近年來(lái)，工業(yè)領(lǐng)域經(jīng)常講“云、物、移、大、智”，即云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能制造，似乎這就找到了工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的方向和鑰匙。其實(shí)，真正要重點(diǎn)關(guān)注的，是集成電路芯片、關(guān)鍵基礎(chǔ)工具(比如數(shù)控機(jī)床、工業(yè)基礎(chǔ)軟件)，如果這些做好了，“云、物、移、大、智”是可以根據(jù)具體需要隨時(shí)搭建的。如果數(shù)控機(jī)床、數(shù)控技術(shù)、工業(yè)基礎(chǔ)軟件做不好，那就只有長(zhǎng)期受制于人，一切都是空談。

諸如高鐵、核電這類(lèi)極端復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，中國(guó)也能連續(xù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新突破，為什么在數(shù)控機(jī)床方面遲遲沒(méi)有太大的進(jìn)展?數(shù)控機(jī)床不僅僅是一種關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)備，更是一種一步一步將工作方法、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)融入軟件和模型的“工作母機(jī)”。數(shù)控機(jī)床牽扯的應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，無(wú)可比擬的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)性，使其真正凝聚了“整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域百年以來(lái)的疊加式技術(shù)進(jìn)步”。哪個(gè)工業(yè)國(guó)家一旦在數(shù)控機(jī)床的技術(shù)積累上落入下風(fēng)，短時(shí)間內(nèi)很難追趕上來(lái)。在此，我們基于工業(yè)、產(chǎn)業(yè)、商業(yè)三個(gè)維度系統(tǒng)闡述數(shù)控機(jī)床的進(jìn)化迭代歷史。

第一維度：速度、精度和壽命

數(shù)控機(jī)床不僅僅是一種數(shù)字化的工具機(jī)(Machinetool)，更是代表了傳統(tǒng)工業(yè)社會(huì)的一種思維方式——減材制造。數(shù)控機(jī)床要做的事情無(wú)非就是“車(chē)鉗銑刨磨”，將原材料當(dāng)中不需要的部分一點(diǎn)一點(diǎn)減掉，通過(guò)彎折、鉆孔、切削、打磨，得到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的物理零部件。

這個(gè)操作過(guò)程當(dāng)中，機(jī)床設(shè)備自然是速度越快、精度越高、壽命越長(zhǎng)、代表性能越好。很長(zhǎng)一段時(shí)間，數(shù)控機(jī)床在速度、精度、壽命上的性能提升主要通過(guò)最基礎(chǔ)的電子元器件得以實(shí)現(xiàn)。

數(shù)控機(jī)床的最初設(shè)想始于美國(guó)軍方，1948年，美國(guó)空軍在研制直升飛機(jī)螺旋槳葉片輪廓檢驗(yàn)用樣板的時(shí)候遭遇瓶頸，因?yàn)闃影逍螤顝?fù)雜多樣，精度要求極高，要設(shè)計(jì)新型的特種加工設(shè)備以適應(yīng)當(dāng)時(shí)的特殊需求，“數(shù)字脈沖控制機(jī)床”的設(shè)想就由此誕生。

此后的25年當(dāng)中，因?yàn)楹诵碾娮釉骷倪M(jìn)化迭代，數(shù)控機(jī)床總共有五次更新?lián)Q代：第一代是由MIT(美國(guó)麻省理工學(xué)院)參與研發(fā)的三坐標(biāo)數(shù)控銑床，由電子管元件作為數(shù)控裝置(1949年-1959年);第二代是帶自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，由晶體管元件和印刷電路板作為數(shù)控裝置(1959年-1965年);第三代是由集成電路作為數(shù)控裝置的數(shù)控機(jī)床(1965年-1970年)，體積小、功率消耗少，同時(shí)具有高可靠性和低成本優(yōu)勢(shì);上世紀(jì)60年代末，出現(xiàn)了由一臺(tái)計(jì)算機(jī)直接控制多臺(tái)機(jī)床的群控系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)DNC)，以及采用小型計(jì)算機(jī)控制的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)CNC)，第四代數(shù)控裝置的典型特征就是“小型計(jì)算機(jī)化”;1974年以后更進(jìn)一步，數(shù)控裝置開(kāi)始采用微處理器、半導(dǎo)體存貯器，即微機(jī)數(shù)控時(shí)代(簡(jiǎn)稱(chēng)MNC)。

