高端數控機床概念精選(九篇)

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第1篇：高端數控機床概念范文

先來看這樣一組數據：中國社會固定資產設備投資的三分之二依賴進口；中國裝備制造業產品每年的外貿逆差高達數百億美元；中國機械制造業中有近60%產品產業化是在引進技術的基礎上完成的……

然而、簡單的“拿來主義”并沒有產生預期的效果，中國裝備制造業仍然在“引進―落后―引進”的怪圈中四顧茫然。在諸多的國際裝備制造業博覽會上，國內產品與國外產品立眼分明，差距是明擺著的。

這樣的現實讓中國裝備企業不停地打著寒顫。眾多有識之士在問自己也問別人：未來的路怎么走？

這個問題也同樣橫在南京工藝裝備制造廠的面前，并由此拉開了其發展滾動功能部件產業化專項規劃的序幕。

為什么要產業化？

國際制造業向中國轉移，使中國基礎裝備市場的競爭驟然升級。中國數控機床市場也在不經意間目睹了前所未有的熱鬧，并繼而體驗到了前所未有的壓力。

數控高端技術產品代表著國家經濟、政治、軍事實力，是國家經濟安全的支柱。正因為如此，數控高端技術一直是國內外數控機床企業競爭的焦點，但這恰恰也正是國內企業的軟肋。這種差距甚至懸殊得使中外企業無法在一個平臺上平等對話。顯然，中國企業試圖依賴引進，通過合資、合作的途徑取得高端技術從而發展高檔產品的道路是走不通的。因此，國內機床工具行業形成了這么一個共識：必須選擇一些基礎較好的企業，加快建設具有國際競爭力的數控機床產業化基地，掌握核心技術，開發具有自主知識產權的產品。

數控機床的發展需要高水平、專業化、規模化生產的功能部件作為支撐。可以說，數控機床的產業化，關鍵在于包括數控系統、滾動功能部件等功能部件的產業化。長期以來，功能部件一直是發展國產數控機床的瓶頸，我國中高檔數控機床配套所需的功能部件基本依靠進口。

為此，中國機床工具工業協會一直在向有關方面建議將關鍵功能部件產業化攻關項目列入國家發改委重要支持計劃。讓所有機床工具行業人士備受鼓舞的是，最近，、黃菊、曾培炎等國務院領導對發展國產數控機床作了重要批示，國家發改委也正在編制數控機床、功能部件產業化的專項規劃。這對于南京工藝裝備制造廠來說，無疑是個難得的發展機遇。

南京工藝裝備制造廠作為中國規模最大的滾動功能部件生產基地，備受國家發改委以及中國機床工具工業協會等部門的高度關注。其實，從1999年開始，企業就一直在積極探索滾動功能部件產業化的道路，而這與國家要求重點培育滾動功能部件產業基地的想法不謀而合。企業意識到必須抓住機遇，躋身于滾動功能部件發展的“國家隊”，瞄準國際先進技術，摸索一條持續、穩定、高效、快速發展的成功之路，做大做強國產滾動功能部件產業。

搭建一個怎樣的框架？

“滾動功能部件產業化”的概念，在南京工藝裝備制造廠廠長張建平腦子里由來已久。早在五年前，張建平和南京工藝的其他領導者就已經開始琢磨產業化的發展思路，并制定了總體目標，為產業化發展描繪了一副清晰的輪廓。

張建平這樣描繪南京工藝產業化的發展思路：以創新的觀念引領企業的快速發展，以創新的管理引領企業深入市場，以創新的制度引領企業高速運行，以創新的技術引領企業走向國際。對于其中所提到的“創新的觀念”，張建平有自己獨特的理解與感悟。張建平說，國家體制改革是靜態、物質化的，是試圖通過物質化的改變，讓企業在物質交換中被迫轉變思想。但事實是，對于企業而言，資產置換不能解決一切問題。體制與機制只是土壤，比如在鹽堿地里，莊稼是長不好的，但是經過改良后也是可以長出好莊稼的。所以，重要的是轉變觀念，找到切入點。

除此之外，被南京工藝人津津樂道還有這樣幾句話：以國產滾動功能部件為本，加速數字機器產業化進程；高品質、高精度、高性能，產業化；全品種、全規格、全系列、全精度、全面解決方案。第一句話解決的是南京工藝的產品定位問題，“三高一產”表達了南京工藝預備做“高端”的決心，而“五全”則是試圖在總量、結構、功能上最大限度地滿足國內市場的需求。

應當說，重復建設與重復引進是我國裝備業面臨的一個嚴重問題。比如，我國國產經濟型數控機床、普及型數控機床與高檔型數控機床的結構比例是75∶22∶3。大家都盲目地發展經濟型，有些企業甚至拼價格、拼資源。這種惡性競爭行為對于行業而言，無疑是摧毀性的破壞。因此，南京工藝提出的“三高一產”顯然追求的是非實物量的產業化，而是兼顧質與量的產業化，除了解決“有多少”的問題，還要解決“有多好”的問題。

針對我國國產數控機床結構比例不協調的問題，南京工藝也制定了自己的目標，即將經濟型、普及型與高檔型的比例調整為30∶40∶30。同時，根據我國機床行業的總體趨勢，即到2010年，我國數控金切機床年產量將達到10萬臺，年銷售額為30億~35億美元，國產數控機床國內市場占有率將達到60%，南京工藝也相應制定了到2010年滾動功能部件年產量25萬套，年產值5億元的發展目標。

如何細化操作？

作為中國規模最大的滾動功能部件生產基地，南京工藝在長期的發展過程中形成了自己獨特的技術優勢、裝備優勢、品牌優勢、規模優勢。此外，不斷創新的企業文化與不斷提升的組織學習能力也使得南京工藝在業界一直獨占鰲頭。藝工牌滾動功能部件已經獲得全國用戶滿意產品、江蘇省名牌產品稱號，企業也獲得全國用戶滿意企業、南京市質量管理獎，并已通過ISO9001質量管理體系認證。南京工藝表示將在此基礎上，產品力創中國名牌，企業管理創江蘇省質量管理獎，繼續保持行業第一，并達到國內領先、國際知名。

面對接下來的專項規劃，南京工藝制定了進一步弘揚企業優勢的措施。首先是要提高產品檔次，拓展并優化產業結構。一方面不斷提高滾動功能部件的技術水平，增加產品技術含量，優化產品結構；另一方面在滾動功能部件產品品種、規格、產量、質量及精度方面趕上世界先進水平，在滿足國內市場需求并逐步替代進口的情況下，積極參與國際市場的競爭。

其次，采用先進工藝裝備，確保產品精度，提高產品性能。有效利用現有恒溫生產廠房，將有限的積累投入到關鍵設備上，并在充分利用現有工藝設備的基礎上，在設備選型方面突出重點，增加必要、關鍵、高效、自動化程度高的設備，加強和提高產品精密檢測、測試能力，添置高性能精密檢測設備和測試儀器，以確保產品的檢測質量。在技術水準達到或接近國際化的前提下，南京工藝還積極與國內著名機床企業聯合解決大型數控機床關鍵設備的“首臺、首套”國產化問題，以形成大型數控機床關鍵設備的國產化，實現工藝裝備國產化的突破。比如，3米、4米、8米數控螺紋磨床，4米、6米數控直線導軌專用磨床，6米絲杠導程精度動態測量儀，數控螺母磨削中心等。

此外，南京工藝積極提高產品開發能力和技術水平，進一步強化產品的設計能力，提高產品開發能力，縮短(產品)設計周期，提高企業信息化集成水平。其五年規劃中也明確表示要重點發展8米整根磨制滾珠絲杠副、線速度60m/min的高速滾珠絲杠副、6米整根滾動直線導軌副、線速度100m/min的滾動直線導軌副。

裝備制造業的發展水平是衡量一個國家經濟實力的重要標志。國外發達國家在搶占了技術制高點，取得品牌效應后，又開始圖謀市場份額。危機就在眼前，更何況，隨著發達國家進一步加強對知識產權的保護，以往一些國內企業通過簡單仿制來提高競爭力的路也將逐步被堵死。接下來的路，只有靠自己踏踏實實一步一步往前走。

對此，張建平看得很透徹，“跨國公司的重點已經從貿易和技術轉讓變成建立生產基地，由商品輸出變為資本輸出和品牌輸出。大量進口功能部件產品，就意味著用別人的功能部件生產終端產品，使我們的產品附加值低，賺的只是勞動力價值，不是技術價值和品牌價值。”他意識到，必須充分利用國內現有企業與科研機構的能力，采取多種形式的聯合，實現優勢互補，提升國產功能部件檔次，否則單純依靠自身力量，就可能成為跨國公司的配套廠，而國內的成套技術與能力可能被分解，并逐步喪失整體設計、成套的自主能力。就此而言，作為行業重點企業的南京工藝，任重而道遠。

長期以來，有一個聲音始終在我們耳邊響起：“中國裝備，裝備中國！”日復一日，氣勢磅礴。然而，這還僅僅只是一個催人奮進的口號而已，恰如張建平所總結的那樣，我們所面臨的事實是：“中國裝配，裝備中國！”裝備與裝配，僅僅只是一字之差，但恰恰是這一個字，不停地叩問我們：誰來裝備中國？如何裝備中國？

無數次的叩問之后，強烈的憂患意識與民族感情促使作為配套行業龍頭企業之一的南京工藝挺身而出，開始尋求解題思路，并喊出了振興中國配套業的最強音。

如何解決眼下的難題？如何避免未來的核心技術空心化？南京工藝結合實際制定了滾動功能部件五年發展規劃并已上報國家有關部門。在這個規劃中，記者透過枯燥的數字，感到了南京工藝裝備制造廠每一個員工發展國產高檔、高性能滾動功能部件的情懷。南京工藝每一臺設備的購買、每一位人才的引進、每一個產品的設計、每一種工藝的改進，都與國家發展數控機床產業的規劃息息相關。在南京工藝人心里，他們的目標不僅僅是“跟進”，還要“引領”。因為他們覺得，中國數控機床產業的落后，有自己的責任，而發展中國數控機床產業的重擔，也將落在自己的肩上。

第2篇：高端數控機床概念范文

關鍵詞：機床 營銷 公關

公共關系學，簡稱公關，主要通過組織與公眾之間的雙向傳播，協調關系、處理危機、塑造形象，在滿足公眾利益的基礎上求得組織自身的發展。公關的目標是為了增進內部及社會公眾的信任與支持，為自身事業發展創造最佳的社會環境，樹立良好形象。公關是一種高級的營銷手段，對提高組織知名度和美譽度有很顯著的作用。本文主要從數控機床行業入手，淺談該行業的公關之路。

一、機床行業特點

機床是制造機器的機器，也是能制造機床本身的機器，故機床又稱為工作母機或工具機。數控機床，是將數字計算技術應用于機床的控制技術。它能按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來，并較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動化機床，是現代機床控制技術的發展方向。機床工業主要滿足國家汽車、能源、交通、國防工業、航空航天、工程機械設備和裝備制造業等重點行業的需求，是現代制造技術的基礎。

二、中外機床企業營銷手段對比

國內企業產品促銷依靠合作中間商、業務員人員推廣、客戶口碑和參加機床展覽會推介等，客戶服務現在已基本實現了網上咨詢和在線QQ服務，以及由多年工作經驗老師傅組成的售后服務小組。外資企業采用的是由生產者到商到工業品用戶的間接銷售模式，并在產品銷售區域設置區域經理和售后服務人員，重點市場設置銷售助理。國內企業產品推廣停留在推銷層次；外資企業的營銷包括對內、對外，社會層面、商層面、開發新顧客層面、公共關系層面，甚至員工信心層面，是整合營銷。

三、公關是機床行業營銷策略的發展方向

依靠個人的力量，和依靠企業整合營銷效果相比，差別是顯而易見的。針對國內企業的營銷差距，我們提出如下公關建議：

（一）扎根內部，打造強勢產品

公關的根基在產品。當前國產數控機床上的數控系統，主要功能部件，基本的機、電、液、氣等元器件、軸承等都要進口，國內高檔系統的自給率不到5%。大型、重型、多復雜曲面、高精度、高效能數控機床是市場的熱銷產品，而我們國產產品在這方面非常缺乏，因此需要扎根內部，加大科研力度，在打造強勢產品、自主創新、開發高端產品上下功夫。優質產品要靠科學管理來保駕護航。嚴格的內部管理是打造強勢產品的有力支持。我們在平常內部數據統計、數據分析、產品效果分析和客戶跟蹤方面還有不足，需要在質量管理、過程監控等內部管理上精耕細作，以技術突破作為行業崛起的催化劑，以技術積累推動自主創新，以內部服務保障外部市場開發，使產品具有先進技術、優良品質、較高的性價比，從而實現進口替代，再部分出口，進而裝備全球。

