高檔數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢范文
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第1篇
數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床裝備的核心關(guān)鍵部件。特別是對于國防工業(yè)急需的高檔數(shù)控機(jī)床，高檔數(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，而國外對我國至今仍封鎖限制，成為制約我國高檔數(shù)控機(jī)床發(fā)展的瓶頸。
21世紀(jì)將是我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的黃金時期，國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展將進(jìn)一步拉動數(shù)控機(jī)床的市場需求。預(yù)計2010年國內(nèi)市場數(shù)控機(jī)床需求將達(dá)10萬臺以上，40％以上為中高檔型，消費(fèi)將達(dá)到60-70億美元，將為國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造廣闊的市場空間。
二、我國數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)市場的現(xiàn)狀
（一）數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的市場細(xì)分
我國數(shù)控系統(tǒng)分為三種型級，即經(jīng)濟(jì)型、普及型和高級型。這是根據(jù)我國當(dāng)前市場需求的實際情況，按技術(shù)應(yīng)用不同領(lǐng)域和復(fù)雜程度進(jìn)行的階段性標(biāo)準(zhǔn)來劃分的。
在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)中，國產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)由于適應(yīng)我國用戶的實際使用水平和機(jī)床制造企業(yè)數(shù)控技術(shù)配套要求，得到了廣大用戶的認(rèn)同，已形成了規(guī)模優(yōu)勢，目前約占到我國整個數(shù)控系統(tǒng)市場的60%左右。
國產(chǎn)普及型數(shù)控系統(tǒng)市場占有率不斷提高，但外國品牌依然占領(lǐng)國內(nèi)市場。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，我國逐步形成了以航天數(shù)控集團(tuán)、機(jī)電集團(tuán)、華中數(shù)控、藍(lán)天數(shù)控等以生產(chǎn)普及型數(shù)控系統(tǒng)為主的國有企業(yè)，以及北京-法那科、西門子數(shù)控（南京）有限公司等合資企業(yè)的基本力量。從技術(shù)水平上比較，國產(chǎn)普及型數(shù)控系統(tǒng)的功能、性能并不差，價格和服務(wù)方面還有較大優(yōu)勢，可靠性與國外系統(tǒng)的差距也已顯著縮小，但依然是國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)最難開拓的市場領(lǐng)域。
在高檔數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)與國外相比，確實還存在比較大的差距。雖然國產(chǎn)五軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)上已經(jīng)取得了一定突破，但功能還不夠完善，在實際應(yīng)用中驗證還不全面。國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的差距，還表現(xiàn)在產(chǎn)品的系列化不全，如伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動從小到大各種規(guī)格，國外都有，而我們的規(guī)格有限；在高速（快速進(jìn)給速度40米/分以上）、高精（分辨率0.1微米以下）、多通道數(shù)控系統(tǒng)的功能、性能上，國產(chǎn)系統(tǒng)與國外系統(tǒng)有較大差距。我國進(jìn)口的數(shù)控系統(tǒng)基本為德國西門子（SIMENS）和日本法那科（FANUC）兩家公司所壟斷，這兩家公司在世界市場的占有率超過80%。在國內(nèi)尚無自主知識產(chǎn)權(quán)高端數(shù)控系統(tǒng)替代的前提下，西門子和發(fā)那科擁有絕對的價格優(yōu)勢。加上高性能數(shù)控系統(tǒng)具有超越經(jīng)濟(jì)價值的戰(zhàn)略意義，發(fā)達(dá)國家對出口我國的數(shù)控系統(tǒng)始終有所限制，甚至像五軸聯(lián)動以上的高性能數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品絕對禁止向我國出口。
（二）我國數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)
國家“十二五”期間的目標(biāo)是：建立起比較完備的數(shù)控系統(tǒng)自主創(chuàng)新體系，具有自主設(shè)計、開發(fā)和成套生產(chǎn)能力，使我國高檔數(shù)控系統(tǒng)總體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。創(chuàng)建國產(chǎn)自主品牌產(chǎn)品，普及型數(shù)控系統(tǒng)市場占有率達(dá)70%以上，具有較強(qiáng)的國際競爭能力；國產(chǎn)高檔系統(tǒng)市場占有率達(dá)到50%以上，主要品種基本實現(xiàn)自給，推動裝備制造業(yè)現(xiàn)代化。