在這段歷史時(shí)期當(dāng)中，數(shù)控機(jī)床的相關(guān)輔助部件也在持續(xù)進(jìn)化迭代。比如實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)繪，就要采用一個(gè)叫光柵的測(cè)量元件。直到如今，德國(guó)的海德漢公司與英國(guó)的雷尼紹公司，幾乎壟斷了光柵技術(shù)的全球市場(chǎng)，高精度的光柵，中國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)也不是有錢(qián)就可以買(mǎi)到的，外國(guó)公司一般只向中國(guó)出口基本測(cè)量水平的光柵。

另外，機(jī)械加工的工藝技巧和管理水平也在持續(xù)沉淀優(yōu)化。比如小小一個(gè)M6螺桿，外徑公差在5.794-5.974毫米之間，內(nèi)徑、牙距、材質(zhì)以及表面處理都有相應(yīng)量化指標(biāo)。在日本、德國(guó)或者瑞士，不符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)件是很難找到的，因?yàn)楦举u(mài)不出去。他們?cè)谥圃飙h(huán)節(jié)的初期就設(shè)法杜絕殘次品的出現(xiàn)，在后續(xù)幾十道工序中又有多年的優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)積累，加上市場(chǎng)充分競(jìng)爭(zhēng)，這種最基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)件十分便宜、十分可靠。

國(guó)內(nèi)工廠因?yàn)槿狈ば騼?yōu)化和數(shù)據(jù)積累的那段歷程，哪怕有了很好的數(shù)控機(jī)床設(shè)備，也難以保證產(chǎn)品不出現(xiàn)瑕疵。國(guó)內(nèi)很多汽車(chē)制造企業(yè)在市場(chǎng)上采購(gòu)零件回來(lái)以后，通過(guò)全檢才會(huì)采用，甚至為了確保質(zhì)量可靠，就干脆訂做(要跟蹤從原材料到表面處理的全過(guò)程)，哪怕一些小小的螺絲螺母也耗費(fèi)大量成本。汽車(chē)產(chǎn)品的使用壽命可以取決于細(xì)微處的螺絲螺母，螺絲螺母的使用壽命取決于無(wú)數(shù)工序細(xì)節(jié)。

20世紀(jì)80年代以后，IT互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)始全面融入數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)，數(shù)控裝置明顯趨向小型化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。由工業(yè)軟件來(lái)引導(dǎo)自動(dòng)監(jiān)控刀具破損、自動(dòng)檢測(cè)工件，加上PC+CNC智能數(shù)控系統(tǒng)，明顯增強(qiáng)了系統(tǒng)運(yùn)行的速度和精度。過(guò)去40年當(dāng)中，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向就是“極其精確的系統(tǒng)控制”。這當(dāng)中有三大特征：

技術(shù)立體融合

“云、物、移、大、智”不是單獨(dú)存在的，而是融合發(fā)展構(gòu)建的一個(gè)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)。如果以人體結(jié)構(gòu)類(lèi)比數(shù)控機(jī)床，數(shù)控系統(tǒng)是人的大腦，伺服驅(qū)動(dòng)器是人的肌肉，電機(jī)是人的關(guān)節(jié)，傳感器是人的視覺(jué)，執(zhí)行部件(回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或擺角銑頭)是人的手腳，機(jī)床本體(床身/裸機(jī))是人的骨架，而云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)則貫穿數(shù)控機(jī)床的整個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，相當(dāng)于“能力倍增器”。

