【正文】 義重大。這是我們保持大國地位，保持自己在國際上的自主行動能力的技術后盾。因此，我們必須通過技術的吸收消化和研究發(fā)展，在盡可能高的技術檔次和盡可能多的品種方面，獲得自主知識產(chǎn)權。一種意見認為，既然尖端數(shù)控設備的需求量較少，學當年蘇聯(lián)的樣子繞道到國外去買就可以，不必花這么大力氣去搞自己的數(shù)控機床行業(yè)。但是，任何行業(yè)質的提高都要依靠量的增加。今天培植自己的幼小的以低端系統(tǒng)為主的數(shù)控機床行業(yè)，正是為了明天自己有強大的足以和國際壟斷集團競爭的企業(yè)。總之，應該深刻認識到，以數(shù)控化為核心的裝備工業(yè)技術進步，是優(yōu)化結構、增強國力、保證我國在21世紀現(xiàn)代化建設中實現(xiàn)追趕世界先進水平的中心環(huán)節(jié)，這是應該放到發(fā)展戰(zhàn)略高度來認識的。 行業(yè)構成和技術發(fā)展趨勢數(shù)控機床一般由主機、數(shù)控系統(tǒng)（包括伺服及驅動系統(tǒng)）及相關配套件三部分組成，產(chǎn)品包括數(shù)控金屬切削機床、數(shù)控鍛壓機床等。數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)分為主機制造、功能部件（機械部分、電子數(shù)控部分）制造、工具制造三大企業(yè)群。見表63. 表63 數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的構成 產(chǎn)品范圍舉例主機及成套工程企業(yè)群基型及變形機床，專用機床，數(shù)控機床組成的工程成套關鍵功能部件企業(yè)群機械類電主軸，測量反饋裝置，滾動功能部件，自動刀庫，機械手，自動刀塔電子類數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)濟型，普及型，高級型，專用系統(tǒng)驅動系統(tǒng)數(shù)字主軸驅動裝置及電機，數(shù)字伺服驅動裝置及電機工具企業(yè)群整體或不重磨硬質合金刀具，超硬材料工具及高效模具，復雜工具，專用工具根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)控制聯(lián)動坐標軸數(shù)、驅動電機、脈沖當量、進給速度及CPU計算單元的時鐘頻率等指標，可把機床數(shù)控系統(tǒng)劃分為高級型、普及型、經(jīng)濟型三個檔次。見表64。 表64 數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)的分類特點參考依據(jù) 類型主控器進給驅動聯(lián)動軸數(shù)分辯率進給速度自動化程度高級型32或64位微處理器交流數(shù)字伺服驅動4～5軸以上24m/min有通訊聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、管理等功能普及型16或32位微處理器交流或直流伺服驅動4軸以下1μ24m/min有人機對話接口經(jīng)濟型單板機或單片機步進電機3軸以下10μ10m/min功能簡單 數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心部件，其技術發(fā)展代表了數(shù)控機床的發(fā)展潮流。世界上第一臺數(shù)控機床是1952誕生的。近50年來，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個階段六代的發(fā)展，只是發(fā)展到了第五代以后，才從根本上解決了可靠性低、價格昂貴、應用不便等關鍵問題。多年來，國際上數(shù)控系統(tǒng)的硬件結構，是與計算機不互通的專用系統(tǒng)（插板式的專用總線結構），主板，軟件……全部自己設計制造，只是使用計算機的芯片等配件。 20世紀90年代，計算機及芯片更新?lián)Q代越來越快?，F(xiàn)在，一塊超大規(guī)模集成電路可代替過去的幾十塊集成電路，其可靠性也相應大大提高。這就促使數(shù)控系統(tǒng)工業(yè)調整硬件結構，以縮短更新周期，方便配件采購，降低成本。這就出現(xiàn)了和以往專用系統(tǒng)不同的、建立在通用計算機平臺上的開放式數(shù)控系統(tǒng)（PCNC）。這一思路是由美國率先提出的。我國華中理工、沈陽數(shù)控走的也是這條路線。其優(yōu)點如下： 可利用成熟的計算機工業(yè)基礎（元器件集成度高，性能好，可靠度高），簡化硬件生產(chǎn)，降低研發(fā)成本，縮短升級換代周期；為數(shù)控系統(tǒng)廠商提供了性能良好的開發(fā)平臺和開放式的基礎，可供利用的軟硬件資源極為豐富，數(shù)控功能得到擴展。凡在PC機上可以運行的軟件（如CAD,CAM,CAPP，工廠、車間生產(chǎn)調度管理軟件），在新一代數(shù)控系統(tǒng)均可運行。