結(jié)合我國數(shù)控系統(tǒng)市場與數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，不難看出，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)市場已趨于飽和，且競爭相當(dāng)激烈，由于技術(shù)水平相差不大，因此多為價格競爭。在普及型數(shù)控系統(tǒng)市場已逐步形成幾家大企業(yè)的壟斷現(xiàn)象，并且國外數(shù)控系統(tǒng)已在市場上占統(tǒng)治地位，很難進(jìn)入。而在國內(nèi)，高檔數(shù)控系統(tǒng)目前只占整個數(shù)控系統(tǒng)的約2%，市場前景相當(dāng)廣闊，雖然目前大部分的高檔數(shù)控系統(tǒng)是國外產(chǎn)品，但依然有大片市場等待開發(fā)。競爭機(jī)會是平等的，并且有國家政策的支持與鼓勵，數(shù)控系統(tǒng)廠商只有抓住這一契機(jī)，才能不斷發(fā)展自己的技術(shù)，擴(kuò)大市場，為國家高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
三、高檔數(shù)控系統(tǒng)市場需求分析
（一）高檔數(shù)控系統(tǒng)的市場應(yīng)用
高檔數(shù)控系統(tǒng)可以應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)，也可以對原有的數(shù)控機(jī)床或非數(shù)控機(jī)床進(jìn)行系統(tǒng)升級、改造。其具體的應(yīng)用市場為機(jī)電行業(yè)，包括機(jī)械、電子、汽車、航空、航天、輕工、紡織、冶金、煤炭、郵電、船舶等。另外，航空航天、船舶制造、大型電站設(shè)備、石化和冶金設(shè)備、汽車制造等都是我國機(jī)床業(yè)的下游產(chǎn)業(yè)，都離不開高檔機(jī)床，為機(jī)床業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間。
（二）數(shù)控機(jī)床市場的現(xiàn)狀
數(shù)控機(jī)床是利用硬件和軟件相結(jié)合，是以電子控制為主的機(jī)電一體化機(jī)床，充分利用了微電子、計算機(jī)技術(shù)等高端技術(shù)。我國數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠共有100多家，其中能批量生產(chǎn)的企業(yè)有42家(國有企業(yè)30家，民營企業(yè)5家，合資、獨(dú)資企業(yè)7家)，平均年產(chǎn)量40-50臺，幾家重點企業(yè)年產(chǎn)量可達(dá)400-700臺。
1、國內(nèi)市場需求。我國數(shù)控機(jī)床20世紀(jì)80年代以來有了迅速發(fā)展，平均年產(chǎn)量增長20%以上；數(shù)控機(jī)床市場消費(fèi)量從1990年的2588臺增長至1996年的18000臺；目前已是世界數(shù)控機(jī)床第三進(jìn)口大國。進(jìn)入90年代以來，我國數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)都經(jīng)歷了結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變機(jī)制的艱苦磨礪過程。由于市場結(jié)構(gòu)的變化，使得1997年數(shù)控機(jī)床市場消費(fèi)量下降到14329臺。同時由于進(jìn)口減少，國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床市場占有率上升到45.9%；正是由于結(jié)構(gòu)的變化，才有可能形成產(chǎn)量下降、市場占有率提高的局面。近期，國家為擴(kuò)大內(nèi)需，通過加大技改投資和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資的措施來拉動國內(nèi)市場消費(fèi)。在各個主要市場看，轎車、重型汽車等重要車型的銷售量從東向西逐步擴(kuò)展，轎車個人購買已成為主流。這些行業(yè)的發(fā)展帶動了機(jī)床工具的需求。其次是軍工等需求穩(wěn)步上升，在航空、兵器等領(lǐng)域，改造將繼續(xù)增加，設(shè)備需求將進(jìn)一步深化和擴(kuò)大。民營企業(yè)將進(jìn)一步滲透到制造業(yè)和輕工業(yè)，其技術(shù)水平和加工能力的提高依賴于裝備的改善。處于“十一五”執(zhí)行期的高峰，國家重點項目、重點工程、重點任務(wù)全面鋪開，市場需求呈現(xiàn)出較高的增長，進(jìn)一步拉動企業(yè)的技術(shù)改造和設(shè)備更新。近年啟動和續(xù)建的重大工程有：三峽右岸的發(fā)電機(jī)組的制造，西氣東輸中段的全面開工及沿線各省、市的引進(jìn)工程，南水北調(diào)工程，北京、上海、武漢、天津、重慶、長沙等大、中城市的地鐵、輕軌工程、大化肥、大空分、西電東送等工程都會對相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來市場的需求，而這些產(chǎn)業(yè)直接或間接都會使機(jī)床工具行業(yè)的市場增加份額和力度，為我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來新的市場機(jī)遇。