（二）欣賞員工，樹立企業愿景

員工是開展公關活動的實踐者，是組織創一流產品或服務的主力軍，是企業最重要的內部公眾。無論是技術突破，還是客戶服務，最終都要落實在員工身上。要開發員工潛能，實現員工工作的高效，改變機床在一般人眼中油污滿面但技術含量比較高的行業形象，首先要形成“了解員工、尊重員工、欣賞員工、服務員工”的文化氛圍，讓員工有一種歸屬感和榮譽感。通過行業分析、同行比較、企業愿景展望等內容的企業內部培訓，樹立員工對企業未來發展的信心。尤其在市場遇到困難的時候，不要首先想封閉消息，而是應部分公開，為員工鼓勁，樹立員工信心，共度難關。

（三）維系客戶，提供增值服務

客戶是公關最重要的工作對象，有了客戶就有了市場。中國數控機床市場迅速增長，為了爭取更大的銷售亮點，外國公司將服務業的概念移植到機床銷售，把機床銷售轉向服務公司，從傳統的數控機床維修服務已拓展到怎樣幫助用戶創值，提高生產力和效益最大化。對此這就需要國內機床行業學習新的營銷方法，創新適合自己的營銷模式，具體的營銷手段包括：企業內部全員公關，樹立員工自信心和責任感；逐步設置國際標準要求的現代化、多功能的技術服務場所，建成集產品展示、切削演示、顧客工程中心、售前技術交流、售后技術服務、在線技術服務、客戶培訓等多功能為一體的綜合設施，展示最新技術和產品、提供最優質服務和客戶解決方案；發放企業產品樣本、產品說明書、企業介紹等對外宣傳的材料，利用展覽會等活動提升企業知名度等。

（四）塑造品牌，參與社會活動

品牌的建設是需要積淀的，它的建設基礎是產品和服務的質量。機床作為工業品，價值高，技術含量高，對服務要求也高。品牌情況反映了用戶對產品技術和服務的信任，它代表著廠家的承諾。品牌的建設需要企業在每一個環節誠信經營，精耕細作，逐步恢復市場信任，從而贏得市場。除了優質的產品和優良的服務，品牌還需要推廣。品牌推廣除了常見的展覽會、人員銷售、客戶關系維系外，還可以采用贊助困難人群、響應焦點事件、支持公益事業等方式擴大知名度和美譽度，塑造具有社會責任感的品牌形象，間接促進銷售。

回顧我國機床行業的發展歷史，與發達國家的發展還有很大差距。對此我們一定要正式差距，選擇自己的差異化定位，通過完善內部管理，不斷提高自主創新能力，促進中國機床企業產品結構的調整升級，早日實現“結構調整、替代進口、滿足中高端用戶需求”的目標。

參考文獻：

第3篇：高端數控機床概念范文

20世紀中期，隨著電子技術的發展，自動信息處理、數據處理以及電子計算機的出現，給自動化技術帶來了新的概念，用數字化信號對機床運動及其加工過程進行控制，推動了機床自動化的發展。

采用數字技術進行機械加工，最早是在40年代初，由美國北密支安的一個小型飛機工業承包商派爾遜斯公司（ParsonsCorporation）實現的。他們在制造飛機的框架及直升飛機的轉動機翼時，利用全數字電子計算機對機翼加工路徑進行數據處理，并考慮到刀具直徑對加工路線的影響，使得加工精度達到±0.0381mm（±0.0015in），達到了當時的最高水平。

1952年，麻省理工學院在一臺立式銑床上，裝上了一套試驗性的數控系統，成功地實現了同時控制三軸的運動。這臺數控機床被大家稱為世界上第一臺數控機床。

這臺機床是一臺試驗性機床，到了1954年11月，在派爾遜斯專利的基礎上，第一臺工業用的數控機床由美國本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生產出來。

在此以后，從1960年開始，其他一些工業國家，如德國、日本都陸續開發、生產及使用了數控機床。

數控機床中最初出現并獲得使用的是數控銑床，因為數控機床能夠解決普通機床難于勝任的、需要進行輪廓加工的曲線或曲面零件。

然而，由于當時的數控系統采用的是電子管，體積龐大，功耗高，因此除了在軍事部門使用外，在其他行業沒有得到推廣使用。

到了1960年以后，點位控制的數控機床得到了迅速的發展。因為點位控制的數控系統比起輪廓控制的數控系統要簡單得多。因此，數控銑床、沖床、坐標鏜床大量發展，據統計資料表明，到1966年實際使用的約6000臺數控機床中，85%是點位控制的機床。

數控機床的發展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動換刀裝置的數控機床，它能實現工件一次裝卡而進行多工序的加工。這種產品最初是在1959年3月，由美國卡耐·;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）開發出來的。這種機床在刀庫中裝有絲錐、鉆頭、鉸刀、銑刀等刀具，根據穿孔帶的指令自動選擇刀具，并通過機械手將刀具裝在主軸上，對工件進行加工。它可縮短機床上零件的裝卸時間和更換刀具的時間。加工中心現在已經成為數控機床中一種非常重要的品種，不僅有立式、臥式等用于箱體零件加工的鏜銑類加工中心，還有用于回轉整體零件加工的車削中心、磨削中心等。

1967年，英國首先把幾臺數控機床連接成具有柔性的加工系統，這就是所謂的柔性制造系統（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之后，美、歐、日等也相繼進行開發及應用。1974年以后，隨著微電子技術的迅速發展，微處理器直接用于數控機床，使數控的軟件功能加強，發展成計算機數字控制機床（簡稱為CNC機床），進一步推動了數控機床的普及應用和大力發展。

80年代，國際上出現了1～4臺加工中心或車削中心為主體，再配上工件自動裝卸和監控檢驗裝置的柔性制造單元（FlexibleManufacturingCell——FMC）。這種單元投資少，見效快，既可單獨長時間少人看管運行，也可集成到FMS或更高級的集成制造系統中使用。

目前，FMS也從切削加工向板材冷作、焊接、裝配等領域擴展，從中小批量加工向大批量加工發展。

所以機床數控技術，被認為是現代機械自動化的基礎技術。

那什么是車床呢？據資料所載，所謂車床，是主要用車刀對旋轉的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應的加工。車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉表面的工件，是機械制造和修配工廠中使用最廣的一類機床。

古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉，并手持刀具而進行切削的。1797年，英國機械發明家莫茲利創制了用絲杠傳動刀架的現代車床，并于1800年采用交換齒輪，可改變進給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國人羅伯茨采用了四級帶輪和背輪機構來改變主軸轉速。

為了提高機械化自動化程度，1845年，美國的菲奇發明轉塔車床；1848年，美國又出現回輪車床；1873年，美國的斯潘塞制成一臺單軸自動車床，不久他又制成三軸自動車床；20世紀初出現了由單獨電機驅動的帶有齒輪變速箱的車床。

第一次世界大戰后，由于軍火、汽車和其他機械工業的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發展。為了提高小批量工件的生產率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時，多刀車床也得到發展。50年代中，發展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數控技術于60年代開始用于車床，70年代后得到迅速發展。

車床依用途和功能區分為多種類型。

普通車床的加工對象廣，主軸轉速和進給量的調整范圍大，能加工工件的內外表面、端面和內外螺紋。這種車床主要由工人手工操作，生產效率低，適用于單件、小批生產和修配車間。

轉塔車床和回轉車床具有能裝多把刀具的轉塔刀架或回輪刀架，能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序，適用于成批生產。

自動車床能按一定程序自動完成中小型工件的多工序加工，能自動上下料，重復加工一批同樣的工件，適用于大批、大量生產。

多刀半自動車床有單軸、多軸、臥式和立式之分。單軸臥式的布局形式與普通車床相似，但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下，用于加工盤、環和軸類工件，其生產率比普通車床提高3～5倍。

仿形車床能仿照樣板或樣件的形狀尺寸，自動完成工件的加工循環，適用于形狀較復雜的工件的小批和成批生產，生產率比普通車床高10～15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型

立式車床的主軸垂直于水平面，工件裝夾在水平的回轉工作臺上，刀架在橫粱或立柱上移動。適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件，一般分為單柱和雙柱兩大類。

鏟齒車床在車削的同時，刀架周期地作徑向往復運動，用于鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件，由單獨電動機驅動的小砂輪鏟磨齒面。

專門車床是用于加工某類工件的特定表面的車床，如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。聯合車床主要用于車削加工，但附加一些特殊部件和附件后，還可進行鏜、銑、鉆、插、磨等加工，具有“一機多能”的特點，適用于工程車、船舶或移動修理站

看機床的水平主要看金屬切削機床，其他機床技術和復雜性不高，就是近幾年很流行的電加工機床，也只是方法的改變，沒什么復雜性和科技含量。

我國的數控磨床水平不錯，每年都有大量出口，因為它簡單，基本屬于勞動密集型。

金屬加工主要是去除材料，得到想得到的金屬形狀。去除材料，主要靠車和銑，車床發展為數控車床，銑床發展為加工中心。高精度多軸機床，可以讓復雜零件在精度和形狀上一次到位，例如，飛機上的一個復雜零件，以前由很多種工人：車工、銑工、磨床工、畫線工、熱處理工用好幾個月干，其中還有報廢的，最新的復合數控機床幾天甚至幾個小時就全干好了，而且精度比你設計的還高。零件精度高就意味著壽命長，可靠性好。

由普通發展到數控，一個人頂原來的十個，在精度上，更是沒法說，適應性上，零件變了，換個程序就行。把人的因素也降為最低，以前在工廠，誰要時會車渦輪、蝸桿，沒個10年8年的不行，要是誰掌握了，那牛得很。現在用數控設備，只要你會編程，把參數輸進去就可以了，很簡單，剛畢業的技校學生都會，而且批量的產品質量也有保證。

自美國在50年代末搞出世界一臺數控車床后，機床制造業就進入了數控時代，中國在六十年代也搞出了第一代數控機床，但后來中國進入了什么年代，大家都知道。等80年代我們再去看世界的數控機床水平，差距就是20年了，其實奮起直追還有希望，但國營工廠不思進取，到了90年代，我們再去看世界水平，已有30年的差距了。中國改革開放前走的是蘇聯的路子，什么叫蘇聯的路子，舉個例子來講：比如，生產一根軸，蘇聯的方式是建一個專用生產線，用多臺專用機床，好處是批量很容易上去，但一旦這根軸的參數發生了變化，這條線就報廢了，生產人員也就沒事做了。在1960－1980年代，國營工廠一個產品生產幾十年不變樣。到了1980年代后，當時搞商品經濟，這些廠不能迅速適應市場，經營就困難了，到了90年代就大量破產，大量職工下崗。現代的生產也有大批量生產，但主要是單件小批量，不管是那種，只要你的設備是數控的，適應起來就快。專業機床的路子已經到頭了，;西方走的路和前蘇聯不一樣，當年的“東芝”事件，就是日本東芝賣給蘇聯了幾臺五軸聯動的數控銑床，讓蘇聯在潛艇的推進螺旋槳上的制造，上了一個檔次，讓美國的聲納聽不到潛艇聲音了，所以美國要懲處東芝公司。由此也可見，前蘇聯的機床制造業也落后了，他們落后，我們就更不用說了。雖然，美國搞出了世界第一臺數控機床，但數控機床的發展，還是要數德國。德國本來在機械方面就是世界第一，數控機床無非就是搞機電一體化，機械方面德國已沒問題，剩下的就是電子系統方面，德國的電子系統工業本來就強大，所以在上世紀六、七十年代，德國就執機床界的牛耳了。

但日本人的強項就是仿造，從上世紀70年代起，日本大量從德國引進技術，消化后大量仿造，經過努力，日本在90年代起，就超越了德國，成為世界第一大數控機床生產國，直到現在還是。他們在機床制造水平上，有一些也走在了世界前面，如在機床復合（一機多種功能）化方面，是世界第一。數控機床的核心就在數控系統方面，日本目前在系統方面也排世界第一，主要是它的發拿科公司。第一代的系統用步進電機，我們現在也能造，第二代用交流伺服電機。現在的數控系統的核心就是交流伺服電機和系統內的邏輯控制軟件，交流伺服電機我們國家目前還沒有誰能制造，這是一個光學、機械、電子的綜合體。邏輯控制軟件就是控制機床的各軸運動，而這些軸是用伺服電機驅動的，一般的系統能同時控制3軸，高級系統能控制五軸，能控5軸的，五軸以上也沒問題。我們國家也由有5軸系統，但“做秀”的成份多，還沒實用化。我們的工廠用的五軸和五軸以上機床，100％進口。