狀態(tài)精確控制

通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和大量工業(yè)APP的支持，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)問(wèn)題、工藝問(wèn)題、制造問(wèn)題都可以在虛擬空間中完成，反復(fù)核查和檢查，狀態(tài)精確控制貫穿了產(chǎn)品的全壽命周期。畢竟，改進(jìn)模型要比修補(bǔ)產(chǎn)品實(shí)物容易得多，諸多細(xì)節(jié)問(wèn)題在虛擬空間中做了最優(yōu)調(diào)整，進(jìn)入實(shí)物制造，精度、成本和可靠性得到最佳平衡。

大規(guī)模定制化生產(chǎn)

數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程越來(lái)越柔性化，比如西門(mén)子的安貝格工廠，每天生產(chǎn)6萬(wàn)個(gè)PLC控制器，每個(gè)都不一樣，結(jié)構(gòu)、總線、接口標(biāo)準(zhǔn)、通信協(xié)議、軟件和印刷板都是定制的，最初是0.5%的不合格品率，智能升級(jí)之后，不合格品率下降了幾個(gè)數(shù)量級(jí)，現(xiàn)在大概是百萬(wàn)分之五。

第二維度：產(chǎn)業(yè)體系

2018年，中國(guó)工業(yè)產(chǎn)值已經(jīng)超過(guò)美國(guó)+日本+德國(guó)的總和，可是中國(guó)仍算不上一流工業(yè)強(qiáng)國(guó)，數(shù)控機(jī)床就是其中一大短板。

1982年-2009年，世界第一的機(jī)床生產(chǎn)大國(guó)是日本，2010年中國(guó)機(jī)床工業(yè)實(shí)現(xiàn)趕超，可是中國(guó)制造的數(shù)控機(jī)床在核心數(shù)控系統(tǒng)和功能部件上，至今受制于人。因?yàn)楹诵脑O(shè)備能力不足，連帶整個(gè)材料工業(yè)、多個(gè)細(xì)分工業(yè)領(lǐng)域長(zhǎng)期處于劣勢(shì)。比如中國(guó)稀土儲(chǔ)量是世界第一，但稀土在中國(guó)人手里就是土，因?yàn)橹袊?guó)缺少技術(shù)把它變成材料。這些材料技術(shù)都是用幾十年的積累研究出來(lái)的，通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)做出來(lái)的，這些材料能做到納米級(jí)，擱在手機(jī)芯片里面。這些都需要專(zhuān)門(mén)的機(jī)床設(shè)備，這些東西就德國(guó)和日本有。誰(shuí)控制著材料和機(jī)床，誰(shuí)就處于強(qiáng)勢(shì)地位，享受議價(jià)權(quán)和更多利潤(rùn)。一個(gè)國(guó)家數(shù)控技術(shù)的進(jìn)化迭代，取決于產(chǎn)業(yè)體系，又將投射于產(chǎn)業(yè)體系。

取決于產(chǎn)業(yè)體系

工業(yè)強(qiáng)國(guó)的最大根基是基礎(chǔ)工業(yè)(包括裝備、材料、工藝)?；A(chǔ)工業(yè)受制于數(shù)控機(jī)床的工藝精度，但是高精度的數(shù)控機(jī)床也不能加工超過(guò)自身精度水平的零部件。那么，數(shù)控機(jī)床的工藝精度源于哪里?源于最精密的基礎(chǔ)裝備(包括數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人等)加工基礎(chǔ)材料，得到基礎(chǔ)零部件和基礎(chǔ)裝備，即機(jī)器制造機(jī)器。這是一個(gè)“不斷自我強(qiáng)化的內(nèi)在循環(huán)”，這一循環(huán)的關(guān)鍵影響因素，除了機(jī)械工業(yè)，更重要的是電子信息工業(yè)和材料工業(yè)。