2、國際市場需求。從近幾年我國機(jī)床出口統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，數(shù)控機(jī)床的出口量和出口平均單價逐年上升，國際機(jī)床市場的消費(fèi)主流是數(shù)控機(jī)床，目前世界數(shù)控機(jī)床消費(fèi)趨勢已從初期以數(shù)控電加工機(jī)床、數(shù)控車床、數(shù)控銑床為主轉(zhuǎn)向以加工中心、專用數(shù)控機(jī)床、成套設(shè)備為主，這正是我國機(jī)床行業(yè)的弱項。“八五”期間，我國機(jī)床工具產(chǎn)品出口開始向全方位、多元化發(fā)展。近幾年機(jī)床出口多元化發(fā)展趨勢更加明顯，由于受東南亞金融危機(jī)的影響，1998年我國東南亞出口額大幅降低，但同時開始向南美、中東、荷蘭擴(kuò)展，對英國、加拿大出口額也較1996年大幅度提高。美、歐、亞是目前我國機(jī)床產(chǎn)品出口的主要市場，占我國出口份額依次為1/4、1/5、1/6。在2005年的世界十大機(jī)床消費(fèi)國（地區(qū)）中，只有我國臺灣和意大利的機(jī)床消費(fèi)額是負(fù)增長和零增長，其余都是正增長。2005年我國的機(jī)床消費(fèi)額高達(dá)109億美元，高出第2位的日本33.7億美元，連續(xù)四年名列世界首位。世界機(jī)床市場整體消費(fèi)的增加同時預(yù)示了數(shù)控機(jī)床市場的市場容量不斷增加，為高檔數(shù)控系統(tǒng)提供了廣闊的市場投放空間。
四、市場規(guī)模預(yù)算
由于機(jī)床下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資連續(xù)幾年快速增長，國內(nèi)機(jī)電產(chǎn)品市場需求年均增長30％，根據(jù)數(shù)控機(jī)床市場的預(yù)計，未來5年我國數(shù)控機(jī)床需求的年均增速在30％以上。
雖然國內(nèi)市場對數(shù)控機(jī)床的需求很大，但對高檔數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)和消費(fèi)需求依然處于低水平，從2004年的數(shù)據(jù)看，高檔數(shù)控系統(tǒng)占整個數(shù)控系統(tǒng)的產(chǎn)量比例為1.5%，比2002年上升了1個百分點。
另外，由于技術(shù)等方面的原因，國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的市場占有率非常小，2006年，國外公司在我國銷售高檔數(shù)控系統(tǒng)約占市場份額的99.5％。這就要求國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)廠商必須生產(chǎn)質(zhì)量可靠，價格適中的高檔數(shù)控系統(tǒng)，才能與強(qiáng)勁的外國企業(yè)競爭.根據(jù)市場分析，可以做出未來五年我國高檔數(shù)控系統(tǒng)市場規(guī)模預(yù)測如表1所示。
五、結(jié)論與建議
隨著市場需求的不斷擴(kuò)大，科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，21世紀(jì)將成為我國發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的絕佳時期，提高我國數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)性和競爭力將大力推動我國制造業(yè)的發(fā)展，這將是政府與企業(yè)共同努力的結(jié)果。
在政府政策方面，應(yīng)充分利用國防軍工行業(yè)與機(jī)床制造行業(yè)的合作平臺，率先在軍工行業(yè)推廣使用自主化的高檔數(shù)控系統(tǒng)。優(yōu)先立項支持選用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的首臺首套高端數(shù)控機(jī)床裝備的研制，并在項目中分配專門經(jīng)費(fèi)支持所配套的高檔數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)，推動自主研發(fā)的高檔數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用驗證和市場推廣。在使用財政性資金采購數(shù)控機(jī)床的項目中，標(biāo)書中不要指定國外系統(tǒng)，給國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品建立公平的市場競爭機(jī)制。在滿足同等的條件下，應(yīng)優(yōu)先選用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品。同時，支持?jǐn)?shù)控系統(tǒng)廠、數(shù)控機(jī)床廠和職業(yè)院校建立“數(shù)控技術(shù)培訓(xùn)與服務(wù)中心”，為數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)者培訓(xùn)操作使用、工藝編程、維護(hù)維修人員。另外，政府也可以在技術(shù)改革、稅收和金融政策等方面給予扶持，增強(qiáng)高檔數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)綜合實力。
在企業(yè)自身方面，應(yīng)加大在高檔數(shù)控系統(tǒng)、全數(shù)字交流伺服驅(qū)動等核心關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)，走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路，集我國家的財力支持建立由研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)、系統(tǒng)廠組成的技術(shù)聯(lián)盟和研發(fā)平臺，共同開展數(shù)控系統(tǒng)共性與關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，加速制訂下一代高檔數(shù)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)的規(guī)范和協(xié)議及相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并在國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)內(nèi)推廣和共享，實現(xiàn)我國數(shù)控廠商的共同發(fā)展。