機床是一個國家制造業水平高低的象征，其核心就是數控系統。我們目前不要說系統，就是國內造的質量稍微好一點的數控機床，所用的高精度滾珠絲杠，軸承都是進口的，主要是買日本的，我們自產的滾珠絲杠、軸承在精度、壽命方面都有問題。目前國內的各大機床廠，數控系統100％外購，各廠家一般都買日本發那科、三菱的系統，占80％以上，也有德國西門子的系統，但比較少。德國西門子系統為什么用的少呢？早期，德國系統不太能適合我們的電網，我們的電網穩定性不夠，西門子系統的電子伺服模塊容易燒壞。日本就不同了，他們的系統就燒不壞。近來西門子系統改進了不少，價格方面還是略高。德國人很不重視中國，所以他們的系統漢語化最近才有，不像日本，老早就有漢語化版的。

就國產高級數控機床而言，其利潤的主體是被外國人拿走了，中國只是掙了一個辛苦錢。

美國為什么沒有能成為數控機床制造大國呢？這個和他們當時制定產業政策的人有關，再加上當時美國的勞動力貴，買比制造劃算。機床屬于投資大，見效慢，回報率底的產業，而且需要技術積累。不太附和美國情況。但后來美國發現，機床屬于戰略物資，沒有它，飛機、大炮、坦克、軍艦的制造都有問題，所以他們重新制定政策，扶植了一些機床廠，規定了一些單位只能買國產設備，就是貴也得買，這就為美國保留了一些數控機床行業。美國機床在世界上沒有什么競爭力。

歐洲的機床，除德國外，瑞士的也很好，要說超高精密機床，瑞士的相當好，但價格也是天價。一般用戶用不起。意大利、英國、法國屬于二流，中國很少買他們的機床。西班牙為了讓中國進口他們的機床，不惜貸款給中國，但買的人也很少??借錢總是要還的。

韓國、臺灣的數控機床制造能力比大陸地區略強，不過水平差不多。他們也是在上世紀90年代引進日本技術發展的。韓國應該好一點，它有自己制造的、已經商業化了的數控系統，但進口到中國的機床，應我們的要求，也換成了日本系統。我們對他們的系統信不過。韓國數控機床主要有兩家：大宇和現代。大宇目前在我國設有合資企業。臺灣機床和我們大體一樣，自己造機械部分，系統采購日本的。但他們的機床質量差，壽命短，目前在大陸影響很壞。其實他們比我們國產的要好一點。但我們自己的差，我們還能容忍，臺灣的機床是用美金買來的，用的不好，那火就大了。臺灣最主要的幾家機床廠已打算把工廠遷往大陸，大部分都在上海。這些廠目前在國內的競爭中，也打著“國產”的旗號。

近來隨著中國的經濟發展，也引起了世界一些主要機床廠商的注意，2000年，日本最大的機床制造商“馬扎克”在中國銀川設立了一家數控機床合資廠，據說制造水平相當高，號稱“智能化、網絡化”工廠，和世界同步。今年日本另外一家大機床廠大隈公司在北京設立了一家能年產1000臺數控機床的控股公司，德國的一家很有名的企業也在上海設立了工廠。

目前，國家制定了一些政策，鼓勵國民使用國產數控機床，各廠家也在努力追趕。國內買機床最多的是軍工企業，一個購買計劃里，80％是進口，國產機床滿足不了需要。今后五年內，這個趨勢不會改變。不過就目前國內的需要來講，我國的數控機床目前能滿足中低檔產品的訂貨。

美、德、日三國是當今世上在數控機床科研、設計、制造和使用上，技術最先進、經驗最多的國家。因其社會條件不同，各有特點。

1.美國的數控發展史

美國政府重視機床工業，美國國防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機床的發展方向、科研任務,并且提供充足的經費，且網羅世界人才，特別講究“效率”和“創新”，注重基礎科研。因而在機床技術上不斷創新，如1952年研制出世界第一臺數控機床、1958年創制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首創開放式數控系統等。由於美國首先結合汽車、軸承生產需求，充分發展了大量大批生產自動化所需的自動線，而且電子、計算機技術在世界上領先，因此其數控機床的主機設計、制造及數控系統基礎扎實，且一貫重視科研和創新，故其高性能數控機床技術在世界也一直領先。當今美國生產宇航等使用的高性能數控機床，其存在的教訓是，偏重於基礎科研，忽視應用技術，且在上世紀80代政府一度放松了引導，致使數控機床產量增加緩慢，于1982年被后進的日本超過，并大量進口。從90年代起，糾正過去偏向，數控機床技術上轉向實用，產量又逐漸上升。

2.德國的數控發展史

德國政府一貫重視機床工業的重要戰略地位，在多方面大力扶植。，於1956年研制出第一臺數控機床后，德國特別注重科學試驗，理論與實際相結合，基礎科研與應用技術科研并重。企業與大學科研部門緊密合作，對數控機床的共性和特性問題進行深入的研究，在質量上精益求精。德國的數控機床質量及性能良好、先進實用、貨真價實，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數控機床。德國特別重視數控機床主機及配套件之先進實用，其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統、各種功能部件，在質量、性能上居世界前列。如西門子公司之數控系統，均為世界聞名，競相采用。

3.日本的數控發展史

日本政府對機床工業之發展異常重視，通過規劃、法規(如“機振法”、“機電法”、“機信法”等)引導發展。在重視人才及機床元部件配套上學習德國，在質量管理及數控機床技術上學習美國，甚至青出于藍而勝于藍。自1958年研制出第一臺數控機床后，1978年產量(7,342臺)超過美國(5,688臺)，至今產量、出口量一直居世界首位(2001年產量46,604臺，出口27,409臺，占59%)。戰略上先仿后創，先生產量大而廣的中檔數控機床，大量出口，占去世界廣大市場。在上世紀80年代開始進一步加強科研，向高性能數控機床發展。日本FANUC公司戰略正確，仿創結合，針對性地發展市場所需各種低中高檔數控系統，在技術上領先，在產量上居世界第一。該公司現有職工3,674人，科研人員超過600人，月產能力7,000套，銷售額在世界市場上占50%，在國內約占70%，對加速日本和世界數控機床的發展起了重大促進作用。

4.我國的現狀

我國數控技術的發展起步于二十世紀五十年代，中國于1958年研制出第一臺數控機床，發展過程大致可分為兩大階段。在1958~1979年間為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段中對數控機床特點、發展條件缺乏認識，在人員素質差、基礎薄弱、配套件不過關的情況下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現欠佳，無法用于生產而停頓。主要存在的問題是盲目性大，缺乏實事求是的科學精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進數控系統技術，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、臺灣省共11國(地區)引進數控機床先進技術和合作、合資生產，解決了可靠性、穩定性問題，數控機床開始正式生產和使用，并逐步向前發展。通過“六五”期間引進數控技術，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關”，我國數控技術和數控產業取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數控產業發展迅速，1998～2004年國產數控機床產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進口機床的發展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，國內數控機床制造企業在中高檔與大型數控機床的研究開發方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設備和絕大多數的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產數控機床特別是中高檔數控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產數控機床的研究開發深度不夠、制造水平依然落后、服務意識與能力欠缺、數控,系統生產應用推廣不力及數控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產數控機床的不足，努力發展先進技術，加大技術創新與培訓服務力度，以縮短與發達國家之問的差距。 

 在20余年間，數控機床的設計和制造技術有較大提高，主要表現在三大方面：培訓一批設計、制造、使用和維護的人才；通過合作生產先進數控機床，使設計、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進技術的差距；通過利用國外先進元部件、數控系統配套，開始能自行設計及制造高速、高性能、五面或五軸聯動加工的數控機床，供應國內市場的需求，但對關鍵技術的試驗、消化、掌握及創新卻較差。至今許多重要功能部件、自動化刀具、數控系統依靠國外技術支撐，不能獨立發展，基本上處于從仿制走向自行開發階段，與日本數控機床的水平差距很大。存在的主要問題包括：缺乏象日本“機電法”、“機信法”那樣的指引；嚴重缺乏各方面專家人才和熟練技術工人；缺少深入系統的科研工作；元部件和數控系統不配套；企業和專業間缺乏合作，基本上孤軍作戰，雖然廠多人眾，但形成不了合力。我國數控技術的發展起步于二十世紀五十年代，通過“六五”期間引進數控技術，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關”，我國數控技術和數控產業取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數控產業發展迅速，1998～2004年國產數控機床產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進口機床的發展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，國內數控機床制造企業在中高檔與大型數控機床的研究開發方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設備和絕大多數的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產數控機床特別是中高檔數控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產數控機床的研究開發深度不夠、制造水平依然落后、服務意識與能力欠缺、數控,系統生產應用推廣不力及數控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產數控機床的不足，努力發展先進技術，加大技術創新與培訓服務力度，以縮短與發達國家之問的差距。

2003年開始，中國就成了全球最大的機床消費國，也是世界上最大的數控機床進口國。目前正在提高機械加工設備的數控化率，1999年，我們國家機械加工設備數控華率是5－8％，目前預計是15－20％之間。一、什么是數控機床車、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等都是機械加工方法，所謂機械加工，就是把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀，包含尺寸精度和幾何精度兩個方面。能完成以上功能的設備都稱為機床，數控機床就是在普通機床上發展過來的，數控的意思就是數字控制。給機床裝上數控系統后，機床就成了數控機床。當然，普通機床發展到數控機床不只是加裝系統這么簡單，例如：從銑床發展到加工中心，機床結構發生變化，最主要的是加了刀庫，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鉆的功能。我們一般所說的數控設備，主要是指數控車床和加工中心。我國目前各種門類的數控機床都能生產，水平參差不齊，有的是世界水平，有的比國外落后10－15年，但如果國家支持，追趕起來也不是什么問題，例如：去年，沈陽機床集團收購了德國西思機床公司，意義很大，如果大力消化技術，可以縮短不少差距。大連機床公司也從德國引進了不少先進技術。上海一家企業購買日本著名的機床制造商池貝。，近幾年隨著中國制造的崛起，歐洲不少企業倒閉或者被兼并，如馬毫、斯濱納等。日本經濟不景氣，有不少在80年代很出名的機床制造商倒閉，例如：新瀉鐵工所。二、數控設備的發展方向六個方面：智能化、網絡化、高速、高精度、符合、環保。目前德國和瑞士的機床精度最高，綜合起來，德國的水平最高，日本的產值最大。美國的機床業一般。中國大陸、韓國。臺灣屬于同一水平。但就門類、種類多少而言，我們應該能進世界前4名。三、數控系統 由顯示器、控制器伺服、伺服電機、和各種開關、傳感器構成。目前世界最大的三家廠商是：日本發那客、德國西門子、日本三菱；其余還有法國扭姆、西班牙凡高等。國內由華中數控、航天數控等。國內的數控系統剛剛開始產業化、水平質量一般。高檔次的系統全都是進口。華中數控這幾年發展迅速，軟件水平相當不錯，但差就差在電器硬件上，故障率比較高。華中數控也有意向數控機床業進軍，但機床的硬件方面不行，質量精度一般。目前國內一些大廠還沒有采用華中數控的。廣州機床廠的簡易數控系統也不錯。我們國家機床業最薄弱的環節在數控系統。

四、機床精度1、機械加工機床精度分靜精度、加工精度（包括尺寸精度和幾何精度）、定位精度、重復定位精度等5種。2、機床精度體系：目前我們國家內承認的大致是四種體系：德國VDI標準、日本JIS標準、國際標準ISO標準、國標GB，國標和國際標準差不多。3、看一臺機床水平的高低，要看它的重復定位精度，一臺機床的重復定位精度如果能達到0.005mm(ISO標準.、統計法),就是一臺高精度機床，在0.005mm(ISO標準.、統計法)以下，就是超高精度機床，高精度的機床，要有最好的軸承、絲杠。;4、加工出高精度零件，不只要求機床精度高，還要有好的工藝方法、好的夾具、好的刀具。五、目前世界著名機床廠商在我國的投資情況1、2000年，世界最大的專業機床制造商馬扎克（MAZAK）在寧夏銀川投資建了名為“寧夏小巨人機床公司”的機床公司，生產數控車床、立式加工中心和車銑復合中心。機床質量不錯，目前效益良好，年產600臺，目前正在建2期工程，建成后可以年產1200臺。2、2003年，德國著名的機床制造商德馬吉在上海投資建廠，目前年組裝生產數控車床和立式加工中心120臺左右。3、2002年，日本著名的機床生產商大隈公司和北京第一機床廠合資建廠，年生產能力為1000臺，生產數控車床、立式加工中心、臥式加工中心。4、韓國大宇在山東青島投資建廠，目前生產能力不知。5、臺灣省的著名機床制造商友嘉在浙江蕭山投資建廠，年生產能力800臺。5、民營企業進入機床行業情況1、浙江日發公司，2000年投產，生產數控車床、加工中心。年生產能力300臺。2．2004年，浙江寧波著名的鑄塑機廠商海天公司投資生產機床，主要是從日本引進技術，目前剛開始，起點比較高。3．2002年，西安北村投產，名字象日本的，其實老板是中國人，采用日本技術。生產小型儀表數控車床，水平相當不錯。六、軍工企業技改情況軍工企業得到國家撥款開始于當年“大使館被炸”，后來臺灣上臺后，大規模技改開始了，軍工企業進入新一輪的技改高峰，我們很多軍工企業開始停止購買普通設備。尤其是近3年來，我們的軍工企業從歐洲和日本買了大批量的先進數控機床。也從國內機床廠哪里采購了大批普通數控機床，國內機床廠商為了迎接這次大技改，也引進了不少先進技術，爭取軍工企業的高端訂單。聽在軍工企業的朋友講，如果再能“頂”三年，我們的整體水平會上一個臺階。 其實，總書記掌權以來，已經把國防事業提到了和經濟發展一樣的高度上，他說，我們要建立和經濟發展相適應的國防能力，相信再過10年，隨著我國國防工業和汽車行業的發展，我們國家會誕生世界水平的機床制造商，也將會超越日本，成為世界第一機床生產大國。

