國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)如何突出重圍？

編者語(yǔ)：近年來(lái)，一些優(yōu)秀的國(guó)內(nèi)機(jī)床以及數(shù)控系統(tǒng)制造企業(yè)異軍突起，在中檔機(jī)床這一競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的市場(chǎng)占有率逐年提高。盛總認(rèn)為，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)憑借價(jià)格的優(yōu)勢(shì)以及國(guó)家相關(guān)政策的扶持，有望突出重圍。

縱觀機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程，日本與歐美各國(guó)始終引領(lǐng)著數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。從FANUC與西門子合作的3系統(tǒng)，到分道揚(yáng)鑣后FANUC生產(chǎn)的0系列與西門子制造的8系統(tǒng)，一直占領(lǐng)著機(jī)床制造業(yè)的大部分市場(chǎng)。相對(duì)于國(guó)外的發(fā)展速度，國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展其實(shí)并不慢，尤其是在金融危機(jī)的洗禮之后，國(guó)內(nèi)機(jī)床制造企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步優(yōu)化，國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展也隨之加速。“但是在高檔機(jī)床市場(chǎng)，我們國(guó)內(nèi)的數(shù)控產(chǎn)品比例很低。大多數(shù)產(chǎn)品都集中在中低檔。”北京機(jī)床研究所副總工程師盛伯浩在接受采訪時(shí)表示。同時(shí)，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng)，用戶也顯得信心不足。

　　但近年來(lái)，一些優(yōu)秀的國(guó)內(nèi)機(jī)床以及數(shù)控系統(tǒng)制造企業(yè)異軍突起，在中檔機(jī)床這一競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的市場(chǎng)占有率逐年提高。盛總認(rèn)為，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)憑借價(jià)格的優(yōu)勢(shì)以及國(guó)家相關(guān)政策的扶持，有望突出重圍。

　　“幾年前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)控產(chǎn)品可靠性一直不是很理想，問(wèn)題大多集中在電磁兼容性不好這一缺點(diǎn)上。盡管現(xiàn)在這種情況得到了很大改善，但是在可靠性方面做的還是不如國(guó)外產(chǎn)品好。所以，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在提升技術(shù)的同時(shí)，一定要注重可靠性這一重要指標(biāo)。”——盛伯浩

　　可靠性——數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的指標(biāo)

　　目前，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床的研發(fā)主要面向高檔市場(chǎng)，具備高速、高精、多軸聯(lián)動(dòng)復(fù)合加工功能的機(jī)床產(chǎn)品也逐漸受到業(yè)內(nèi)青睞。然而，隨著復(fù)合功能的增多，不可靠因素和故障隱患也隨之增多，在機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)和使用過(guò)程中發(fā)生故障的幾率也大大增加。盛總介紹說(shuō)：“由于高檔數(shù)控設(shè)備復(fù)合功能密集，而且體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工工況多變，所以可靠性問(wèn)題也一直困擾著國(guó)內(nèi)高檔數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)。”

　　作為衡量數(shù)控機(jī)床可靠性的重要參數(shù)之一，平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）是數(shù)控機(jī)床制造商較為關(guān)注的參數(shù)。盛總說(shuō)，單從數(shù)控系統(tǒng)來(lái)看，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的MTBF已經(jīng)可以達(dá)到1萬(wàn)小時(shí)以上，最高可達(dá)到2萬(wàn)小時(shí)。而國(guó)外先進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)的MTBF最高可以達(dá)到8萬(wàn)小時(shí)，這一參數(shù)的差距也從側(cè)面反映了國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)的上升空間還很大。

　　“國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)要把研發(fā)的重心向可靠性方面傾斜一些，功能齊全并且使用可靠的產(chǎn)品才是客戶們最需要的。”盛總建議。

　　“今后數(shù)控系統(tǒng)將要擔(dān)負(fù)更多的‘責(zé)任’，比如各種補(bǔ)償功能的實(shí)現(xiàn)、總線的互連以及企業(yè)信息化的推廣。另外，速度補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償會(huì)得到進(jìn)一步優(yōu)化，離線補(bǔ)償也會(huì)向在線補(bǔ)償發(fā)展。同時(shí)，與五軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)配套的系統(tǒng)軟件也是國(guó)內(nèi)企業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注的。”——盛伯浩

　　智能化——數(shù)控系統(tǒng)要擔(dān)負(fù)更多“責(zé)任”

