高端数控机床概念精选(九篇)

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第1篇：高端数控机床概念范文

先来看这样一组数据：中国社会固定资产设备投资的三分之二依赖进口；中国装备制造业产品每年的外贸逆差高达数百亿美元；中国机械制造业中有近60%产品产业化是在引进技术的基础上完成的……

然而、简单的“拿来主义”并没有产生预期的效果，中国装备制造业仍然在“引进―落后―引进”的怪圈中四顾茫然。在诸多的国际装备制造业博览会上，国内产品与国外产品立眼分明，差距是明摆着的。

这样的现实让中国装备企业不停地打着寒颤。众多有识之士在问自己也问别人：未来的路怎么走？

这个问题也同样横在南京工艺装备制造厂的面前，并由此拉开了其发展滚动功能部件产业化专项规划的序幕。

为什么要产业化？

国际制造业向中国转移，使中国基础装备市场的竞争骤然升级。中国数控机床市场也在不经意间目睹了前所未有的热闹，并继而体验到了前所未有的压力。

数控高端技术产品代表着国家经济、政治、军事实力，是国家经济安全的支柱。正因为如此，数控高端技术一直是国内外数控机床企业竞争的焦点，但这恰恰也正是国内企业的软肋。这种差距甚至悬殊得使中外企业无法在一个平台上平等对话。显然，中国企业试图依赖引进，通过合资、合作的途径取得高端技术从而发展高档产品的道路是走不通的。因此，国内机床工具行业形成了这么一个共识：必须选择一些基础较好的企业，加快建设具有国际竞争力的数控机床产业化基地，掌握核心技术，开发具有自主知识产权的产品。

数控机床的发展需要高水平、专业化、规模化生产的功能部件作为支撑。可以说，数控机床的产业化，关键在于包括数控系统、滚动功能部件等功能部件的产业化。长期以来，功能部件一直是发展国产数控机床的瓶颈，我国中高档数控机床配套所需的功能部件基本依靠进口。

为此，中国机床工具工业协会一直在向有关方面建议将关键功能部件产业化攻关项目列入国家发改委重要支持计划。让所有机床工具行业人士备受鼓舞的是，最近，、黄菊、曾培炎等国务院领导对发展国产数控机床作了重要批示，国家发改委也正在编制数控机床、功能部件产业化的专项规划。这对于南京工艺装备制造厂来说，无疑是个难得的发展机遇。

南京工艺装备制造厂作为中国规模最大的滚动功能部件生产基地，备受国家发改委以及中国机床工具工业协会等部门的高度关注。其实，从1999年开始，企业就一直在积极探索滚动功能部件产业化的道路，而这与国家要求重点培育滚动功能部件产业基地的想法不谋而合。企业意识到必须抓住机遇，跻身于滚动功能部件发展的“国家队”，瞄准国际先进技术，摸索一条持续、稳定、高效、快速发展的成功之路，做大做强国产滚动功能部件产业。

搭建一个怎样的框架？

“滚动功能部件产业化”的概念，在南京工艺装备制造厂厂长张建平脑子里由来已久。早在五年前，张建平和南京工艺的其他领导者就已经开始琢磨产业化的发展思路，并制定了总体目标，为产业化发展描绘了一副清晰的轮廓。

张建平这样描绘南京工艺产业化的发展思路：以创新的观念引领企业的快速发展，以创新的管理引领企业深入市场，以创新的制度引领企业高速运行，以创新的技术引领企业走向国际。对于其中所提到的“创新的观念”，张建平有自己独特的理解与感悟。张建平说，国家体制改革是静态、物质化的，是试图通过物质化的改变，让企业在物质交换中被迫转变思想。但事实是，对于企业而言，资产置换不能解决一切问题。体制与机制只是土壤，比如在盐碱地里，庄稼是长不好的，但是经过改良后也是可以长出好庄稼的。所以，重要的是转变观念，找到切入点。

除此之外，被南京工艺人津津乐道还有这样几句话：以国产滚动功能部件为本，加速数字机器产业化进程；高品质、高精度、高性能，产业化；全品种、全规格、全系列、全精度、全面解决方案。第一句话解决的是南京工艺的产品定位问题，“三高一产”表达了南京工艺预备做“高端”的决心，而“五全”则是试图在总量、结构、功能上最大限度地满足国内市场的需求。

应当说，重复建设与重复引进是我国装备业面临的一个严重问题。比如，我国国产经济型数控机床、普及型数控机床与高档型数控机床的结构比例是75∶22∶3。大家都盲目地发展经济型，有些企业甚至拼价格、拼资源。这种恶性竞争行为对于行业而言，无疑是摧毁性的破坏。因此，南京工艺提出的“三高一产”显然追求的是非实物量的产业化，而是兼顾质与量的产业化，除了解决“有多少”的问题，还要解决“有多好”的问题。

针对我国国产数控机床结构比例不协调的问题，南京工艺也制定了自己的目标，即将经济型、普及型与高档型的比例调整为30∶40∶30。同时，根据我国机床行业的总体趋势，即到2010年，我国数控金切机床年产量将达到10万台，年销售额为30亿~35亿美元，国产数控机床国内市场占有率将达到60%，南京工艺也相应制定了到2010年滚动功能部件年产量25万套，年产值5亿元的发展目标。

如何细化操作？

作为中国规模最大的滚动功能部件生产基地，南京工艺在长期的发展过程中形成了自己独特的技术优势、装备优势、品牌优势、规模优势。此外，不断创新的企业文化与不断提升的组织学习能力也使得南京工艺在业界一直独占鳌头。艺工牌滚动功能部件已经获得全国用户满意产品、江苏省名牌产品称号，企业也获得全国用户满意企业、南京市质量管理奖，并已通过ISO9001质量管理体系认证。南京工艺表示将在此基础上，产品力创中国名牌，企业管理创江苏省质量管理奖，继续保持行业第一，并达到国内领先、国际知名。

面对接下来的专项规划，南京工艺制定了进一步弘扬企业优势的措施。首先是要提高产品档次，拓展并优化产业结构。一方面不断提高滚动功能部件的技术水平，增加产品技术含量，优化产品结构；另一方面在滚动功能部件产品品种、规格、产量、质量及精度方面赶上世界先进水平，在满足国内市场需求并逐步替代进口的情况下，积极参与国际市场的竞争。

其次，采用先进工艺装备，确保产品精度，提高产品性能。有效利用现有恒温生产厂房，将有限的积累投入到关键设备上，并在充分利用现有工艺设备的基础上，在设备选型方面突出重点，增加必要、关键、高效、自动化程度高的设备，加强和提高产品精密检测、测试能力，添置高性能精密检测设备和测试仪器，以确保产品的检测质量。在技术水准达到或接近国际化的前提下，南京工艺还积极与国内著名机床企业联合解决大型数控机床关键设备的“首台、首套”国产化问题，以形成大型数控机床关键设备的国产化，实现工艺装备国产化的突破。比如，3米、4米、8米数控螺纹磨床，4米、6米数控直线导轨专用磨床，6米丝杠导程精度动态测量仪，数控螺母磨削中心等。

此外，南京工艺积极提高产品开发能力和技术水平，进一步强化产品的设计能力，提高产品开发能力，缩短(产品)设计周期，提高企业信息化集成水平。其五年规划中也明确表示要重点发展8米整根磨制滚珠丝杠副、线速度60m/min的高速滚珠丝杠副、6米整根滚动直线导轨副、线速度100m/min的滚动直线导轨副。

装备制造业的发展水平是衡量一个国家经济实力的重要标志。国外发达国家在抢占了技术制高点，取得品牌效应后，又开始图谋市场份额。危机就在眼前，更何况，随着发达国家进一步加强对知识产权的保护，以往一些国内企业通过简单仿制来提高竞争力的路也将逐步被堵死。接下来的路，只有靠自己踏踏实实一步一步往前走。

对此，张建平看得很透彻，“跨国公司的重点已经从贸易和技术转让变成建立生产基地，由商品输出变为资本输出和品牌输出。大量进口功能部件产品，就意味着用别人的功能部件生产终端产品，使我们的产品附加值低，赚的只是劳动力价值，不是技术价值和品牌价值。”他意识到，必须充分利用国内现有企业与科研机构的能力，采取多种形式的联合，实现优势互补，提升国产功能部件档次，否则单纯依靠自身力量，就可能成为跨国公司的配套厂，而国内的成套技术与能力可能被分解，并逐步丧失整体设计、成套的自主能力。就此而言，作为行业重点企业的南京工艺，任重而道远。

长期以来，有一个声音始终在我们耳边响起：“中国装备，装备中国！”日复一日，气势磅礴。然而，这还仅仅只是一个催人奋进的口号而已，恰如张建平所总结的那样，我们所面临的事实是：“中国装配，装备中国！”装备与装配，仅仅只是一字之差，但恰恰是这一个字，不停地叩问我们：谁来装备中国？如何装备中国？