總之，國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展關(guān)系到我國的產(chǎn)業(yè)安全和國防安全，加速產(chǎn)業(yè)化步伐，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，加快高檔數(shù)控機(jī)床及其功能部件的研發(fā)和市場開拓，提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量，提高競爭力是我國高檔數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品的努力方向，我們相信在國家的政策和措施的支持下，在全行業(yè)自身的不斷努力下，高檔數(shù)控系統(tǒng)一定會有更好的發(fā)展。
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第2篇
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；數(shù)控技術(shù)；發(fā)展趨勢；概況
0 引言
數(shù)控技術(shù)是每個國家先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志，國家綜合國力的提高和國防工業(yè)的現(xiàn)代化所必不可少的重要基礎(chǔ)。美國、日本和德國等發(fā)達(dá)國家的數(shù)控機(jī)床和技術(shù)都處于世界先進(jìn)行列， 如日本山崎馬扎克公司開發(fā)出了2種可使用長鏜桿切削工件的復(fù)合加工機(jī)床。德國德馬吉（DMG）公司生產(chǎn)的CTX 310 ECO通用車床其主軸驅(qū)動在無級可調(diào)情況下，轉(zhuǎn)速可達(dá)5000r/min，輸出功率為ll千瓦 。
而我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展比較晚，起步比較慢。在20世紀(jì)50年代末，經(jīng)歷了封閉式開發(fā)階段。在“六五”、“七五”間，通過吸收和引進(jìn)相結(jié)合，于“八五”期間建立國產(chǎn)體系。“九五”期間實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化階段，組建了數(shù)控研發(fā)，數(shù)控生產(chǎn)基地，初步掌握了數(shù)控發(fā)展的技術(shù)，同時培養(yǎng)一批數(shù)控專業(yè)技術(shù)人才，初步形成了國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)規(guī)模，開拓了國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)市場。如圖1所示為我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)銷售情況分布圖。其規(guī)模較大生產(chǎn)公司有華中數(shù)控、廣州數(shù)控和航天數(shù)控等具有經(jīng)濟(jì)性和普及型的數(shù)控系統(tǒng)及機(jī)床產(chǎn)品。經(jīng)過50多年的大力發(fā)展，其產(chǎn)品和性能大幅度提高，并逐漸在市場上站穩(wěn)腳跟。但高端技術(shù)產(chǎn)品含量比較低，與國外數(shù)控系統(tǒng)差距比較大，對我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還達(dá)不到主導(dǎo)和支撐作用。絕大部分高端數(shù)控產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口，如表1所示是近年來我國數(shù)控機(jī)床進(jìn)出口變化對比表。因此大力發(fā)展國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)對我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國防的進(jìn)步和綜合國力水平的提高具有極為重要的作用。
1 數(shù)控機(jī)床與技術(shù)簡介
1.1 數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)組成
數(shù)字控制（Numerical Control ）是一種借助數(shù)字、字符或其它符號對某一加工過程進(jìn)行可編程控制的自動化方法。而數(shù)控技術(shù)（Numerical Control Technology）就是采用數(shù)字控制的方法對加工過程實現(xiàn)自動控制的技術(shù)。再將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機(jī)床上就演化為現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床。標(biāo)準(zhǔn)型的數(shù)控機(jī)床通常由數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)和機(jī)床本體這兩大部分組成，如圖2所示。
1.2 數(shù)控機(jī)床及技術(shù)分類
1）按控制系統(tǒng)特點分，主要包括點位控制、直線控制和輪廓控制數(shù)控機(jī)床。其中，點位控制數(shù)控機(jī)床只要控制移動部件的終點位置，對運(yùn)動軌跡不作要求；直線控制數(shù)控機(jī)床不僅控制兩點間準(zhǔn)確位置，還要控制其移動速度和軌跡；輪廓控制數(shù)控機(jī)床能夠同時控制兩軸以上的軸，并具有插補(bǔ)功能，同時對運(yùn)動的起、終點，速度和軌跡進(jìn)行精確控制來加工任意形狀的曲線和曲面。
