探討數控技術的現狀及發展趨勢

張 尉，吳崇睿

（成都工貿職業技術學院，四川 成都 611743）

目前， 數控技術的廣泛應用已經成為我國制造工業實現現代化的重要基礎。數控技術的應用，不僅與人民的生產生活息息相關，還影響著國家經濟的發展以及綜合國力的提升。由此可見，數控技術已經成為了一項與民生、國家地位都息息相關的技術。目前，我國數控技術的發展仍存在著一些問題，需要進一步加快推進數控技術的創新研究與推廣應用。

1 我國數控技術應用概況

數控技術是一項關系到國家綜合國力的技術。我國數控技術與裝備的發展，得到了國家與相關行業的高度重視，并且在國家有關部門的支持下取得了較大的進步。特別是在通用微機數控領域，以PC平臺為基礎的國產數控系統已經走入了世界先進數控系統的前列。然而，我國數控技術在取得成就的同時，也存在著許多不足，比如：在技術創新能力、數控技術商品化的進程以及數控產品的市場占有率等方面，依然存在一些問題。如果這些問題得不到有效解決，將會影響我國數控技術的進步，制約數控技術未來的發展。

20世紀80年代，我國的數控技術開始迅速發展，當時大部分的機械制造企業都引進了數控技術，實現了自動化或半自動化生產。80年代初期，由于科技創新能力不足、基礎建設不完善，再加上我國的數控技術發展處于起步階段，因此數控技術的創新和應用成果不多。90年代以后，隨著我國市場經濟的快速發展，以及經濟全球化的進程加快，機械制造業等行業的發展步入了快車道，為適應新時代、新的生產方式開始了技術革新和轉型升級。當前，我國經濟飛速發展，人民生活水平不斷提高。在物質需求越來越多、越來越多樣化的背景下，數控技術被廣泛應用于制造業。在數控技術推動經濟發展的同時，經濟的發展也推動著數控技術進一步創新升級。隨著時代的進步和需求的提升，數控技術也得到了快速發展，目前我國的數控技術發展已經取得了較為優異的成績[1]。

2 數控技術的發展歷史

數控技術最開始由美國的帕森斯公司提出。1948年，這家公司為了研究直升飛機螺旋槳葉片輪廓檢驗樣板的加工設備，提出了數字脈沖控制機床的設想。1949年，這一設想成為了現實，數控技術正式面世。

1959年，第二代數控技術誕生。第二代數控裝置采用了晶體管元件和印刷電路板。1965年，第三代數控技術集成電路數控裝置誕生。與前兩代相比，集成電路數控裝置具有體積小、消耗少、成本和價格較低、安全穩定等優點。集成電路數控裝置的問世，為以后數控機床品種、產量的快速增長打下了基礎。20世紀60年代末，第四代數控技術誕生。這一時期的數控技術已經可以實現對多臺機床的控制。第四代數控技術的核心是通過小型計算機對機床進行控制，數控技術開始以小型計算機化為特征。1974年，數控技術發展為第五代技術。將微處理器和半導體應用于數控系統，推動了數控技術的進一步升級。20世紀80年代初，自動編程數控裝置的出現，推動制造行業的自動化進程進一步加快，使數控產品具有自動監測功能。20世紀90年代后期，數控技術開始網絡化，伴隨著網絡與信息技術的發展，數控技術逐漸發展到目前的水平[2]。

3 我國數控技術發展面臨的問題

目前，我國數控技術發展面臨的問題主要有缺乏自主創新能力、市場化進程緩慢、缺乏創新環境、技術不夠穩定可靠等。

缺乏自主創新能力，意味著我國數控技術的發展將會始終慢人一步，在技術創新方面將始終受制于人。由于我國發展數控技術起步較晚，因此早期的大多數技術都由國外引進。長期依賴國外引進數控技術，將導致我國接觸不到先進新技術的核心。近年來，雖然我國大力推進科技創新取得了顯著成效，但仍有一些企業未能及時轉變長期以來形成的慣性思維，認為我國的數控技術依賴國外進口也能得到快速發展，沒有意識到國外的技術壟斷給我國數控企業發展帶來的巨大危害。這種慣性思維，使得相關企業在一定程度上仍然存在自主創新的惰性。