无数次的叩问之后，强烈的忧患意识与民族感情促使作为配套行业龙头企业之一的南京工艺挺身而出，开始寻求解题思路，并喊出了振兴中国配套业的最强音。

如何解决眼下的难题？如何避免未来的核心技术空心化？南京工艺结合实际制定了滚动功能部件五年发展规划并已上报国家有关部门。在这个规划中，记者透过枯燥的数字，感到了南京工艺装备制造厂每一个员工发展国产高档、高性能滚动功能部件的情怀。南京工艺每一台设备的购买、每一位人才的引进、每一个产品的设计、每一种工艺的改进，都与国家发展数控机床产业的规划息息相关。在南京工艺人心里，他们的目标不仅仅是“跟进”，还要“引领”。因为他们觉得，中国数控机床产业的落后，有自己的责任，而发展中国数控机床产业的重担，也将落在自己的肩上。

第2篇：高端数控机床概念范文

关键词：机床 营销 公关

公共关系学，简称公关，主要通过组织与公众之间的双向传播，协调关系、处理危机、塑造形象，在满足公众利益的基础上求得组织自身的发展。公关的目标是为了增进内部及社会公众的信任与支持，为自身事业发展创造最佳的社会环境，树立良好形象。公关是一种高级的营销手段，对提高组织知名度和美誉度有很显著的作用。本文主要从数控机床行业入手，浅谈该行业的公关之路。

一、机床行业特点

机床是制造机器的机器，也是能制造机床本身的机器，故机床又称为工作母机或工具机。数控机床，是将数字计算技术应用于机床的控制技术。它能按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来，并较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，是现代机床控制技术的发展方向。机床工业主要满足国家汽车、能源、交通、国防工业、航空航天、工程机械设备和装备制造业等重点行业的需求，是现代制造技术的基础。

二、中外机床企业营销手段对比

国内企业产品促销依靠合作中间商、业务员人员推广、客户口碑和参加机床展览会推介等，客户服务现在已基本实现了网上咨询和在线QQ服务，以及由多年工作经验老师傅组成的售后服务小组。外资企业采用的是由生产者到商到工业品用户的间接销售模式，并在产品销售区域设置区域经理和售后服务人员，重点市场设置销售助理。国内企业产品推广停留在推销层次；外资企业的营销包括对内、对外，社会层面、商层面、开发新顾客层面、公共关系层面，甚至员工信心层面，是整合营销。

三、公关是机床行业营销策略的发展方向

依靠个人的力量，和依靠企业整合营销效果相比，差别是显而易见的。针对国内企业的营销差距，我们提出如下公关建议：

（一）扎根内部，打造强势产品

公关的根基在产品。当前国产数控机床上的数控系统，主要功能部件，基本的机、电、液、气等元器件、轴承等都要进口，国内高档系统的自给率不到5%。大型、重型、多复杂曲面、高精度、高效能数控机床是市场的热销产品，而我们国产产品在这方面非常缺乏，因此需要扎根内部，加大科研力度，在打造强势产品、自主创新、开发高端产品上下功夫。优质产品要靠科学管理来保驾护航。严格的内部管理是打造强势产品的有力支持。我们在平常内部数据统计、数据分析、产品效果分析和客户跟踪方面还有不足，需要在质量管理、过程监控等内部管理上精耕细作，以技术突破作为行业崛起的催化剂，以技术积累推动自主创新，以内部服务保障外部市场开发，使产品具有先进技术、优良品质、较高的性价比，从而实现进口替代，再部分出口，进而装备全球。

（二）欣赏员工，树立企业愿景

员工是开展公关活动的实践者，是组织创一流产品或服务的主力军，是企业最重要的内部公众。无论是技术突破，还是客户服务，最终都要落实在员工身上。要开发员工潜能，实现员工工作的高效，改变机床在一般人眼中油污满面但技术含量比较高的行业形象，首先要形成“了解员工、尊重员工、欣赏员工、服务员工”的文化氛围，让员工有一种归属感和荣誉感。通过行业分析、同行比较、企业愿景展望等内容的企业内部培训，树立员工对企业未来发展的信心。尤其在市场遇到困难的时候，不要首先想封闭消息，而是应部分公开，为员工鼓劲，树立员工信心，共度难关。

（三）维系客户，提供增值服务

客户是公关最重要的工作对象，有了客户就有了市场。中国数控机床市场迅速增长，为了争取更大的销售亮点，外国公司将服务业的概念移植到机床销售，把机床销售转向服务公司，从传统的数控机床维修服务已拓展到怎样帮助用户创值，提高生产力和效益最大化。对此这就需要国内机床行业学习新的营销方法，创新适合自己的营销模式，具体的营销手段包括：企业内部全员公关，树立员工自信心和责任感；逐步设置国际标准要求的现代化、多功能的技术服务场所，建成集产品展示、切削演示、顾客工程中心、售前技术交流、售后技术服务、在线技术服务、客户培训等多功能为一体的综合设施，展示最新技术和产品、提供最优质服务和客户解决方案；发放企业产品样本、产品说明书、企业介绍等对外宣传的材料，利用展览会等活动提升企业知名度等。

（四）塑造品牌，参与社会活动

品牌的建设是需要积淀的，它的建设基础是产品和服务的质量。机床作为工业品，价值高，技术含量高，对服务要求也高。品牌情况反映了用户对产品技术和服务的信任，它代表着厂家的承诺。品牌的建设需要企业在每一个环节诚信经营，精耕细作，逐步恢复市场信任，从而赢得市场。除了优质的产品和优良的服务，品牌还需要推广。品牌推广除了常见的展览会、人员销售、客户关系维系外，还可以采用赞助困难人群、响应焦点事件、支持公益事业等方式扩大知名度和美誉度，塑造具有社会责任感的品牌形象，间接促进销售。

回顾我国机床行业的发展历史，与发达国家的发展还有很大差距。对此我们一定要正式差距，选择自己的差异化定位，通过完善内部管理，不断提高自主创新能力，促进中国机床企业产品结构的调整升级，早日实现“结构调整、替代进口、满足中高端用户需求”的目标。

参考文献：

第3篇：高端数控机床概念范文

20世纪中期，随着电子技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，推动了机床自动化的发展。

采用数字技术进行机械加工，最早是在40年代初，由美国北密支安的一个小型飞机工业承包商派尔逊斯公司（ParsonsCorporation）实现的。他们在制造飞机的框架及直升飞机的转动机翼时，利用全数字电子计算机对机翼加工路径进行数据处理，并考虑到刀具直径对加工路线的影响，使得加工精度达到±0.0381mm（±0.0015in），达到了当时的最高水平。

1952年，麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一套试验性的数控系统，成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床。

这台机床是一台试验性机床，到了1954年11月，在派尔逊斯专利的基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生产出来。

在此以后，从1960年开始，其他一些工业国家，如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床。

数控机床中最初出现并获得使用的是数控铣床，因为数控机床能够解决普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或曲面零件。

然而，由于当时的数控系统采用的是电子管，体积庞大，功耗高，因此除了在军事部门使用外，在其他行业没有得到推广使用。

到了1960年以后，点位控制的数控机床得到了迅速的发展。因为点位控制的数控系统比起轮廓控制的数控系统要简单得多。因此，数控铣床、冲床、坐标镗床大量发展，据统计资料表明，到1966年实际使用的约6000台数控机床中，85%是点位控制的机床。

数控机床的发展中，值得一提的是加工中心。这是一种具有自动换刀装置的数控机床，它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工。这种产品最初是在1959年3月，由美国卡耐·;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）开发出来的。这种机床在刀库中装有丝锥、钻头、铰刀、铣刀等刀具，根据穿孔带的指令自动选择刀具，并通过机械手将刀具装在主轴上，对工件进行加工。它可缩短机床上零件的装卸时间和更换刀具的时间。加工中心现在已经成为数控机床中一种非常重要的品种，不仅有立式、卧式等用于箱体零件加工的镗铣类加工中心，还有用于回转整体零件加工的车削中心、磨削中心等。

1967年，英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统，这就是所谓的柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之后，美、欧、日等也相继进行开发及应用。1974年以后，随着微电子技术的迅速发展，微处理器直接用于数控机床，使数控的软件功能加强，发展成计算机数字控制机床（简称为CNC机床），进一步推动了数控机床的普及应用和大力发展。

80年代，国际上出现了1～4台加工中心或车削中心为主体，再配上工件自动装卸和监控检验装置的柔性制造单元（FlexibleManufacturingCell——FMC）。这种单元投资少，见效快，既可单独长时间少人看管运行，也可集成到FMS或更高级的集成制造系统中使用。

目前，FMS也从切削加工向板材冷作、焊接、装配等领域扩展，从中小批量加工向大批量加工发展。

所以机床数控技术，被认为是现代机械自动化的基础技术。

那什么是车床呢？据资料所载，所谓车床，是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。

古代的车床是靠手拉或脚踏，通过绳索使工件旋转，并手持刀具而进行切削的。1797年，英国机械发明家莫兹利创制了用丝杠传动刀架的现代车床，并于1800年采用交换齿轮，可改变进给速度和被加工螺纹的螺距。1817年，另一位英国人罗伯茨采用了四级带轮和背轮机构来改变主轴转速。

为了提高机械化自动化程度，1845年，美国的菲奇发明转塔车床；1848年，美国又出现回轮车床；1873年，美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床，不久他又制成三轴自动车床；20世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿轮变速箱的车床。

第一次世界大战后，由于军火、汽车和其他机械工业的需要，各种高效自动车床和专门化车床迅速发展。为了提高小批量工件的生产率，40年代末，带液压仿形装置的车床得到推广，与此同时，多刀车床也得到发展。50年代中，发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。数控技术于60年代开始用于车床，70年代后得到迅速发展。