參考文獻：

1.《機床與液壓》20041No171995-2005TsinghuaTongfang OpticalDiscCo¸,Ltd¸Allrightsreserved

4.《機床數控系統的發展趨勢》黃勇陳子辰浙江大學

5.《中國機械工程》

6.《數控機床及應用》作者：李佳

7.《機械設計與制造工程》2001年第30卷第1期

8《機電新產品導報》2005年第12期

9.《瞭望》2007年第37期

第4篇：高端數控機床概念范文

【關鍵詞】數控技術 ； 發展 ； 應用

裝備工業的技術水平和現代化程度決定著整個國民經濟的水平和現代化程度，數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業（如信息技術及其產業、生物技術及其產業、航空、航天等國防工業產業）的使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經說過“各種經濟時代的區別，不在于生產什么，而在于怎樣生產，用什么勞動資料生產”。制造技術和裝備就是人類生產活動的最基本的生產資料，而數控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國制造業廣泛采用數控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業發達國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰略物資，不僅采取重大措施來發展自己的數控技術及其產業，而且在“高精尖”數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。總之，大力發展以數控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。

數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術，數控裝備是以數控技術為代表的新技術對傳統制造產業和新興制造業的滲透形成的機電一體化產品，即所謂的數字化裝備，其技術范圍覆蓋很多領域：（1）機械制造技術；（2）信息處理、加工、傳輸技術；（3）自動控制技術；（4）伺服驅動技術；（5）傳感器技術；（6）軟件技術等。

1 數控技術的發展趨勢

數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化，使制造業成為工業化的象征，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業（IT、汽車、輕工、醫療等）的發展起著越來越重要的作用，因為這些行業所需裝備的數字化已是現展的大趨勢。從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面[1～4]。

1.1 高速、高精加工技術及裝備的新趨勢。

效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代制造技術之一，國際生產工程學會（CIRP）將其確定為21世紀的中心研究方向之一。

在轎車工業領域，年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；在航空和宇航工業領域，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，才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝，使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。

從EMO2001展會情況來看，高速加工中心進給速度可達80m/min，甚至更高，空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經采用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min，快速為100m/min，加速度達2g，主軸轉速已達60 000r/min。加工一薄壁飛機零件，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DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*！000r/mm和1g。

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

在可靠性方面，國外數控裝置的MTBF值已達6 000h以上，伺服系統的MTBF值達到30000h以上，表現出非常高的可靠性。

為了實現高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發展，應用領域進一步擴大。

1.2 軸聯動加工和復合加工機床快速發展。

采用5軸聯動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺5軸聯動機床的效率可以等于2臺3軸聯動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因，其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍，加之編程技術難度較大，制約了5軸聯動機床的發展。

當前由于電主軸的出現，使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床（含5面加工機床）的發展。

在EMO2001展會上，新日本工機的5面加工機床采用復合主軸頭，可實現4個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一臺機床上實現，還可實現傾斜面和倒錐孔的加工。德國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軸聯動加工，可由CNC系統控制或CAD/CAM直接或間接控制。

1.3 智能化、開放式、網絡化成為當代數控系統發展的主要趨勢。

21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統，智能化的內容包括在數控系統中的各個方面：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。

為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟件的產業化生產存在的問題。目前許多國家對開放式數控系統進行研究，如美國的NGC（The Next Generation Work-Station/Machine Control）、歐共體的OSACA（Open System Architecture for Control within Automation Systems）、日本的OSEC（Open System Environment for Controller），中國的ONC（Open Numerical Control System）等。數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平臺上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結構對象（數控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統，形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平臺、數控系統功能庫以及數控系統功能軟件開發工具等是當前研究的核心。

網絡化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統、制造企業對信息集成的需求，也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機，如在EMO2001展中，日本山崎馬扎克（Mazak）公司展出的“CyberProduction Center”（智能生產控制中心，簡稱CPC）；日本大隈（Okuma）機床公司展出“IT plaza”（信息技術廣場，簡稱IT廣場）；德國西門子（Siemens）公司展出的Open Manufacturing Environment（開放制造環境，簡稱OME）等，反映了數控機床加工向網絡化方向發展的趨勢。

2 對我國數控技術及其產業發展的基本估計

我國數控技術起步于1958年，近50年的發展歷程大致可分為3個階段：第一階段從1958年到1979年，即封閉式發展階段。在此階段，由于國外的技術封鎖和我國的基礎條件的限制，數控技術的發展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期，即引進技術，消化吸收，初步建立起國產化體系階段。在此階段，由于改革開放和國家的重視，以及研究開發環境和國際環境的改善，我國數控技術的研究、開發以及在產品的國產化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間，即實施產業化的研究，進入市場競爭階段。在此階段，我國國產數控裝備的產業化取得了實質性進步。在“九五”末期，國產數控機床的國內市場占有率達50%，配國產數控系統（普及型）也達到了10%。

縱觀我國數控技術近50年的發展歷程，特別是經過4個5年計劃的攻關，總體來看取得了以下成績。

2.1 奠定了數控技術發展的基礎，基本掌握了現代數控技術。我國現在已基本掌握了從數控系統、伺服驅動、數控主機、專機及其配套件的基礎技術，其中大部分技術已具備進行商品化開發的基礎，部分技術已商品化、產業化。

2.2 初步形成了數控產業基地。在攻關成果和部分技術商品化的基礎上，建立了諸如華中數控、航天數控等具有批量生產能力的數控系統生產廠。蘭州電機廠、華中數控等一批伺服系統和伺服電機生產廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數控主機生產廠。這些生產廠基本形成了我國的數控產業基地。

2.3 建立了一支數控研究、開發、管理人才的基本隊伍。

雖然在數控技術的研究開發以及產業化方面取得了長足的進步，但我們也要清醒地認識到，我國高端數控技術的研究開發，尤其是在產業化方面的技術水平現狀與我國的現實需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發展速度很快，但橫向比（與國外對比）不僅技術水平有差距，在某些方面發展速度也有差距，即一些高精尖的數控裝備的技術水平差距有擴大趨勢。從國際上來看，對我國數控技術水平和產業化水平估計大致如下。

a.技術水平上，與國外先進水平大約落后10～15年，在高精尖技術方面則更大。

b.產業化水平上，市場占有率低，品種覆蓋率小，還沒有形成規模生產；功能部件專業化生產水平及成套能力較低；外觀質量相對差；可靠性不高，商品化程度不足；國產數控系統尚未建立自己的品牌效應，用戶信心不足。

c.可持續發展的能力上，對競爭前數控技術的研究開發、工程化能力較弱；數控技術應用領域拓展力度不強；相關標準規范的研究、制定滯后。

分析存在上述差距的主要原因有以下幾個方面。

a.認識方面。對國產數控產業進程艱巨性、復雜性和長期性的特點認識不足；對市場的不規范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足；對我國數控技術應用水平及能力分析不夠。

b.體系方面。從技術的角度關注數控產業化問題的時候多，從系統的、產業鏈的角度綜合考慮數控產業化問題的時候少；沒有建立完整的高質量的配套體系、完善的培訓、服務網絡等支撐體系。

c.機制方面。不良機制造成人才流失，又制約了技術及技術路線創新、產品創新，且制約了規劃的有效實施，往往規劃理想，實施困難。

d.技術方面。企業在技術方面自主創新能力不強，核心技術的工程化能力不強。機床標準落后，水平較低，數控系統新標準研究不夠。

3 對我國數控技術和產業化發展的戰略思考

3.1 戰略考慮。

我國是制造大國，在世界產業轉移中要盡量接受前端而不是后端的轉移，即要掌握先進制造核心技術，否則在新一輪國際產業結構調整中，我國制造業將進一步“空芯”。我們以資源、環境、市場為代價，交換得到的可能僅僅是世界新經濟格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”，而非掌握核心技術的制造中心的地位，這樣將會嚴重影響我國現代制造業的發展進程。

我們應站在國家安全戰略的高度來重視數控技術和產業問題，首先從社會安全看，因為制造業是我國就業人口最多的行業，制造業發展不僅可提高人民的生活水平，而且還可緩解我國就業的壓力，保障社會的穩定；其次從國防安全看，西方發達國家把高精尖數控產品都列為國家的戰略物質，對我國實現禁運和限制，“東芝事件”和“考克斯報告”就是最好的例證。

3.2 發展策略。

從我國基本國情的角度出發，以國家的戰略需求和國民經濟的市場需求為導向，以提高我國制造裝備業綜合競爭能力和產業化水平為目標，用系統的方法，選擇能夠主導21世紀初期我國制造裝備業發展升級的關鍵技術以及支持產業化發展的支撐技術、配套技術作為研究開發的內容，實現制造裝備業的跨躍式發展。

強調市場需求為導向，即以數控終端產品為主，以整機（如量大面廣的數控車床、銑床、高速高精高性能數控機床、典型數字化機械、重點行業關鍵設備等）帶動數控產業的發展。重點解決數控系統和相關功能部件（數字化伺服系統與電機、高速電主軸系統和新型裝備的附件等）的可靠性和生產規模問題。沒有規模就不會有高可靠性的產品；沒有規模就不會有價格低廉而富有競爭力的產品；當然，沒有規模中國的數控裝備最終難以有出頭之日。

在高精尖裝備研發方面，要強調產、學、研以及最終用戶的緊密結合，以“做得出、用得上、賣得掉”為目標，按國家意志實施攻關，以解決國家之急需。

在競爭前數控技術方面，強調創新，強調研究開發具有自主知識產權的技術和產品，為我國數控產業、裝備制造業乃至整個制造業的可持續發展奠定基礎。

參考文獻

[1] 中國機床工具工業協會 行業發展部.CIMT2001巡禮[J].世界制造技術與裝備市場，2001（3）：18-20.

[2] 梁訓王宣 ，周延佑.機床技術發展的新動向[J].世界制造技術與裝備市場，2001（3）：21-28.

第5篇：高端數控機床概念范文

摘要：簡要介紹了當今世界數控技術及裝備發展的趨勢及我國數控裝備技術發展和產業化的現狀，在此基礎上討論了在我國加入WTO和對外開放進一步深化的新環境下，發展我國數控技術及裝備、提高我國制造業信息化水平和國際競爭能力的重要性，并從戰略和策略兩個層面提出了發展我國數控技術及裝備的幾點看法。裝備工業的技術水平和現代化程度決定著整個國民經濟的水平和現代化程度，數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業（如信息技術及其產業、生物技術及其產業、航空、航天等國防工業產業）的使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經說過“各種經濟時代的區別，不在于生產什么，而在于怎樣生產，用什么勞動資料生產”。制造技術和裝備就是人類生產活動的最基本的生產資料，而數控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國制造業廣泛采用數控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業發達國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰略物資，不僅采取重大措施來發展自己的數控技術及其產業，而且在“高精尖”數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。總之，大力發展以數控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑

數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術，數控裝備是以數控技術為代表的新技術對傳統制造產業和新興制造業的滲透形成的機電一體化產品，即所謂的數字化裝備，其技術范圍覆蓋很多領域：(1)機械制造技術；(2)信息處理、加工、傳輸技術；(3)自動控制技術；(4)伺服驅動技術；(5)傳感器技術；(6)軟件技術等。1數控技術的發展趨勢數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化，使制造業成為工業化的象征，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業（IT、汽車、輕工、醫療等）的發展起著越來越重要的作用，因為這些行業所需裝備的數字化已是現展的大趨勢。從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面［1～4］。1．1高速、高精加工技術及裝備的新趨勢

效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代制造技術之一，國際生產工程學會（CIRP）將其確定為21世紀的中心研究方向之一。

在轎車工業領域，年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；在航空和宇航工業領域，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，才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝，使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。

從EMO2001展會情況來看，高速加工中心進給速度可達80m/min，甚至更高，空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經采用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min，快速為100m/min，加速度達2g，主軸轉速已達60000r/min。加工一薄壁飛機零件，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DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。

