國內數(shù)控機床現(xiàn)狀及發(fā)展方向

龔洋 曹瑩瑩

摘 要：數(shù)控機床是制造裝備業(yè)的工作母機，是先進的生產技術和軍工現(xiàn)代化的戰(zhàn)略裝備，從國務院關于發(fā)展制造裝備業(yè)的若干意見，到《中國制造2025》納入國家中長期發(fā)展規(guī)劃的“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”國家重大專項，數(shù)控機床都占據的重要的地位。本文分析國內數(shù)控機床的現(xiàn)狀，并提出未來可能發(fā)展方向，以期為技術發(fā)展提供參考。

關鍵詞：數(shù)控機床;現(xiàn)狀;發(fā)展方向

引言

我國對高檔數(shù)控機床的發(fā)展非常的重視。《中國制造 2025》就將“高檔數(shù)控機床”列為未來十年制造業(yè)重點發(fā)展領域之一。《<中國制造 2025>重點領域技術路線圖》明確了高檔數(shù)控機床未來發(fā)展目標，“到 2020 年，高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備國內市場占有率超過 70%，到 2025 年，高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備國內市場占有率超過 80%”。數(shù)控機床的發(fā)展，大的方面來說關系到國家的戰(zhàn)略和產業(yè)轉型，小的方面來說關系到民生民計。

國內現(xiàn)狀

我國已成為世界第一大數(shù)控機床消費國和生產國，隨著我國產業(yè)的發(fā)展和經濟結構的調整，我國對低檔數(shù)控機床的需求越來越小，而對高檔數(shù)控機床需求量越來越大，導致我國出現(xiàn)了低檔數(shù)控機床產能過剩需求減少和中高檔數(shù)控機床供應不足需求旺盛的矛盾。

當前，世界以美國、德國、日本的數(shù)控機床屬技術領先，而我國在先進技術應用和制造工藝水平上與世界先進國家還有一定差距。但我國近幾年也涌現(xiàn)了廣州數(shù)控設備有限公司、武漢華中數(shù)控股份有限公司等代表國內先進水平的數(shù)控機床生產企業(yè)。

圖1為武漢華中數(shù)控股份有限公司、廣州數(shù)控設備有限公司的專利申請量。

武漢華中數(shù)控股份有限公司、廣州數(shù)控設備有限公司兩家公司專利申請量都是上百的，代表其強悍的研發(fā)實力。其中，武漢華中數(shù)控股份有限公司與華中科技大學共同組建了全國唯一的具有最高專業(yè)學術研究水準的國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術研究中心，被國家科技部命名為“國家高新技術產業(yè)化基地”，武漢華中數(shù)控股份有限公司開發(fā)了多通道多軸聯(lián)動插補、超前預讀、小線段高速精密插補、雙軸同步控制、刀具空間長度補償（RTCP）、復合加工等一系列高檔數(shù)控核心技術;解決了大型螺旋槳、核電葉片等復雜曲面精密加工工藝和編程等技術難題;開發(fā)了空間誤差補償、切削力自適應控制、對話式式編程、網絡化管理、數(shù)控機床快速調試等創(chuàng)新的實用化技術;廣州數(shù)控設備有限公司（GSK）中國南方數(shù)控產業(yè)基地，國內技術領先的專業(yè)成套機床數(shù)控系統(tǒng)供應商，GSK983M-V、980MD銑床數(shù)控系統(tǒng)、GSK980TDa、928TEII、980TB1、218TB車床數(shù)控系統(tǒng)、DAP03主軸伺服驅動、ZJY208、ZJY265主軸伺服電機等新產品投入批量生產。

圖2為武漢華中數(shù)控股份有限公司、廣州數(shù)控設備有限公司的專利在各技術分支下的分布情況。

可見，現(xiàn)在企業(yè)的研發(fā)方向都是偏向數(shù)控機床的控制系統(tǒng)，可以看出，隨著產業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機床在控制方面的投入較多，這一定程度代表數(shù)控機床研發(fā)重點及方向。

發(fā)展方向

當前我國制造業(yè)亟需從“制造大國”向“制造強國”轉變，且經過我國數(shù)控機床幾十年的積累，已經具備相應國家制造業(yè)轉型的基礎，未來我國數(shù)控機床的發(fā)展方向是高檔數(shù)控機床，這符合國家戰(zhàn)略要求，也符合市場需求。

我國數(shù)控機床行業(yè)經過幾十年的發(fā)展，成為了全球最大的產銷國，技術和產能發(fā)展迅速，已經具備響應國家制造業(yè)轉型的基礎，高檔數(shù)控機床的需求側將傳導至供給側，有力推動數(shù)控機床結構升級[1]，高檔數(shù)控機床的上游主要包括光機、數(shù)控系統(tǒng)、鈑金、電子元器件、設備輔件等設備提供商，下游主要包括消費電子、通信、汽車及精密模具等行業(yè)，具體如圖3[2]：

1、上游行業(yè)的影響[2]

高檔數(shù)控機床的上游主要有光機、數(shù)控系統(tǒng)、鈑金、電子元器件、設備輔件等。受到技術的限制，目前國內高檔數(shù)控機床所需的數(shù)控系統(tǒng)、光機的部分零部件（如：主軸、絲桿、軸承）等主要從國外進口，而光機、鈑金等機床部件的生產在國內發(fā)展已經較為成熟，主要從國內采購。總體上，上游市場較為成熟，供應穩(wěn)定。

2、下游行業(yè)的影響[2]

數(shù)控機床作為工業(yè)母機，下游涉及各行各業(yè)，而行業(yè)的下游有消費電子、通信、汽車及精密模具等行業(yè)，其中消費電子為行業(yè)的主要下游行業(yè)。受下游市場需求的影響相對較大， 目前消費電子行業(yè)處于一個快速發(fā)展的階段，且產品更新?lián)Q代較快，每年新增產能較大，相應的數(shù)控機床產品需求旺盛。

由于政策支持和市場需求，生產高檔數(shù)控機床的企業(yè)將迎來有利發(fā)展機會，高速化、高精度化、復合化、智能化、開放化、并聯(lián)驅動化、網絡化、極端化、綠色化是高檔數(shù)控機床發(fā)展的趨勢和方向[3]。

參考文獻：

[1] 周功耀，羅軍編著，3D打印基礎教程，人民東方出版社，2016.02，第252頁

[2] 中國產業(yè)信息網， 2018年中國高檔數(shù)控機床行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析， http：//www.chyxx.com/industry/201801/604170.html，2018.01.16

[3] 刁育銘，數(shù)控機床的發(fā)展及發(fā)展趨勢淺析（J），建筑工程技術與設計，2016（19），第3345頁