车床依用途和功能区分为多种类型。

普通车床的加工对象广，主轴转速和进给量的调整范围大，能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹。这种车床主要由工人手工操作，生产效率低，适用于单件、小批生产和修配车间。

转塔车床和回转车床具有能装多把刀具的转塔刀架或回轮刀架，能在工件的一次装夹中由工人依次使用不同刀具完成多种工序，适用于成批生产。

自动车床能按一定程序自动完成中小型工件的多工序加工，能自动上下料，重复加工一批同样的工件，适用于大批、大量生产。

多刀半自动车床有单轴、多轴、卧式和立式之分。单轴卧式的布局形式与普通车床相似，但两组刀架分别装在主轴的前后或上下，用于加工盘、环和轴类工件，其生产率比普通车床提高3～5倍。

仿形车床能仿照样板或样件的形状尺寸，自动完成工件的加工循环，适用于形状较复杂的工件的小批和成批生产，生产率比普通车床高10～15倍。有多刀架、多轴、卡盘式、立式等类型

立式车床的主轴垂直于水平面，工件装夹在水平的回转工作台上，刀架在横粱或立柱上移动。适用于加工较大、较重、难于在普通车床上安装的工件，一般分为单柱和双柱两大类。

铲齿车床在车削的同时，刀架周期地作径向往复运动，用于铲车铣刀、滚刀等的成形齿面。通常带有铲磨附件，由单独电动机驱动的小砂轮铲磨齿面。

专门车床是用于加工某类工件的特定表面的车床，如曲轴车床、凸轮轴车床、车轮车床、车轴车床、轧辊车床和钢锭车床等。联合车床主要用于车削加工，但附加一些特殊部件和附件后，还可进行镗、铣、钻、插、磨等加工，具有“一机多能”的特点，适用于工程车、船舶或移动修理站

看机床的水平主要看金属切削机床，其他机床技术和复杂性不高，就是近几年很流行的电加工机床，也只是方法的改变，没什么复杂性和科技含量。

我国的数控磨床水平不错，每年都有大量出口，因为它简单，基本属于劳动密集型。

金属加工主要是去除材料，得到想得到的金属形状。去除材料，主要靠车和铣，车床发展为数控车床，铣床发展为加工中心。高精度多轴机床，可以让复杂零件在精度和形状上一次到位，例如，飞机上的一个复杂零件，以前由很多种工人：车工、铣工、磨床工、画线工、热处理工用好几个月干，其中还有报废的，最新的复合数控机床几天甚至几个小时就全干好了，而且精度比你设计的还高。零件精度高就意味着寿命长，可靠性好。

由普通发展到数控，一个人顶原来的十个，在精度上，更是没法说，适应性上，零件变了，换个程序就行。把人的因素也降为最低，以前在工厂，谁要时会车涡轮、蜗杆，没个10年8年的不行，要是谁掌握了，那牛得很。现在用数控设备，只要你会编程，把参数输进去就可以了，很简单，刚毕业的技校学生都会，而且批量的产品质量也有保证。

自美国在50年代末搞出世界一台数控车床后，机床制造业就进入了数控时代，中国在六十年代也搞出了第一代数控机床，但后来中国进入了什么年代，大家都知道。等80年代我们再去看世界的数控机床水平，差距就是20年了，其实奋起直追还有希望，但国营工厂不思进取，到了90年代，我们再去看世界水平，已有30年的差距了。中国改革开放前走的是苏联的路子，什么叫苏联的路子，举个例子来讲：比如，生产一根轴，苏联的方式是建一个专用生产线，用多台专用机床，好处是批量很容易上去，但一旦这根轴的参数发生了变化，这条线就报废了，生产人员也就没事做了。在1960－1980年代，国营工厂一个产品生产几十年不变样。到了1980年代后，当时搞商品经济，这些厂不能迅速适应市场，经营就困难了，到了90年代就大量破产，大量职工下岗。现代的生产也有大批量生产，但主要是单件小批量，不管是那种，只要你的设备是数控的，适应起来就快。专业机床的路子已经到头了，;西方走的路和前苏联不一样，当年的“东芝”事件，就是日本东芝卖给苏联了几台五轴联动的数控铣床，让苏联在潜艇的推进螺旋桨上的制造，上了一个档次，让美国的声纳听不到潜艇声音了，所以美国要惩处东芝公司。由此也可见，前苏联的机床制造业也落后了，他们落后，我们就更不用说了。虽然，美国搞出了世界第一台数控机床，但数控机床的发展，还是要数德国。德国本来在机械方面就是世界第一，数控机床无非就是搞机电一体化，机械方面德国已没问题，剩下的就是电子系统方面，德国的电子系统工业本来就强大，所以在上世纪六、七十年代，德国就执机床界的牛耳了。

但日本人的强项就是仿造，从上世纪70年代起，日本大量从德国引进技术，消化后大量仿造，经过努力，日本在90年代起，就超越了德国，成为世界第一大数控机床生产国，直到现在还是。他们在机床制造水平上，有一些也走在了世界前面，如在机床复合（一机多种功能）化方面，是世界第一。数控机床的核心就在数控系统方面，日本目前在系统方面也排世界第一，主要是它的发拿科公司。第一代的系统用步进电机，我们现在也能造，第二代用交流伺服电机。现在的数控系统的核心就是交流伺服电机和系统内的逻辑控制软件，交流伺服电机我们国家目前还没有谁能制造，这是一个光学、机械、电子的综合体。逻辑控制软件就是控制机床的各轴运动，而这些轴是用伺服电机驱动的，一般的系统能同时控制3轴，高级系统能控制五轴，能控5轴的，五轴以上也没问题。我们国家也由有5轴系统，但“做秀”的成份多，还没实用化。我们的工厂用的五轴和五轴以上机床，100％进口。

机床是一个国家制造业水平高低的象征，其核心就是数控系统。我们目前不要说系统，就是国内造的质量稍微好一点的数控机床，所用的高精度滚珠丝杠，轴承都是进口的，主要是买日本的，我们自产的滚珠丝杠、轴承在精度、寿命方面都有问题。目前国内的各大机床厂，数控系统100％外购，各厂家一般都买日本发那科、三菱的系统，占80％以上，也有德国西门子的系统，但比较少。德国西门子系统为什么用的少呢？早期，德国系统不太能适合我们的电网，我们的电网稳定性不够，西门子系统的电子伺服模块容易烧坏。日本就不同了，他们的系统就烧不坏。近来西门子系统改进了不少，价格方面还是略高。德国人很不重视中国，所以他们的系统汉语化最近才有，不像日本，老早就有汉语化版的。

就国产高级数控机床而言，其利润的主体是被外国人拿走了，中国只是挣了一个辛苦钱。

美国为什么没有能成为数控机床制造大国呢？这个和他们当时制定产业政策的人有关，再加上当时美国的劳动力贵，买比制造划算。机床属于投资大，见效慢，回报率底的产业，而且需要技术积累。不太附和美国情况。但后来美国发现，机床属于战略物资，没有它，飞机、大炮、坦克、军舰的制造都有问题，所以他们重新制定政策，扶植了一些机床厂，规定了一些单位只能买国产设备，就是贵也得买，这就为美国保留了一些数控机床行业。美国机床在世界上没有什么竞争力。

欧洲的机床，除德国外，瑞士的也很好，要说超高精密机床，瑞士的相当好，但价格也是天价。一般用户用不起。意大利、英国、法国属于二流，中国很少买他们的机床。西班牙为了让中国进口他们的机床，不惜贷款给中国，但买的人也很少??借钱总是要还的。

韩国、台湾的数控机床制造能力比大陆地区略强，不过水平差不多。他们也是在上世纪90年代引进日本技术发展的。韩国应该好一点，它有自己制造的、已经商业化了的数控系统，但进口到中国的机床，应我们的要求，也换成了日本系统。我们对他们的系统信不过。韩国数控机床主要有两家：大宇和现代。大宇目前在我国设有合资企业。台湾机床和我们大体一样，自己造机械部分，系统采购日本的。但他们的机床质量差，寿命短，目前在大陆影响很坏。其实他们比我们国产的要好一点。但我们自己的差，我们还能容忍，台湾的机床是用美金买来的，用的不好，那火就大了。台湾最主要的几家机床厂已打算把工厂迁往大陆，大部分都在上海。这些厂目前在国内的竞争中，也打着“国产”的旗号。

近来随着中国的经济发展，也引起了世界一些主要机床厂商的注意，2000年，日本最大的机床制造商“马扎克”在中国银川设立了一家数控机床合资厂，据说制造水平相当高，号称“智能化、网络化”工厂，和世界同步。今年日本另外一家大机床厂大隈公司在北京设立了一家能年产1000台数控机床的控股公司，德国的一家很有名的企业也在上海设立了工厂。

目前，国家制定了一些政策，鼓励国民使用国产数控机床，各厂家也在努力追赶。国内买机床最多的是军工企业，一个购买计划里，80％是进口，国产机床满足不了需要。今后五年内，这个趋势不会改变。不过就目前国内的需要来讲，我国的数控机床目前能满足中低档产品的订货。

美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、设计、制造和使用上，技术最先进、经验最多的国家。因其社会条件不同，各有特点。

