数控系统发展分析分析论文

摘要：数控机场技术不断推陈出新，加快了机械制造工业发展进程，在新技术和新设备涌现的同时，也对设备的稳定性提出了更高的要求。西门子840D数控系统结构较为复杂，运行过程中容易出现故障問题，影响到设备整体运行性能，甚至造成连锁反应，导致设备使用寿命缩短，增加维护成本。今天小编给大家找来了《数控系统发展分析分析论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

数控系统发展分析分析论文 篇1：

我国高档数控系统市场前景分析

一、引言

数控系统是数控机床装备的核心关键部件。特别是对于国防工业急需的高档数控机床，高档数控系统是决定机床装备的性能、功能、可靠性和成本的关键因素，而国外对我国至今仍封锁限制，成为制约我国高档数控机床发展的瓶颈。

21世纪将是我国国民经济持续稳定发展的黄金时期，国民经济建设的高速发展将进一步拉动数控机床的市场需求。预计2010年国内市场数控机床需求将达10万台以上，40％以上为中高档型，消费将达到60-70亿美元，将为国产数控系统产业创造广阔的市场空间。

二、我国数控系统产业市场的现状

（一）数控系统产业的市场细分

我国数控系统分为三种型级，即经济型、普及型和高级型。这是根据我国当前市场需求的实际情况，按技术应用不同领域和复杂程度进行的阶段性标准来划分的。

在经济型数控系统中，国产经济型数控系统由于适应我国用户的实际使用水平和机床制造企业数控技术配套要求，得到了广大用户的认同，已形成了规模优势，目前约占到我国整个数控系统市场的60%左右。

国产普及型数控系统市场占有率不断提高，但外国品牌依然占领国内市场。进入20世纪90年代以来，我国逐步形成了以航天数控集团、机电集团、华中数控、蓝天数控等以生产普及型数控系统为主的国有企业，以及北京-法那科、西门子数控（南京）有限公司等合资企业的基本力量。从技术水平上比较，国产普及型数控系统的功能、性能并不差，价格和服务方面还有较大优势，可靠性与国外系统的差距也已显著缩小，但依然是国产数控系统最难开拓的市场领域。

在高档数控系统领域，国产数控系统与国外相比，确实还存在比较大的差距。虽然国产五轴联动数控系统技术上已经取得了一定突破，但功能还不够完善，在实际应用中验证还不全面。国产高档数控系统的差距，还表现在产品的系列化不全，如伺服电机、伺服驱动从小到大各种规格，国外都有，而我们的规格有限；在高速（快速进给速度40米/分以上）、高精（分辨率0.1微米以下）、多通道数控系统的功能、性能上，国产系统与国外系统有较大差距。我国进口的数控系统基本为德国西门子（SIMENS）和日本法那科（FANUC）两家公司所垄断，这两家公司在世界市场的占有率超过80%。在国内尚无自主知识产权高端数控系统替代的前提下，西门子和发那科拥有绝对的价格优势。加上高性能数控系统具有超越经济价值的战略意义，发达国家对出口我国的数控系统始终有所限制，甚至像五轴联动以上的高性能数控系统产品绝对禁止向我国出口。

（二）我国数控系统产业的发展目标

国家“十二五”期间的目标是：建立起比较完备的数控系统自主创新体系，具有自主设计、开发和成套生产能力，使我国高档数控系统总体技术达到国际先进水平。创建国产自主品牌产品，普及型数控系统市场占有率达70%以上，具有较强的国际竞争能力；国产高档系统市场占有率达到50%以上，主要品种基本实现自给，推动装备制造业现代化。

结合我国数控系统市场与数控系统产业的发展目标，不难看出，经济型数控系统市场已趋于饱和，且竞争相当激烈，由于技术水平相差不大，因此多为价格竞争。在普及型数控系统市场已逐步形成几家大企业的垄断现象，并且国外数控系统已在市场上占统治地位，很难进入。而在国内，高档数控系统目前只占整个数控系统的约2%，市场前景相当广阔，虽然目前大部分的高檔数控系统是国外产品，但依然有大片市场等待开发。竞争机会是平等的，并且有国家政策的支持与鼓励，数控系统厂商只有抓住这一契机，才能不断发展自己的技术，扩大市场，为国家高档数控系统的发展做出贡献。

