隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展，汽車、船舶、工程機(jī)械、航空航天等行業(yè)將為我國(guó)機(jī)床行業(yè)提供巨大的需求。預(yù)計(jì)到2015年，我國(guó)數(shù)控機(jī)床所需的數(shù)控系統(tǒng)需求將達(dá)到40萬(wàn)臺(tái)套以上（不包含進(jìn)口機(jī)床所配套數(shù)控系統(tǒng)），其中中高檔占比預(yù)計(jì)在60%左右，數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)需求將超過92億元。

《高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備》國(guó)家科技重大專項(xiàng)要求，到2020年，我國(guó)將實(shí)現(xiàn)高檔數(shù)控機(jī)床主要品種立足于國(guó)內(nèi)：航空航天、船舶、汽車、發(fā)電設(shè)備制造所需要的高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備80%實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化；國(guó)產(chǎn)中、高檔數(shù)控機(jī)床用的國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)占有率達(dá)到60%以上；高檔數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)占有率將從現(xiàn)在的1%提高到20%。

正是基于這些需求，中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)、數(shù)控系統(tǒng)分會(huì)理事長(zhǎng)陳吉紅表示，數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)“十二五”努力的方向是：抓住行業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇，以發(fā)展數(shù)控機(jī)床為主導(dǎo)、主機(jī)為龍頭、完善配套為基礎(chǔ)，重點(diǎn)突破數(shù)控系統(tǒng)和功能部件薄弱環(huán)節(jié)，加快高檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化。依托科技重大專項(xiàng)，堅(jiān)持科技進(jìn)步和自主創(chuàng)新。加強(qiáng)創(chuàng)新人才隊(duì)伍建設(shè)，提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)我國(guó)由機(jī)床工具生產(chǎn)大國(guó)向強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。

數(shù)控系統(tǒng)的三種發(fā)展模式

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)控機(jī)床的發(fā)展呈現(xiàn)“兩張皮”的現(xiàn)象比較突出。兩者沒有形成互相支持、互相促進(jìn)和共同進(jìn)步的局面，也沒有形成開發(fā)與應(yīng)用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和利益共同體的戰(zhàn)略合作關(guān)系，這不僅制約我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，更制約了我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展。

陳吉紅介紹說，目前，國(guó)際上發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)有三種模式，每種模式各有優(yōu)劣，西門子模式：系統(tǒng)廠專業(yè)生產(chǎn)各種規(guī)格的數(shù)控系統(tǒng)，提供各種標(biāo)準(zhǔn)型的功能模塊，為全世界的主機(jī)廠提供批量配套。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是：主機(jī)廠和系統(tǒng)廠發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，有利于形成專業(yè)化、規(guī)?；a(chǎn)。缺點(diǎn)是：系統(tǒng)廠和主機(jī)廠主要是買賣關(guān)系，雙方結(jié)合不夠緊密；主機(jī)廠為了保護(hù)自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，不太愿意將這些特色技術(shù)提供給系統(tǒng)廠。

哈斯模式：主機(jī)廠獨(dú)立開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)，并與其自產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床配套銷售。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是：主機(jī)銷售帶動(dòng)系統(tǒng)推廣；其缺點(diǎn)是：主機(jī)廠獨(dú)有品牌的數(shù)控系統(tǒng)很難被其他主機(jī)廠選用。

馬扎克模式：主機(jī)廠在系統(tǒng)廠提供開發(fā)平臺(tái)上，研發(fā)自主品牌的數(shù)控系統(tǒng)，并與所自產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床配套銷售。這一模式既避免了“西門子模式”和“哈斯模式”可能出現(xiàn)的缺點(diǎn)，又發(fā)揚(yáng)了其自身的優(yōu)點(diǎn)。這使得主機(jī)廠所需要的特殊控制要求、加工工藝和使用特色要求可方便地融入到數(shù)控系統(tǒng)中；主機(jī)廠用較少的投入，形成了自己的特色技術(shù)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)和數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品；主機(jī)廠自主品牌的數(shù)控系統(tǒng)的推廣，還可以進(jìn)一步強(qiáng)化主機(jī)廠的機(jī)床品牌，增加用戶對(duì)主機(jī)廠的忠誠(chéng)度；降低主機(jī)廠采購(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的成本；同時(shí)帶動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

“根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)分析，馬扎克模式是主機(jī)廠發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)最適合的模式，數(shù)控系統(tǒng)廠和機(jī)床廠以資產(chǎn)為紐帶，建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，實(shí)現(xiàn)主機(jī)廠、系統(tǒng)廠、用戶多方共贏。”陳吉紅舉例說，“十一五”期間，華中數(shù)控積極與大連機(jī)床、北一機(jī)床、武重集團(tuán)、南通機(jī)床等重點(diǎn)機(jī)床企業(yè)建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，大大促進(jìn)了中高檔國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展。例如：華中數(shù)控與大連機(jī)床以資產(chǎn)為紐帶，建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，在華中數(shù)控系統(tǒng)開放式平臺(tái)的基礎(chǔ)上，大連機(jī)床集成了用戶工藝，開發(fā)特色功能和界面，研制了“大連數(shù)控”品牌的數(shù)控系統(tǒng)。這使得大連機(jī)床的整機(jī)性價(jià)比得到提高，用戶得到了實(shí)惠，也改變了大連機(jī)床以往中、高檔機(jī)床全部配置國(guó)外系統(tǒng)的狀況。

為與主機(jī)全面配套奠定基礎(chǔ)