2）按執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方式分，主要包括開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)數(shù)控機(jī)床。其中，開環(huán)數(shù)控機(jī)床無位置反饋系統(tǒng)，加工精度低；半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床帶有位置反饋系統(tǒng)，并安裝在滾珠絲杠或電機(jī)軸上，加工精度較高；閉環(huán)數(shù)控機(jī)床不僅帶有位置反饋系統(tǒng)，而且將其安裝在運(yùn)動部件上，加工精度最高。
3）按工藝用途分，主要包括金屬切削類、金屬成形類和特種加工數(shù)控機(jī)床及其他類型數(shù)控機(jī)床。其中，金屬切削類數(shù)控機(jī)床應(yīng)用最為廣泛，種類最多；金屬成形類數(shù)控機(jī)床最近幾年發(fā)展較快。
4）按數(shù)控機(jī)床的性能分，主要有高、中、低檔三種數(shù)控機(jī)床。
1.3 數(shù)控機(jī)床及技術(shù)特點
數(shù)控機(jī)床作為一種先進(jìn)的自動化機(jī)床，不僅具有較高的自動化程度，而且還具有廣泛的通用性，綜合運(yùn)用了計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、機(jī)械結(jié)構(gòu)和精密測量等最新成就和技術(shù)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工制造、國防軍工產(chǎn)品生產(chǎn)、航空航天、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，其主要特點如下：
1）加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠性高；
2）加工過程無需人工干預(yù)，降低了工人的勞動強(qiáng)度；
3）當(dāng)零件發(fā)生改變時，只需改變數(shù)控程序，即可繼續(xù)加工，節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，提高生產(chǎn)率；
4）能實現(xiàn)多坐標(biāo)的聯(lián)動加工，能加工各種形狀復(fù)雜的零件，加工范圍廣；
5）適應(yīng)性強(qiáng)，適合加工單件和小批量復(fù)雜工件；
6）有利于實現(xiàn)機(jī)械加工的現(xiàn)代化管理。
2 數(shù)控機(jī)床及技術(shù)的發(fā)展概況
數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，中國是世界制造大國，但不是制造強(qiáng)國。創(chuàng)新能力不強(qiáng)，基礎(chǔ)薄弱，主要以低端產(chǎn)品為主，而制造業(yè)的發(fā)展主要依賴于機(jī)床業(yè)的發(fā)展。為此，國家于2005年制定了《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》，同時將“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”確立為16個科技重大專項之一。通過國家計劃支持，在數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)方面取得較大突破，主要表現(xiàn)在如下幾個方面：
1）關(guān)鍵部件的技術(shù)水平和質(zhì)量逐步提高，功能日趨完善，部分零部件的性能指標(biāo)逐步達(dá)到國際先進(jìn)水平。開發(fā)出了高速主軸控制單元、重載導(dǎo)軌、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺、A/C軸數(shù)控銑頭、機(jī)械手和刀庫裝置和數(shù)字化量儀等部件和樣機(jī)，并實現(xiàn)小批量生產(chǎn)規(guī)模。
2）中高檔數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)取得了一定的成果。通過自主研發(fā)與國外合作，在中檔數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)上取得很大進(jìn)展。解決了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和坐標(biāo)聯(lián)動的關(guān)鍵難題，相繼又開發(fā)了伺服驅(qū)動系統(tǒng)，形成了系列化和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
3）中高檔數(shù)控機(jī)床研發(fā)有了較大的突破，在復(fù)合加工、五軸聯(lián)動、高速加工和數(shù)字設(shè)計等方面取得了重大進(jìn)展。
但與國外先進(jìn)發(fā)達(dá)國家相比，差距還很大，還有很長的路要走，其不足主要有以下幾點：
1）自主創(chuàng)新能力還不足，創(chuàng)新成分少，吸收和消化能力差。就目前情況來看，我國只是停留在掌握已有國外的先進(jìn)技術(shù)上和提高國產(chǎn)化率上，沒有形成自主研發(fā)和自主創(chuàng)新能力。要改變這種局面，不僅借助國外的先進(jìn)技術(shù)作引導(dǎo)，還必須增強(qiáng)消化吸收能力，否則會更加依賴于國外技術(shù)。
2）功能部件發(fā)展滯后。由于數(shù)控機(jī)床是由若干功能部件在立柱和床身上進(jìn)行組裝而成。其整體和功能部件之間是相互依賴，相互發(fā)展的，這些功能部件的發(fā)展也在一定程度上限制了數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。