三、高档数控系统市场需求分析

（一）高档数控系统的市场应用

高档数控系统可以应用于数控机床的生产，也可以对原有的数控机床或非数控机床进行系统升级、改造。其具体的应用市场为机电行业，包括机械、电子、汽车、航空、航天、轻工、纺织、冶金、煤炭、邮电、船舶等。另外，航空航天、船舶制造、大型电站设备、石化和冶金设备、汽车制造等都是我国机床业的下游产业，都离不开高档机床，为机床业的发展提供了广阔的空间。

（二）数控机床市场的现状

数控机床是利用硬件和软件相结合，是以电子控制为主的机电一体化机床，充分利用了微电子、计算机技术等高端技术。我国数控机床生产厂共有100多家，其中能批量生产的企业有42家(国有企业30家，民营企业5家，合资、独资企业7家)，平均年产量40-50台，几家重点企业年产量可达400-700台。

1、国内市场需求。我国数控机床20世纪80年代以来有了迅速发展，平均年产量增长20%以上；数控机床市场消费量从1990年的2588台增长至1996年的18000台；目前已是世界数控机床第三进口大国。进入90年代以来，我国数控机床生产企业都经历了结构调整、转变机制的艰苦磨砺过程。由于市场结构的变化，使得1997年数控机床市场消费量下降到14329台。同时由于进口减少，国产数控机床市场占有率上升到45.9%；正是由于结构的变化，才有可能形成产量下降、市场占有率提高的局面。近期，国家为扩大内需，通过加大技改投资和基础设施建设投资的措施来拉动国内市场消费。在各个主要市场看，轿车、重型汽车等重要车型的销售量从东向西逐步扩展，轿车个人购买已成为主流。这些行业的发展带动了机床工具的需求。其次是军工等需求稳步上升，在航空、兵器等领域，改造将继续增加，设备需求将进一步深化和扩大。民营企业将进一步渗透到制造业和轻工业，其技术水平和加工能力的提高依赖于装备的改善。处于“十一五”执行期的高峰，国家重点项目、重点工程、重点任务全面铺开，市场需求呈现出较高的增长，进一步拉动企业的技术改造和设备更新。近年启动和续建的重大工程有：三峡右岸的发电机组的制造，西气东输中段的全面开工及沿线各省、市的引进工程，南水北调工程，北京、上海、武汉、天津、重庆、长沙等大、中城市的地铁、轻轨工程、大化肥、大空分、西电东送等工程都会对相关产业带来市场的需求，而这些产业直接或间接都会使机床工具行业的市场增加份额和力度，为我国数控产业发展带来新的市场机遇。

2、国际市场需求。从近几年我国机床出口统计数据来看，数控机床的出口量和出口平均单价逐年上升，国际机床市场的消费主流是数控机床，目前世界数控机床消费趋势已从初期以数控电加工机床、数控车床、数控铣床为主转向以加工中心、专用数控机床、成套设备为主，这正是我国机床行业的弱项。“八五”期间，我国机床工具产品出口开始向全方位、多元化发展。近几年机床出口多元化发展趋势更加明显，由于受东南亚金融危机的影响，1998年我国东南亚出口额大幅降低，但同时开始向南美、中东、荷兰扩展，对英国、加拿大出口额也较1996年大幅度提高。美、欧、亚是目前我国机床产品出口的主要市场，占我国出口份额依次为1/4、1/5、1/6。在2005年的世界十大机床消费国（地区）中，只有我国台湾和意大利的机床消费额是负增长和零增长，其余都是正增长。2005年我国的机床消费额高达109亿美元，高出第2位的日本33.7亿美元，连续四年名列世界首位。世界机床市场整体消费的增加同时预示了数控机床市场的市场容量不断增加，为高档数控系统提供了广阔的市场投放空间。

四、市场规模预算

由于机床下游行业固定资产投资连续几年快速增长，国内机电产品市场需求年均增长30％，根据数控机床市场的预计，未来5年我国数控机床需求的年均增速在30％以上。

虽然国内市场对数控机床的需求很大，但对高档数控机床的生产和消费需求依然处于低水平，从2004年的数据看，高档数控系统占整个数控系统的产量比例为1.5%，比2002年上升了1个百分点。