1.美国的数控发展史

美国政府重视机床工业，美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提出机床的发展方向、科研任务,并且提供充足的经费，且网罗世界人才，特别讲究“效率”和“创新”，注重基础科研。因而在机床技术上不断创新，如1952年研制出世界第一台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。由於美国首先结合汽车、轴承生产需求，充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线，而且电子、计算机技术在世界上领先，因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实，且一贯重视科研和创新，故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。当今美国生产宇航等使用的高性能数控机床，其存在的教训是，偏重於基础科研，忽视应用技术，且在上世纪80代政府一度放松了引导，致使数控机床产量增加缓慢，于1982年被后进的日本超过，并大量进口。从90年代起，纠正过去偏向，数控机床技术上转向实用，产量又逐渐上升。

2.德国的数控发展史

德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位，在多方面大力扶植。，於1956年研制出第一台数控机床后，德国特别注重科学试验，理论与实际相结合，基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作，对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究，在质量上精益求精。德国的数控机床质量及性能良好、先进实用、货真价实，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数控机床。德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用，其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件，在质量、性能上居世界前列。如西门子公司之数控系统，均为世界闻名，竞相采用。

3.日本的数控发展史

日本政府对机床工业之发展异常重视，通过规划、法规(如“机振法”、“机电法”、“机信法”等)引导发展。在重视人才及机床元部件配套上学习德国，在质量管理及数控机床技术上学习美国，甚至青出于蓝而胜于蓝。自1958年研制出第一台数控机床后，1978年产量(7,342台)超过美国(5,688台)，至今产量、出口量一直居世界首位(2001年产量46,604台，出口27,409台，占59%)。战略上先仿后创，先生产量大而广的中档数控机床，大量出口，占去世界广大市场。在上世纪80年代开始进一步加强科研，向高性能数控机床发展。日本FANUC公司战略正确，仿创结合，针对性地发展市场所需各种低中高档数控系统，在技术上领先，在产量上居世界第一。该公司现有职工3,674人，科研人员超过600人，月产能力7,000套，销售额在世界市场上占50%，在国内约占70%，对加速日本和世界数控机床的发展起了重大促进作用。

4.我国的现状

我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，中国于1958年研制出第一台数控机床，发展过程大致可分为两大阶段。在1958~1979年间为第一阶段，从1979年至今为第二阶段。第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识，在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、终因表现欠佳，无法用于生产而停顿。主要存在的问题是盲目性大，缺乏实事求是的科学精神。在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术，从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产，解决了可靠性、稳定性问题，数控机床开始正式生产和使用，并逐步向前发展。通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之问的差距。 

 在20余年间，数控机床的设计和制造技术有较大提高，主要表现在三大方面：培训一批设计、制造、使用和维护的人才；通过合作生产先进数控机床，使设计、制造、使用水平大大提高，缩小了与世界先进技术的差距；通过利用国外先进元部件、数控系统配套，开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床，供应国内市场的需求，但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑，不能独立发展，基本上处于从仿制走向自行开发阶段，与日本数控机床的水平差距很大。存在的主要问题包括：缺乏象日本“机电法”、“机信法”那样的指引；严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人；缺少深入系统的科研工作；元部件和数控系统不配套；企业和专业间缺乏合作，基本上孤军作战，虽然厂多人众，但形成不了合力。我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之问的差距。

2003年开始，中国就成了全球最大的机床消费国，也是世界上最大的数控机床进口国。目前正在提高机械加工设备的数控化率，1999年，我们国家机械加工设备数控华率是5－8％，目前预计是15－20％之间。一、什么是数控机床车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等等都是机械加工方法，所谓机械加工，就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状，包含尺寸精度和几何精度两个方面。能完成以上功能的设备都称为机床，数控机床就是在普通机床上发展过来的，数控的意思就是数字控制。给机床装上数控系统后，机床就成了数控机床。当然，普通机床发展到数控机床不只是加装系统这么简单，例如：从铣床发展到加工中心，机床结构发生变化，最主要的是加了刀库，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是铣、镗、钻的功能。我们一般所说的数控设备，主要是指数控车床和加工中心。我国目前各种门类的数控机床都能生产，水平参差不齐，有的是世界水平，有的比国外落后10－15年，但如果国家支持，追赶起来也不是什么问题，例如：去年，沈阳机床集团收购了德国西思机床公司，意义很大，如果大力消化技术，可以缩短不少差距。大连机床公司也从德国引进了不少先进技术。上海一家企业购买日本著名的机床制造商池贝。，近几年随着中国制造的崛起，欧洲不少企业倒闭或者被兼并，如马毫、斯滨纳等。日本经济不景气，有不少在80年代很出名的机床制造商倒闭，例如：新泻铁工所。二、数控设备的发展方向六个方面：智能化、网络化、高速、高精度、符合、环保。目前德国和瑞士的机床精度最高，综合起来，德国的水平最高，日本的产值最大。美国的机床业一般。中国大陆、韩国。台湾属于同一水平。但就门类、种类多少而言，我们应该能进世界前4名。三、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。目前世界最大的三家厂商是：日本发那客、德国西门子、日本三菱；其余还有法国扭姆、西班牙凡高等。国内由华中数控、航天数控等。国内的数控系统刚刚开始产业化、水平质量一般。高档次的系统全都是进口。华中数控这几年发展迅速，软件水平相当不错，但差就差在电器硬件上，故障率比较高。华中数控也有意向数控机床业进军，但机床的硬件方面不行，质量精度一般。目前国内一些大厂还没有采用华中数控的。广州机床厂的简易数控系统也不错。我们国家机床业最薄弱的环节在数控系统。

四、机床精度1、机械加工机床精度分静精度、加工精度（包括尺寸精度和几何精度）、定位精度、重复定位精度等5种。2、机床精度体系：目前我们国家内承认的大致是四种体系：德国VDI标准、日本JIS标准、国际标准ISO标准、国标GB，国标和国际标准差不多。3、看一台机床水平的高低，要看它的重复定位精度，一台机床的重复定位精度如果能达到0.005mm(ISO标准.、统计法),就是一台高精度机床，在0.005mm(ISO标准.、统计法)以下，就是超高精度机床，高精度的机床，要有最好的轴承、丝杠。;4、加工出高精度零件，不只要求机床精度高，还要有好的工艺方法、好的夹具、好的刀具。五、目前世界著名机床厂商在我国的投资情况1、2000年，世界最大的专业机床制造商马扎克（MAZAK）在宁夏银川投资建了名为“宁夏小巨人机床公司”的机床公司，生产数控车床、立式加工中心和车铣复合中心。机床质量不错，目前效益良好，年产600台，目前正在建2期工程，建成后可以年产1200台。2、2003年，德国著名的机床制造商德马吉在上海投资建厂，目前年组装生产数控车床和立式加工中心120台左右。3、2002年，日本著名的机床生产商大隈公司和北京第一机床厂合资建厂，年生产能力为1000台，生产数控车床、立式加工中心、卧式加工中心。4、韩国大宇在山东青岛投资建厂，目前生产能力不知。5、台湾省的著名机床制造商友嘉在浙江萧山投资建厂，年生产能力800台。5、民营企业进入机床行业情况1、浙江日发公司，2000年投产，生产数控车床、加工中心。年生产能力300台。2．2004年，浙江宁波著名的铸塑机厂商海天公司投资生产机床，主要是从日本引进技术，目前刚开始，起点比较高。3．2002年，西安北村投产，名字象日本的，其实老板是中国人，采用日本技术。生产小型仪表数控车床，水平相当不错。六、军工企业技改情况军工企业得到国家拨款开始于当年“大使馆被炸”，后来台湾上台后，大规模技改开始了，军工企业进入新一轮的技改高峰，我们很多军工企业开始停止购买普通设备。尤其是近3年来，我们的军工企业从欧洲和日本买了大批量的先进数控机床。也从国内机床厂哪里采购了大批普通数控机床，国内机床厂商为了迎接这次大技改，也引进了不少先进技术，争取军工企业的高端订单。听在军工企业的朋友讲，如果再能“顶”三年，我们的整体水平会上一个台阶。 其实，总书记掌权以来，已经把国防事业提到了和经济发展一样的高度上，他说，我们要建立和经济发展相适应的国防能力，相信再过10年，随着我国国防工业和汽车行业的发展，我们国家会诞生世界水平的机床制造商，也将会超越日本，成为世界第一机床生产大国。

参考文献：

1.《机床与液压》20041No171995-2005TsinghuaTongfang OpticalDiscCo¸,Ltd¸Allrightsreserved

4.《机床数控系统的发展趋势》黄勇陈子辰浙江大学

5.《中国机械工程》

6.《数控机床及应用》作者：李佳

7.《机械设计与制造工程》2001年第30卷第1期

8《机电新产品导报》2005年第12期

9.《瞭望》2007年第37期

第4篇：高端数控机床概念范文

【关键词】数控技术 ； 发展 ； 应用

装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

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60 000r/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6 000h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。

1.2 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（The Next Generation Work-Station/Machine Control）、欧共体的OSACA（Open System Architecture for Control within Automation Systems）、日本的OSEC（Open System Environment for Controller），中国的ONC（Open Numerical Control System）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“CyberProduction Center”（智能生产控制中心，简称CPC）；日本大隈（Okuma）机床公司展出“IT plaza”（信息技术广场，简称IT广场）；德国西门子（Siemens）公司展出的Open Manufacturing Environment（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。

2 对我国数控技术及其产业发展的基本估计

我国数控技术起步于1958年，近50年的发展历程大致可分为3个阶段：第一阶段从1958年到1979年，即封闭式发展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。在此阶段，由于改革开放和国家的重视，以及研究开发环境和国际环境的改善，我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达50%，配国产数控系统（普及型）也达到了10%。

纵观我国数控技术近50年的发展历程，特别是经过4个5年计划的攻关，总体来看取得了以下成绩。

2.1 奠定了数控技术发展的基础，基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术，其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础，部分技术已商品化、产业化。

2.2 初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。

2.3 建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。

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。

a.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。

b.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。

c.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。

a.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。

b.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。

c.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。

d.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。

3 对我国数控技术和产业化发展的战略思考

3.1 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”。我们以资源、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。

我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题，首先从社会安全看，因为制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展不仅可提高人民的生活水平，而且还可缓解我国就业的压力，保障社会的稳定；其次从国防安全看，西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质，对我国实现禁运和限制，“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。

3.2 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。

参考文献

[1] 中国机床工具工业协会 行业发展部.CIMT2001巡礼[J].世界制造技术与装备市场，2001（3）：18-20.

