)模中國(guó)的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。

在高精尖裝備研發(fā)方面，要強(qiáng)調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研以及最終用戶的緊密結(jié)合，以“做得出、用得上、賣得掉”為目標(biāo)，按國(guó)家意志實(shí)施攻關(guān)，以解決國(guó)家之急需。

在競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)方面，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)研究開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品，為我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

［1］中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)行業(yè)發(fā)展部.CIMT2001巡禮［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng)，2001(3)：18-20.

［2］梁訓(xùn)王宣,周延佑.機(jī)床技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng)，2001(3)：21-28.

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【關(guān)鍵詞】專業(yè)調(diào)研；數(shù)控技術(shù)；專業(yè)建設(shè)；職業(yè)分析；課程設(shè)置

一、行業(yè)企業(yè)人才需求調(diào)研

1.行業(yè)企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)及其專業(yè)群主要服務(wù)產(chǎn)業(yè)的機(jī)械裝備制造業(yè)一直是江蘇省的支柱產(chǎn)業(yè)，而江蘇省的機(jī)械裝備產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期以來一直具有較強(qiáng)的制造和配套能力。目前，江蘇省“十二五”規(guī)劃的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)高端裝備制造業(yè)。

在市場(chǎng)需求的拉動(dòng)下，我國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的旺盛需求仍將保持高速增長(zhǎng)，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到37.4%。數(shù)控機(jī)床已成為機(jī)床消費(fèi)的主流，十二五期間我國(guó)將持續(xù)投入，且力度加大，每年重大專項(xiàng)將帶動(dòng)資金投入100億以上。不僅帶動(dòng)了我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床及其數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件的市場(chǎng)發(fā)展，也為國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠商不斷發(fā)展自己的技術(shù)，擴(kuò)大市場(chǎng)提供了極好的機(jī)遇。

為此，職業(yè)技術(shù)學(xué)校開設(shè)的《數(shù)控技術(shù)應(yīng)用》專業(yè)正是適應(yīng)了全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才的客觀需求。

2.行業(yè)企業(yè)的人才結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀和對(duì)高技能人才需求分析

我省未來制造業(yè)將日趨國(guó)際化，高科技、高質(zhì)量、高效能將成為未來企業(yè)的基本特征，新產(chǎn)品的制造將會(huì)依賴于新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的運(yùn)用。技能人才的技能適應(yīng)性也必須從簡(jiǎn)單工種到復(fù)雜工種、從單一工種到交叉復(fù)合工種、從單一的機(jī)械化到機(jī)電一體化、從手工操作到計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)控制。為了迎戰(zhàn)電子時(shí)代的到來，我市的許多企業(yè)正在逐步引進(jìn)一流的先進(jìn)設(shè)備，如加工中心、數(shù)控車床等。要駕馭這些先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，要求技能人才具有一崗多職、一專多能的綜合能力，如計(jì)算機(jī)操作技能，工藝設(shè)備能力、CAD、CAM操作技術(shù)、外語(yǔ)水平等。

我們組織力量實(shí)地走訪了省內(nèi)地區(qū)幾家大型國(guó)有企業(yè)、外資企業(yè)、股份制企業(yè)以及民營(yíng)企業(yè)。分別調(diào)研了無錫透平葉片有限公司、無錫海天機(jī)械有限公司、卡特彼勒（中國(guó)）機(jī)械部件有限公司、鐵姆肯（無錫）軸承有限公司、博世汽車柴油系統(tǒng)股份有限公司、太倉(cāng)直塘通港機(jī)械廠、海瑞恩精密技術(shù)（太倉(cāng)）有限公司、高邁特精密刀具（太倉(cāng)）有限公司、無錫國(guó)盛精密模具有限公司、無錫德士瑪射機(jī)械有限公司、無錫五洋賽德壓縮機(jī)有限公司、一汽解放汽車有限公司無錫柴油機(jī)，通過對(duì)職業(yè)素質(zhì)方面、能力結(jié)構(gòu)方面、專業(yè)技能結(jié)構(gòu)方面等的調(diào)研，獲悉數(shù)控技術(shù)人才今后還會(huì)有較大需求。高層次技術(shù)人才將成為各企業(yè)爭(zhēng)奪的對(duì)象，對(duì)社會(huì)需求現(xiàn)代制造技術(shù)領(lǐng)域高層次人才的前景十分看好。

