高档数控机床的发展趋势范文

时间:2023-09-28 22:52:44

高档数控机床的发展趋势

高档数控机床的发展趋势篇1

目前,数控机床已成为各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户及扩大市场的焦点。尽管我国数控机床产业起步晚,但近年来发展迅猛,在普及型出口机床领域具备一定的竞争力;但在中高端数控机床领域,我国数控机床产业与发达国家相比还存在较大的差距,国际竞争力还比较弱。

发展速度惊人

我国的数控机床产业主要通过设备和技术的引进发展起来的。从20世纪80年代开始,从发达国家引进了一些数控系统和伺服技术,结束了我国数控机床发展长期徘徊不前的局面。2007年,国内企业终于占有了国内机床市场的半壁江山。2009年,国产机床市场继续占有率显著提升,国产金属加工机床产值市场占有率由上年的61%提高到70%,其中国产数控机床由51.6%提高到62%。

近年来,我国机床行业保持高速增长,增速超过美国、日本。2009年,当世界主要机床生产国和地区产值均大幅下降,而我国产值逆势增长。在拉动内需政策带动下,金属加工机床总产值同比上升了7.6%,以153亿美元的产值超越了日本和德国,跃居世界第一,2009年世界机床总消费512.1亿美元,其中,我国消费机床197.86亿美元,占当年世界机床产值的35.7%。同时,我国人均机床消费排位,首次超过了美国和西班牙。

中高端机床,还要进口

目前,在中高端数控机床领域,尤其是高端数控机床领域,国产机床市场占有率还是偏低。我国高端机床的市场需求很大,机床进口单价总体保持增长趋势。不仅在数控机床及加工中心等中高端大型机床上需要依赖进口,而且国内机床行业的数控系统和机床关键零部件也有不少仍然依靠进口,加大了贸易逆差。而出口产品以中低档机床为主,产品附加值低。

与发达国家相比,国产中高端机床仍然落后,在加工精度、稳定性、无故障时间上与国外产品有较大差距,而且数控化率偏低。我国企业在中高端数控机床领域的专利水平是非常有限。据统计,我国数控机床领域中70%以上的专利属于国外机床企业。而发达国家严格限制出口数控机床技术,因此在数控机床领域,我国很难引进国外核心技术和关键部件。

尽管我国企业虽然加大了科研投入的资本投入力度,但企业对数控机床领域的技术控制力仍很薄弱。这导致在中高档机床领域,尤其是在高端数控机床领域,国产机床市场占有率偏低。尽管内资企业专利、技术实力以及自有品牌占有率近年来均有所提高,但与发达国家相比仍存在很大差距,我国不得不在中高端数控机床产品方面依赖进口。

差距仍较明显

目前,我国数控机床行业发展的最大瓶颈是技术能力低下,对国外尖端技术的依存度很高。国内数控机床企业生产的中、高端数控机床,更多处于组装和制造环节,普遍未掌握核心技术。

据统计,数控机床的核心技术――数控系统由显示器、控制器伺服、伺服电机和各种开关、传感器构成,中国有90%需要从国外进口。目前70%的数控专利仍为国外企业所把持。我国在数控机床研发基础薄弱,投入力度不够,导致国产数控系统在性能与功能上与国外的差距较大。

例如,在高端数控机床领域,由于在高速高效性、精度等问题未能解决,国产机床在高端数控机床领域的市场份额不高。如国外滚珠丝杠副驱动的高速加工中心快速进给速度大多在40m/min以上,最高已达到90m/min,直线电机驱动的加工中心最高达到120m/min;而国内加工中心快速进给大多在30m/min左右,直线电机驱动的加工中心也仅试制出样品。

德国13%的机床都是作为生产设备出售给全世界其他国家的机床生产企业。显示德国机床全球领先的技术优势。德国机床企业将年销售额的6%用于研发,大部分企业可自主开发和生产数控机床,在数控机床主机以及功能部件开发方面位于世界前列。目前,数控机床占德产值近80%,占出口额3/4以上。机床制造业占德工业产值比例虽然不足1%,但已经成为德国制造业长盛不衰、竞争力突出的重要保障。

大势所趋

目前,世界机床生产国集中度偏高。进入世界机床产值最大的20家企业中,日本有6家为最多,其次为德国有5家,就集中度而言,日本、德国、美国入围企业的合计产值均已占其本国产值的48%以上,而中国的2家入围企业仅占全国产值的22.2%。为最低。