[2] 梁训王宣 ，周延佑.机床技术发展的新动向[J].世界制造技术与装备市场，2001（3）：21-28.

第5篇：高端数控机床概念范文

摘要：简要介绍了当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状，在此基础上讨论了在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下，发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性，并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径

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％）。

目前，欧美国家非常重视STEP-NC的研究，欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1999.1.1～2001.12.31)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEPTools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者，他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(SuperModel)，其目标是用统一的规范描述所有加工过程。目前这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。2对我国数控技术及其产业发展的基本估计我国数控技术起步于1958年，近50年的发展历程大致可分为3个阶段：第一阶段从1958年到1979年，即封闭式发展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。在此阶段，由于改革开放和国家的重视，以及研究开发环境和国际环境的改善，我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达50％，配国产数控系统（普及型）也达到了10％。

纵观我国数控技术近50年的发展历程，特别是经过4个5年计划的攻关，总体来看取得了以下成绩。

a.奠定了数控技术发展的基础，基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术，其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础，部分技术已商品化、产业化。

b.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。

c.建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。

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。

a.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。

b.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。

c.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。

a.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。

b.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。

c.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。

d.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。

3对我国数控技术和产业化发展的战略思考3.1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”。我们以资源、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。

我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题，首先从社会安全看，因为制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展不仅可提高人民的生活水平，而且还可缓解我国就业的压力，保障社会的稳定；其次从国防安全看，西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质，对我国实现禁运和限制，“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。3.2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。

参考文献：

［1］中国机床工具工业协会行业发展部.CIMT2001巡礼［J］.世界制造技术与装备市场，2001(3)：18-20.

［2］梁训王宣,周延佑.机床技术发展的新动向［J］.世界制造技术与装备市场，2001(3)：21-28.

第6篇：高端数控机床概念范文

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％）。

目前，欧美国家非常重视STEP-NC的研究，欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1999.1.1～2001.12.31)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEPTools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者，他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(SuperModel)，其目标是用统一的规范描述所有加工过程。目前这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。

2对我国数控技术及其产业发展的基本估计

我国数控技术起步于1958年，近50年的发展历程大致可分为3个阶段：第一阶段从1958年到1979年，即封闭式发展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。在此阶段，由于改革开放和国家的重视，以及研究开发环境和国际环境的改善，我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达50％，配国产数控系统（普及型）也达到了10％。

纵观我国数控技术近50年的发展历程，特别是经过4个5年计划的攻关，总体来看取得了以下成绩。

a.奠定了数控技术发展的基础，基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术，其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础，部分技术已商品化、产业化。

b.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。

c.建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。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。

a.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。

b.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。

c.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。

a.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。

b.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。

c.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。

d.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。

3对我国数控技术和产业化发展的战略思考

3.1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”。我们以资源、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。

我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题，首先从社会安全看，因为制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展不仅可提高人民的生活水平，而且还可缓解我国就业的压力，保障社会的稳定；其次从国防安全看，西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质，对我国实现禁运和限制，“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。

3.2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。

第7篇：高端数控机床概念范文

关键词：机电一体化；沥青拌合楼；应用领域；发展方向

近几年，机电一体化技术在沥青拌合楼中越来越多的被运用，并且随着技术手段的提高，整个生产过程和操作过程也在不断被优化，自动化程度越来越高。不得不说，机电一体化是沥青拌合楼，甚至说当今技术设备行业的必然趋势，这是科技发展的重大成果，对于推进我国机械工业发展有着无可替代的重大意义。

1机电一体化的概述

1.1机电一体化的基本概念

首先我们先来看一下机电一体化的基本情况。机电一体化，即为将机械技术、电工电子技术、微电子技术等多种技术进行有机组合并且相互作用下，产生的一种综合技术，这里的有机组合并非多种技术的简单相加与拼凑，而是将各种相互区别又相互联系的技术有机融合，并将其综合运用到实际的生产过程中去。机电一体化涵盖技术和产品两个方面，值得一提的是机电一体化产品不仅是在功能上针对技术人员的手和肢体做了延伸，更是对行业人员提供智能化的帮助。甚至于我们可以这么说，在当今中国的生产生活中，机电一体化几乎运用到了所有的现代化的自动生产设备。

1.2机电一体化的实际应用

我们从机电一体化的几个运用领域进一步了解一下机电一体化——数控机床，自动线与自动生产线以及机器人。尽管近几年我国在机床生产领域取得了一些成绩，但是无论是技术水平还是整体实力，均差强人意。我国生产的数控机床仅仅只占国内市场份额的31%，其余实际运用中所涉及的数控机床均进口于欧美等发达国家，其别是高端数控机床，也已经被境外的产品所占领。而机电一体化的运用带来的直接变化，就是可以使一台机床同时完成多个独立加工任务，或者同时控制多台和多种机床。类似各种高速香烟/易拉罐生产线，各种印刷包装生产线，2000～8000瓶小的啤酒自动生产线等等，这些在大家的生活中广泛使用的各种自动机械/自动生产线以及各种自动化设备，都是当前机电一体化技术的广泛应用。这些自动线或生产线中广泛应用，比如说可编程序控制器/变频调速器等现代电子技术与传感技术。机器人也是机电一体化的典型应用。甚至可以说，机器人技术水平的高低能够反映一个国家的综合技术实力，甚至于综合国力，而技术人员技术水平的高低，又会进一步影响到该国家的生产生活，进而反作用于综合国力。如今机器人已经在工业领域得到了广泛的应用，而且越来越多的应用在一些非工业的领域，比如说军事、医疗、服务、娱乐。具有思维和行动能力的智能机器人，能够获取、处理和识别多种信息，自主完成很多复杂的操作任务，是机构学、自动控制、计算机等多种学科的综合成果，比一般的工业机器人具有更大的机动性和灵活性，可以代替人完成多种工作，在制造领域和非制造领域拥有了越来越广泛和重要的位置。

2机电一体化在沥青拌合楼中的实际应用

一般来说，机电一体化系统是由传感系统、信息处理系统、机械结构等组成的。而且现在的一体化系统，也在渐渐得朝着更具适应性，更具灵活性的方向发展，能够更加有效的应付生产过程中的各种不同的突发事件。系统可以自主生成信息和附加信息，可以根据不同的环境做出不同的反应，促进生产过程的顺利进行，同时提高机械设备或系统的运行效率，不仅能激发出更大的经济效益，还能达到节能减排，控制成本的目的。机电一体化在沥青拌合楼中的广泛运用且运用方式逐步提高，针对包括除尘系统、粉料供给系统、干燥系统、操作控制系统，从提高系统运作效率，创造更大的经济效益，实现节能环保的目标，提高设备的使用寿命等不同的角度进行了优化和提升。以下针对各个系统做详细阐述。

2.1机电一体化在除尘系统中的应用

一般来讲，沥青拌合楼的基础控制结构主要包括除尘系统控制、数据的采集和传输，各个子系统的分组设计和连锁，人机交互（可完成自动和手动切换）。由于沥青拌合楼中的除尘系统机构较大，其中的应用设备较多，所以技术人员很难实现电器设备与控制系统的有效配合。如何将机电一体化技术良好的应用到除尘系统中，是技术人员一直探究的问题。通过实践，技术人员发现，想要让机电一体化技术发挥最好的效果，必须首先对整个控制系统进行细致的划分，除了考虑除尘系统的整体工艺参数之外，还要协调和考虑各个子系统的要求。而机电一体化技术的应用，完美的实现了电器设备与控制系统的有效配合。

2.2机电一体化在粉料供给系统中的应用

沥青拌合楼中的粉料供给系统是由两个半圆形的罐组合而成。在工作运行当中，首先由空压机负责吹气，从而让粉料顺利进入拌合系统，并完成配比，整个过程是由PLC进行控制。只有通过这样的过程，才能够顺利完成对沥青混凝土的生产，从而生产出符合生产质量标准的混凝土。