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

在可靠性方面，國外數控裝置的MTBF值已達6000h以上，伺服系統的MTBF值達到30000h以上，表現出非常高的可靠性。

為了實現高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發展，應用領域進一步擴大。

1.25軸聯動加工和復合加工機床快速發展

采用5軸聯動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺5軸聯動機床的效率可以等于2臺3軸聯動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因，其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍，加之編程技術難度較大，制約了5軸聯動機床的發展。

當前由于電主軸的出現，使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床（含5面加工機床）的發展。

在EMO2001展會上，新日本工機的5面加工機床采用復合主軸頭，可實現4個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一臺機床上實現，還可實現傾斜面和倒錐孔的加工。德國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軸聯動加工，可由CNC系統控制或CAD/CAM直接或間接控制。1.3智能化、開放式、網絡化成為當代數控系統發展的主要趨勢

21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統，智能化的內容包括在數控系統中的各個方面：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。

為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟件的產業化生產存在的問題。目前許多國家對開放式數控系統進行研究，如美國的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、歐共體的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController)，中國的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平臺上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結構對象（數控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統，形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平臺、數控系統功能庫以及數控系統功能軟件開發工具等是當前研究的核心。

網絡化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統、制造企業對信息集成的需求，也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機，如在EMO2001展中，日本山崎馬扎克（Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”（智能生產控制中心，簡稱CPC)；日本大隈（Okuma）機床公司展出“ITplaza”（信息技術廣場，簡稱IT廣場)；德國西門子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment（開放制造環境，簡稱OME）等，反映了數控機床加工向網絡化方向發展的趨勢。1.4重視新技術標準、規范的建立1.4.1關于數控系統設計開發規范

如前所述，開放式數控系統有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性，美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰略發展計劃，并進行開放式體系結構數控系統規范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3個最大的經濟體在短期內進行了幾乎相同的科學計劃和規范的制定，預示了數控技術的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的ONC數控系統的規范框架的研究和制定1.4.2關于數控標準

數控標準是制造業信息化發展的一種趨勢。數控技術誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標準，即采用G，M代碼描述如何（how）加工，其本質特征是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現代數控技術高速發展的需要。為此，國際上正在研究和制定一種新的CNC系統標準ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依賴于具體系統的中性機制，能夠描述產品整個生命周期內的統一數據模型，從而實現整個制造過程，乃至各個工業領域產品信息的標準化。

STEP-NC的出現可能是數控技術領域的一次革命，對于數控技術的發展乃至整個制造業，將產生深遠的影響。首先，STEP-NC提出一種嶄新的制造理念，傳統的制造理念中，NC加工程序都集中在單個計算機上。而在新標準下，NC程序可以分散在互聯網上，這正是數控技術開放式、網絡化發展的方向。其次，STEP-NC數控系統還可大大減少加工圖紙（約75％）、加工程序編制時間（約35％）和加工時間（約50％）。

目前，歐美國家非常重視STEP-NC的研究，歐洲發起了STEP-NC的IMS計劃(1999.1.1～2001.12.31)。參加這項計劃的有來自歐洲和日本的20個CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學術機構。美國的STEPTools公司是全球范圍內制造業數據交換軟件的開發者，他已經開發了用作數控機床加工信息交換的超級模型(SuperModel)，其目標是用統一的規范描述所有加工過程。目前這種新的數據交換格式已經在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數控系統的原型樣機上進行了驗證。2對我國數控技術及其產業發展的基本估計我國數控技術起步于1958年，近50年的發展歷程大致可分為3個階段：第一階段從1958年到1979年，即封閉式發展階段。在此階段，由于國外的技術封鎖和我國的基礎條件的限制，數控技術的發展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期，即引進技術，消化吸收，初步建立起國產化體系階段。在此階段，由于改革開放和國家的重視，以及研究開發環境和國際環境的改善，我國數控技術的研究、開發以及在產品的國產化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間，即實施產業化的研究，進入市場競爭階段。在此階段，我國國產數控裝備的產業化取得了實質性進步。在“九五”末期，國產數控機床的國內市場占有率達50％，配國產數控系統（普及型）也達到了10％。

縱觀我國數控技術近50年的發展歷程，特別是經過4個5年計劃的攻關，總體來看取得了以下成績。

a.奠定了數控技術發展的基礎，基本掌握了現代數控技術。我國現在已基本掌握了從數控系統、伺服驅動、數控主機、專機及其配套件的基礎技術，其中大部分技術已具備進行商品化開發的基礎，部分技術已商品化、產業化。

b.初步形成了數控產業基地。在攻關成果和部分技術商品化的基礎上，建立了諸如華中數控、航天數控等具有批量生產能力的數控系統生產廠。蘭州電機廠、華中數控等一批伺服系統和伺服電機生產廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數控主機生產廠。這些生產廠基本形成了我國的數控產業基地。

c.建立了一支數控研究、開發、管理人才的基本隊伍。

雖然在數控技術的研究開發以及產業化方面取得了長足的進步，但我們也要清醒地認識到，我國高端數控技術的研究開發，尤其是在產業化方面的技術水平現狀與我國的現實需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發展速度很快，但橫向比（與國外對比）不僅技術水平有差距，在某些方面發展速度也有差距，即一些高精尖的數控裝備的技術水平差距有擴大趨勢。從國際上來看，對我國數控技術水平和產業化水平估計大致如下。

a.技術水平上，與國外先進水平大約落后10～15年，在高精尖技術方面則更大。

b.產業化水平上，市場占有率低，品種覆蓋率小，還沒有形成規模生產；功能部件專業化生產水平及成套能力較低；外觀質量相對差；可靠性不高，商品化程度不足；國產數控系統尚未建立自己的品牌效應，用戶信心不足。

c.可持續發展的能力上，對競爭前數控技術的研究開發、工程化能力較弱；數控技術應用領域拓展力度不強；相關標準規范的研究、制定滯后。

分析存在上述差距的主要原因有以下幾個方面。

a.認識方面。對國產數控產業進程艱巨性、復雜性和長期性的特點認識不足；對市場的不規范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足；對我國數控技術應用水平及能力分析不夠。

b.體系方面。從技術的角度關注數控產業化問題的時候多，從系統的、產業鏈的角度綜合考慮數控產業化問題的時候少；沒有建立完整的高質量的配套體系、完善的培訓、服務網絡等支撐體系。

c.機制方面。不良機制造成人才流失，又制約了技術及技術路線創新、產品創新，且制約了規劃的有效實施，往往規劃理想，實施困難。

d.技術方面。企業在技術方面自主創新能力不強，核心技術的工程化能力不強。機床標準落后，水平較低，數控系統新標準研究不夠。

3對我國數控技術和產業化發展的戰略思考3.1戰略考慮

我國是制造大國，在世界產業轉移中要盡量接受前端而不是后端的轉移，即要掌握先進制造核心技術，否則在新一輪國際產業結構調整中，我國制造業將進一步“空芯”。我們以資源、環境、市場為代價，交換得到的可能僅僅是世界新經濟格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”，而非掌握核心技術的制造中心的地位，這樣將會嚴重影響我國現代制造業的發展進程。

我們應站在國家安全戰略的高度來重視數控技術和產業問題，首先從社會安全看，因為制造業是我國就業人口最多的行業，制造業發展不僅可提高人民的生活水平，而且還可緩解我國就業的壓力，保障社會的穩定；其次從國防安全看，西方發達國家把高精尖數控產品都列為國家的戰略物質，對我國實現禁運和限制，“東芝事件”和“考克斯報告”就是最好的例證。3.2發展策略

從我國基本國情的角度出發，以國家的戰略需求和國民經濟的市場需求為導向，以提高我國制造裝備業綜合競爭能力和產業化水平為目標，用系統的方法，選擇能夠主導21世紀初期我國制造裝備業發展升級的關鍵技術以及支持產業化發展的支撐技術、配套技術作為研究開發的內容，實現制造裝備業的跨躍式發展

強調市場需求為導向，即以數控終端產品為主，以整機（如量大面廣的數控車床、銑床、高速高精高性能數控機床、典型數字化機械、重點行業關鍵設備等）帶動數控產業的發展。重點解決數控系統和相關功能部件（數字化伺服系統與電機、高速電主軸系統和新型裝備的附件等）的可靠性和生產規模問題。沒有規模就不會有高可靠性的產品；沒有規模就不會有價格低廉而富有競爭力的產品；當然，沒有規模中國的數控裝備最終難以有出頭之日。

在高精尖裝備研發方面，要強調產、學、研以及最終用戶的緊密結合，以“做得出、用得上、賣得掉”為目標，按國家意志實施攻關，以解決國家之急需。

在競爭前數控技術方面，強調創新，強調研究開發具有自主知識產權的技術和產品，為我國數控產業、裝備制造業乃至整個制造業的可持續發展奠定基礎。

參考文獻：

［1］中國機床工具工業協會行業發展部.CIMT2001巡禮［J］.世界制造技術與裝備市場，2001(3)：18-20.

［2］梁訓王宣,周延佑.機床技術發展的新動向［J］.世界制造技術與裝備市場，2001(3)：21-28.

第6篇：高端數控機床概念范文

數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術，數控裝備是以數控技術為代表的新技術對傳統制造產業和新興制造業的滲透形成的機電一體化產品，即所謂的數字化裝備，其技術范圍覆蓋很多領域：(1)機械制造技術；(2)信息處理、加工、傳輸技術；(3)自動控制技術；(4)伺服驅動技術；(5)傳感器技術；(6)軟件技術等。

1數控技術的發展趨勢

數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化，使制造業成為工業化的象征，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業（IT、汽車、輕工、醫療等）的發展起著越來越重要的作用，因為這些行業所需裝備的數字化已是現展的大趨勢。從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面［1～4］。

1．1高速、高精加工技術及裝備的新趨勢

效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代制造技術之一，國際生產工程學會（CIRP）將其確定為21世紀的中心研究方向之一。

在轎車工業領域，年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；在航空和宇航工業領域，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，才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝，使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。

從EMO2001展會情況來看，高速加工中心進給速度可達80m/min，甚至更高，空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經采用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min，快速為100m/min，加速度達2g，主軸轉速已達60000r/min。加工一薄壁飛機零件，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DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。

在加工精度方面，近10年來，普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。在可靠性方面，國外數控裝置的MTBF值已達6000h以上，伺服系統的MTBF值達到30000h以上，表現出非常高的可靠性。為了實現高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發展，應用領域進一步擴大。

1.25軸聯動加工和復合加工機床快速發展

采用5軸聯動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺5軸聯動機床的效率可以等于2臺3軸聯動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因，其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍，加之編程技術難度較大，制約了5軸聯動機床的發展。

當前由于電主軸的出現，使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床（含5面加工機床）的發展。

在EMO2001展會上，新日本工機的5面加工機床采用復合主軸頭，可實現4個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一臺機床上實現，還可實現傾斜面和倒錐孔的加工。德國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軸聯動加工，可由CNC系統控制或CAD/CAM直接或間接控制。

1.3智能化、開放式、網絡化成為當代數控系統發展的主要趨勢

21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統，智能化的內容包括在數控系統中的各個方面：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。

為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟件的產業化生產存在的問題。目前許多國家對開放式數控系統進行研究，如美國的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、歐共體的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController)，中國的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平臺上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結構對象（數控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統，形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平臺、數控系統功能庫以及數控系統功能軟件開發工具等是當前研究的核心。

網絡化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統、制造企業對信息集成的需求，也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機，如在EMO2001展中，日本山崎馬扎克（Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”（智能生產控制中心，簡稱CPC)；日本大隈（Okuma）機床公司展出“ITplaza”（信息技術廣場，簡稱IT廣場)；德國西門子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment（開放制造環境，簡稱OME）等，反映了數控機床加工向網絡化方向發展的趨勢。

1.4重視新技術標準、規范的建立

1.4.1關于數控系統設計開發規范

如前所述，開放式數控系統有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性，美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰略發展計劃，并進行開放式體系結構數控系統規范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3個最大的經濟體在短期內進行了幾乎相同的科學計劃和規范的制定，預示了數控技術的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的ONC數控系統的規范框架的研究和制定。

1.4.2關于數控標準

數控標準是制造業信息化發展的一種趨勢。數控技術誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標準，即采用G，M代碼描述如何（how）加工，其本質特征是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現代數控技術高速發展的需要。為此，國際上正在研究和制定一種新的CNC系統標準ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依賴于具體系統的中性機制，能夠描述產品整個生命周期內的統一數據模型，從而實現整個制造過程，乃至各個工業領域產品信息的標準化。

STEP-NC的出現可能是數控技術領域的一次革命，對于數控技術的發展乃至整個制造業，將產生深遠的影響。首先，STEP-NC提出一種嶄新的制造理念，傳統的制造理念中，NC加工程序都集中在單個計算機上。而在新標準下，NC程序可以分散在互聯網上，這正是數控技術開放式、網絡化發展的方向。其次，STEP-NC數控系統還可大大減少加工圖紙（約75％）、加工程序編制時間（約35％）和加工時間（約50％）。