与发达国家相比,我国机床业的产业集中度较低。中国机床亟待产业升级和自主创新。随着全球数控机床向大型化、精密化方向发展,对资本投入、研发投入的要求将不断加大。在此背景下,国外机床企业纷纷进行重组和整合,提升行业集中度。

在我国,中小机床企业在技术上和市场销售上将难以与大企业相竞争,将面临被淘汰的境地;而以沈阳机床、大连机床、秦川集团为代表的行业龙头,自身竞争力不断提高,在政府的支持下,将加快并购整合的步伐。例如,大连机床实现整合,成立了大连机床集团并且兼并了英格索尔生产系统公司等国外企业,销售额位居世界机床行业第九;沈阳机床通过改制整合,市场占有率明显提高,销售额位居世界机床行业第七;北京第一机床厂并购了德国科宝公司,技术水平大幅提升。

我国企业已从单纯的“技术引进”转变为“技术引进与自主研发”相结合的模式。例如,沈阳机床把研发的“触角”扩展到德国、意大利,其在世界机床的排位也由名不见经传跃升到了2009年的第7位。目前,沈阳机床的研发费用约占其销售额的4%左右。

在未来,我国还应继续扶植较大型企业,形成几家有国际竞争力的大型机床企业,加快促进我国数控机床产业的发展。而这几年兴起的民营企业,在市场竞争大潮中还将经历考验,集中度增大是个趋势。他们要生存,也要搞“专、精、特”上下功夫。

如何更好地走出去

如何提升我国数控机床产业竞争力呢?我们对此提出如下建议:

关注国家投资重点,加快产业结构调整

金融危机爆发以来,国际机床市场不断下滑,但全行业中高档数控机床以及大型数控机床的产值比例稳步上升,这反映了市场需求结构正在发生重大变化。即:中高档数控机床的比例会大幅增加,经济型数控机床的比例不会有太大变化,而非数控的普通机床需求将会大幅度减少。

目前,国家对航空、汽车、铁路、绿色能源、船舶、电子信息等行业的巨大的投

资拉动了市场需求结构向高端发展。国家着眼于结构调整这一长远发展目标。我国在很多关键领域还受到国外的技术封锁,有的甚至对我国禁售。因此结构调整必将以自主创新为基础。这将给机床工具行业带来产业升级和结构调整的机遇。

数控机床企业应关注重点投资领域,深入了解用户工艺,加大研发适用产品的力度。尽快淘汰落后产品和产能。避免恶性竞争。应大胆尝试向“专、精、特”产品转移。一些企业开发出高速铁路轨道板磨床就是向“专机”发展的成功例子。这种需要我们填补空白的领域还有很多。

提高数控机床产业的自主创新能力

快速提高我国数控机床企业的自主开发能力,加快引进吸收,形成紧密的产学研相结合体系成为当务之急。

为此,要积极支持建立国家数控机床工程研究中心,完善企业技术开发体系,利用国家科技经费,支持提升行业技术水平和产业化水平的机床功能部件及数控系统,抓紧实施数控产业关键技术及基础共性技术的研究开发项目,支持机床行业和骨干企业提高技术创新能力,促进数控新产品的开发;要大力提升企业制造的专业化水平,增强行业配套能力,鼓励采取产学研相结合等多种形式,依托重点工程,多方面筹集研发资金,发展具有自主知识产权的高档数控机床、功能部件及数控系统,尤其要提高重点企业的技术开发能力、装备数控化率和管理信息化水平。

积极扩大出口,调整出口结构

根据目前全球经济形势,行业要保持传统机床、工具、重型机床和成形机床等优势产品的出口。针对当前增长较快的亚洲市场,通过扩大宣传、提供完善的售后服务,实现批量出口中高档机床的目标。有海外并购的企业应通过海外渠道突破高档机床的出口。此外,还可以利用政府的援外项目以及政府贷款扩大我行业产品及技术出口。

当前,国际市场回升迹象仍不明显,机床工具行业要密切关注欧、美、日等世界发达经济体的发展趋势,巩固行业传统出口市场。同时着重瞄准东盟及亚洲其他地区、金砖四国中其他三个国家、VISTA五国等具有发展潜力的新兴出口市场,扩大行业出口。特别是我国与东盟自贸区协议已于2010年1月1日生效,绝大部分商品贸易将享受零关税,我国企业应利用这一便利条件,关注东盟市场需求,加强中高档机床的出口。