2.3机电一体化在干燥系统中的运用

在实际的生产过程中，干燥系统的存在意义，是将冷料系统中的冷粉加温，以此来方便沥青混凝土的搅拌。现在的干燥系统更多的采用摩擦轮驱动（相比于传统的链条式驱动，更加平稳安全），机电一体化技术的应用，能够让干燥机使用更加先进的气密技术，该技术的应用，使得轮圈与干燥筒之间始终保持一定的距离，便于干燥筒在受热之后能够均匀的膨胀，从而可以达到有效的延长干燥系统的使用寿命的效果。不仅如此，气密技术在干燥系统中的应用，有效得提高了干燥系统的效率。因为该技术的使用大大减少了干燥机的外漏热气，使得干燥机的热效率能够达到90%以上。另外，干燥机的机电一体化，还实现了高压喷雾及低压气流的混合，促进了雾化燃料及空气的充分混合。这样做的好处是，相比于传统的燃烧器的工作模式，这样的工作方式使得燃烧更加充分，释放热量的效率也就更高。其次，燃烧器外部的热感设备还能够准确的测量出干燥器出口的温度，并将相关的数据传输回控制系统，相关的工作人员可以根据收到的数据做出准确的调整，从而很好的控制干燥器出口的温度。

2.4机电一体化在操控系统中的运用

沥青拌合楼中，设备控制系统的控制方式主要是通过PLC与工业控制计算机共同作用，利用多点接口实现控制站与操作站之间的数据通信，并且全过程/全时段得监控除尘系统，粉料供给系统以及干燥系统等。这样，沥青拌合楼在工作过程中的所有的运用过程都能通过一台计算机显示，方便技术人员进行监控。与此同时，不仅沥青拌合楼各系统执行状况，各个设备的运行情况能够通过监视器进行显示，包括温度，压力等具体数据，也可以完整的展现在工作人员的面前。综上所述，机电一体化技术在操控系统中的应用，可以很好的实现对整个工作过程的监视和控制，从而达成预期的工作目标，大大提高了工作效率和工作质量。

2.5机电一体化在沥青及导热油系统中的运用

工作人员为了节能环保，一般会在沥青罐上装上热度传感器，从而能够通过PLC对沥青罐的加热过程进行自动化控制。在沥青的加热过程中，沥青罐上的液位计和传感器能够根据PLC发出的提示自动控制沥青罐的排空和沥青罐的加热，这无疑能够大大减少工作人员的工作量，也有效提高了工作效率。此外，沥青存储罐上的泵送装置也能够很好的发挥节能环保的作用。

3结语

机电一体化是当今社会科学技术发展的重大成果，也是我国社会经济可持续发展对于科学技术发展水平的必然要求。而与此同时，随着科学技术的进一步发展，各种技术将越来越广泛的相互融合并彼此作用，作用于机械工业，必将能够带来更好的经济效益和社会效益。总之，机电一体化有着深厚的实践意义，更有着广阔的发展前景。

参考文献：

[1]孙传龙,栾昆,冯国辉.石油化工企业自动化仪表的控制技术探究[J].科技展望,2016,(28):69.

[2]宁硕.石油化工自动化控制的关键技术及仪表控制策略探究[J].现代国企研究,2016,(18):205.

[3]杜平先.石油化工自动化控制的关键技术及仪表控制策略探究[J].科技创新与应用,2015,(22):120-121.

[4]姜新嘉.浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].电子制作,2013,(08):231.

[5]余仕彪.机电一体化精确定位装置及其控制系统的研究[D].上海海洋大学,2013.

第8篇：高端数控机床概念范文

电机作为一种基础性、核心性的部件，其技术上的每一点进步，往往都会带来工业，特别是高端装备制造业方面的突飞猛进。如此重要的部件，其高端技术却长期被国外垄断，自动化专业背景出身的项久鹏很早就立志要改变这种局面，要让自己研发的电机赶超国际先进水平。

1996年，项久鹏从北京科技大学自动化系毕业后留校任教，开始从事电机的交流变频调速技术的研究。在当时，项久鹏搜集了大量的资料，特别是国外先进国家的技术资料，通过学习和消化，再进行研究分析和实验，项久鹏很快就掌握了变频调速器的硬件和软件核心技术。

随着对电机技术研究的深入，项久鹏发现仅仅是在学校做纯粹的科研，不能将技术转化为产品，就很难让研究走向深入，也很难赶超国际先进水平。2000年，项久鹏和一些志同道合的校友一起创办了北京超同步科技有限公司，着重于电机中的交流伺服驱动系统的研发。

创办了企业后，项久鹏的科研有了更好的依托平台，也有了更加明确的方向。电机技术中，伺服技术是较为前沿的一种技术，代表着电机的最高水平和技术方向。所谓伺服，即servo，在希腊语中即“奴隶”的意思，就像个得心应手的驯服工具，服从控制信号的要求而动作。“人们平常在工厂看到的先进的自动化生产线，比如自动焊接、装配、工业机器人的各种动作，它们的控制都是由伺服电机来完成的。而电梯设备中的液引机、电动汽车的核心驱动系统、电动自行车的驱动设备、打印机机、传真机，包括现在很流行的3D打印机等，也都是用的伺服电机。所以说人们尽管对‘伺服’的概念较为陌生，但其实离我们并不远。”项久鹏说。

项久鹏等人在开始研究伺服技术时，国内这方面还是一片空白，没有可借鉴的样本，唯一的办法就是查阅国外资料。那时，项久鹏和同事们一起，白天黑夜查找海量的文献资料，一起开会讨论研究，提出方案，反复做实验，做测试，一点一点地改进样机的性能，终于在借鉴国外技术的基础上，开发出具有多个自主知识产权的伺服电机产品。

第9篇：高端数控机床概念范文

关键词：工业40；再工业化战略；战略性新兴产业；高技术产业；中德制造业合作

中图分类号：F421；F43/47文献标识码：A

文章编号：1000176X（2014）10002707

一、德国“工业40”及其他发达国家再工业化战略

20世纪80年代以来，发达国家经历了“去工业化”过程，即随着劳动力成本的上升和国际分工的发展，制造业转向新兴工业化国家，制造业占发达国家GDP的比重和世界制造业的比重持续降低，经济发展主要依靠以服务业为主的第三产业，劳动力由第一、二产业向第三产业转移。

发达国家对金融业、房地产业等服务业的过度依赖及对金融市场的放松管制使虚拟经济高度膨胀，从而导致经济结构的失衡，并在全球金融危机中受到沉重打击，市场大幅萎缩。这使得发达国家不得不重新调整经济发展战略，即将产业结构转向高附加值、知识资本密集型以及战略性新兴产业和高技术产业的发展，并由此推出一系列振兴制造业的再工业化战略举措。

1德国“工业40”战略

2013年4月，来自德国产业界、政府和学术界的产官学专家首次了《实施“工业40”战略建议书》。德国“工业40”战略是德国政府确定的面向2020年的国家战略，体现了以其创新制造技术方面的优势开拓新型工业化的目标，是为进一步抵御欧洲债务危机对该国的冲击、增强国际竞争力以及有效面对消费者偏好个性化和多元化的市场需求而提出的工业升级计划，是对“工业10”（机械制造设备的引入）、“工业20”（电气化的应用）和“工业30”（信息化的发展）的延伸。

“工业40”战略通过深度应用信息通信技术（ICT）和网络物理系统等手段，

以智能工厂和智能生产为重点进行工业技术领域新一代关键技术的研发和创新，使生产成本大幅下降和生产效率大幅提高，促进产品功能多样性、个性化和产品性能大幅提升[3]。“工业40”战略作为一种全新的工业生产方式，通过技术实现了实体物理世界和虚拟网络世界的相互融合，反映了人机关系的深刻变革，反映了网络化和社会化组织模式的应用。

企业是创新的主体，“工业40”战略由政府出资，以德国企业、社团组织为资助对象，特别重视中小企业的参与，力图使中小企业成为新一代智能化工业生产技术的创造者和使用者。德国注重产学研各个环节的紧密合作，坚持创新科技和产业相结合，注重相关部门、产业的协调发展，即“工业40”战略是政府部门、科技界、高校和企业界组成的创新战略伙伴关系，旨在促进不同行业组织的跨界合作，

促进传统产业的工业化和信息化深度融合，推动工业由加工制造向智能制造转型升级，实现战略性新兴产业和高技术产业的加速发展。

2其他发达国家再工业化战略

近年来，美国不断调整经济发展战略，重振制造业，回归到实体经济中。2009―2012年，美国先后启动的《2009年美国复兴与再投资法》等政策措施以及工业互联网概念的提出都体现了其调整提升传统制造业结构、刺激经济复苏、将产业设备与网络融合、发展高技术新兴产业以及重塑国际竞争优势的再工业化战略。

此外，美国将重点放在培育新兴产业上，2009年2月签署的《2009年美国复兴与再投资法》鼓励发展的产业领域包括新能源、环保等战略性新兴产业。2011年美国推出《高端制造合作伙伴计划》，致力于提高国家关键产业的制造能力，开发创新型的节能制造工艺，来鼓励产学研合作，培养制造业高端人才。另外，美国着力将中小企业视为实施再工业化战略的主体力量，通过税收优惠等各项资金支持和扶持计划来引导海外的制造业中小企业回归到本土。