它的缺點是價格較高，一般只適用于普及型和高級型數(shù)控系統(tǒng)。與此有區(qū)別的另一種思路是采用和通用計算機兼容的平臺，開發(fā)自己的系統(tǒng)。我國現(xiàn)在有一些系統(tǒng)廠商采取這一這種路線。它的特點是：資源上和通用機兼容，如總線標準和通用機一致，文件管理、存儲區(qū)的分配等技術和計算機統(tǒng)一起來，通過最大限度借鑒通用機技術，使功能和通用計算機兼容。其所開發(fā)的技術界面將提供一個好的開發(fā)平臺，以適應計算機更新速度，采購元器件方便，便于加快研發(fā)速度，適于聯(lián)網(wǎng)。但它在體系結構上不和通用機兼容。理由是：①數(shù)控系統(tǒng)設計要適應工業(yè)環(huán)境（抗干擾性、防塵、維修等因素），要求整體性好，可靠度高；②可降低制造成本。西門子目前也在走這條路線（如840D）。 我國數(shù)控機床行業(yè)的基本情況和市場環(huán)境我國數(shù)控機床行業(yè)的發(fā)展歷程和當前技術水平 我國數(shù)控技術的開發(fā)始于1958年，幾乎與國外同時起步。但由于自身電子技術的落后，研制進展十分緩慢。70年代末，正是國際上電子技術成熟，數(shù)控機床進入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的時期。改革開放以來的20年，國家每個五年計劃均將數(shù)控機床列為重點攻關項目，總共約投入十多億研發(fā)資金。經(jīng)過“六五”引進技術，“七五”消化吸收，“八五”科技攻關，“九五”產(chǎn)業(yè)化攻關，我國數(shù)控系統(tǒng)技術有了明顯進步。 “六五”期間，機床行業(yè)開展國際合作生產(chǎn)和技術引進，陸續(xù)引進日本法那克和德國西門子的數(shù)控技術。但當時引進的，只是屬于即將淘汰的落后產(chǎn)品的組裝技術（同時也受“巴統(tǒng)”的限制）。在主機方面，一批中檔產(chǎn)品的國際合作取得成效。 “七五”時期，配置我國自主開發(fā)的經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機床開始登場。航天工業(yè)、中科院、高等院校分別參與了普及型和高級型數(shù)控系統(tǒng)自主開發(fā)工作，取得了一些成果。1990年代轉入技術攻關階段。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心功能部件，“八五”期間國家制定了數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)“三大三小”支持政策（“三大”是航天數(shù)控、珠峰數(shù)控，東方西門子；“三小”是上海開通、南京大方、遼寧精密機械廠。當時規(guī)劃分工，“三大”主要搞普及型，“三小”主要搞經(jīng)濟型）。通過“八五”攻關，我國數(shù)控系統(tǒng)廠家已經(jīng)可向用戶提供高級型、普及型、經(jīng)濟型各個檔次的數(shù)控系統(tǒng)，并經(jīng)過了生產(chǎn)驗證。過去對我國禁運的高性能系統(tǒng)，基本上已被我國掌握。在此期間，我國自行成功開發(fā)了一批數(shù)控機床產(chǎn)品（配進口數(shù)控系統(tǒng)），如16米超重立車、數(shù)控車床，通過國際合作引進技術，推出若干重要產(chǎn)品（數(shù)控龍門鏜銑床、數(shù)控落地鏜銑床、數(shù)控大型加工中心、數(shù)控回輪頭沖機等），并已有少數(shù)配置國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的重要產(chǎn)品（數(shù)控重型軋輥磨床、扇形齒輪插齒機等）進入市場，獲得了用戶好評。配置我國自行開發(fā)的經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)的一些數(shù)控機床，也逐漸成熟。特別是國產(chǎn)數(shù)控電加工機床，除少量高檔品種外，基本能滿足國內需求（年產(chǎn)幾千臺）。1992000年兩次數(shù)控機床展覽會上，展出了90年代末期開發(fā)的1300種數(shù)控機床產(chǎn)品，有30多臺配置了國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)。 “九五”以來，我國機床在關鍵技術的突破上主要表現(xiàn)在以下方面： 數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡化、集成化。應用PC機開發(fā)出了8軸聯(lián)動，可控48軸的分布式數(shù)控系統(tǒng)，以及可靠性達到15000小時的高分辨率數(shù)控系統(tǒng)。 實現(xiàn)了高速主軸、快速進給、高速換刀機構的“三高”技術的突破。