机床企业争取在有条件的地区应充分利用人民币进行结算,这将有助于企业规避汇率风险,降低贸易成本。近期,人民币贸易结算作为试点,已由港澳地区扩展至东盟多国。未来3年内,在其他亚洲经济体也将实现人民币结算,同时与中东及南美地区等新兴市场的双边贸易,也会趋向以人民币结算。

高档数控机床的发展趋势篇2

【论文摘要】:随着计算机业的快速发展,数控技术也发生了根本性的变革,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术,文章结合国内外情况,分析了数控技术的发展趋势。

1. 引言

数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的,是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础,是现代机床装备的灵魂和核心,有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。

2. 国内外数控系统的发展概况

随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。

长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,己不适应日益复杂的制造过程,因此,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

3. 数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看,主要有如下几个方面:

3.1 高精度、高速度的发展趋势

尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势,但是科学技术的发展是没有止境的,高精度、高速度的内涵也在不断变化,目前正在向着精度和速度的极限发展。

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

3.2 5轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。 转贴于

3.3 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。

目前许多国家对开放式数控系统进行研究,数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

4. 结束语

随着人们对数控技术重视,它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势,另外数控技术的正不断走向集成化,并行化,仍有广阔的发展空间。

参考文献

[1] 王立新. 浅谈数控技术的发展趋势[J]. 赤峰学院学报. 2007.

[2] 董淳. 数控系统技术发展的新趋势[J]. 可编程控制器与工厂自动化. 2006.

[3] 张亚力. 简述数控发展的新趋势[J]. 国土资源高等职业教育研究. 2005.

高档数控机床的发展趋势篇3

数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的,是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础,是现代机床装备的灵魂和核心,有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。

2.国内外数控系统的发展概况

随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。

长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,己不适应日益复杂的制造过程,因此,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

3.数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看,主要有如下几个方面:

3.1高精度、高速度的发展趋势

尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势,但是科学技术的发展是没有止境的,高精度、高速度的内涵也在不断变化,目前正在向着精度和速度的极限发展。

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

3.25轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。3.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。

目前许多国家对开放式数控系统进行研究,数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

4.结束语

随着人们对数控技术重视,它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势,另外数控技术的正不断走向集成化,并行化,仍有广阔的发展空间。

参考文献

[1]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报.2007.

[2]董淳.数控系统技术发展的新趋势[J].可编程控制器与工厂自动化.2006.

[3]张亚力.简述数控发展的新趋势[J].国土资源高等职业教育研究.2005.

高档数控机床的发展趋势篇4

一、数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,它对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面。

(一)高速、高精加工技术及装备的新趋势

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。

在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。

在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。

为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。

(二)5轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。

当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。

(三)智能化、开放式、网络化趋势

数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。

网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

二、我国数控技术差距及原因

虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步,但我们也要清醒地认识到,我国高端数控技术的研究开发,尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快,但横向比(与国外对比)不仅技术水平有差距,在某些方面发展速度也有差距,即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看,对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下:

1、技术水平上,与国外先进水平大约落后10―15年,在高精尖技术方面则更大。

2、产业化水平上,市场占有率低,品种覆盖率小,还没有形成规模生产;功能部件专业化生产水平及成套能力较低;外观质量相对差;可靠性不高,商品化程度不足;国产数控系统尚未建立自己的品牌效应,用户信心不足。

3、可持续发展的能力上,对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱;数控技术应用领域拓展力度不强;相关标准规范的研究、制定滞后。

分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。

(1)认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足;对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足;对我国数控技术应用水平及能力分析不够。

(2)体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多,从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少;没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。

(3)机制方面。不良机制造成人才流失,又制约了技术及技术路线创新、产品创新,且制约了规划的有效实施,往往规划理想,实施困难。

(4)技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强,核心技术的工程化能力不强。机床标准落后,水平较低,数控系统新标准研究不够。

三、对我国数控技术发展分析

(一)战略考虑

我国是制造大国,在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移,即要掌握先进制造核心技术,否则在新一轮国际产业结构调整中,我国制造业将进一步“空芯”。以资源、环境、市场为代价,交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”,而非掌握核心技术的制造中心的地位,这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。

(二)发展策略

从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向,以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标,用系统的方法,选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容,实现制造装备业的跨跃式发展。

强调以市场需求为导向,即以数控终端产品为主,以整机(如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等)带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件(数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等)的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品;没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品;当然,没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。

在高精尖装备研发方面,要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合,以“做得出、用得上、卖得掉”为目标,按国家意志实施攻关,以解决国家之急需。

在竞争前数控技术方面,强调创新,强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品,为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。