另外，由于技术等方面的原因，国产高档数控系统的市场占有率非常小，2006年，国外公司在我国销售高档数控系统约占市场份额的99.5％。这就要求国产高档数控系统厂商必须生产质量可靠，价格适中的高档数控系统，才能与强劲的外国企业竞争.根据市场分析，可以做出未来五年我国高档数控系统市场规模预测如表1所示。

五、結论与建议

随着市场需求的不断扩大，科学技术的迅猛发展，21世纪将成为我国发展数控系统产业的绝佳时期，提高我国数控系统的技术性和竞争力将大力推动我国制造业的发展，这将是政府与企业共同努力的结果。

在政府政策方面，应充分利用国防军工行业与机床制造行业的合作平台，率先在军工行业推广使用自主化的高档数控系统。优先立项支持选用国产数控系统的首台首套高端数控机床装备的研制，并在项目中分配专门经费支持所配套的高档数控系统的研发，推动自主研发的高档数控系统的应用验证和市场推广。在使用财政性资金采购数控机床的项目中，标书中不要指定国外系统，给国产数控系统产品建立公平的市场竞争机制。在满足同等的条件下，应优先选用国产数控系统产品。同时，支持数控系统厂、数控机床厂和职业院校建立“数控技术培训与服务中心”，为数控机床生产者培训操作使用、工艺编程、维护维修人员。另外，政府也可以在技术改革、税收和金融政策等方面给予扶持，增强高档数控系统企业综合实力。

在企业自身方面，应加大在高档数控系统、全数字交流伺服驱动等核心关键技术领域的研发，走产学研相结合的道路，集我国家的财力支持建立由研究机构、大学、系统厂组成的技术联盟和研发平台，共同开展数控系统共性与关键技术的研发，加速制订下一代高档数控系统标准体系结构的规范和协议及相关的技术标准，并在国产数控系统行业内推广和共享，实现我国数控厂商的共同发展。

总之，国产高档数控系统的发展关系到我国的产业安全和国防安全，加速产业化步伐，增强自主创新能力，加快高档数控机床及其功能部件的研发和市场开拓，提高产品质量和服务质量，提高竞争力是我国高档数控系统产品的努力方向，我们相信在国家的政策和措施的支持下，在全行业自身的不断努力下，高档数控系统一定会有更好的发展。

参考文献：

1、孙斌,杨汝清.基于PC的数控系统的研究现状和发展趋势[J].机床与液压,2001(4).

2、杨学桐.我国数控产业的现状与发展举措[J].机电产品开发与创新,2002(3).

3、陈虎.高端数控系统的功能特征和性能特征[EB/OL].中国工控网,2007-10-19.

4、胡俊,王宇晗.数控技术的现状和发展趋势[J].机械工程师,2000(3).

（作者单位：东南大学经济管理学院）

作者：韩　旭

数控系统发展分析分析论文 篇2：

西门子840D数控系统故障诊断与维修

摘要：数控机场技术不断推陈出新，加快了机械制造工业发展进程，在新技术和新设备涌现的同时，也对设备的稳定性提出了更高的要求。西门子840D数控系统结构较为复杂，运行过程中容易出现故障問题，影响到设备整体运行性能，甚至造成连锁反应，导致设备使用寿命缩短，增加维护成本。因此，文章重点分析西门子840D数控系统的故障具体问题所在，在精准诊断故障基础上，提出合理有效的维修措施落实到实处，确保西门子840D数控系统安全稳定运行，提升设备的整体使用性能和使用寿命。

关键词：西门子840D;设备故障;故障诊断;数控系统;维修

Key words： siemens 840D;equipment failure;fault diagnosis;numerical control system;maintenance

0  引言

机械制造行业是我国国民经济发展支柱产业之一，随着社会生产力水平逐步增加，开始涌现出大量的新技术和新工艺。西门子840D数控系统作为机械制造企业生产中广泛应用的一种数控机场技术，可以提升生产效率和效益，推动机械制造企业高水平发展。尽管西门子840D数控系统优势鲜明，但由于系统结构较为复杂，各模块联系密切，任何一个模块功能故障，都会产生连锁反应，所以对工作人员的操作和维修技术要求较高。因此，应该做好西门子840D数控系统故障诊断工作，制定切实可行的方法来维修设备故障，确保西门子840D数控系统安全稳定运行，促进机械制造企业核心竞争力高水平发展。