目前，歐美國家非常重視STEP-NC的研究，歐洲發起了STEP-NC的IMS計劃(1999.1.1～2001.12.31)。參加這項計劃的有來自歐洲和日本的20個CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學術機構。美國的STEPTools公司是全球范圍內制造業數據交換軟件的開發者，他已經開發了用作數控機床加工信息交換的超級模型(SuperModel)，其目標是用統一的規范描述所有加工過程。目前這種新的數據交換格式已經在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數控系統的原型樣機上進行了驗證。

2對我國數控技術及其產業發展的基本估計

我國數控技術起步于1958年，近50年的發展歷程大致可分為3個階段：第一階段從1958年到1979年，即封閉式發展階段。在此階段，由于國外的技術封鎖和我國的基礎條件的限制，數控技術的發展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期，即引進技術，消化吸收，初步建立起國產化體系階段。在此階段，由于改革開放和國家的重視，以及研究開發環境和國際環境的改善，我國數控技術的研究、開發以及在產品的國產化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間，即實施產業化的研究，進入市場競爭階段。在此階段，我國國產數控裝備的產業化取得了實質性進步。在“九五”末期，國產數控機床的國內市場占有率達50％，配國產數控系統（普及型）也達到了10％。

縱觀我國數控技術近50年的發展歷程，特別是經過4個5年計劃的攻關，總體來看取得了以下成績。

a.奠定了數控技術發展的基礎，基本掌握了現代數控技術。我國現在已基本掌握了從數控系統、伺服驅動、數控主機、專機及其配套件的基礎技術，其中大部分技術已具備進行商品化開發的基礎，部分技術已商品化、產業化。

b.初步形成了數控產業基地。在攻關成果和部分技術商品化的基礎上，建立了諸如華中數控、航天數控等具有批量生產能力的數控系統生產廠。蘭州電機廠、華中數控等一批伺服系統和伺服電機生產廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數控主機生產廠。這些生產廠基本形成了我國的數控產業基地。

c.建立了一支數控研究、開發、管理人才的基本隊伍。雖然在數控技術的研究開發以及產業化方面取得了長足的進步，但我們也要清醒地認識到，我國高端數控技術的研究開發，尤其是在產業化方面的技術水平現狀與我國的現實需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發展速度很快，但橫向比（與國外對比）不僅技術水平有差距，在某些方面發展速度也有差距，即一些高精尖的數控裝備的技術水平差距有擴大趨勢。

從國際上來看，對我國數控技術水平和產業化水平估計大致如下。

a.技術水平上，與國外先進水平大約落后10～15年，在高精尖技術方面則更大。

b.產業化水平上，市場占有率低，品種覆蓋率小，還沒有形成規模生產；功能部件專業化生產水平及成套能力較低；外觀質量相對差；可靠性不高，商品化程度不足；國產數控系統尚未建立自己的品牌效應，用戶信心不足。

c.可持續發展的能力上，對競爭前數控技術的研究開發、工程化能力較弱；數控技術應用領域拓展力度不強；相關標準規范的研究、制定滯后。

分析存在上述差距的主要原因有以下幾個方面。

a.認識方面。對國產數控產業進程艱巨性、復雜性和長期性的特點認識不足；對市場的不規范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足；對我國數控技術應用水平及能力分析不夠。

b.體系方面。從技術的角度關注數控產業化問題的時候多，從系統的、產業鏈的角度綜合考慮數控產業化問題的時候少；沒有建立完整的高質量的配套體系、完善的培訓、服務網絡等支撐體系。

c.機制方面。不良機制造成人才流失，又制約了技術及技術路線創新、產品創新，且制約了規劃的有效實施，往往規劃理想，實施困難。

d.技術方面。企業在技術方面自主創新能力不強，核心技術的工程化能力不強。機床標準落后，水平較低，數控系統新標準研究不夠。

3對我國數控技術和產業化發展的戰略思考

3.1戰略考慮

我國是制造大國，在世界產業轉移中要盡量接受前端而不是后端的轉移，即要掌握先進制造核心技術，否則在新一輪國際產業結構調整中，我國制造業將進一步“空芯”。我們以資源、環境、市場為代價，交換得到的可能僅僅是世界新經濟格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”，而非掌握核心技術的制造中心的地位，這樣將會嚴重影響我國現代制造業的發展進程。

我們應站在國家安全戰略的高度來重視數控技術和產業問題，首先從社會安全看，因為制造業是我國就業人口最多的行業，制造業發展不僅可提高人民的生活水平，而且還可緩解我國就業的壓力，保障社會的穩定；其次從國防安全看，西方發達國家把高精尖數控產品都列為國家的戰略物質，對我國實現禁運和限制，“東芝事件”和“考克斯報告”就是最好的例證。

3.2發展策略

從我國基本國情的角度出發，以國家的戰略需求和國民經濟的市場需求為導向，以提高我國制造裝備業綜合競爭能力和產業化水平為目標，用系統的方法，選擇能夠主導21世紀初期我國制造裝備業發展升級的關鍵技術以及支持產業化發展的支撐技術、配套技術作為研究開發的內容，實現制造裝備業的跨躍式發展。

第7篇：高端數控機床概念范文

關鍵詞：機電一體化；瀝青拌合樓；應用領域；發展方向

近幾年，機電一體化技術在瀝青拌合樓中越來越多的被運用，并且隨著技術手段的提高，整個生產過程和操作過程也在不斷被優化，自動化程度越來越高。不得不說，機電一體化是瀝青拌合樓，甚至說當今技術設備行業的必然趨勢，這是科技發展的重大成果，對于推進我國機械工業發展有著無可替代的重大意義。

1機電一體化的概述

1.1機電一體化的基本概念

首先我們先來看一下機電一體化的基本情況。機電一體化，即為將機械技術、電工電子技術、微電子技術等多種技術進行有機組合并且相互作用下，產生的一種綜合技術，這里的有機組合并非多種技術的簡單相加與拼湊，而是將各種相互區別又相互聯系的技術有機融合，并將其綜合運用到實際的生產過程中去。機電一體化涵蓋技術和產品兩個方面，值得一提的是機電一體化產品不僅是在功能上針對技術人員的手和肢體做了延伸，更是對行業人員提供智能化的幫助。甚至于我們可以這么說，在當今中國的生產生活中，機電一體化幾乎運用到了所有的現代化的自動生產設備。

1.2機電一體化的實際應用

我們從機電一體化的幾個運用領域進一步了解一下機電一體化——數控機床，自動線與自動生產線以及機器人。盡管近幾年我國在機床生產領域取得了一些成績，但是無論是技術水平還是整體實力，均差強人意。我國生產的數控機床僅僅只占國內市場份額的31%，其余實際運用中所涉及的數控機床均進口于歐美等發達國家，其別是高端數控機床，也已經被境外的產品所占領。而機電一體化的運用帶來的直接變化，就是可以使一臺機床同時完成多個獨立加工任務，或者同時控制多臺和多種機床。類似各種高速香煙/易拉罐生產線，各種印刷包裝生產線，2000～8000瓶小的啤酒自動生產線等等，這些在大家的生活中廣泛使用的各種自動機械/自動生產線以及各種自動化設備，都是當前機電一體化技術的廣泛應用。這些自動線或生產線中廣泛應用，比如說可編程序控制器/變頻調速器等現代電子技術與傳感技術。機器人也是機電一體化的典型應用。甚至可以說，機器人技術水平的高低能夠反映一個國家的綜合技術實力，甚至于綜合國力，而技術人員技術水平的高低，又會進一步影響到該國家的生產生活，進而反作用于綜合國力。如今機器人已經在工業領域得到了廣泛的應用，而且越來越多的應用在一些非工業的領域，比如說軍事、醫療、服務、娛樂。具有思維和行動能力的智能機器人，能夠獲取、處理和識別多種信息，自主完成很多復雜的操作任務，是機構學、自動控制、計算機等多種學科的綜合成果，比一般的工業機器人具有更大的機動性和靈活性，可以代替人完成多種工作，在制造領域和非制造領域擁有了越來越廣泛和重要的位置。

2機電一體化在瀝青拌合樓中的實際應用

一般來說，機電一體化系統是由傳感系統、信息處理系統、機械結構等組成的。而且現在的一體化系統，也在漸漸得朝著更具適應性，更具靈活性的方向發展，能夠更加有效的應付生產過程中的各種不同的突發事件。系統可以自主生成信息和附加信息，可以根據不同的環境做出不同的反應，促進生產過程的順利進行，同時提高機械設備或系統的運行效率，不僅能激發出更大的經濟效益，還能達到節能減排，控制成本的目的。機電一體化在瀝青拌合樓中的廣泛運用且運用方式逐步提高，針對包括除塵系統、粉料供給系統、干燥系統、操作控制系統，從提高系統運作效率，創造更大的經濟效益，實現節能環保的目標，提高設備的使用壽命等不同的角度進行了優化和提升。以下針對各個系統做詳細闡述。

2.1機電一體化在除塵系統中的應用

一般來講，瀝青拌合樓的基礎控制結構主要包括除塵系統控制、數據的采集和傳輸，各個子系統的分組設計和連鎖，人機交互（可完成自動和手動切換）。由于瀝青拌合樓中的除塵系統機構較大，其中的應用設備較多，所以技術人員很難實現電器設備與控制系統的有效配合。如何將機電一體化技術良好的應用到除塵系統中，是技術人員一直探究的問題。通過實踐，技術人員發現，想要讓機電一體化技術發揮最好的效果，必須首先對整個控制系統進行細致的劃分，除了考慮除塵系統的整體工藝參數之外，還要協調和考慮各個子系統的要求。而機電一體化技術的應用，完美的實現了電器設備與控制系統的有效配合。

2.2機電一體化在粉料供給系統中的應用

瀝青拌合樓中的粉料供給系統是由兩個半圓形的罐組合而成。在工作運行當中，首先由空壓機負責吹氣，從而讓粉料順利進入拌合系統，并完成配比，整個過程是由PLC進行控制。只有通過這樣的過程，才能夠順利完成對瀝青混凝土的生產，從而生產出符合生產質量標準的混凝土。

2.3機電一體化在干燥系統中的運用

在實際的生產過程中，干燥系統的存在意義，是將冷料系統中的冷粉加溫，以此來方便瀝青混凝土的攪拌。現在的干燥系統更多的采用摩擦輪驅動（相比于傳統的鏈條式驅動，更加平穩安全），機電一體化技術的應用，能夠讓干燥機使用更加先進的氣密技術，該技術的應用，使得輪圈與干燥筒之間始終保持一定的距離，便于干燥筒在受熱之后能夠均勻的膨脹，從而可以達到有效的延長干燥系統的使用壽命的效果。不僅如此，氣密技術在干燥系統中的應用，有效得提高了干燥系統的效率。因為該技術的使用大大減少了干燥機的外漏熱氣，使得干燥機的熱效率能夠達到90%以上。另外，干燥機的機電一體化，還實現了高壓噴霧及低壓氣流的混合，促進了霧化燃料及空氣的充分混合。這樣做的好處是，相比于傳統的燃燒器的工作模式，這樣的工作方式使得燃燒更加充分，釋放熱量的效率也就更高。其次，燃燒器外部的熱感設備還能夠準確的測量出干燥器出口的溫度，并將相關的數據傳輸回控制系統，相關的工作人員可以根據收到的數據做出準確的調整，從而很好的控制干燥器出口的溫度。

2.4機電一體化在操控系統中的運用

瀝青拌合樓中，設備控制系統的控制方式主要是通過PLC與工業控制計算機共同作用，利用多點接口實現控制站與操作站之間的數據通信，并且全過程/全時段得監控除塵系統，粉料供給系統以及干燥系統等。這樣，瀝青拌合樓在工作過程中的所有的運用過程都能通過一臺計算機顯示，方便技術人員進行監控。與此同時，不僅瀝青拌合樓各系統執行狀況，各個設備的運行情況能夠通過監視器進行顯示，包括溫度，壓力等具體數據，也可以完整的展現在工作人員的面前。綜上所述，機電一體化技術在操控系統中的應用，可以很好的實現對整個工作過程的監視和控制，從而達成預期的工作目標，大大提高了工作效率和工作質量。

2.5機電一體化在瀝青及導熱油系統中的運用

工作人員為了節能環保，一般會在瀝青罐上裝上熱度傳感器，從而能夠通過PLC對瀝青罐的加熱過程進行自動化控制。在瀝青的加熱過程中，瀝青罐上的液位計和傳感器能夠根據PLC發出的提示自動控制瀝青罐的排空和瀝青罐的加熱，這無疑能夠大大減少工作人員的工作量，也有效提高了工作效率。此外，瀝青存儲罐上的泵送裝置也能夠很好的發揮節能環保的作用。

3結語

機電一體化是當今社會科學技術發展的重大成果，也是我國社會經濟可持續發展對于科學技術發展水平的必然要求。而與此同時，隨著科學技術的進一步發展，各種技術將越來越廣泛的相互融合并彼此作用，作用于機械工業，必將能夠帶來更好的經濟效益和社會效益。總之，機電一體化有著深厚的實踐意義，更有著廣闊的發展前景。

參考文獻：

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[2]寧碩.石油化工自動化控制的關鍵技術及儀表控制策略探究[J].現代國企研究,2016,(18):205.