美國(guó)制造業(yè)可以引進(jìn)德國(guó)造的數(shù)控機(jī)床，但核心的數(shù)控系統(tǒng)、工業(yè)軟件美國(guó)是有技術(shù)主導(dǎo)能力的。美國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)的深厚內(nèi)力，主要源于電子信息工業(yè)的壟斷地位，全球的芯片和實(shí)時(shí)控制軟件幾乎都源于美國(guó)。比如，美國(guó)波音公司獨(dú)步全球的核心優(yōu)勢(shì)不是在機(jī)械部分，而是在軟件部分，1991年波音777的誕生用了七八百種工業(yè)軟件，2005年波音787的飛天用了8000種工業(yè)軟件，波音現(xiàn)在已經(jīng)有8500種工業(yè)軟件，也只是滲入波音飛機(jī)的部分核心環(huán)節(jié)，如果算上外包的那些部分，這一數(shù)字更加驚人。

德國(guó)、日本的基礎(chǔ)工業(yè)由大量掌握技術(shù)訣竅的中小企業(yè)支撐，由西門(mén)子、三菱重工等大型企業(yè)來(lái)牽引，機(jī)械、電子、材料、工藝等各個(gè)方面的技術(shù)能力非常均衡。比如，數(shù)控機(jī)床的最大限制就是材料，高速加工時(shí)，包括主軸和軸承摩擦產(chǎn)生熱變形導(dǎo)致主軸抬升和傾斜、刀具磨損導(dǎo)致的誤差等，加工精度極高的數(shù)控機(jī)床，背后是材料工業(yè)的支持。

投射于產(chǎn)業(yè)體系

如果數(shù)控機(jī)床、數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新突破，可以有效投射于產(chǎn)業(yè)體系的各處毛細(xì)血管。比如航空母艦用的電磁彈射技術(shù)，技術(shù)原型就是數(shù)控產(chǎn)業(yè)的直線電機(jī)技術(shù)，因?yàn)橹袊?guó)的直線電機(jī)技術(shù)已經(jīng)成熟了，才可以繼美國(guó)、俄羅斯之后第三個(gè)接近實(shí)現(xiàn)艦載機(jī)的電磁彈射起飛。瑞士制造了世界上最精巧的鐘表產(chǎn)品，就是因?yàn)槿鹗窟_(dá)到了精密制造的極致，同樣重量的數(shù)控機(jī)床，瑞士貨的價(jià)值最高，是中國(guó)貨的10倍，日本貨的價(jià)值可比肩德國(guó)，是中國(guó)貨的3.5倍。

中國(guó)制造業(yè)要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，數(shù)控產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期弱勢(shì)就是一個(gè)很大的掣肘。不僅機(jī)床設(shè)備的數(shù)控系統(tǒng)要依賴(lài)德國(guó)、日本這些傳統(tǒng)工業(yè)強(qiáng)國(guó)的開(kāi)放程度，更要考驗(yàn)中國(guó)工程技術(shù)人員的學(xué)習(xí)適應(yīng)能力，那些習(xí)慣使用日本發(fā)那科(FANUC)系統(tǒng)的技工，幾乎操作不了德國(guó)西門(mén)子(Siemens)產(chǎn)品(換一個(gè)品牌的數(shù)控系統(tǒng)就不會(huì)工作了)。

中國(guó)要發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，風(fēng)口一來(lái)，泡沫就來(lái)了，惡性低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)隨處可見(jiàn)。因?yàn)榛A(chǔ)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)不強(qiáng)，控制器、減速器、伺服電機(jī)都受制于人，機(jī)器人用的RV減速器，日本一個(gè)帝人公司就占了70%的全球份額。中國(guó)機(jī)器人公司拼技術(shù)的空間就很有限了，只能拼成本價(jià)格，大量的低端競(jìng)爭(zhēng)吹起了一個(gè)一個(gè)產(chǎn)業(yè)泡沫。

第三維度：商業(yè)模式

百年以來(lái)，數(shù)控機(jī)床的進(jìn)化迭代主要集中在物理層面，即精度、速度和壽命?？墒?，物理性能做到了極致，將會(huì)面臨商業(yè)上的發(fā)展瓶頸。