3）產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性不高。進(jìn)口機(jī)床的平均無故障時間約為10，000小時以上，國產(chǎn)為3000-6000小時左右。這種差距在一定程度上影響了國產(chǎn)機(jī)床在市場上的占有率。
4）網(wǎng)絡(luò)化水平和技術(shù)較低。目前應(yīng)用較多的還是NC傳輸、串口通訊技術(shù)和紙帶閱讀器，而遠(yuǎn)程故障排除、集成化和網(wǎng)絡(luò)化水平有限。
5）產(chǎn)品可靠性、服務(wù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量等方面不強(qiáng)。國產(chǎn)機(jī)床的交貨期、服務(wù)和質(zhì)量等方面與國外的著名品牌差距較大，其數(shù)控系統(tǒng)的平均無故障時間差距也很大。另外，服務(wù)體系不完善，快速反應(yīng)能力和成套技術(shù)服務(wù)滿足不了現(xiàn)在的多元化市場要求。
6）高檔數(shù)控機(jī)床的需求量較大。尤其對高端數(shù)控機(jī)床的需求量較大，每年大約有60%的固定資產(chǎn)用于購買機(jī)床。在“十二五”期間，隨著汽車、高鐵、航天工業(yè)、工程機(jī)械等行業(yè)投資增速、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，對中高端數(shù)控機(jī)床需求量將繼續(xù)增大。據(jù)分析，到2020年低中高檔數(shù)控機(jī)床之比將達(dá)到20：60：20，中高檔數(shù)控機(jī)床年需求量在12萬臺左右。
7）體系結(jié)構(gòu)不夠完善和開放。用戶接口不夠完善，少數(shù)開放功能的產(chǎn)品，只停留在試驗和試制階段。
8）創(chuàng)新環(huán)境不完善。我國還未形成有利于企業(yè)創(chuàng)新的競爭環(huán)境，創(chuàng)新動力和創(chuàng)新意識不強(qiáng)。
3 數(shù)控機(jī)床及技術(shù)的發(fā)展趨勢
數(shù)控技術(shù)不僅對傳統(tǒng)的制造業(yè)帶來了巨大的變革，而且成為工業(yè)化的象征。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的逐漸擴(kuò)大，對國際民生的重要行業(yè)產(chǎn)生了極為重要的作用。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及裝備的發(fā)展趨勢來看，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
3.1 高精度化、高速化、高效性、高可靠性
世界各工業(yè)國家從精密到超精密加工，從微米級到亞微米級，再到納米級發(fā)展，以適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展。通過高速化縮短切削時間，來提高生產(chǎn)率，實現(xiàn)高效發(fā)展。高的可靠性可以大大降低機(jī)床故障率，提高機(jī)床壽命。
3.2 開放式、智能化、網(wǎng)絡(luò)化
開放式數(shù)控系統(tǒng)能在一個統(tǒng)一平臺上，面向廠家和用戶，通過增加、剪切和改變結(jié)構(gòu)對象，實現(xiàn)產(chǎn)品的系列化。智能化主要是對產(chǎn)品質(zhì)量、驅(qū)動性能、編程、人機(jī)對話、智能控制、智能診斷等方面實現(xiàn)智能化。網(wǎng)絡(luò)化是近年來的一大亮點，這一目標(biāo)的實現(xiàn)可極大滿足制造系統(tǒng)和制造企業(yè)對信息集成的需求，實現(xiàn)虛擬制造和敏捷制造等。
3.3 五軸聯(lián)動加工和復(fù)合快速加工
采用五軸聯(lián)動可實現(xiàn)對三維曲面零件的加工，效率高、加工質(zhì)量好。但價格較高，編程難度較大，從而限制了五軸聯(lián)動機(jī)床的發(fā)展。由于當(dāng)前電主軸的快速發(fā)展，使五軸聯(lián)動的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，制造難度和成本降低，促進(jìn)了五軸聯(lián)動機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床的迅速發(fā)展。我國復(fù)合加工機(jī)床剛剛起步、國內(nèi)首臺復(fù)合加工機(jī)床是由沈陽機(jī)床集團(tuán)與德國MAX-MULLER公司合作生產(chǎn)的車銑復(fù)合中心。
3.4 環(huán)保化
隨著環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)，環(huán)保的要求也越來越高。不僅在制造過程中不污染環(huán)境，在使用中也不產(chǎn)生二次污染。在這種環(huán)境下，裝備制造領(lǐng)域?qū)C(jī)床提出了無液、無冷卻液、無氣味的環(huán)保要求。歐洲已有10%-15%的加工實行了干切削或準(zhǔn)干切削，如德國HUELLER的高速加工中心均采用了干切削技術(shù)；美國HARDING的QUEST系列車床；日本原洲公司加工中心采用了液氮冷卻技術(shù)；日本富士公司的數(shù)控車床采用了冷風(fēng)冷卻技術(shù)。
3.5 新技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的建立
開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的適應(yīng)性、擴(kuò)展性、通用性和柔性。美國、歐共體和日本等國紛紛開始對開放式體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)新技術(shù)規(guī)范的研究和制定，這預(yù)示著數(shù)控技術(shù)的又一個新的變革時期的到來。我國在2000年也開始對中國的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范進(jìn)行研究和制定。