　　高速、高精、復(fù)合、智能一直是數(shù)控機(jī)床發(fā)展的趨勢(shì)，而智能化恰恰是實(shí)現(xiàn)高速、高精、復(fù)合的前提，國(guó)內(nèi)汽車、船舶、航空等行業(yè)的快速發(fā)展也對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的性能提出了較高的要求。

　　盛總介紹到，智能化的機(jī)床對(duì)于制造過(guò)程可以做出判斷和決定，并能夠監(jiān)控、診斷和修正在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種偏差，這其中牽涉到補(bǔ)償技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)等。具體來(lái)講，首先自適應(yīng)控制技術(shù)要有成熟應(yīng)用，數(shù)控系統(tǒng)能檢測(cè)運(yùn)行過(guò)程中的重要信息，并自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)；建立具有人工智能的專家系統(tǒng)，并引入故障診斷專家系統(tǒng)，這樣可以將加工過(guò)程中一般的規(guī)律存入系統(tǒng)，并能得到工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的支撐，同時(shí)可以減少故障的發(fā)生機(jī)率；在伺服裝置中采用智能化數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)裝置，這樣就可以通過(guò)自動(dòng)識(shí)別負(fù)載和調(diào)整參數(shù)使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)獲得最佳的運(yùn)行狀態(tài)。

　　另外，盛總還提到，五軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展正處于成熟普及期，由于采用五軸聯(lián)動(dòng)可以對(duì)三維曲面零件進(jìn)行最佳幾何形狀的切削，所以其效率要比三軸聯(lián)動(dòng)加工高很多。但是由于其聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)軟件也十分復(fù)雜。國(guó)內(nèi)的大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)長(zhǎng)期依賴于德國(guó)等一些國(guó)家的進(jìn)口軟件，這一方面增加了機(jī)床的總成本，同時(shí)也制約了國(guó)內(nèi)機(jī)床企業(yè)的發(fā)展。盛總建議，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床企業(yè)在提高硬件水平的同時(shí)，不要忽略系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)。

　　“作為數(shù)控系統(tǒng)的重要功能部件，伺服電機(jī)的性能直接影響著數(shù)控系統(tǒng)性能的發(fā)揮。而國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)采用的伺服電機(jī)大多數(shù)來(lái)自國(guó)外知名企業(yè)。如果在伺服電機(jī)這塊市場(chǎng)進(jìn)行深耕，我覺(jué)得國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展還會(huì)更進(jìn)一步。”——盛伯浩

　　伺服電機(jī)——國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)需進(jìn)行深耕

　　伺服電機(jī)是機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的重要組成部分，交流伺服系統(tǒng)也已在很大范圍內(nèi)取代了直流伺服系統(tǒng)，同時(shí)，軟件控制也逐漸取代硬件控制，成為伺服技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。目前，國(guó)內(nèi)大部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)仍需要進(jìn)口伺服電機(jī)，這無(wú)疑增加了機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的成本。盛總說(shuō)，伺服系統(tǒng)承擔(dān)著反饋信號(hào)的任務(wù)，性能好壞直接決定著數(shù)控系統(tǒng)的整體質(zhì)量。

　　至于目前國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)使用電機(jī)的現(xiàn)狀，盛總認(rèn)為，如果功能部件產(chǎn)業(yè)不形成規(guī)模化的發(fā)展，數(shù)控產(chǎn)品的可靠性、價(jià)格以及機(jī)床整機(jī)的質(zhì)量都不會(huì)提高。目前國(guó)內(nèi)也出臺(tái)了相關(guān)政策，強(qiáng)調(diào)以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以數(shù)控終端產(chǎn)品為主，以整機(jī)帶動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并重點(diǎn)解決數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問(wèn)題。所以，伺服電機(jī)作為數(shù)控系統(tǒng)的重要功能部件，其發(fā)展也必然得到進(jìn)一步推動(dòng)。在技術(shù)方面，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)所占的比重會(huì)越來(lái)越大，所以直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)在高速、高精加工機(jī)床上的應(yīng)用已進(jìn)入加速增長(zhǎng)期。盛總總結(jié)道：“國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)要在政策上契合、技術(shù)上領(lǐng)先，這樣才能使國(guó)內(nèi)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)功能部件得到更深層次的發(fā)展。同時(shí)，對(duì)于國(guó)內(nèi)機(jī)床制造業(yè)也會(huì)起到極大的推動(dòng)作用。”