計(jì)算機(jī)以納米級(jí)的精度進(jìn)行計(jì)算，控制設(shè)備工作進(jìn)程，每秒鐘讀取和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量，超過(guò)一個(gè)人一生的閱讀能力。更重要的是，設(shè)備制造的品質(zhì)壽命已得到空前提高。就像德國(guó)“雙立人”菜刀，要人民幣一兩千元一把，賣(mài)這么貴，是因?yàn)椤半p立人”菜刀質(zhì)量太好，用二三十年都不會(huì)壞——“雙立人”恰恰被自己產(chǎn)品的高質(zhì)量打敗。因?yàn)橐话闶杖氲?，不?huì)買(mǎi)這么貴的菜刀，買(mǎi)得起“雙立人”菜刀的，幾十年后才會(huì)再來(lái)買(mǎi)。

當(dāng)今時(shí)代，那些高端數(shù)控機(jī)床、工程機(jī)械，質(zhì)量太好了，用幾十年都不會(huì)壞。那些昂貴的機(jī)器設(shè)備，買(mǎi)家終究是有限的，又不可能像賣(mài)牙膏、方便面那樣，有老客戶(hù)重復(fù)購(gòu)買(mǎi)，開(kāi)發(fā)新客戶(hù)又特別困難。如果機(jī)床產(chǎn)業(yè)的商業(yè)模式還停留在賣(mài)設(shè)備的階段，那是難以持續(xù)的，近年國(guó)內(nèi)機(jī)床銷(xiāo)量的斷崖式下跌就是證明。

數(shù)控機(jī)床行業(yè)面臨類(lèi)似于“諾基亞時(shí)代與蘋(píng)果時(shí)代的交叉口”。十幾年前的諾基亞手機(jī)，通話好、質(zhì)量佳、摔不壞，幾乎做到了極致，但蘋(píng)果iPhone誕生之后，競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)已經(jīng)不是摔不摔得壞了。因?yàn)榇蟊娨巡辉傧矚glonglonglife的產(chǎn)品了，而是偏向即時(shí)享用。

美國(guó)白宮信息物理系統(tǒng)專(zhuān)家組的一位成員曾直言：“未來(lái)的工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)將從實(shí)體世界轉(zhuǎn)至‘不可見(jiàn)’的世界，以往的創(chuàng)新集中在實(shí)體世界，而現(xiàn)今這一情況已出現(xiàn)變化，創(chuàng)新正從實(shí)體的‘蛋黃’轉(zhuǎn)向更具創(chuàng)新空間的數(shù)據(jù)和服務(wù)‘蛋白’。賣(mài)機(jī)床不是賣(mài)那噸鋼鐵，賣(mài)的是生產(chǎn)力。”

工業(yè)圈有一個(gè)老故事：福特汽車(chē)公司的一臺(tái)電機(jī)出了故障，很多人幾個(gè)月修不好，請(qǐng)來(lái)德裔工程師斯坦門(mén)茨，兩天就排除故障。他用粉筆在電機(jī)外殼上劃了一條線，然后告訴眾人：“打開(kāi)電機(jī)，在記號(hào)處把里面的線圈減少16圈就好?！惫?，問(wèn)題解決了。斯坦門(mén)茨的報(bào)價(jià)是10000美元，粉筆劃線值1美元，知道在哪里劃線值9999美元。機(jī)器設(shè)備只是一堆鋼鐵，know-how(技術(shù)訣竅)和know-why(工程原理)才是真正的生產(chǎn)力。

現(xiàn)今，很多數(shù)控機(jī)床企業(yè)已經(jīng)不再是傳統(tǒng)的機(jī)床買(mǎi)賣(mài)、加價(jià)銷(xiāo)售、賺取利潤(rùn)，而是選擇租賃設(shè)備，按小時(shí)、按加工數(shù)量收費(fèi)，結(jié)算的依據(jù)就是機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)所傳輸回來(lái)的數(shù)據(jù)。機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)采集、傳輸，經(jīng)過(guò)“解讀和可視化”以后，你在手機(jī)APP上就能實(shí)時(shí)查看設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，替代了傳統(tǒng)管理。