1  西门子840D数控系统的结构

数控管理作为西门子840D数控系统的核心内容，追要是用于收集信息和处理信息，通过文字和图片形式呈现，便于直观了解西门子840D数控系统的运行情况。将西门子840D数控系统进一步细化，包含硬件数控系统与控制系统，决定了西门子840D数控系统的性能和功能。由于数控系统类型不同，因此，相应的功能和故障也不尽相同，如果仅仅采用同一种故障诊断方法，是难以及时发现和解决故障问题，应制定针对性故障诊断方式来降低故障几率，保证西门子840D数控系统稳定运行。西门子840D数控系统自身的结构高度模块化与规范化，编程、操作和监控较为便捷[1]。因此，应进一步加强西门子840D数控系统的故障诊断和维修工作，便于提高机械制造企业生产效率。

2  西门子840D数控系统的故障分析

2.1 定位模糊不清  基于数控机床加工从产品中，Z轴振动可能会诱发定位模糊不清，精准度不高的问题。契合实际情况，如果机械设备发生故障问题，西门子840D数控系统无法听从控制指令，致使系统后期工作运行中出现故障问题。对此，通过初步判断故障所在，如螺丝、齿轮等结构连接不牢固等，可能受到外部作用力出现齿轮错位情况，影响设备正常运行[2]。

2.2 连接位置不紧密  部分企业的西门子840D数控系统运行中，受到不可控因素影响，长时间关闭的数控系统可能会出现指示灯无法正常关闭。而此类故障多是由于电源电压问题导致，而深层次的原因则是连接故障，致使西门子840D数控系统运行性能下降，无法正常進行生产活动[3]。

2.3 旋转速度故障  在对西门子840D数控系统的主轴测试中，要求控制数控系统旋转速度在合理范围内，无论速度大小，都可能会影响到西门子840D数控系统的安全稳定运行[4]。结合实际情况发现，如果设备的旋转速度偏低，设备会有噪音出现，致使机械频率起伏过大，而此类故障原因是由于变速箱齿轮摩擦碰撞出现杂音，进而影响到西门子840D数控系统正常运行。

3  西门子840D数控系统故障诊断方法

3.1 自我诊断预警  西门子840D数控系统运行中，通过液晶显示器来自我诊断预警，在系统发生故障时，可以自我诊断和分析，收集设备故障相关数据信息，为后续的设备维修工作开展提供数据支持[5]。

3.2 感官分析法  西门子840D数控系统运行中，系统故障类型多样，最为简单的方式是工作人员通过五官观察和分析，判断故障类型和位置所在，并结合设备的触摸温度和气味来判断故障类型，适用于一些简单、常见的故障诊断[6]。如，部分设备在运行中出现不同于正常运行时的气味，或是形状有所改变，通过直接处理法可以快速定位故障位置，寻求合理措施及时有效的予以处理，保障设备正常运行。

3.3 参数校对  西门子840D数控系统的参数较为复杂，参数是否合理会直接影响数控系统的功能使用，产生连锁反应。所以，设备运维人员要定期检查和维护西门子840D数控系统，对参数进行校对，全方位把握参数变化来判断故障位置和原因所在，确保设备故障诊断精准可靠。

3.4 更换备份元件  如果数控系统发生故障问题，发现部分元件损坏导致系统无法运行，可以及时更换备用元件来定位故障位置，及时检修和维护，最大程度上降低设备故障问题[7]。

3.5 逻辑分析法  逻辑分析法在西门子840D数控系统故障诊断中应用，需要充分结合数控系统运行原理来分析和调整相关参数，及时判断故障位置，剖析具体原因所在基础上，为后续设备故障诊断提供精准、可靠数据信息。此种故障诊断方法优势鲜明，对运维人员的专业素养提出了更高的要求，需要深层次剖析系统内部各部件所在，保证逻辑分析法精准可靠。

3.6 模式测试法  模式测试法在数控系统故障维护中，主要是由于系统发生异常错乱情况，可能会导致故障信息带入到正常工作状态中。所以，应充分结合数控系统的功能特点和运行要求，确定合理的测试模式来控制数控系统，规避系统混乱故障问题出现。基于此种模式，可以进一步完善系统功能，提升数控系统运行精度，降低系统故障几率。