二、人才培養(yǎng)方案制訂或修改的建議

1.對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的建議

本專業(yè)培養(yǎng)掌握數(shù)控加工現(xiàn)代制造技術(shù)必備的基礎(chǔ)理論、專門知識(shí)和相關(guān)設(shè)備的操作技能，具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力，德智體美全面發(fā)展，適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)需要，面向數(shù)控設(shè)備操作、數(shù)控程序編制、加工質(zhì)量檢驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)一線的應(yīng)用型高技能人才。為此應(yīng)加強(qiáng)校企合作，打造“訂單式”人才培養(yǎng)模式，職業(yè)教育走校企合作的道路，有利于提高數(shù)控人才培養(yǎng)的針對(duì)性，實(shí)現(xiàn)學(xué)校和企業(yè)的“雙贏”。企業(yè)的需求是職業(yè)院校確定數(shù)控人才培養(yǎng)目標(biāo)的根本依據(jù)。職業(yè)教育只有面向市場(chǎng)，以就業(yè)為導(dǎo)向，才會(huì)有出路。學(xué)校根據(jù)公司提出的培養(yǎng)目標(biāo)，針對(duì)企業(yè)實(shí)際需要培養(yǎng)畢業(yè)生，在畢業(yè)生學(xué)完規(guī)定的課程后，最后半學(xué)年雙方在師資、教學(xué)資源上進(jìn)行共享，學(xué)生全方位接觸公司的數(shù)控產(chǎn)品，進(jìn)行實(shí)際操作。這部分學(xué)生在公司工作后，上手很快，立即可走上工作崗位，很快顯示出很強(qiáng)的適應(yīng)性。

2.對(duì)課程設(shè)置的建議

（1）理論課程綜合化

設(shè)置綜合課程，將平行的理論學(xué)科、實(shí)驗(yàn)學(xué)科和實(shí)訓(xùn)學(xué)科的有關(guān)內(nèi)容相互關(guān)聯(lián)地結(jié)合在一起，使其在進(jìn)度上、相關(guān)內(nèi)容上能密切配合，如《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程綜合為機(jī)械制造概述、鉗工技術(shù)基礎(chǔ)、車工技術(shù)基礎(chǔ)、銑工技術(shù)基礎(chǔ)、其他機(jī)械加工常識(shí)、機(jī)械裝配常識(shí)、機(jī)械制造綜合訓(xùn)練等7個(gè)單元，每個(gè)單元都配套進(jìn)行相關(guān)工種的技能培訓(xùn)；減少學(xué)科數(shù)量，對(duì)利用有限的學(xué)時(shí)產(chǎn)生好的教學(xué)效果更為有效。采取綜合學(xué)科可以密切幾門學(xué)科內(nèi)容之間的聯(lián)系，加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性；大大壓縮理論課講授學(xué)時(shí)，由于課時(shí)少，學(xué)科的有關(guān)內(nèi)容揉合在一起，該課程的應(yīng)用專業(yè)進(jìn)一步拓寬。

（2）實(shí)踐課程模塊化

“寬基礎(chǔ)、活模塊”課程模式中的“活模塊”是在課程結(jié)構(gòu)最后階段提供模塊化設(shè)計(jì)，教學(xué)內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)要面向數(shù)控加工技術(shù)職業(yè)群，根據(jù)一個(gè)或幾個(gè)實(shí)際需要強(qiáng)化技能知識(shí)作為主要參考設(shè)置模塊。如設(shè)置數(shù)控車模塊、數(shù)控銑模塊、數(shù)控加工中心模塊、CAD/CAM模塊。每個(gè)模塊都項(xiàng)目化，包含了數(shù)控機(jī)床操作、工量刃具的使用、相關(guān)圖樣識(shí)讀、加工工藝編制、材料特性檢測(cè)等項(xiàng)目，徹底改變理論、實(shí)踐教學(xué)分離的傳統(tǒng)教學(xué)方法，課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容既能保證理論實(shí)踐一體化等先進(jìn)教學(xué)方法的實(shí)施，從而保證了理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)銜接，又可為全面客觀地評(píng)價(jià)教學(xué)質(zhì)量提供操作平臺(tái)。本專業(yè)的課程設(shè)置為必修課（含公共課和專業(yè)核心教學(xué)與訓(xùn)練項(xiàng)目）、選修課、企業(yè)實(shí)習(xí)三部分。