從“賣(mài)設(shè)備”向“賣(mài)服務(wù)”的商業(yè)轉(zhuǎn)變，起源于GE(通用電氣)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)業(yè)務(wù)。一臺(tái)客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的平均價(jià)格在1300萬(wàn)美元左右，民航公司要不斷給發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行維護(hù)、大修和更換零件，才能達(dá)到10000小時(shí)的使用壽命。不過(guò)，GE已經(jīng)升級(jí)商業(yè)模式，將運(yùn)行中的所有發(fā)動(dòng)機(jī)的工作數(shù)據(jù)收集起來(lái)，協(xié)助航空公司減少不必要的故障，減少不必要的排程，減少不必要的廢油，這樣下去，一架民航飛機(jī)大概15年可以節(jié)省30億美元。

在數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行過(guò)程中，也會(huì)產(chǎn)生很多不必要的變數(shù)(各種故障、各種損耗)，要有一個(gè)軟件將傳輸回來(lái)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行“解讀和消化”，轉(zhuǎn)換成為大多數(shù)人看得懂的東西。比如機(jī)床上的刀具會(huì)有磨損，影響加工的精度和進(jìn)程，如果你能透過(guò)傳回來(lái)的數(shù)據(jù)很快解決know-how和know-why的問(wèn)題，遠(yuǎn)程協(xié)助客戶(hù)消除因設(shè)備損耗而面臨的各種損失，這就給客戶(hù)創(chuàng)造了很大的價(jià)值。這本身就可以成為一門(mén)生意。

軟件和數(shù)據(jù)帶來(lái)的商業(yè)模式轉(zhuǎn)化，更大價(jià)值是走向了實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)、即時(shí)分享，由于掌握了底層運(yùn)動(dòng)控制，有了最真實(shí)的數(shù)據(jù)，專(zhuān)業(yè)人士可以跨越時(shí)間、地域間隔在線提供技術(shù)解決方案，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的持續(xù)效能提升。這種“知識(shí)和生產(chǎn)力的輸出”，將會(huì)創(chuàng)造各種商業(yè)可能性。

“數(shù)字驅(qū)動(dòng)”正在替代“工業(yè)驅(qū)動(dòng)”

“智能制造”已成為時(shí)代趨勢(shì)，但這是一個(gè)門(mén)檻很高的系統(tǒng)工程，哪怕波音公司掌握了世界上最復(fù)雜的工業(yè)軟件系統(tǒng)，做到了“由軟件控制數(shù)據(jù)的自動(dòng)流動(dòng)，解決復(fù)雜產(chǎn)品的不確定性”，也只敢說(shuō)是數(shù)字化，不敢說(shuō)是智能化。

多年以前，歐美工程師在判斷工廠“智力水平”時(shí)有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：一是數(shù)控機(jī)床有沒(méi)有ID(賬號(hào))，就像手機(jī)或者PC機(jī)，這是要獲得真正有效的數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的持續(xù)改進(jìn);二是隨著機(jī)械、材料工業(yè)的技術(shù)精進(jìn)，機(jī)床硬件變得越來(lái)越好，但數(shù)控設(shè)備的靈活性、適用性要由軟件系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，好的軟件系統(tǒng)能使機(jī)床設(shè)備具有更好的可調(diào)適性，即“柔性制造”。

很長(zhǎng)時(shí)間，機(jī)床設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程要靠人去監(jiān)控，要等問(wèn)題出現(xiàn)之后，才知道故障在哪里。隨著“萬(wàn)物互聯(lián)(5G)”時(shí)代的開(kāi)啟，新的趨勢(shì)是每臺(tái)機(jī)床設(shè)備都會(huì)安裝有傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)情況。如果加工出來(lái)的產(chǎn)品或零部件存在質(zhì)量瑕疵，傳感器會(huì)啟動(dòng)預(yù)警響應(yīng)，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)傳輸信號(hào)并實(shí)施控制，使問(wèn)題產(chǎn)品或零部件無(wú)法進(jìn)入下一環(huán)節(jié)。這種智能化的精準(zhǔn)控制將大大減少浪費(fèi)，提高制造環(huán)節(jié)的成品率甚至精品率。這樣“讓機(jī)器開(kāi)口說(shuō)話”，操作過(guò)程中所需要的數(shù)據(jù)量和速度，只有在5G技術(shù)的大寬帶和低延遲的條件下才能實(shí)現(xiàn)。