高档数控机床的发展趋势篇5

1. 引言

数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的,是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础,是现代机床装备的灵魂和核心,有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。

2. 国内外数控系统的发展概况

随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。

长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,己不适应日益复杂的制造过程,因此,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

3. 数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看,主要有如下几个方面:

3.1 高精度、高速度的发展趋势

尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势,但是科学技术的发展是没有止境的,高精度、高速度的内涵也在不断变化,目前正在向着精度和速度的极限发展。

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

3.2 5轴联动加工和复合加工机床快速发展 3.3 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。

目前许多国家对开放式数控系统进行研究,数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

4. 结束语

随着人们对数控技术重视,它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势,另外数控技术的正不断走向集成化,并行化,仍有广阔的发展空间。

[2] 董淳. 数控系统技术发展的新趋势[J]. 可编程控制器与工厂自动化. 2006.

[3] 张亚力. 简述数控发展的新趋势[J]. 国土资源高等职业教育研究. 2005.

高档数控机床的发展趋势篇6

1 数控技术的发展历史 

数控技术的发展前后一共经历了硬件数控时代和软件数控时代两个阶段,硬件数控时代起自1952年的电子管时代,最终发展到1965年小规模的集成电路时代。软件数控时代从1970年的小型计算机开始,经历微处理时展到基于个人计算机的数控时代。 

当前数控机床的构成主要包括三个基本构件——机床主体,数控装置和伺服机构。其中伺服机构通过依靠先进传感器,调速装置等技术,经历了开环、半闭环、闭环三个发展阶段,从而使机床运行稳定性得到质的提高。而数控装置包括程序读入装置,从而实现点位控制、直线控制和连续轨迹控制。 

2 数控技术的国内外现状 

当前我国数控机床产业快速发展,但同国外先进国家比较仍存在不小的差距。主要体现在技术含量不高、低端产品过剩、高端产品不足、自有独创技术缺乏,高质量的功能部件仍然依靠进口或者靠合资生产。比如我国机床数量已达300万台高居世界第一,但数控化率才仅仅不到2%,大大低于西方发达国家。这已成为我国走向高端制造业的现实瓶颈。 

在国外,目前绝大多数国外生产的数控机床,已广泛采用了32的系统,而国内生产的数控机床由于受到进口技术的限制,大多采用的是16的系统。这就使得国产数控机床在功能上就先天不足,与国外数控机床相比,有明显的差距。不论是加工中心或是数控车削中心,这类新型的数控设备均显示出能满足许多复杂零件在批量生产中的强大的生产力,一般均具有4~5轴连动,一次装夹可进行多面加工的功能。特别是随着计算机在机器制造的各个领域的广泛应用,机床设备越来越趋向柔性化、智能化、多功能化。 

3 数控技术的发展趋势 

从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,主要体现为以下发展趋势: 

3.1 性能发展趋势 

第一智能控制。在数控技术领域智能控制已经成为主要的发展方向,智能控制更体现为实时智能控制,模糊控制,学习控制,网络控制能领域。比如在数控系统中往往包含有故障自动诊断系统,刀具自动管理系统,编程专家系统等多个模块,实现数控机床的提前预测,动态反馈,事后修正等多项功能。 

第二工艺合成化。现在的数控技术共建往往通过各种自动化技术,完成多工序、多表面的复杂加工过程。特别是伴随人工智能技术的不断进步,实时系统和人工智能相结合,实现了实时系统智能化复杂化的发展趋势。西门子著名的880系统控制轴数已经可以达到惊人的24轴,让人叹为观止。 

第三高效化。效率是机械技术核心的指标,伴随伺服系统高速芯片,多 CPU技术应用,数控机床的高速度、高精度已显著提高,效率也有了质的飞跃。为了便于满足不同用户的需求;群控制系统的柔性,同一群控系统,能依据不同生產流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控制系统的效能,以减少工序。 

3.2 功能发展趋势 

用户界面人性化设计。众所周知作为数控系统和使用者之间的对话纽带,由于用户不同,用户界面也千差万别,开发用户界面是一项繁琐的工作。当前图形界面广泛使用,大大提高了界面的人性化设计,通过蓝图和快速编程,3D彩色动态界面,各类虚拟仿真技术,能实现各类视图的不同方向和角度的真实模拟和大小的多层缩放。这些可视化的发展使人机交流进入了图像动画时代,而不是过去呆板的文字语言表达。 

当前虚拟现实技术广泛应用使数控技术进入了新的时代。特别是可视化技术和虚拟环境技术的结合,如无图纸技术和虚拟样机技术等对提高产品质量,降低产品额成品,减少设计的周期有重要的价值。 