缺乏技術創新環境，是影響我國數控技術發展的重要因素，主要表現在：相關企業在巨大的市場競爭壓力下習慣于尋求短期利益，不太注重投入技術創新資金、引進科技創新人才，使得企業及技術人員的創新意識不強、創新能力不足，導致我國數控技術創新整體發展緩慢；數控技術市場化進程緩慢，教學科研與生產實踐的銜接仍有待于進一步健全與完善；相關的法律法規不夠健全，企業之間沒有形成較好的競爭環境。

生產數控產品，對效率和精度的要求較高。相關企業在發展過程中，除了重視產量之外還要重視產品的技術含量和產品質量。故障發生率是檢驗主要參數，數控產品的質量是檢驗數控技術是否可靠的主要依據。從數據上來看，一些國產數控產品發生故障的時間間隔比同類國外產品更短，也就是說國外同類數控產品兩次故障之間相隔的時間要更長，這意味著國外的該項數控技術比國內更加可靠。

4 我國數控技術未來的發展趨勢

4.1 高性能化

由于機器生產的主要技術指標一般有生產速度、生產效率以及加工精度3個方面，因此如果未來想要朝著更加高端的方向發展數控技術，就應圍繞提高生產速度、生產效率、加工精度3個方面進一步升級、創新數控技術。未來，汽車等機械制造業將會越來越離不開高精數控加工技術。目前，我國相關企業應用數控技術，大多采用芯片控制系統和高分辨率的絕對式檢測元件的交流伺服系統。應用這兩種技術，都可以使機床的生產效率得到大幅提高[2]。未來，機械制造行業將由自動化向智能化發展。隨著網絡與人工智能技術的不斷發展，數控技術在機械制造業中的智能化應用將會越來越受到關注。應用計算機與大數據，不但可以對生產流程進行控制，而且還可以更加快速地采集、處理信息，從而推動數控技術朝高速高效生產、高精度加工的方向發展。

4.2 多功能化

隨著經濟的發展和人民群眾生活水平的提高，消費者的需求越來越呈現出多樣化和個性化的特征，推動著數控產品向功能多樣化發展。只有不斷創新、完善、升級數控技術，才能滿足未來用戶多樣化、個性化、精細化的服務需求，開發出更多的多功能、高精度數控產品。未來，數控技術將會有更加廣泛的應用前景。通過利用界面圖形化功能、科學計算功能以及多媒體功能，可實現用戶界面的個性化、專業化設計，將抽象的信息轉化為直觀的圖文，使數據的處理、信息的反饋變得更加高效、更加通俗易懂。通過及時、高效、精準的信息交流，對生產流程進行實時監控，以便工作人員及時發現問題并解決問題。

4.3 系列化和標準化

高度集成電路，提高了數控裝置的運行速度和數控系統的集成度。應用FPD平板顯示技術，提高了顯示器的性能，使顯示器可以更加清晰、精準地反映信息。平板顯示器除了清晰度高之外，還具有能耗低、占用空間小、方便攜帶運輸等優點。數控系統的集成化，意味著CPU、PLC、輸入輸出口、存儲器等部件的系列化、標準化。數控產品電子元器件的系列化、標準化，將進一步提升數控技術的推廣應用效率，有利于數控技術向智能化、集成化和網絡化發展，有利于滿足未來用戶的個性化、精細化需求。

5 結論與討論

數控技術的發展，對我國相關行業尤其是機械制造行業有著重要的影響。大力發展數控技術，有利于提升我國的綜合國力。目前，我國雖然在數控技術領域取得了較為優異的成績，但是在技術創新等方面仍然有諸多不足。未來，數控技術將朝著智能化、集成化、網絡化、多功能化的方向發展，這也為相關行業的發展指明了方向，是時代發展、社會進步的必然要求。要想在未來的國際競爭中取得優勢，就必須不斷推進技術創新并將核心技術牢牢掌握在自己手中。