4  西门子840D数控系统的故障维修方法

4.1 零点调整  西门子840D数控系统长时间运行中，可能出现故障问题，应选择合理的维修技术进行处理，提升故障维修效率。其中零点调整技术较为常见，实际应用中，需要拆卸设备后盖后，观察内部编码器运行情况，基于编码器实现零点调整;重新校对和调整编码器参数信息，但是由于设备参数同以往参数有差距，应将二者差距信息作为依据，输入信息到编码器调整设备运行情况，实现西门子840D数控系统的运行控制。

4.2 功率模块功能检查  西门子840D数控系统故障类型多样，其中功率模块是常见故障位置，受主客观因素影响较大，要求运维人员定期、深入检查功率模块使用情况，基于万能表检查模块运行是否稳定。通过检测功率模块电压值和电力值等参数信息，与标准参数对比分析来判断故障位置所在，把握故障原因来对比参数信息，确定故障实际情况下来及时维修[8]。需要注意的是，正常运行状态下，西门子840D数控系统的测量电阻值为无穷大。

4.3 优化驱动  为了及时发现和处理西门子840D数控系统故障问题，应在把握数控系统工作原理基础上，积极优化驱动，具体表现在位置环、电流环以及速度环等各项参数。其中电流环的优化处理难度不大，出厂参数设置时，依据最有原则来配置参数，并积极进行电流环参数实验活动。速度环维修和优化，从材料和速度角度切入设置最佳速度，保证参数合理性，最优速度大概为10m/s左右，并且保证速度环所使用的材料符合标准要求，增强设备驱动性能。位置环优化，要求运维人员具备丰富工作经验，结合以往设备运行情况来制定优化措施予以处理。

4.4 电气元件故障处理  就西门子840D数控系统内部结构来看，其中包含电池和继电器等装置，长时间观察和分析下，发现电气元件位置经常出现故障问题，需要予以高度关注和重视，重点检查数控系统电气硬件运行情况，规避长时间停机故障出现。电柜空调运行故障，要求维修人员及时查找报警信息，定期运行检查电箱空调的使用情况。由于密封性较差，可能出现继电器触头烧蚀情况，因此需要检修人员及时清理继电器接口灰尘和杂质，避免敷衍了事增加维护成本。电柜空调运行故障，内部元器件工作温度较高，接触不良，因此定期检查电柜空调运行状态，及时清理干净过滤网来保证数控系统正常运行。如果是一种常见的传感器故障问题，重点检查24V直流电源运行状态，如果出现NCU电源电压低报警信号，可以维持在开机状态下更换电池，并对数据信息进行备份，避免停机时间过长出现较大的损失。

4.5 通信故障处理  西门子840D数控系统很容易出现通信故障问题，其原因较为多样，所选择的维修方式较为复杂多样。为了及时发现故障源头位置，基于数控系统故障诊断来逐步排查设备故障，并遵循先易后难原则来排查故障，首先排查硬件问题，基于替代法来使用正常的模块代替故障模块，保证西门子840D数控系统正常运行。需要注意的是，故障排查耗费时间较多，要求检查人员保持高度认知和重视，严谨细致的检查各个环节，并在检查前数据备份来避免停机出现数据丢失情况，在提升数控系统运行效率方面具有积极作用。另外，制造商在生产中应多方考虑影响系统稳定性的因素，以及后期可能由于人才操作不当出现的异常故障问题，提供参数校对标准，重新优化参数下即可解决故障问题。如，设备器件松动故障，可能由于润滑暂停发出预警信号，系统无法正常运行。系统状态监控功能较强，全面监控系统润滑体系，及时检查油箱润滑部分，清理干净堵塞杂物来保证系统正常运行。

5  结论

综上所述，机械制造企业生产中，在合理运用西门子840D数控系统中，应综合考量具体的系统运行情况，及时发现和分析故障问题，通过参数校对以及合理的故障诊断方法，快速定位故障位置及时处理，确保生产活动高效有序进行。

参考文献：

[1]赵波.基于西门子828D数控系统的主轴箱电气控制系统设计[J].机电信息，2021（12）：42-44.

[2]唐智，訾文良.基于西门子840D sl数控系统的测头误差监测及数据上传[J].制造技术与机床，2021（02）：101-106.

[3]陈永久，刘临江.基于西门子810T数控系统的CNC110数控车床的故障诊断与维修实例[J].机床与液压，2015，43（20）：173-175.