[3]杜平先.石油化工自動化控制的關鍵技術及儀表控制策略探究[J].科技創新與應用,2015,(22):120-121.

[4]姜新嘉.淺析機電一體化技術的應用及發展趨勢[J].電子制作,2013,(08):231.

[5]余仕彪.機電一體化精確定位裝置及其控制系統的研究[D].上海海洋大學,2013.

第8篇：高端數控機床概念范文

電機作為一種基礎性、核心性的部件，其技術上的每一點進步，往往都會帶來工業，特別是高端裝備制造業方面的突飛猛進。如此重要的部件，其高端技術卻長期被國外壟斷，自動化專業背景出身的項久鵬很早就立志要改變這種局面，要讓自己研發的電機趕超國際先進水平。

1996年，項久鵬從北京科技大學自動化系畢業后留校任教，開始從事電機的交流變頻調速技術的研究。在當時，項久鵬搜集了大量的資料，特別是國外先進國家的技術資料，通過學習和消化，再進行研究分析和實驗，項久鵬很快就掌握了變頻調速器的硬件和軟件核心技術。

隨著對電機技術研究的深入，項久鵬發現僅僅是在學校做純粹的科研，不能將技術轉化為產品，就很難讓研究走向深入，也很難趕超國際先進水平。2000年，項久鵬和一些志同道合的校友一起創辦了北京超同步科技有限公司，著重于電機中的交流伺服驅動系統的研發。

創辦了企業后，項久鵬的科研有了更好的依托平臺，也有了更加明確的方向。電機技術中，伺服技術是較為前沿的一種技術，代表著電機的最高水平和技術方向。所謂伺服，即servo，在希臘語中即“奴隸”的意思，就像個得心應手的馴服工具，服從控制信號的要求而動作。“人們平常在工廠看到的先進的自動化生產線，比如自動焊接、裝配、工業機器人的各種動作，它們的控制都是由伺服電機來完成的。而電梯設備中的液引機、電動汽車的核心驅動系統、電動自行車的驅動設備、打印機機、傳真機，包括現在很流行的3D打印機等，也都是用的伺服電機。所以說人們盡管對‘伺服’的概念較為陌生，但其實離我們并不遠。”項久鵬說。

項久鵬等人在開始研究伺服技術時，國內這方面還是一片空白，沒有可借鑒的樣本，唯一的辦法就是查閱國外資料。那時，項久鵬和同事們一起，白天黑夜查找海量的文獻資料，一起開會討論研究，提出方案，反復做實驗，做測試，一點一點地改進樣機的性能，終于在借鑒國外技術的基礎上，開發出具有多個自主知識產權的伺服電機產品。

第9篇：高端數控機床概念范文

關鍵詞：工業40；再工業化戰略；戰略性新興產業；高技術產業；中德制造業合作

中圖分類號：F421；F43/47文獻標識碼：A

文章編號：1000176X（2014）10002707

一、德國“工業40”及其他發達國家再工業化戰略

20世紀80年代以來，發達國家經歷了“去工業化”過程，即隨著勞動力成本的上升和國際分工的發展，制造業轉向新興工業化國家，制造業占發達國家GDP的比重和世界制造業的比重持續降低，經濟發展主要依靠以服務業為主的第三產業，勞動力由第一、二產業向第三產業轉移。

發達國家對金融業、房地產業等服務業的過度依賴及對金融市場的放松管制使虛擬經濟高度膨脹，從而導致經濟結構的失衡，并在全球金融危機中受到沉重打擊，市場大幅萎縮。這使得發達國家不得不重新調整經濟發展戰略，即將產業結構轉向高附加值、知識資本密集型以及戰略性新興產業和高技術產業的發展，并由此推出一系列振興制造業的再工業化戰略舉措。

1德國“工業40”戰略

2013年4月，來自德國產業界、政府和學術界的產官學專家首次了《實施“工業40”戰略建議書》。德國“工業40”戰略是德國政府確定的面向2020年的國家戰略，體現了以其創新制造技術方面的優勢開拓新型工業化的目標，是為進一步抵御歐洲債務危機對該國的沖擊、增強國際競爭力以及有效面對消費者偏好個性化和多元化的市場需求而提出的工業升級計劃，是對“工業10”（機械制造設備的引入）、“工業20”（電氣化的應用）和“工業30”（信息化的發展）的延伸。

“工業40”戰略通過深度應用信息通信技術（ICT）和網絡物理系統等手段，

以智能工廠和智能生產為重點進行工業技術領域新一代關鍵技術的研發和創新，使生產成本大幅下降和生產效率大幅提高，促進產品功能多樣性、個性化和產品性能大幅提升[3]。“工業40”戰略作為一種全新的工業生產方式，通過技術實現了實體物理世界和虛擬網絡世界的相互融合，反映了人機關系的深刻變革，反映了網絡化和社會化組織模式的應用。

企業是創新的主體，“工業40”戰略由政府出資，以德國企業、社團組織為資助對象，特別重視中小企業的參與，力圖使中小企業成為新一代智能化工業生產技術的創造者和使用者。德國注重產學研各個環節的緊密合作，堅持創新科技和產業相結合，注重相關部門、產業的協調發展，即“工業40”戰略是政府部門、科技界、高校和企業界組成的創新戰略伙伴關系，旨在促進不同行業組織的跨界合作，

促進傳統產業的工業化和信息化深度融合，推動工業由加工制造向智能制造轉型升級，實現戰略性新興產業和高技術產業的加速發展。

2其他發達國家再工業化戰略

近年來，美國不斷調整經濟發展戰略，重振制造業，回歸到實體經濟中。2009―2012年，美國先后啟動的《2009年美國復興與再投資法》等政策措施以及工業互聯網概念的提出都體現了其調整提升傳統制造業結構、刺激經濟復蘇、將產業設備與網絡融合、發展高技術新興產業以及重塑國際競爭優勢的再工業化戰略。

此外，美國將重點放在培育新興產業上，2009年2月簽署的《2009年美國復興與再投資法》鼓勵發展的產業領域包括新能源、環保等戰略性新興產業。2011年美國推出《高端制造合作伙伴計劃》，致力于提高國家關鍵產業的制造能力，開發創新型的節能制造工藝，來鼓勵產學研合作，培養制造業高端人才。另外，美國著力將中小企業視為實施再工業化戰略的主體力量，通過稅收優惠等各項資金支持和扶持計劃來引導海外的制造業中小企業回歸到本土。

日本政府高度重視高端制造業的發展，其積極出臺措施著力扭轉制造業比重降低的局面，把信息通訊、節能等產業作為國家重點培育領域。與此同時，

日本不斷出臺科技發展規劃和產業技術政策，完善研究開發補助金制度，建立政府企業合作開發機制，尤其加強對制造業信息化、信息物理融合系統、大數據、3D打印機等項目的資助和研究。

歐債危機讓整個歐洲陷入困境，但是德國、英國和法國等國家積極應對，努力調整產業結構、繼續鞏固和強化傳統產業在技術含量、產品質量和品牌等方面的優勢，加強制造業的競爭力，同時努力發展新興技術產業。2012年的《歐盟2020戰略》的、歐洲研究歷史會和歐洲創新技術學院等的建立等都是歐盟為恢復工業應有地位而提出的再工業化戰略中的一部分。

二、中國戰略性新興產業及高技術產業發展現狀

1中國戰略性新興產業發展現狀

周晶[4]對2010年中國戰略性新興產業發展狀況進行了總結，如表1所示，2010年中國戰略性新興產業增加值為25 51371億美元，占GDP的635%。新一代信息技術產業和高端裝備制造產業是中國新興產業的重點發展行業，分別占GDP的408%和125%，合計占全部戰略性新興產業的8386%，而其他五個產業的發展并不快，增加值比較低，占GDP的比重均不到1%。

節能環保產業：中國城市化和工業化進程的加快帶來了嚴重的環境污染問題，近年來，中國政府逐漸加大了對環保和節能減排的重視程度。《節能環保產業在國民經濟中的地位升級》會上指出，中國2014年后每年都會有1萬億元投資在環保事業上，尤其是對環保基礎設施的建設和投資。《2014中國再生資源行業發展研究報告》稱，中國回收行業規模不斷壯大，培育了一批龍頭企業，2013年回收總量達164億噸，回收總量超過美國，重點品種整體回收率達70%。

新一代信息技術產業：中國的信息產業規模不斷擴大，物聯網、云計算和智慧地球等普遍應用于信息產業，電信、其他信息運輸服務業、電子元件和電子計算機制造等方面擁有發展優勢。《國家集成電路產業發展推進綱要》提出，到2015年中國要建立與產業發展規模相適應的融資平臺和政策環境，集成電路產業銷售收入將超過3 500億元。同時，政府將繼續支持推動運營企業加快4G網絡和業務創新步伐，積極開展5G研究，推動寬帶通信技術持續演進。

生物產業：近年來，中國生物醫藥、生物農業和生物能源等現代生物技術的發展得到高度重視，生物醫學材料不斷發展，政府部門對高端醫療器械研發投入了大量專項資金，“新醫改”的大環境使國內中高端醫療器械擺脫了主要依靠進口的狀態，逐步實現國產化。隨著人口老齡化進程不斷加快，老年健康產業需求和發展空間擴大，2013年國務院《關于促進健康服務業發展的若干意見》指出，到2020年中國健康服務體系總規模將達到8萬億元以上并成為推動經濟持續發展的重要力量。

高端裝備制造產業：數控機床是實現國家工業化和現代化的基礎裝備，目前國產數控機床的水平有了很大提升，中低檔機床已達到國外水平，但高檔數控機床與世界先進水平的差距仍然很大。2013年上半年，數控機床的進口額為5260億美元，進口仍主要集中在高檔數控機床方面。此外，中國正極力拓展3D打印在工業、醫學和文化等領域的應用，不斷加速其產業化進程。

新能源產業：傳統能源日益枯竭供不應求，氣候變化問題日益凸顯，建設新能源與可再生能源是未來的必然趨勢。中國光伏設備的關鍵技術來自國外，產品大多靠出口，下游產業尚有巨大潛力有待挖掘。總體而言，中國仍處于分布式光伏的市場培育階段，對于無電區，應積極開發利用沼氣、風力發電等可再生能源來解決用電問題。

新材料產業：作為高新技術產業不可缺少的原材料之一，稀土是重要戰略資源。中國是世界第一大稀土生產國，也是第一大稀土出口國。目前，中國稀土儲量僅占世界已探明儲量的三分之一，其中90%用于出口，因此，國內稀土儲量正在急劇下滑。

新能源汽車產業：目前中國擁有全球最大的汽車市場，近年來，中國對新能源汽車的扶持力度逐漸加大，新能源汽車市場和銷售將有望形成一定規模。純電動汽車產量的激增促進了新能源汽車充電設備的發展，2014年第一季度，中國生產新能源汽車6 651輛，同比增長120%。

2中國高技術產業發展現狀

高技術產業（制造業）是指國民經濟行業中R&D（Research and Development）投入強度即R&D經費支出占主營業務收入的比重。相對較高的制造業行業，主要包括：醫藥制造業，航空、航天器及設備制造業，電子及通信設備制造業，電子計算機及辦公設備制造業，醫療儀器設備及儀器儀表制造業，信息化學品制造業等六大類。

在中國創新驅動發展戰略及一系列高技術產業政策的鼓勵引導下，高技術產業得到了一定程度的發展，創新能力不斷提升。趙玉林和魏芳[5]通過灰色關聯分析方法實證得出了中國高技術產業發展對經濟增長的帶動作用日益凸顯的結論。

2009―2012年，中國高技術產業規模不斷擴大，主營業務收入、總產值和利潤額都出現了較快增長趨勢，年均增長速度分別為1980%，2100%和2476%。2009年，中國高技術產業主營業務收入為59 56669億元，總產值為60 43048億元，利潤額為3 27853億元。2012年高技術產業主營業務收入達到102 28404億元，利潤額達到6 18634億元，分別比2011年增加了1686%和1795%。但是受金融危機的沖擊，中國高技術產業發展速度明顯放緩。2010年、2011年與2012年的主營業務收入同比增速分別為2504%、1751%和1686%，同時利潤額同比增速分別為4884%、748%和1795%。隨著高技術產業規模不斷擴大，高技術產業產品的出口繼續保持增長，2009年中國高技術產業產品出口額為29 43530億元，2012年出口額達到46 70109億元，同比增長1503%。