日本政府高度重视高端制造业的发展，其积极出台措施着力扭转制造业比重降低的局面，把信息通讯、节能等产业作为国家重点培育领域。与此同时，

日本不断出台科技发展规划和产业技术政策，完善研究开发补助金制度，建立政府企业合作开发机制，尤其加强对制造业信息化、信息物理融合系统、大数据、3D打印机等项目的资助和研究。

欧债危机让整个欧洲陷入困境，但是德国、英国和法国等国家积极应对，努力调整产业结构、继续巩固和强化传统产业在技术含量、产品质量和品牌等方面的优势，加强制造业的竞争力，同时努力发展新兴技术产业。2012年的《欧盟2020战略》的、欧洲研究历史会和欧洲创新技术学院等的建立等都是欧盟为恢复工业应有地位而提出的再工业化战略中的一部分。

二、中国战略性新兴产业及高技术产业发展现状

1中国战略性新兴产业发展现状

周晶[4]对2010年中国战略性新兴产业发展状况进行了总结，如表1所示，2010年中国战略性新兴产业增加值为25 51371亿美元，占GDP的635%。新一代信息技术产业和高端装备制造产业是中国新兴产业的重点发展行业，分别占GDP的408%和125%，合计占全部战略性新兴产业的8386%，而其他五个产业的发展并不快，增加值比较低，占GDP的比重均不到1%。

节能环保产业：中国城市化和工业化进程的加快带来了严重的环境污染问题，近年来，中国政府逐渐加大了对环保和节能减排的重视程度。《节能环保产业在国民经济中的地位升级》会上指出，中国2014年后每年都会有1万亿元投资在环保事业上，尤其是对环保基础设施的建设和投资。《2014中国再生资源行业发展研究报告》称，中国回收行业规模不断壮大，培育了一批龙头企业，2013年回收总量达164亿吨，回收总量超过美国，重点品种整体回收率达70%。

新一代信息技术产业：中国的信息产业规模不断扩大，物联网、云计算和智慧地球等普遍应用于信息产业，电信、其他信息运输服务业、电子元件和电子计算机制造等方面拥有发展优势。《国家集成电路产业发展推进纲要》提出，到2015年中国要建立与产业发展规模相适应的融资平台和政策环境，集成电路产业销售收入将超过3 500亿元。同时，政府将继续支持推动运营企业加快4G网络和业务创新步伐，积极开展5G研究，推动宽带通信技术持续演进。

生物产业：近年来，中国生物医药、生物农业和生物能源等现代生物技术的发展得到高度重视，生物医学材料不断发展，政府部门对高端医疗器械研发投入了大量专项资金，“新医改”的大环境使国内中高端医疗器械摆脱了主要依靠进口的状态，逐步实现国产化。随着人口老龄化进程不断加快，老年健康产业需求和发展空间扩大，2013年国务院《关于促进健康服务业发展的若干意见》指出，到2020年中国健康服务体系总规模将达到8万亿元以上并成为推动经济持续发展的重要力量。

高端装备制造产业：数控机床是实现国家工业化和现代化的基础装备，目前国产数控机床的水平有了很大提升，中低档机床已达到国外水平，但高档数控机床与世界先进水平的差距仍然很大。2013年上半年，数控机床的进口额为5260亿美元，进口仍主要集中在高档数控机床方面。此外，中国正极力拓展3D打印在工业、医学和文化等领域的应用，不断加速其产业化进程。

新能源产业：传统能源日益枯竭供不应求，气候变化问题日益凸显，建设新能源与可再生能源是未来的必然趋势。中国光伏设备的关键技术来自国外，产品大多靠出口，下游产业尚有巨大潜力有待挖掘。总体而言，中国仍处于分布式光伏的市场培育阶段，对于无电区，应积极开发利用沼气、风力发电等可再生能源来解决用电问题。

新材料产业：作为高新技术产业不可缺少的原材料之一，稀土是重要战略资源。中国是世界第一大稀土生产国，也是第一大稀土出口国。目前，中国稀土储量仅占世界已探明储量的三分之一，其中90%用于出口，因此，国内稀土储量正在急剧下滑。

新能源汽车产业：目前中国拥有全球最大的汽车市场，近年来，中国对新能源汽车的扶持力度逐渐加大，新能源汽车市场和销售将有望形成一定规模。纯电动汽车产量的激增促进了新能源汽车充电设备的发展，2014年第一季度，中国生产新能源汽车6 651辆，同比增长120%。

2中国高技术产业发展现状

高技术产业（制造业）是指国民经济行业中R&D（Research and Development）投入强度即R&D经费支出占主营业务收入的比重。相对较高的制造业行业，主要包括：医药制造业，航空、航天器及设备制造业，电子及通信设备制造业，电子计算机及办公设备制造业，医疗仪器设备及仪器仪表制造业，信息化学品制造业等六大类。

在中国创新驱动发展战略及一系列高技术产业政策的鼓励引导下，高技术产业得到了一定程度的发展，创新能力不断提升。赵玉林和魏芳[5]通过灰色关联分析方法实证得出了中国高技术产业发展对经济增长的带动作用日益凸显的结论。

2009―2012年，中国高技术产业规模不断扩大，主营业务收入、总产值和利润额都出现了较快增长趋势，年均增长速度分别为1980%，2100%和2476%。2009年，中国高技术产业主营业务收入为59 56669亿元，总产值为60 43048亿元，利润额为3 27853亿元。2012年高技术产业主营业务收入达到102 28404亿元，利润额达到6 18634亿元，分别比2011年增加了1686%和1795%。但是受金融危机的冲击，中国高技术产业发展速度明显放缓。2010年、2011年与2012年的主营业务收入同比增速分别为2504%、1751%和1686%，同时利润额同比增速分别为4884%、748%和1795%。随着高技术产业规模不断扩大，高技术产业产品的出口继续保持增长，2009年中国高技术产业产品出口额为29 43530亿元，2012年出口额达到46 70109亿元，同比增长1503%。

从高技术产业的R&D情况来看，中国R&D经费支出有所增加，2011年中国R&D经费支出为1 44091亿元，2012年达到1 73381亿元，同比增长2033%。基于大中型工业企业口径的统计显示，2005―2012年，中国高技术产业的R&D机构、R&D经费、有效发明专利数、固定资产投资额等都在持续增加，R&D机构由2005年的1 619个增加到2012年的5 158个。2005年大中型工业企业的高技术行业R&D经费规模为36250亿元，2012年达到了1 491亿元，占大中型企业R&D总经费的2488%。有效发明专利数也由2005年的6 658件增加到2012年的97 878件，固定资产投资额由2005年的2 144亿元增加到2012年的12 933亿元，大约增长了503%。

从高技术产业的细分行业发展状况来看，各行业运行相对平稳，各年各行业所占比重变化不大。电子及通信设备制造业的企业数、主营业务收入、利润额、出货值和R&D经费都是整个高技术行业最高的，2012年分别占整个行业的4774%、3815%、5705%和5054%。电子计算机及办公设备制造业的主营业务收入和出货值所占比重也是比较高的，但是利润额和R&D经费所占比重却低于医药制造业。这说明中国医药制造业国内需求比较大，利润率比较高，发展受到重视，而航空航天器及设备制造业受技术水平、政策等条件所限，除了R&D经费细项之外，其他各项指标在整个行业中所占比重都是最低的。

2012年高技术行业的R&D投入强度和利润率比较，如图1所示。从图1中可以看出，整个高技术行业的R&D投入强度为170%，利润率为605%。各个细分行业的创新能力和发展水平不均衡，电子及通信设备制造业和电子计算机及办公设备制造业的R&D投入强度和利润率在高技术行业中都处于偏低水平，R&D投入水平和创新能力有待于加强。航空、航天器及设备制造业的R&D投入强度达到730%，在整个高技术行业中是最高的，但是利润率却是523%，低于高技术行业的平均水平，这说明该行业的研发创新带来的效用水平不高，有待进一步提高。医药制造业、医疗器械及仪器仪表制造业、信息化学品制造业的R&D投入强度分别为163%、202%和186%，处于高技术行业的平均水平范围内，但利润率为1076%、938%和1009%，远高于高技术行业的平均水平，可见这三个行业的创新驱动模式已较为成熟，可以带来较高利润。

图12012年高技术行业的R&D投入强度和利润率比较

三、中国战略性新兴产业及高技术产业发展面临的挑战

世界经济的缓慢复苏和新一轮产业变革使得世界各国更加重视战略性新兴产业和高技术产业的发展，欧美等发达国家纷纷加大了对这些产业研发的资金支持，并不断加大对战略性新兴产业和高技术产业的贸易保护。战略性新兴产业和高技术产业对产业结构调整和经济发展方式转变发挥着重要作用。中国的战略性新兴产业和高技术产业在政策扶持下，总体呈现平稳发展的态势，生产规模有所增加，但是相比于发达国家，中国制造业中战略性新兴产业和高技术产业所占比重不高，产业发展中还存在着诸多问题亟待解决，主要包括以下四个方面：

1 市场有效需求不足

稳定而有发展前景的市场需求是战略性新兴产业和高技术产业发展的动力保障，但是中国目前尚存在市场有效需求不足的情况。一方面是由于战略性新兴产业和高技术产业的国内市场成熟度还比较低，处于发展初期，具有高风险性、不确定性和利润低等特点，产业在发展过程中存在地区、部门和行业之间相互分割情况，难以市场化和规模化且仍然受政府在财政、税收、金融和知识产权保护等方面的政策制度缺陷约束，消化能力比较弱。