電主軸的開發(fā)成功，使國產(chǎn)加工中心的主軸轉速達到1萬～，快速進給一般都達到30～40m/min。 靜壓技術、精密傳動技術的突破，有效地提高了重型機床的主軸精度和定位精度。如武漢重型機床廠和齊齊哈爾第一機床廠開發(fā)的精密雙齒輪條傳動系統(tǒng)，大大消除了齒輪傳動間隙，提高了傳動精度。通過“八五”、“九五”的技術改造和一些關鍵技術上的突破，我國數(shù)控機床生產(chǎn)能力有了很大提高，基本具備了產(chǎn)業(yè)化的條件。 國產(chǎn)數(shù)控機床由單機向制造單元（FMC）、制造系統(tǒng)（FMS）和承接成套生產(chǎn)線進一步發(fā)展（多數(shù)仍配進口系統(tǒng)）。我國主要數(shù)控機床配套企業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模。其中，數(shù)控刀架、滾珠絲杠、滾動導軌、主軸部件（包括電主軸）、刀庫、機床電器等都可為主機配套，專業(yè)化生產(chǎn)的格局已開始建立。 國內數(shù)控機床市場態(tài)勢 機床存量數(shù)控化率很低，但數(shù)控機床需求快速增長，機床銷售數(shù)控化率穩(wěn)步提高。如前所述，我國約400萬臺機床擁有量中，%，遠遠落后于先進國家。機床的需求（銷售）與經(jīng)濟周期、從而與固定資產(chǎn)投資密切相關。我國機床的銷售在前10年中呈波浪式上升。在此期間，普通金切機床的銷售量基本沒有增長，而金切數(shù)控機床需求旺盛，銷售量年均增長14%。事實上，1995年以來,我國已經(jīng)成為數(shù)控機床的世界第二大消費國和第二大進口國。根據(jù)有關方面分析預測，到2005年，我國國產(chǎn)數(shù)控金切機床年消費量為3萬～（15億～18億美元），出口2000臺（1億美元）。金切機床銷售總量于1993年達到高潮后隨即跌入低谷，1999年才恢復到1994年水平。但其中國產(chǎn)金切數(shù)控機床的銷售，1996年即恢復到1993年水平（金額）。1999年，（），（其中國產(chǎn)4億美元）。由此，國產(chǎn)機床銷售數(shù)控化率也呈穩(wěn)步提高態(tài)勢，見表65. 表65 國產(chǎn)機床銷售數(shù)控化率 按臺計算% 按金額計算%1991199919911999國產(chǎn)數(shù)控機床 / 國產(chǎn)機床1133數(shù)控機床總銷售 / 機床總銷售10163645數(shù)控機床進口多年來居高不下。1990年代，我國機床進口大量增長。其中，金切數(shù)控機床的進口在1996年達到高峰，進口金額為國產(chǎn)銷售額的4倍多。國產(chǎn)（金切）機床占國內市場的份額，1995年降低為14%（金額）和40%（臺）近三年恢復到40%（金額）和60%（臺）。進口機床中，進口數(shù)控機床一直維持在60%左右（金額）。 需求層次和需求主體 多年來，我國數(shù)控機床的需求結構大體是：高級型10%，普及型29%，經(jīng)濟型61%左右。從發(fā)展趨勢看，普及型比重將逐漸加大。數(shù)控機床的需求幾乎涵蓋機械工業(yè)的所有部門。根據(jù)國際經(jīng)驗，機床行業(yè)產(chǎn)品中，50%的用戶是汽車工業(yè)，我國汽車摩托車行業(yè)產(chǎn)能和市場均有很大潛力，為數(shù)控機床的潛在大客戶。國防、尖端產(chǎn)品加工的需求數(shù)量小，但其地位十分重要。設備更新改造對數(shù)控機床的需求是主要部分。一是每年都有相當數(shù)量超期服役的機床退出，二是現(xiàn)有設備的改造潛力很大，把機械部分修整改動一下，配上數(shù)控系統(tǒng)，馬上就可提高質量。我國現(xiàn)在機床保有量在400萬臺以上，絕大部分為傳統(tǒng)機床。原機械工業(yè)局要求2010年使我國數(shù)控化率達到發(fā)達國家20%的水平，則10內需要更新改造80萬臺。如果重新購置，需數(shù)百億投資，機械行業(yè)顯然無力承擔。 近10年來，我國已將2萬余臺普通機床改造成經(jīng)濟型數(shù)控機床（主要是車床），最近5年，我國又成功地用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)將普通機床改造為普及型和高級型數(shù)控機床，并改造了部分技術已老化的進口數(shù)控機床。例如，華中數(shù)控公司把東方電機廠（國家大型發(fā)電設備制造重點企業(yè)）等大中型企業(yè)約70臺關鍵設備（包括重型設備），改造為普及型和高級型數(shù)控機床。若購置一臺數(shù)控重型機床，進口的上千萬元，國產(chǎn)的幾百萬人民幣，而數(shù)控化改造，只需要幾十萬元。又如，高檔數(shù)控國家工程研究中心為沈陽黎明發(fā)動機公司、天津機車車輛廠的20余臺進口數(shù)控機床進行改造，效益也十分顯著。由于改造機床利