[4]刘佃凯，盛超丰，赵丽荣.实现西门子840D sl数控系统螺距误差的批量设置方法[J].制造技术与机床，2020（04）：153-154.

[5]封光磊，李江艳，张韬，王廷猛，苏敏，姜旭峰.基于西门子840D sl数控系统的卧式加工中心PLC程序模块化设计[J].机械设计，2019，36（S1）：449-452.

[6]王莉刚.西门子840DSL数控系统故障诊断与维修[J].设备管理与维修，2019（14）：94-96.

[7]王其，于海勃，赵训茶.西门子840D数控系统故障诊断与维修[J].设备管理与维修，2019（02）：89-90.

[8]王其，于海勃，赵训茶，张传勇，李勇刚.西门子840Dsl数控系统在HELLER MCH300卧式加工中心改造中的应用[J].中国设备工程，2019（04）：81-82.

作者：朱兆伟

数控系统发展分析分析论文 篇3：

消除数控系统与数控机床的“两张皮”现象

我国数控系统与数控机床的发展呈现“两张皮”的现象比较突出，这不仅制约我国数控机床产业的发展和市场竞争力，更制约了我国数控系统行业的发展。

随着国民经济快速的发展，汽车、船舶、工程机械、航空航天等行业将为我国机床行业提供巨大的需求。预计到2015年，我国数控机床所需的数控系统需求将达到40万台套以上（不包含进口机床所配套数控系统），其中中高档占比预计在60％左右，数控系统市场需求将超过92亿元。

《高档数控机床与基础制造装备》国家科技重大专项要求，到2020年，我国将实现高档数控机床主要品种立足于国内：航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所需要的高档数控机床与基础制造装备80％实现国产化；国产中、高档数控机床用的国产数控系统市场占有率达到60％以上：高档数控系统市场占有率将从现在的1％提高到20％。

正是基于这些需求，中国机床工具工业协会副理事长、数控系统分会理事长陈吉红表示，数控系统行业“十二五”努力的方向是：抓住行业发展的重要战略机遇，以发展数控机床为主导、主机为龙头、完善配套为基础，重点突破数控系统和功能部件薄弱环节，加快高档数控机床产业化。依托科技重大专项，坚持科技进步和自主创新。加强创新人才队伍建设，提升企业核心竞争力，推动我国由机床工具生产大国向强国转变。

数控系统的三种发展模式

长期以来，我国数控系统与数控机床的发展呈现“两张皮”的现象比较突出。两者没有形成互相支持、互相促进和共同进步的局面，也没有形成开发与应用产业联盟和利益共同体的战略合作关系，这不仅制约我国数控机床产业的发展和市场竞争力，更制约了我国数控系统行业的发展。

陈吉红介绍说，目前，国际上发展数控系统产业有三种模式，每种模式各有优劣。

西门子模式：系统厂专业生产各种规格的数控系统，提供各种标准型的功能模块，为全世界的主机厂提供批量配套。这种模式的优点是：主机厂和系统厂发挥各自的优势，有利于形成专业化、规模化生产。缺点是：系统厂和主机厂主要是买卖关系，双方结合不够紧密主机厂为了保护自己的知识产权，不太愿意将这些特色技术提供给系统厂。

哈斯模式：主机厂独立开发数控系统，并与其自产的数控机床配套销售。这种模式的优点是：主机销售带动系统推广；其缺点是：主机厂独有品牌的数控系统很难被其他主机厂选用。

马扎克模式：主机厂在系统厂提供开发平台上，研发自主品牌的数控系统，并与所自产的数控机床配套销售。这一模式既避免了“西门子模式”和“哈斯模式”可能出现的缺点，又发扬了其自身的优点。这使得主机厂所需要的特殊控制要求、加工工艺和使用特色要求可方便地融入到数控系统中：主机厂用较少的投入，形成了自己的特色技术、知识产权和数控系统产品；主机厂自主品牌的数控系统的推广，还可以进一步强化主机厂的机床品牌，增加用户对主机厂的忠诚度；降低主机厂采购数控系统的成本同时带动数控系统产业的发展。