此外多媒体技术应用化,多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力,多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着客观的意义。 

3.3 体系结构的发展趋势 

数控技术在体系结构方面也有了显著的发展。通过互连技术和封装技术的结合,降低了数控车床的互连的数量和长度,改进了数控车床的组件尺寸,降低了产品的价格,提高了系统的安全和可靠性。 

此外通过硬件模块化,实现了数控车床系统的标准化和集成化。根据不同的功能,将各种功能模块做成标准的系列化产品,通过各类模块的组合,如通信模块、储存器模块、伺服模块等,实现各类档次的数控车床产品类型。而加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式,易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD、伺服控制等高新技术融于一体,构成严密的制造过程闭环控制体系,从而实现数控技术的集成化、网络化、无人化。 

4 结语 

总之,数控技术日新月异,当前我国正在推进2030年制造强国战略,数控技术占据着基础的作用,结合“十三五”规划,对当前的数控发展技术和方向进行分析,确定我国的数控技术发展战略,引领我国今后若干年的数控技术发展。我们应坚持质量为本,创新为基,坚持可持续发展的总方针,有所为有所不为,研究发展新型数控系统、数控功能部件、数控机床整机等数控基础技术,提升我国制造业的技术水平,使我国制造业真正走向高端。 

[参考文献] 

[1] 黄晓灵.浅谈数控技术发展趋势[J].湘潮(下半月),2010(10). 

[2] 吴旭.浅论数控技术发展趋势[J].南方农机,2012(01). 

[3] 高华新.关于数控技术发展探析[J].装备制造,2010(01). 

[4] 江忠君.对我国数控技术发展的战略思考[J].中国现代教育装备,2010(07). 

高档数控机床的发展趋势篇7

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。

1数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面[1~4]。

1.1高速、高精加工技术及装备的新趋势

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。

在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。

在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。

为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。

1.25轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。

当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。

在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。

1.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究,如美国的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、欧共体的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController),中国的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。

网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“ITplaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

1.4重视新技术标准、规范的建立

1.4.1关于数控系统设计开发规范

如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。

1.4.2关于数控标准

数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准,即采用G,M代码描述如何(how)加工,其本质特征是面向加工过程,显然,他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此,国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程,乃至各个工业领域产品信息的标准化。

STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控技术的发展乃至整个制造业,将产生深远的影响。首先,STEP-NC提出一种崭新的制造理念,传统的制造理念中,NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下,NC程序可以分散在互联网上,这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次,STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸(约75%)、加工程序编制时间(约35%)和加工时间(约50%)。.

高档数控机床的发展趋势篇8

“机器换人”催热市场

不久前,在第十七届海峡两岸机械电子商品交易会暨厦门对台进出口商品交易会上,机械手、蜘蛛手等智能机器人不仅成为展会中重要的展示产品,并在交易会上成为企业与客商关注的焦点。仅漳州明鑫焊接技术服务有限公司一家就会上签订了约4000万元人民币的意向订单。

5月底,在宁波举行的2013中国国际机电工业制造业博览会(又称第九届中国模具之都博览会)上,车床、刨床、铣床、钻床、磨床、镗床等机床产品“喧宾夺主”,取代了模具产品,成为展会的主角和焦点,受到企业追捧。

尽管,两项展会的主题与主要展示产品不同,但是智能装备和机床的“走红”都指向自动化装备市场的需求增长旺盛。

自动化装备市场骤热的背后,是中国制造业“人口红利”逐渐消失的残酷现实,“用工难”、“用工贵”的困难无情地提醒着企业:依靠大量的廉价劳动力进行生产的粗放式生产模式已经难以为继。而技术含量高的自动化装备可以满足多个领域企业的生产需求,可为企业降低人力成本,从而帮助企业实现从劳动力密集型向技术密集型转移。因此,“机器换人”成为越来越多企业转型升级的共识。

对于自动化装备市场的推动,国家相关政策一直不遗余力,给予了相当大的扶持,地方政府也加大了对制造企业更换自动化装备的扶持力度,浙江省政府更是提出了“机器换人”的口号。在市场和政策的双重作用下,自动化装备的巨大市场已经打开。

自动化市场的增长,在统计数据中已经得到体现。据悉,目前智能制造装备产业增速保持在装备全行业的前列,需求量总体保持稳步上升态势。受到国内下游制造业新增固定资产投资、技术改造投资增速同比放缓的影响,半数以上重点企业的收入增速虽然较去年同期有所下降,但是在国内工业深化转型升级的带动下,全行业仍将能实现20%以上的增长,产值规模由2011年的4233亿元增长到5000亿元以上。