4 結(jié)束語
我國是制造和生產(chǎn)大國，在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移。一方面，要努力掌握世界先進(jìn)制造核心技術(shù)，縮短與先進(jìn)國家之間的差距。重視數(shù)控人才的培養(yǎng)，加大對數(shù)控高端科技領(lǐng)域的拓展，加大經(jīng)濟(jì)的投入，實現(xiàn)由制造大國到制造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。另一方面，制造業(yè)還是我國就業(yè)人口最多的行業(yè)，可緩解當(dāng)前就業(yè)的壓力，提高人民的生活水平，保障社會的穩(wěn)定。
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第3篇
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 產(chǎn)業(yè)競爭力 戰(zhàn)略分析 戰(zhàn)略實施
中圖分類號：TH11 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（c）-0227-01
數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運(yùn)動和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，它是傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)等于一體的現(xiàn)代制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。數(shù)控技術(shù)水平高低和裝備擁有量的多少是衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。現(xiàn)對國內(nèi)外數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行介紹，并對產(chǎn)業(yè)競爭力和戰(zhàn)略發(fā)展進(jìn)行研究。
1 國外數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
從世界范圍來看，數(shù)控機(jī)床發(fā)展的強(qiáng)國首推德國和日本。德國的數(shù)控機(jī)床精度高，穩(wěn)定性好，自動化程度高，出口遍及世界。而日本十分重視發(fā)展批量生產(chǎn)自動化，并大力發(fā)展中小批柔性生產(chǎn)自動化的數(shù)控機(jī)床。
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，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，對國計民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用。目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看，主要體現(xiàn)幾個方面。
1.1 智能、高速、高精度化
隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件的復(fù)雜化，使得機(jī)床系統(tǒng)及其硬件結(jié)構(gòu)簡化，數(shù)控機(jī)床的智能化程度日趨提高。如果重復(fù)定位精度能達(dá)到0.005 mm，為高精度機(jī)床，在0.005 mm以下，是超高精度機(jī)床。高精度的機(jī)床，要有最好的軸承、絲杠。隨著電腦輔助制造（CAM）系統(tǒng)的發(fā)展，精密度已達(dá)到微米級。
1.2 設(shè)計、制造綠色化
綠色設(shè)計是一種綜合考慮了產(chǎn)品設(shè)計、制造、使用和回收等整個生命周期的環(huán)境特性和資源效率的先進(jìn)設(shè)計理論和方法。它在不犧牲產(chǎn)品功能、質(zhì)量和成本的前提下，系統(tǒng)考慮產(chǎn)品開發(fā)、制造及其活動對環(huán)境的影響，從而使得產(chǎn)品在整個生命周期中對環(huán)境的負(fù)面影響最小，資源利用率最高。數(shù)控機(jī)床作為裝備制造業(yè)的核心，能否順應(yīng)環(huán)保趨勢，加大綠色設(shè)計與制造的研制，將是影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要要素之一。
1.3 復(fù)合化與系統(tǒng)化
根據(jù)數(shù)控機(jī)床具有數(shù)字化控制機(jī)床運(yùn)動的這一特點，可實現(xiàn)工件一次裝夾，完成多種工序復(fù)合加工，從而大大提高生產(chǎn)效率和加工精度。產(chǎn)品開發(fā)周期的縮短，制造速度也得到相應(yīng)提高。而且隨著產(chǎn)品對外觀曲線要求的提高，機(jī)床五軸加工、六軸加工已日益普及，機(jī)床加工的復(fù)合化已是不可避免的發(fā)展趨勢。
2 國內(nèi)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1958年我國研制出第一臺數(shù)控機(jī)床，隨后經(jīng)歷五個發(fā)展階段，直至21世紀(jì)，數(shù)控機(jī)床發(fā)展速度遠(yuǎn)高于機(jī)床工具工業(yè)平均發(fā)展速度，我國數(shù)控機(jī)床實現(xiàn)了超高速、飛速發(fā)展。
當(dāng)今世界機(jī)床制造業(yè)的水平集中表現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床的開發(fā)、生產(chǎn)能力上，數(shù)控機(jī)床已成為制造業(yè)的主流設(shè)備，一個國家所擁有的數(shù)控機(jī)床多少、水平高低已成為衡量一個國家綜合實力的重要標(biāo)志。要實現(xiàn)我國從一個機(jī)床大國轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)床生產(chǎn)強(qiáng)國的目標(biāo)，必須加快調(diào)整步伐，加大新產(chǎn)品開發(fā)力度，必須關(guān)注機(jī)床產(chǎn)業(yè)相關(guān)的新技術(shù)及發(fā)展趨勢。
