國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)突破 助力“中國制造2025”

《中國制造2025規(guī)劃》的推出，目的為為推動(dòng)我國從制造大國向制造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變，即到2025年步入制造強(qiáng)國行業(yè)，到2035年時(shí)趕超德國、日本。發(fā)展的過程需要數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)作為動(dòng)力的源泉。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控裝備的"大腦”。數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)決定著數(shù)控機(jī)床的性能、功能、可靠性的關(guān)鍵因素。數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天以及軍事工業(yè)等領(lǐng)域，它決定一個(gè)國家制造業(yè)的發(fā)達(dá)程度，是決定一個(gè)國家在精密制造成就的制造的高尖技術(shù)。從制造大國轉(zhuǎn)變?yōu)橹圃鞆?qiáng)國有很多途徑，大力發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)則是重要道路之一。

《中國制造2025規(guī)劃》的推出，目的為為推動(dòng)我國從制造大國向制造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變，即到2025年步入制造強(qiáng)國行業(yè)，到2035年時(shí)趕超德國、日本。發(fā)展的過程需要數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)作為動(dòng)力的源泉。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控裝備的“大腦”。數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)決定著數(shù)控機(jī)床的性能、功能、可靠性的關(guān)鍵因素。數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天以及軍事工業(yè)等領(lǐng)域，它決定一個(gè)國家制造業(yè)的發(fā)達(dá)程度，是決定一個(gè)國家在精密制造成就的制造的高尖技術(shù)。從制造大國轉(zhuǎn)變?yōu)橹圃鞆?qiáng)國有很多途徑，大力發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)則是重要道路之一。

一、 國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展

我國對(duì)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的研究起始于1958年，科研院、高校和少數(shù)機(jī)床廠開始了數(shù)控技術(shù)的研究，由于國內(nèi)電子元器件等相關(guān)技術(shù)落后，對(duì)其的特點(diǎn)、發(fā)展缺乏認(rèn)識(shí)，基礎(chǔ)薄弱，始終沒有大的突破，數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更是裹足不前。

改革開放后，“六五”、“七五”“八五”連續(xù)三個(gè)五年計(jì)劃，引進(jìn)國外數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，消化和吸收，并組織科技攻關(guān)，利用先進(jìn)的數(shù)控裝置、主軸和伺服驅(qū)動(dòng)等硬件技術(shù)，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展有了質(zhì)的飛躍，在吸收國外新進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)同時(shí)，我國自己的品牌逐步誕生，然而引進(jìn)不是最先進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，與國外的競(jìng)爭(zhēng)處于不利地位。“九五”期間是數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化階段，基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，建立了數(shù)控研發(fā)、生產(chǎn)基地，培養(yǎng)了一批數(shù)控專業(yè)人才，初步形成了自己的數(shù)控產(chǎn)業(yè)。

近年來，隨著數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展，國產(chǎn)系統(tǒng)中、低檔的性能、功能和可靠性已大幅提高，縮小了與國外的差距。從技術(shù)層面來看，國產(chǎn)中、低檔數(shù)控系統(tǒng)已基本能夠滿足國內(nèi)生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的技術(shù)要求，國產(chǎn)高檔系統(tǒng)如五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)統(tǒng)也得到一定程度的發(fā)展。然而數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)上的突破并不等于市場(chǎng)上的突破。特別是在數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)正朝著智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的今天，日本發(fā)那科和德國西門子等國際廠商生產(chǎn)的能夠?qū)崿F(xiàn)多軸、多通道、高速和高精度切削、復(fù)合化加工的數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)在市場(chǎng)上暢銷，而我國數(shù)控的產(chǎn)業(yè)化卻依然無法消除國內(nèi)用戶對(duì)國產(chǎn)系統(tǒng)可靠性的疑慮。尤其是在高端領(lǐng)域，國產(chǎn)的高檔數(shù)控系統(tǒng)只占年購買量的較低，大量的高性能系統(tǒng)仍然依賴進(jìn)口。

二、國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)突破與未來

近年來，一些優(yōu)秀的國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)制造企業(yè)異軍突起，在中低檔經(jīng)濟(jì)普及型競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中，國產(chǎn)系統(tǒng)的市場(chǎng)占有率逐年提高。高檔系統(tǒng)雖然與國外的系統(tǒng)有一定差距，但是在隨著關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)逐步突破，差距正在逐步縮小。

總線式數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)

總線處于設(shè)備的底層，有協(xié)議簡(jiǎn)單、容錯(cuò)能力強(qiáng)、安全性好、成本低的特點(diǎn)，不僅能使系統(tǒng)與外部裝置之間高速傳輸大量的數(shù)據(jù)，從而滿足高精高速的加工需求，而且能簡(jiǎn)化系統(tǒng)便于擴(kuò)展。為了實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線的標(biāo)準(zhǔn)化，“數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟”制定了NCUC-Bus現(xiàn)場(chǎng)總線（Numerical Control Union of China-Bus中國數(shù)控聯(lián)盟總線），現(xiàn)場(chǎng)總線在數(shù)控領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛，總線型數(shù)控系統(tǒng)成為目前中高檔數(shù)控系統(tǒng)的主流。

國內(nèi)主流的廠商都推出了自主研發(fā)的總線式數(shù)控系統(tǒng)。例如，華中8型全數(shù)字總線數(shù)控系統(tǒng)基于NCUC工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)；沈陽機(jī)床集團(tuán)的飛陽數(shù)控系統(tǒng)是一款基于總線技術(shù)和Linux平臺(tái)之上；大連光洋數(shù)控最新研發(fā)的新一代模塊化全數(shù)字總線開放式高檔數(shù)控系統(tǒng)，采用通用PC+PCI-GLINK控制卡+總線式一體化電機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)；廣州數(shù)控推出的高檔數(shù)控系統(tǒng)則配備了GSK-Link工業(yè)以太網(wǎng)總線作為數(shù)據(jù)控制通信通道實(shí)時(shí)控制。