另一方面是由于中国的战略性新兴产业和高技术产业的市场极易受国外市场需求的影响，而金融危机后，世界各国经济复苏缓慢，国际保护主义抬头，贸易投资幅度降低，技术壁垒封锁加大，这些都使得战略性新兴产业和高技术产业企业的盈利水平下降，企业自主创新产品推广遭遇市场推阻而步履维艰。

2 R&D强度低、生产率不高

虽然中国不断加强研发投入水平，但是R&D强度仍然比较低。如表2所示，2011年中国R&D经费占GDP 比重仅为184%，低于世界平均比重的220%，也低于德国平均比重的288%。中国每百万人中有研发人员963人，而德国约有4 000人。从R&D强度（此处为R&D经费占工业总产值的比重）上来说，2010年中国制造业以及高技术行业的R&D强度都低于德国，2011年有所增长，但仍然落后于德国。如表3所示，2006年和2007年中国制造业生产率远低于德国，且虽然中国和德国的高技术产业增加值占制造业增加值的比重相差不大，但是中国的高技术产业生产率远低于德国。

由表2和表3分析可知，中国的战略性新兴产业和高技术产业仍处在产业链中的低端环节，创新能力不足，特别是并没有掌握产品的关键核心技术，这使得中国产业竞争力不强，同时中国的R&D经费主要用于技术引进，而对消化吸收和购买国内技术的经费支出重视度不够。如中国新能源汽车产业的三大核心技术（电池领域、电机领域和电控系统领域技术）的决策权为西门子、德尔福和博世等合资企业的国外汽车巨头所控制，使得国内企业长期无法掌握发展的主动权。

3 企业存在发展困境

在培育和发展战略性新兴产业和高技术产业的过程中，企业应该成为技术创新和产业发展的主体。但是中国目前国内投资增速下降、产能过剩和劳动力成本上升等带来的企业融资成本的上升阻碍了高技术中小企业的发展。赵玉林和石璋铭[6]基于改进的Wurgler方法，用面板实证分析得出当前战略性新兴产业资本配置效率整体不高的结论，并指出短期内战略性新兴产业面临的融资约束会制约产业配置效率。

由于中国政府过度注重培育大企业，对高度多元化的具有更强创新活力的中小企业的支持力度不够，大大阻碍了中小企业的发展。加之目前“重研发，轻车间”的趋势使研发投入有所加大，但并没有有效转化为研发成果，各行业之间壁垒重重，阻碍了研发成果的共享和利用，这些都使得中国企业尤其是战略性新兴产业和高技术产业的企业陷入发展的困境中。

4 缺乏高端适用人才

人才是国家实现战略性新兴产业和高技术产业发展的基础，这两类产业的发展需要相应的高端适用人才，而中国的高科技人才面临严重匮乏的境况。从表4中可以看出，虽然中国的R&D人员和R&D科学家和工程师总数远高于德国，但是每万劳动力中的R&D人员、R&D科学家和工程师数量却远远落后于德国，这说明中国的高端适用人才从均数上来说，还是比较低的。

综上所述，发展战略性新兴产业和高技术产业已经成为发达国家应对金融危机、抢占经济发展制高点的重要策略。发达国家和地区都根据本国或本地的实际情况选择了新兴产业的发展方向，并给予积极支持和引导。中国应当积极利用发达国家再工业化战略的有利时机，调整经济结构，加快推动自身战略性新兴产业和高技术产业发展。首先需要国家通过一系列税收、金融、投资等方面的政策，改善产业发展的政策环境，培育和扶持新兴产业发展；应加大科技研发投入，掌握核心关键技术，依靠科技创新促进新兴产业发展；应重视创造和培育市场需求，对重点产品进行包装和宣传，从而提供自主创新的动力；应重视教育发展，培养新型工业生产模式所需要的基础性人才和高端技术人才。

四、中德制造业合作新发展

德国是工业强国，在传统领域和新兴制造业领域都处于世界领先地位。而中国工业化进程起步较晚，制造业技术与国际水平存在着差距，很多产业领域的发展落后于德国。近年来，中德两国之间在贸易和投资领域的经贸合作不断加深，德国是中国在欧洲最大的贸易伙伴，

制造业是中德经贸合作的重要领域，目前中德正逐步加强在光伏、新能源、新能源汽车和合作医疗项目等战略性新兴产业以及高技术产业、绿色产业方面的合作。今后中国应格外关注德国提出的“工业40”战略，利用产业改革的机会，依托各自的竞争优势，通过产业、贸易和投资的结合来实现互利共盈。

第一，借鉴德国产业发展政策的制定。李程骅和黄南[7]指出，德国很少对具体的产业发展目标进行明确规划，但是德国对产业发展所依赖的竞争环境的维护、市场体系的建设、产业的技术进步以及相关产业发展方面给予了充分重视。而中国对产业发展目标较为重视，对产业发展的资源禀赋的研究以及市场发展、产业发展的配套设施关注度不高。因此，中国应当加强中德产业发展政策交流，吸取德国已有标准和规范，对国内的产业规划制定进行改进。

如今主要经济大国之间的竞争越来越集中于主导产业和战略性新兴产业的控制权方面，这使得中国取得先导性技术突破并将其产业化的需求日益迫切。《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》已明确将七大产业确立为发展重点，未来应以战略性新兴产业的发展为契机，进一步加快提高自主创新能力，突破制造业数字化和智能化关键技术，在工业革命制高点与市场先机的争夺中占据有利地位，实现产业竞争力的持续提升。

第二，构建两国间产业技术联盟，加强技术合作。中国和德国处于制造业发展的不同阶段，德国R&D投入比较大，产品的技术优势明显，而中国是自动化技术需求大国，自身在技术层面与德国存在一定差距。中德之间可以构建产业技术联盟，加强创新合作机制建设，设立境内外合作研发中心，利用资金政策和科研设施优势加大基础研究和科技创新研究投入，共同发展基于互联网的新型产品，围绕重大科技专项和技术改造发展重点产业并共享研发成果。

坚持科技创新与产业化相结合，借鉴德国在加速科研成果转化方面的有益做法，改变目前“重研发、轻工艺”、“重实验室、轻车间”的做法，积极推动知识转化和技术成果转化。

推进工业化和信息化“两化”深度融合，借鉴“工业40”计划在提升传统产业竞争力方面的先进理念与做法，将制造业的数字化和智能化作为产业结构升级的方向和重点，促进信息技术在工业研发设计、生产制造、营销物流和经营管理等领域的深度应用，推动工业由加工制造向智能制造转型升级。

第三，加强中德企业合作。中德两国经济的互补性较强，中国拥有较大的消费市场以及劳动力成本优势，而德国拥有技术和效率优势，因此，目前德国企业和机构不断开拓中国市场，增加对华投资力度，促进德国企业在中国的本土化。中德企业应继续提升双边贸易的深度和宽度，尤其是拓展和加强在节能环保、新材料、新能源和航空航天等战略性新兴产业和高技术产业领域的投资合作。

中小企业是“创新之蚁”，在产业转型升级进程中具有巨大的推动作用。基于德国在激发中小企业创新活力方面的启示，中国的产业组织政策思路也应有所调整，由过于强调培育大企业以提高市场集中度，转向强调促进高度多元化的、具有更强创新活力的中小型企业，特别是小微企业和创业型企业的发展。

第四，加大人才的培养交流和引进。人才战略是制造业尤其是战略性新兴产业和高技术产业健康发展的根本保证。应根据产业发展的需求促进中德之间人才培养基地的建立，支持和鼓励两国之间的人才交流，通过国家间学生短期就业实习交流、企业间合作培训以及国家层面的人才交流等措施促进高端适用人才的培养。

因此，需要将培养富有创新能力的各类人才作为重点，开展产学研合作机制，促进科研机构、高校创新人才和企业的交流，加大高技能人才队伍建设力度，尤其是高层次、高水平的战略性新兴产业和高技术产业的人才培养和引进。

第五，夯实完善两国高层互访机制。推动两国商会和行业协会等中介组织的交流，促进中德合作论坛和产业合作会议等各种方式的交流与合作，建立新兴产业发展合作制度，构建两国之间部门协调机制，通过组织协调两国之间的联合技术推广和重点工程的建设。政府应在融资、信息和行政服务等方面提供更多支持和便利，尤其是加强企业对关键技术和装备引进的支持，重视消化吸收再创新，从而营造有利于产业发展和中小企业合作的金融支持环境。

基于德国在推动多部门合作方面的做法，中国应着力打破行业壁垒和部门利益的藩篱，积极推动分行业协作，在避免同质恶性竞争的同时，促进产业链的加速形成。

参考文献：

[1]广东省统计局研究室三种密集型产业划分标准[J] 统计，1985，（2）：23-24

[2]郭铁城，张赤东 我国对外技术依存度究竟是多少？――基于全球化视角的测算[J] 中国软科学，2012，（2）：35-41

[3]中国社会科学院经济研究所 德国“工业40”及其影响[J]经济走势跟踪，2014，（13）

[4]周晶 战略性新兴产业发展现状及地区分布[J] 统计研究，2012，（9）：24-30

[5]赵玉林，魏芳 高技术产业发展对经济增长带动作用的实证分析[J] 数量经济技术经济研究，2006，（6）：44-54