3.對(duì)教學(xué)模式改革的建議

在經(jīng)歷了人才培養(yǎng)方案模式變革、課程標(biāo)準(zhǔn)修訂之后，課程改革在課程內(nèi)容確定、課堂教學(xué)模式等方面受制于班級(jí)學(xué)生數(shù)、教師教學(xué)能力、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件等多種因素，目前應(yīng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性推進(jìn)措施。應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大理實(shí)一體化課程的開設(shè)比例，實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法、實(shí)行模塊化教學(xué)法。改革現(xiàn)有的教學(xué)評(píng)價(jià)體系，探索綜合性教學(xué)評(píng)價(jià)方式，完善相應(yīng)地教學(xué)評(píng)價(jià)體系，健全專業(yè)建設(shè)管理機(jī)制，建立多元化的評(píng)價(jià)體制探索“學(xué)分制”的教學(xué)管理模式。根據(jù)行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，在教學(xué)中及時(shí)引進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)，有效地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展的能力。

4.對(duì)專業(yè)師資配置及任職要求的建議

目前本專業(yè)教師隊(duì)伍在數(shù)量和質(zhì)量上存在不足，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

專業(yè)教師個(gè)體之間能力發(fā)展不平衡，骨干教師數(shù)量不能滿足專業(yè)建設(shè)、課程開發(fā)、技術(shù)培訓(xùn)、產(chǎn)學(xué)研等專業(yè)發(fā)展重點(diǎn)方向的需要；專業(yè)教師職稱建設(shè)不能滿足五年制高職專業(yè)建設(shè)的需要；專業(yè)教師數(shù)量，特別是實(shí)訓(xùn)教師數(shù)量不足。

因此應(yīng)借助名師工作室、導(dǎo)師制、教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)、青藍(lán)工程等多種形式，提高專業(yè)教師師資隊(duì)伍建設(shè)效率，提升專業(yè)教師專業(yè)建設(shè)、課程開發(fā)，教科研、產(chǎn)學(xué)研能力；

加強(qiáng)“雙師型”師資隊(duì)伍的建設(shè)。培養(yǎng)具有綜合工程實(shí)踐能力的“雙師型”教師，真正搞好“工程師、教師”型的“雙師型”師資隊(duì)伍建設(shè)。安排教師深入企業(yè)一線學(xué)習(xí)企業(yè)高新設(shè)備的操作、工藝分析、設(shè)備故障診斷和排除等知識(shí)和技能，使教師構(gòu)建實(shí)實(shí)在在的“四新”能力結(jié)構(gòu)；積極引進(jìn)企業(yè)一線具有豐富現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)、組織能力較強(qiáng)的工程師充實(shí)教師隊(duì)伍，調(diào)整教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，把企業(yè)最新的技術(shù)、方法、知識(shí)和工藝帶到學(xué)校教育教學(xué)中來。從而確保職業(yè)學(xué)校教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)的零距離接軌，確保職業(yè)學(xué)校專業(yè)教學(xué)的先進(jìn)性。

5.對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)資源配置的建議

各學(xué)校實(shí)訓(xùn)資源配置情況有所不同，一些學(xué)校的數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)還是以數(shù)控車床為主，銑床為輔，其比例大約是10比1～2左右，隨著先進(jìn)制造方法的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的加工方法受到挑戰(zhàn)。數(shù)控車削加工將不再是金屬切削的主要方法，而適合模具制造的數(shù)控銑床（加工中心）會(huì)越來越多。再次，CAD/CAM的發(fā)展使三維設(shè)計(jì)廣泛應(yīng)用于實(shí)際加工，特別是應(yīng)用于模具制造中，數(shù)控銑床與CAD/CAM的無縫對(duì)接把模具制造推向前所未有的嶄新時(shí)代。企業(yè)對(duì)數(shù)控銑床（加工中心）的需求量明顯上升，熟練其操作、能編程、懂調(diào)試、會(huì)維修的復(fù)合型人才備受青睞。

鑒于以上原因，作為培養(yǎng)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用人才的職業(yè)技術(shù)院校，應(yīng)逐步加大數(shù)控銑床在數(shù)控實(shí)訓(xùn)設(shè)備中的比例，將實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)由原來的數(shù)控車床為主的兩軸聯(lián)動(dòng)加工，逐步過渡到以數(shù)控銑床（加工中心）為主的三軸聯(lián)動(dòng)加工，這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生將更符合社會(huì)的需求。

在選擇數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)時(shí)，可以選擇一定量的FANUC—Oi和SIEMENS—802系列系統(tǒng)，同時(shí)也要考慮選擇一定量的其他系統(tǒng)，特別是開放式數(shù)控系統(tǒng)，盡量做到合理配置，既有經(jīng)濟(jì)型、普通型，又有少量高檔型?？紤]到學(xué)校主要是用于培訓(xùn)和教學(xué)，對(duì)機(jī)床的精度要求不高，為了緩解資金壓力，一般應(yīng)盡量選擇國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床。