“根据多年经验分析，马扎克模式是主机厂发展数控系统产业最适合的模式，数控系统厂和机床厂以资产为纽带，建立战略合作关系，实现主机厂、系统厂、用户多方共赢。”陈吉红举例说，“十一五”期间，华中数控积极与大连机床、北一机床、武重集团、南通机床等重点机床企业建立战略合作关系，大大促进了中高档国产数控机床和数控系统发展。如华中数控与大连机床以资产为纽带，建立战略合作伙伴关系，在华中数控系统开放式平台的基础上，大连机床集成了用户工艺，开发特色功能和界面，研制了“大连数控”品牌的数控系统。这使得大连机床的整机性价比得到提高，用户得到了实惠，也改变了大连机床以往中、高档机床全部配置国外系统的状况。

为与主机全面配套奠定基础

“十一五”期间，国家启动实施《高档数控及基础制造装备》国家科技重大专项，国产数控系统技术水平和可靠性都取得了显著提升。陈吉红说，数控系统的研制与开发在关键技术方面取得了明显突破，已在国产机床上得到应用，为与主机全面配套奠定了基础。

例如，“十一五”期间，华中数控研制的五轴联动高档数控系统填补国内空白，打破国外封锁，300台五轴系统在军工等重点行业使用。基于“高档数控装置”、“国产CPU”、“全数字驱动及电机”三个重大专项课题研制而成的华中HNC-8型总线式高档数控系统，采用开放式软硬件体系结构及总线技术。目前，华中8型数控系统已与10类44台重大专项高档数控机床配套应用，主要技术指标已与国外高档数控系统相当。

广州数控研制的全数字高档数控系统具有高速程序预处理、多通道多轴联动控制、多通道及复合加工控制、等功能，系统基于工业以太网，具有自主知识产权的高速实时串行总线协议GSK—Link，支持EtherCAT，NCUC-Bus、GSK—Link三种协议的高速实时串行总线。

沈阳高精数控研制的高档数控系统系统，为基于多处理器，支持8通道、8轴联动、64轴控制，最小控制分辨率1纳米，具有7200段／秒、2000段前瞻的高速处理功能，可与5轴联动高速加工中心等数控机床配套应用。

大连光洋数控研制的总线数控系统，强大的多通道控制能力；优秀的五轴加工能力，支持多种五轴机床结构，支持斜面加工、定向退刀，支持3维刀具半径补偿；高速高精度控制。配合伺服驱动，可适配0.75～110KW交流同步伺服电机、交流异步主轴电机、力矩电机、直线电机；基于新一代光纤现场总线。

技术与市场差距

“十一五”期间，国产高档数控系统技术有了突破，但和国外高档数控系统相比，差距依然较大，陈吉红认为一方面是技术方面的差距。首先，产品在功能上存在差距：功能还不够完善，在实际应用中验证还不全面，在高速、高精、多通道控制、双轴同步控制等技术上不足；第二，产品的系列化不足：产品品种不齐、规格不足、成套性差、机电接口不一，影响配套。第三，产品的应用验证不够：产品生产完成后验证考核数量、时间不够，可靠性测试结果不能令人信服；第四，产业尚未起步：由以上等原因，导致产品的市场占有率偏低，用户认可度不高。

另一方面，是市场方面的差距。据工信部发布的《机床工具行业“十二五”发展规划》显示，“十一五”期间，数控系统发展滞后已成为制约行业发展的瓶颈。国产中档数控系统国内市场占有率只有35％，而高档数控系统95％以上依靠进口。

因此，为解决与国外高档数控系统的差距，需要通过在数控系统的关键共性技术、应用技术上取得突破，以此带动国产中高档数控系统的生产。陈吉红建议说，首先，以利益为纽带，整合国内的技术和人力资源，集中国家的财力支持建立国产数控系统软件、硬件和共性技术研发平台。建立技术研发管理机制，建立软件开发的质量管理体系（CMM）。

其次，加大在高档数控系统、数字交流伺服驱动自主技术研发的支持力度。组织国内数控系统企业制订下一代高档数控系统标准体系结构的规范和协议，形成中国数控系统的国家标准，从战略高度解决我国数控系统产业的发展瓶颈问题。

第三，加大力度支持数控系统产业化核心技术开发，如：数控系统的动态性能评测技术；数控系统可靠性测试与提升技术；数控系统、伺服驱动、伺服电机系列化产品开发；规模化生产工艺技术与质量控制技术。

作者：白云川