從高技術產業的R&D情況來看，中國R&D經費支出有所增加，2011年中國R&D經費支出為1 44091億元，2012年達到1 73381億元，同比增長2033%。基于大中型工業企業口徑的統計顯示，2005―2012年，中國高技術產業的R&D機構、R&D經費、有效發明專利數、固定資產投資額等都在持續增加，R&D機構由2005年的1 619個增加到2012年的5 158個。2005年大中型工業企業的高技術行業R&D經費規模為36250億元，2012年達到了1 491億元，占大中型企業R&D總經費的2488%。有效發明專利數也由2005年的6 658件增加到2012年的97 878件，固定資產投資額由2005年的2 144億元增加到2012年的12 933億元，大約增長了503%。

從高技術產業的細分行業發展狀況來看，各行業運行相對平穩，各年各行業所占比重變化不大。電子及通信設備制造業的企業數、主營業務收入、利潤額、出貨值和R&D經費都是整個高技術行業最高的，2012年分別占整個行業的4774%、3815%、5705%和5054%。電子計算機及辦公設備制造業的主營業務收入和出貨值所占比重也是比較高的，但是利潤額和R&D經費所占比重卻低于醫藥制造業。這說明中國醫藥制造業國內需求比較大，利潤率比較高，發展受到重視，而航空航天器及設備制造業受技術水平、政策等條件所限，除了R&D經費細項之外，其他各項指標在整個行業中所占比重都是最低的。

2012年高技術行業的R&D投入強度和利潤率比較，如圖1所示。從圖1中可以看出，整個高技術行業的R&D投入強度為170%，利潤率為605%。各個細分行業的創新能力和發展水平不均衡，電子及通信設備制造業和電子計算機及辦公設備制造業的R&D投入強度和利潤率在高技術行業中都處于偏低水平，R&D投入水平和創新能力有待于加強。航空、航天器及設備制造業的R&D投入強度達到730%，在整個高技術行業中是最高的，但是利潤率卻是523%，低于高技術行業的平均水平，這說明該行業的研發創新帶來的效用水平不高，有待進一步提高。醫藥制造業、醫療器械及儀器儀表制造業、信息化學品制造業的R&D投入強度分別為163%、202%和186%，處于高技術行業的平均水平范圍內，但利潤率為1076%、938%和1009%，遠高于高技術行業的平均水平，可見這三個行業的創新驅動模式已較為成熟，可以帶來較高利潤。

圖12012年高技術行業的R&D投入強度和利潤率比較

三、中國戰略性新興產業及高技術產業發展面臨的挑戰

世界經濟的緩慢復蘇和新一輪產業變革使得世界各國更加重視戰略性新興產業和高技術產業的發展，歐美等發達國家紛紛加大了對這些產業研發的資金支持，并不斷加大對戰略性新興產業和高技術產業的貿易保護。戰略性新興產業和高技術產業對產業結構調整和經濟發展方式轉變發揮著重要作用。中國的戰略性新興產業和高技術產業在政策扶持下，總體呈現平穩發展的態勢，生產規模有所增加，但是相比于發達國家，中國制造業中戰略性新興產業和高技術產業所占比重不高，產業發展中還存在著諸多問題亟待解決，主要包括以下四個方面：

1 市場有效需求不足

穩定而有發展前景的市場需求是戰略性新興產業和高技術產業發展的動力保障，但是中國目前尚存在市場有效需求不足的情況。一方面是由于戰略性新興產業和高技術產業的國內市場成熟度還比較低，處于發展初期，具有高風險性、不確定性和利潤低等特點，產業在發展過程中存在地區、部門和行業之間相互分割情況，難以市場化和規模化且仍然受政府在財政、稅收、金融和知識產權保護等方面的政策制度缺陷約束，消化能力比較弱。

另一方面是由于中國的戰略性新興產業和高技術產業的市場極易受國外市場需求的影響，而金融危機后，世界各國經濟復蘇緩慢，國際保護主義抬頭，貿易投資幅度降低，技術壁壘封鎖加大，這些都使得戰略性新興產業和高技術產業企業的盈利水平下降，企業自主創新產品推廣遭遇市場推阻而步履維艱。

2 R&D強度低、生產率不高

雖然中國不斷加強研發投入水平，但是R&D強度仍然比較低。如表2所示，2011年中國R&D經費占GDP 比重僅為184%，低于世界平均比重的220%，也低于德國平均比重的288%。中國每百萬人中有研發人員963人，而德國約有4 000人。從R&D強度（此處為R&D經費占工業總產值的比重）上來說，2010年中國制造業以及高技術行業的R&D強度都低于德國，2011年有所增長，但仍然落后于德國。如表3所示，2006年和2007年中國制造業生產率遠低于德國，且雖然中國和德國的高技術產業增加值占制造業增加值的比重相差不大，但是中國的高技術產業生產率遠低于德國。

由表2和表3分析可知，中國的戰略性新興產業和高技術產業仍處在產業鏈中的低端環節，創新能力不足，特別是并沒有掌握產品的關鍵核心技術，這使得中國產業競爭力不強，同時中國的R&D經費主要用于技術引進，而對消化吸收和購買國內技術的經費支出重視度不夠。如中國新能源汽車產業的三大核心技術（電池領域、電機領域和電控系統領域技術）的決策權為西門子、德爾福和博世等合資企業的國外汽車巨頭所控制，使得國內企業長期無法掌握發展的主動權。

3 企業存在發展困境

在培育和發展戰略性新興產業和高技術產業的過程中，企業應該成為技術創新和產業發展的主體。但是中國目前國內投資增速下降、產能過剩和勞動力成本上升等帶來的企業融資成本的上升阻礙了高技術中小企業的發展。趙玉林和石璋銘[6]基于改進的Wurgler方法，用面板實證分析得出當前戰略性新興產業資本配置效率整體不高的結論，并指出短期內戰略性新興產業面臨的融資約束會制約產業配置效率。

由于中國政府過度注重培育大企業，對高度多元化的具有更強創新活力的中小企業的支持力度不夠，大大阻礙了中小企業的發展。加之目前“重研發，輕車間”的趨勢使研發投入有所加大，但并沒有有效轉化為研發成果，各行業之間壁壘重重，阻礙了研發成果的共享和利用，這些都使得中國企業尤其是戰略性新興產業和高技術產業的企業陷入發展的困境中。

4 缺乏高端適用人才

人才是國家實現戰略性新興產業和高技術產業發展的基礎，這兩類產業的發展需要相應的高端適用人才，而中國的高科技人才面臨嚴重匱乏的境況。從表4中可以看出，雖然中國的R&D人員和R&D科學家和工程師總數遠高于德國，但是每萬勞動力中的R&D人員、R&D科學家和工程師數量卻遠遠落后于德國，這說明中國的高端適用人才從均數上來說，還是比較低的。

綜上所述，發展戰略性新興產業和高技術產業已經成為發達國家應對金融危機、搶占經濟發展制高點的重要策略。發達國家和地區都根據本國或本地的實際情況選擇了新興產業的發展方向，并給予積極支持和引導。中國應當積極利用發達國家再工業化戰略的有利時機，調整經濟結構，加快推動自身戰略性新興產業和高技術產業發展。首先需要國家通過一系列稅收、金融、投資等方面的政策，改善產業發展的政策環境，培育和扶持新興產業發展；應加大科技研發投入，掌握核心關鍵技術，依靠科技創新促進新興產業發展；應重視創造和培育市場需求，對重點產品進行包裝和宣傳，從而提供自主創新的動力；應重視教育發展，培養新型工業生產模式所需要的基礎性人才和高端技術人才。

四、中德制造業合作新發展

德國是工業強國，在傳統領域和新興制造業領域都處于世界領先地位。而中國工業化進程起步較晚，制造業技術與國際水平存在著差距，很多產業領域的發展落后于德國。近年來，中德兩國之間在貿易和投資領域的經貿合作不斷加深，德國是中國在歐洲最大的貿易伙伴，

制造業是中德經貿合作的重要領域，目前中德正逐步加強在光伏、新能源、新能源汽車和合作醫療項目等戰略性新興產業以及高技術產業、綠色產業方面的合作。今后中國應格外關注德國提出的“工業40”戰略，利用產業改革的機會，依托各自的競爭優勢，通過產業、貿易和投資的結合來實現互利共盈。

第一，借鑒德國產業發展政策的制定。李程驊和黃南[7]指出，德國很少對具體的產業發展目標進行明確規劃，但是德國對產業發展所依賴的競爭環境的維護、市場體系的建設、產業的技術進步以及相關產業發展方面給予了充分重視。而中國對產業發展目標較為重視，對產業發展的資源稟賦的研究以及市場發展、產業發展的配套設施關注度不高。因此，中國應當加強中德產業發展政策交流，吸取德國已有標準和規范，對國內的產業規劃制定進行改進。

如今主要經濟大國之間的競爭越來越集中于主導產業和戰略性新興產業的控制權方面，這使得中國取得先導性技術突破并將其產業化的需求日益迫切。《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》已明確將七大產業確立為發展重點，未來應以戰略性新興產業的發展為契機，進一步加快提高自主創新能力，突破制造業數字化和智能化關鍵技術，在工業革命制高點與市場先機的爭奪中占據有利地位，實現產業競爭力的持續提升。

第二，構建兩國間產業技術聯盟，加強技術合作。中國和德國處于制造業發展的不同階段，德國R&D投入比較大，產品的技術優勢明顯，而中國是自動化技術需求大國，自身在技術層面與德國存在一定差距。中德之間可以構建產業技術聯盟，加強創新合作機制建設，設立境內外合作研發中心，利用資金政策和科研設施優勢加大基礎研究和科技創新研究投入，共同發展基于互聯網的新型產品，圍繞重大科技專項和技術改造發展重點產業并共享研發成果。

堅持科技創新與產業化相結合，借鑒德國在加速科研成果轉化方面的有益做法，改變目前“重研發、輕工藝”、“重實驗室、輕車間”的做法，積極推動知識轉化和技術成果轉化。

推進工業化和信息化“兩化”深度融合，借鑒“工業40”計劃在提升傳統產業競爭力方面的先進理念與做法，將制造業的數字化和智能化作為產業結構升級的方向和重點，促進信息技術在工業研發設計、生產制造、營銷物流和經營管理等領域的深度應用，推動工業由加工制造向智能制造轉型升級。

第三，加強中德企業合作。中德兩國經濟的互補性較強，中國擁有較大的消費市場以及勞動力成本優勢，而德國擁有技術和效率優勢，因此，目前德國企業和機構不斷開拓中國市場，增加對華投資力度，促進德國企業在中國的本土化。中德企業應繼續提升雙邊貿易的深度和寬度，尤其是拓展和加強在節能環保、新材料、新能源和航空航天等戰略性新興產業和高技術產業領域的投資合作。

中小企業是“創新之蟻”，在產業轉型升級進程中具有巨大的推動作用。基于德國在激發中小企業創新活力方面的啟示，中國的產業組織政策思路也應有所調整，由過于強調培育大企業以提高市場集中度，轉向強調促進高度多元化的、具有更強創新活力的中小型企業，特別是小微企業和創業型企業的發展。

第四，加大人才的培養交流和引進。人才戰略是制造業尤其是戰略性新興產業和高技術產業健康發展的根本保證。應根據產業發展的需求促進中德之間人才培養基地的建立，支持和鼓勵兩國之間的人才交流，通過國家間學生短期就業實習交流、企業間合作培訓以及國家層面的人才交流等措施促進高端適用人才的培養。

因此，需要將培養富有創新能力的各類人才作為重點，開展產學研合作機制，促進科研機構、高校創新人才和企業的交流，加大高技能人才隊伍建設力度，尤其是高層次、高水平的戰略性新興產業和高技術產業的人才培養和引進。

第五，夯實完善兩國高層互訪機制。推動兩國商會和行業協會等中介組織的交流，促進中德合作論壇和產業合作會議等各種方式的交流與合作，建立新興產業發展合作制度，構建兩國之間部門協調機制，通過組織協調兩國之間的聯合技術推廣和重點工程的建設。政府應在融資、信息和行政服務等方面提供更多支持和便利，尤其是加強企業對關鍵技術和裝備引進的支持，重視消化吸收再創新，從而營造有利于產業發展和中小企業合作的金融支持環境。

基于德國在推動多部門合作方面的做法，中國應著力打破行業壁壘和部門利益的藩籬，積極推動分行業協作，在避免同質惡性競爭的同時，促進產業鏈的加速形成。

參考文獻：

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[5]趙玉林，魏芳 高技術產業發展對經濟增長帶動作用的實證分析[J] 數量經濟技術經濟研究，2006，（6）：44-54