廣州數控：“數控專家”的轉型

黃征宇

廣州數控設備有限公司（GSK，簡稱廣州數控）是國內規模最大的機床數控系統研發生產基地和專業成套數控系統供應商，作為“兩化”深度融合的排頭兵，廣州數控把信息技術與數控技術融合，堅持自主研發數控系統，不斷提升自身技術創新能力和做大產業規模，對機械制造產業轉型升級起著積極的推動作用。

信息技術與數控技術融合

當前，隨著先進制造業成為各國競爭的焦點，作為先進制造業的基礎的高端數控機床更成為焦點中的焦點。機械制造業是我國的支柱產業，數控機床則是整個工業的生產母機，高端數控機床之所以“高端”，除了由先進的機械工藝決定之外，先進的“大腦”也起到決定性作用，這個“大腦”就是數控系統。日前，國內機床的數控化率只有10%，相比發達國家還有相當大的差距，國外品牌高檔數控系統在我國的市場占有率仍然保持在98%以上，幾乎壟斷國內數控機床市場，實現國產數控系統高端突破迫在眉睫。

廣州數控以振興民族數控為己任，進過20余年的技術創新，發展成為國內極少數具備為用戶提供“三位一體”（即機床控制系統、交流伺服驅動裝置和伺服電機、主軸伺服驅動裝置和主軸電機）數控產品配套能力的企業。數控系統是兩化融合的典型產品，廣州數控將其多年積累沉淀的數控技術不斷向前延伸，融入到工業機器人、全電動注塑機等終端產品研發生產，成為公司推進兩化融合的重要舉措。

多年來，廣州數控自主研制工業以太網、總線控制、PLC邏輯控制等技術，將數控機床、工業機器人、自動輸送線等設備通過信息與網絡技術運用到機械加工車間，實現智能化車間的生產管理解決方案，完成了數控技術、計算機技術、網絡技術、數據庫技術的綜合運用。在廣州數控的智能化車間里，以中央控制塔為總控平臺，操控人員通過一臺管理計算機輸入控制命令，經過電腦處理、伺服驅動帶動機械操作，在設備之間按序傳輸作業，實現了從投料到產出品，完成產品在流水線上的全自動生產。智能化的一個生產車間只需要兩三個人就可以勝任，達到準無人化生產的車間管理目的。

廣州數控董事長兼總經理何敏佳表示，生產裝備智能化水平的提高，能夠提升裝備制造業的產能，促進老舊企業的技術升級改造，增強了傳統企業的競爭力。與此同時，企業加大對生產技術研發的投入，增強創新力度，這反過來又促進了信息化技術的進步。這樣的作用與反作用的過程，即是兩化融合的過程，也是傳統工業進行戰略轉型的全新改造模式。

目前數控技術與信息技術的融合已是大勢所趨。數控技術集機械制造技術、計算機技術、現代控制技術、電力電子技術、信號處理技術等多種技術于一體，特別是以高速高精度軌跡運動控制為核心的中高檔數控系統更是實現了誤差補償智能控制、過程適應控制、遠程監控、故障自診斷和智能維護，實現了開發網絡化、信息化和智能化管理。據了解，國外數控產品不僅能夠與現場設備集成，而且能夠與PDM等外部信息系統進行無縫集成，實現對加工產品整個生命周期的信息覆蓋。數控系統不僅僅作為一個加工工具，同時也作為外部系統的一個信息收集器，為整個系統提供實時的產品信息。

數字智造提升國際競爭力

由于國內數控系統生產企業的起點都很低，導致了企業的技術水平落后，目前國內數控系統生產企業在設計原理、元器件及應用技術上差距比較大。而隨著中國工業轉型升級進程的加快，大多數工業用戶都在追求設備的更新換代，在這一過程中，單一的自動化設備替換已經不能滿足工廠的需要，而集成、融合程度高的全廠一體化“數字智造”成為現階段業內關注的焦點。為了趕超國外高端產品，廣州數控選擇了“數字智造”這一突破口。

何謂“數字智造”？即在數字化技術和制造技術融合的背景下，并在虛擬現實、計算機網絡、快速原型、數據庫和多媒體等支撐技術的支持下，根據用戶的需求，迅速收集資源信息，對產品信息、工藝信息和資源信息進行分析、規劃和重組，實現對產品設計和功能的仿真以及原型制造，進而快速生產出達到用戶要求性能的產品整個制造全過程。一方面體現在制造工藝上，應用信息化技術極大提高各種設計制造工藝的精度和效率，大幅度提升制造工藝水平；另一方面體現在生產過程中，比如數字化車間乃至數字化工廠，生產系統向著具有感知、決策、執行能力的智能化系統發展。

何敏佳表示，在機床行業，全覆蓋融合一體化的“數字智造”概念提出已經很久了，這幾年隨著網絡技術的發展以及傳感技術的發展，機床越來越多地用于大批量生產，其管理、產量、產值、調度等等都可以與自動化技術聯系上，從而可以全面實現全數字化、誤差控制、數據補償、網絡診斷等功能，時至今日已經有越來越多的工廠意識到全集成自動化從成本和效率方面為其帶來的收益：依托完整的產品線以及現場總線技術和工業以太網技術，可以為用戶提供一套各個部件可單獨擴展的模塊化控制系統，實現系統與設備、系統與系統之間的縱向、橫向集成，自動化控制、制造執行和企業資源管理兩類系統無縫結合，徹底避免了“自動化孤島”效應，實現了真正意義上的全廠自動化數字智造。這就是廣州數控當前正在大力推進的數控技術與信息化融合。

在向數字智造轉型的過程中，廣州數控還自主研發了GSK系列工業機器人，能夠實現準確、精密、快速、高效的搬運、裝卸、噴涂等功能，可廣泛應用于汽車、家電、陶瓷、工程機械、物流、機車等行業。GSK系列工業機器人，配套基于GSK-Link工業以太網現場總線網絡通信的數控系統，利用基于在線加工精度檢測技術的質量管理系統、機床車間管理與控制系統的生產信息化網絡管理平臺，可實現機床加工車間的局域網中央控制，實現加工零件的結構設計、加工、檢驗的數字化、敏捷化、集成化、網絡化的高效融合。廣州數控將通過集成應用數控系統、工業機器人等，借助CAD/CAM/CAE等計算機輔助工具構造數字化制造車間，實現對數控機床加工的中央網絡式控制。這對推動制造服務化，加快產業結構調整以及促進民族工業的產業提升具有重要意義。