自动化装备市场的前景及其广阔,将全面覆盖社会生产的各个产业单元。如今,智能化、自动化已经不再局限于基础制造业,已经渗透至纺织服装、鞋材、电子信息、五金水暖等领域,未来还将进一步扩大,市场“蛋糕”或达万亿元。

国内企业应加快跟进

尽管自动化装备市场“蛋糕”诱人,但是对于大部分国内企业来说,依然是如“镜花水月”般看得见、吃不着。从目前来看,国内企业整体对旺盛的市场需求的跟进并不理想,技术水平和高端制造能力的薄弱是主要原因。市场对高端自动化装备需求的旺盛和民族企业供给能力的匮乏不平衡的矛盾日益突出。

国内配套的产业链不完善致使国产智能装备在成本造价上偏高;智能装备新型传感、先进控制等核心技术受制于人,核心零部件仍然依赖进口产品,技术创新能力较差;国产智能产品多集中在中低端,高端研发能力不足,难以满足市场需求。所以,尽管我国智能装备市场的份额在持续增长,民族企业还是很难有更多的机会,成熟的市场份额多被智能工业巨头收入囊中。

高端机床市场同样不容乐观。长期存在的低端过剩、高端不足的问题没有得到根本解决,国产机床的可靠性和精度仍有待提高,数控加工设备的核心技术、数控系统目前尚有80%需依赖进口,一些关键零部件国内也无法生产,国内企业的技术水品和创新能力与国际品牌差距巨大。自主品牌制造业的核心竞争力普遍不强,导致高端机床市场90%的市场份额仍为国外品牌所占据。市场对国产品牌信心不高,在采购高端机床时,首先考虑的是德国、美国、日本等国际品牌。

国内自动化市场的增长对于国内来说,应该是行业快速发展的机会,但是国内相关企业自身发展的不足,反而使得这些机会更多为国际竞争对手所赢得。世界经济的低迷和我国市场的增长对比鲜明,未来在国内自动化领域的竞争将更加激烈甚至趋于白热化,对于中国相关企业来说,能否在激烈竞争中赢得一席之地,关键取决于自主创新能力的提升和对国际技术水准的赶超。在对市场的角逐中,能够迅速跟进市场增长和需求的企业,将永远是赢家。

战略机遇时不我待

未来相当长的时间里,在工业自动化发展趋势及未来几年的自动化市场影响逐步深化的情况下,市场对于智能装备的需求将一直呈现上升趋势。“十二五”期间,国民经济战略性新兴产业的培育壮大、重点产业的转型升级和劳动力能源等客观条件的制约下,智能制造装备产业市场空间巨大,同时也面临着更高的要求。

业内专家认为,未来5-10年,将是我国智能制造装备产业的重要战略机遇期。无论从国家产业升级战略实施还是行业的发展来看,都必须牢牢抓住这个战略机遇期,在此期间完成自身的提升,加速对市场的跟进,以免贻误“战机”。

国家的相关政策,无疑将对自动化装备市场的培育、国内企业的发展以及带来的产业优化效应起到推动和指导的作用。

今年年初的《智能制造装备产业“十二五”发展路线图》明确提到,在“十二五”期间将突破九大关键智能基础共性技术、推进八项智能测控装置与部件的研发和产业化、提升八类重大智能制造装备集成创新能力和促进在国民经济六大重点领域的示范应用推广。同时,将围绕关键智能基础共性技术、核心智能测控装置与部件、重大智能制造成套装备和重点应用示范领域四大方向进行重点攻坚。

科技重大专项以及国家培育和发展战略性新兴产业等一系列方针政策的实施,为高档数控机床发展提供了新的机遇。在“十二五”规划中,大力发展高档数控机床和基础制造装备被列入工业发展规划,随着一系列扶植政策的陆续出台,未来几年中国的机床行业有望在质量和技术水平上达到一个突破。目前,部分项目已经取得阶段性成果。工信部装备工业司副司长王卫明指出,数控机床专项在任务布局时充分体现重点用户领域的需求,强调建立以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的技术创新体系,所有产品类课题明确要求企业牵头组织实施。

根据市场的现状和趋势,国内智能制造相关企业可以从四个方面入手,提升自身核心竞争力,以应付即将到来的激烈竞争,抓住重大战略机遇实现大发展。

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