“十一五”期間，國(guó)家啟動(dòng)實(shí)施《高檔數(shù)控及基礎(chǔ)制造裝備》國(guó)家科技重大專項(xiàng)，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)水平和可靠性都取得了顯著提升。陳吉紅說，數(shù)控系統(tǒng)的研制與開發(fā)在關(guān)鍵技術(shù)方面取得了明顯突破，已在國(guó)產(chǎn)機(jī)床上得到應(yīng)用，為與主機(jī)全面配套奠定了基礎(chǔ)。

例如，“十一五”期間，華中數(shù)控研制的五軸聯(lián)動(dòng)高檔數(shù)控系統(tǒng)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，打破國(guó)外封鎖，300臺(tái)五軸系統(tǒng)在軍工等重點(diǎn)行業(yè)使用?；?ldquo;高檔數(shù)控裝置”、“國(guó)產(chǎn)CPU”、“全數(shù)字驅(qū)動(dòng)及電機(jī)”三個(gè)重大專項(xiàng)課題研制而成的華中HNC-8型總線式高檔數(shù)控系統(tǒng)，采用開放式軟硬件體系結(jié)構(gòu)及總線技術(shù)。目前，華中8型數(shù)控系統(tǒng)已與10類44臺(tái)重大專項(xiàng)高檔數(shù)控機(jī)床配套應(yīng)用，主要技術(shù)指標(biāo)已與國(guó)外高檔數(shù)控系統(tǒng)相當(dāng)。

廣州數(shù)控研制的全數(shù)字高檔數(shù)控系統(tǒng)具有高速程序預(yù)處理、多通道多軸聯(lián)動(dòng)控制、多通道及復(fù)合加工控制、等功能，系統(tǒng)基于工業(yè)以太網(wǎng)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高速實(shí)時(shí)串行總線協(xié)議GSK-Link；支持EtherCAT、NCUC-Bus、GSK-Link三種協(xié)議的高速實(shí)時(shí)串行總線。

沈陽(yáng)高精數(shù)控研制的高檔數(shù)控系統(tǒng)系統(tǒng)，為基于多處理器，支持8通道、8軸聯(lián)動(dòng)、64軸控制，最小控制分辨率1納米，具有7200段/秒、2000段前瞻的高速處理功能，可與5軸聯(lián)動(dòng)高速加工中心等數(shù)控機(jī)床配套應(yīng)用。

大連光洋數(shù)控研制的總線數(shù)控系統(tǒng)，強(qiáng)大的多通道控制能力；優(yōu)秀的五軸加工能力，支持多種五軸機(jī)床結(jié)構(gòu)，支持斜面加工、定向退刀，支持3維刀具半徑補(bǔ)償；高速高精度控制。配合伺服驅(qū)動(dòng)，可適配0.75-110KW交流同步伺服電機(jī)、交流異步主軸電機(jī)、力矩電機(jī)、直線電機(jī)；基于新一代光纖現(xiàn)場(chǎng)總線。

技術(shù)與市場(chǎng)差距

“十一五”期間，國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)有了突破，但和國(guó)外高檔數(shù)控系統(tǒng)相比，差距依然較大，一方面，技術(shù)方面的差距。首先，產(chǎn)品在功能上存在差距：功能還不夠完善，在實(shí)際應(yīng)用中驗(yàn)證還不全面，在高速、高精、多通道控制、雙軸同步控制等技術(shù)上不足；第二，產(chǎn)品的系列化不足：產(chǎn)品品種不齊、規(guī)格不足、成套性差、機(jī)電接口不一，影響配套。第三，產(chǎn)品的應(yīng)用驗(yàn)證不夠：產(chǎn)品生產(chǎn)完成后驗(yàn)證考核數(shù)量、時(shí)間不夠，可靠性測(cè)試結(jié)果不能令人信服；第四，產(chǎn)業(yè)尚未起步：由以上等原因，導(dǎo)致產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率偏低，用戶認(rèn)可度不高。

另一方面，市場(chǎng)方面的差距。據(jù)工信部發(fā)布的《機(jī)床工具行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》顯示，“十一五”期間，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展滯后已成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。國(guó)產(chǎn)中檔數(shù)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率只有35%，而高檔數(shù)控系統(tǒng)95%以上依靠進(jìn)口。

因此，為解決與國(guó)外高檔數(shù)控系統(tǒng)的差距，需要通過在數(shù)控系統(tǒng)的關(guān)鍵共性技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)上取得突破，以此帶動(dòng)國(guó)產(chǎn)中高檔數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)。陳吉紅建議說，首先，以利益為紐帶，整合國(guó)內(nèi)的技術(shù)和人力資源，集中國(guó)家的財(cái)力支持建立國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)軟件、硬件和共性技術(shù)研發(fā)平臺(tái)。建立技術(shù)研發(fā)管理機(jī)制，建立軟件開發(fā)的質(zhì)量管理體系（CMM）。

其次，加大在高檔數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)自主技術(shù)研發(fā)的支持力度。組織國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)制訂下一代高檔數(shù)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)的規(guī)范和協(xié)議，形成中國(guó)數(shù)控系統(tǒng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，從戰(zhàn)略高度解決我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展瓶頸問題。

第三，加大力度支持?jǐn)?shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化核心技術(shù)開發(fā),如：數(shù)控系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能評(píng)測(cè)技術(shù)；數(shù)控系統(tǒng)可靠性測(cè)試與提升技術(shù)；數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)、伺服電機(jī)系列化產(chǎn)品開發(fā)；規(guī)?；a(chǎn)工藝技術(shù)與質(zhì)量控制技術(shù)。