隨著信息技術(shù)的日新月異，高新技術(shù)日趨成熟并廣泛應(yīng)用到機(jī)床上，高速、高效、高精度、復(fù)合加工、環(huán)保是今后機(jī)床產(chǎn)品發(fā)展的主流。數(shù)控機(jī)床替代普通機(jī)床，機(jī)床技術(shù)的復(fù)合化、智能化生產(chǎn)的日趨成熟，極大提高生產(chǎn)效率和機(jī)床生產(chǎn)的自動化水平，縮短交貨周期，降低生產(chǎn)成本，并且能夠快速反應(yīng)市場。例如：在產(chǎn)品復(fù)合技術(shù)方面，具有代表性的德國WFL公司研制的MILLTURNS系列車銑復(fù)合加工中心，該機(jī)床可完成車、銑、鉆、鏜、攻絲、滾齒、磨削等多道工序加工。德國TBT公司的MULTI.CRANK，最多有十個控制軸，可完成復(fù)雜曲軸類零件的復(fù)合加工。
3 我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略選擇與實施
雖然目前市場對高檔和大型機(jī)床需求量很大，但是中小型和普通機(jī)床已出現(xiàn)庫存跡象。因此對于這兩種供需矛盾的突出問題，必須通過加快調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來解決。企業(yè)要針對市場需求和本企業(yè)特色、產(chǎn)品特色進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整。逐步增加大型重型以及多軸控制，高柔性、高自動化程度機(jī)床制造能力和市場占有比重，同時不斷完善內(nèi)部管理機(jī)制，培養(yǎng)人才，提高勞動生產(chǎn)率，重視產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)，在提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性上下功夫；同時，完善管理機(jī)制，提高管理水平也是企業(yè)增強(qiáng)競爭力的必備條件。
目前國內(nèi)排名在前列的主要機(jī)床制造企業(yè)均為國有企業(yè)，如沈陽機(jī)床集團(tuán)，大連機(jī)床集團(tuán)，北京第一機(jī)床等等。這些國有大型企業(yè)機(jī)床產(chǎn)量占據(jù)國內(nèi)機(jī)床總產(chǎn)值的70%以上，處于絕對主導(dǎo)地位。并且這些企業(yè)占有國家更多的資源，容易得到國家扶植。在這些企業(yè)的國有企業(yè)股權(quán)結(jié)構(gòu)中，國有股比重過高。股權(quán)過于集中，不利于股權(quán)分散和公司產(chǎn)權(quán)獨(dú)立化，不利于投資主體多元化和形成多元產(chǎn)權(quán)主體制衡機(jī)制。因此，合理配置股權(quán)，優(yōu)化股權(quán)結(jié)構(gòu)是完善國有企業(yè)治理結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
從2009年至今，中國機(jī)床產(chǎn)值已穩(wěn)居世界第一，但其中經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床占比相當(dāng)大，高檔數(shù)控機(jī)床與國外仍有很大差距。因此，必須提高開發(fā)能力，發(fā)展高檔數(shù)控機(jī)床。而且我國重型機(jī)床行業(yè)雖然取得了可喜的成就，但是與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，還存在不小差距。目前，國產(chǎn)重型機(jī)床與世界一流水平的差距主要是可靠性和制造工藝等方面，要加速縮小與國外的差距，不斷提高國產(chǎn)重型機(jī)床的水平，就要不斷提高自主創(chuàng)新能力，開發(fā)自己的核心技術(shù)。
目前，我國龍頭機(jī)床制造商已經(jīng)形成了并正在擴(kuò)大自己產(chǎn)業(yè)集群。如大連機(jī)床在大連高新區(qū)構(gòu)建其產(chǎn)業(yè)集群等等，并積極引入國際高端機(jī)床零部件制造企業(yè)及機(jī)床配套供應(yīng)企業(yè)，提高產(chǎn)品供應(yīng)效率，與供應(yīng)商共同合作增強(qiáng)企業(yè)研發(fā)能力，最終達(dá)到增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈條，提高綜合競爭實力的目的。
4 結(jié)論
數(shù)控機(jī)床作為實現(xiàn)機(jī)械制造自動化的關(guān)鍵，直接影響到一個國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國力，關(guān)系到一個國家的戰(zhàn)略地位。機(jī)床行業(yè)要進(jìn)一步深化改革，適應(yīng)市場需求，積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，加速數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化步伐，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，加快高檔數(shù)控機(jī)床和大型重型機(jī)床及其功能部件的研發(fā)和市場開拓，從而提高市場競爭力，在國家的政策和措施的支持下，機(jī)床產(chǎn)業(yè)競爭力將會得到迅速的提升。
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