德國(guó)機(jī)床業(yè)的“隱形冠軍”埃馬克集團(tuán)曾經(jīng)認(rèn)為，“工業(yè)4.0的本質(zhì)是交流，機(jī)器與機(jī)器之間的交流，機(jī)器與人之間的交流”。幾十臺(tái)甚至幾百臺(tái)機(jī)床設(shè)備聯(lián)結(jié)起來(lái)控制，在流暢的溝通和反饋中實(shí)時(shí)精準(zhǔn)調(diào)控。哪怕出現(xiàn)了各種意外狀況，也能有很強(qiáng)的調(diào)整、適應(yīng)能力。

比如在一臺(tái)機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，別的設(shè)備會(huì)自主做出決定、協(xié)調(diào)分擔(dān)多余工作量，類(lèi)似于計(jì)算機(jī)的分布式運(yùn)行，保證工作效率不受影響。這就像人體的血液系統(tǒng)，如果你不小心劃傷手指，血小板會(huì)立刻聚集到這根血管的傷口上，暫時(shí)堵塞破損血管，可使你的手指不會(huì)因?yàn)槿毖鴫乃?。為什么?因?yàn)槟愕氖种?以及身體絕大多數(shù)的組織、器官)，都有可供備用的供血系統(tǒng)，以毛細(xì)血管間的互聯(lián)互通為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)智能化的分析判斷，實(shí)現(xiàn)向每一個(gè)器官乃至細(xì)胞的精準(zhǔn)服務(wù)。

如果機(jī)床與機(jī)床之間真正實(shí)現(xiàn)了“順暢交流”，就像PC與PC、手機(jī)與手機(jī)那樣，或者直接將數(shù)控機(jī)床視作“特定工業(yè)用途的電子設(shè)備”，那么，工業(yè)生態(tài)也將隨之發(fā)生很大變化。這當(dāng)中存在兩個(gè)嚴(yán)重對(duì)立的問(wèn)題：

正面作用：推進(jìn)工業(yè)生態(tài)化趨勢(shì)

過(guò)去，不同品牌、不同型號(hào)、不同用途的數(shù)控機(jī)床之間“孤島”一般很難發(fā)生關(guān)系，很多局部的“技術(shù)問(wèn)題”總會(huì)在“管理層面”發(fā)酵，傷害了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。其實(shí)，很多技術(shù)、管理問(wèn)題可以納入到一個(gè)大的生態(tài)中進(jìn)行系統(tǒng)解決。就像現(xiàn)在開(kāi)發(fā)的手機(jī)APP，要么是基于Android系統(tǒng)，要么是基于蘋(píng)果iOS系統(tǒng)，所有手機(jī)APP的開(kāi)發(fā)者都是在一個(gè)大的系統(tǒng)生態(tài)中進(jìn)行各種應(yīng)用開(kāi)發(fā)。所有APP產(chǎn)品競(jìng)逐的焦點(diǎn)集中在場(chǎng)景適應(yīng)、用戶(hù)體驗(yàn)，而不用考慮用戶(hù)手機(jī)的廠家、型號(hào)、配置。

系統(tǒng)生態(tài)是可以“簡(jiǎn)化技術(shù)問(wèn)題”的，這在手機(jī)、PC行業(yè)中已經(jīng)反復(fù)得到證明。在歐美工程師的思維中，標(biāo)準(zhǔn)化的問(wèn)題是將復(fù)雜問(wèn)題(解構(gòu)以后)簡(jiǎn)單化，簡(jiǎn)單問(wèn)題流程化，流程問(wèn)題信息化，基于系統(tǒng)思維解決很多技術(shù)問(wèn)題。如果不同型號(hào)、不同用途的數(shù)控機(jī)床可以納入到一個(gè)大的系統(tǒng)生態(tài)中，比如制造一部手機(jī)、一輛汽車(chē)，不同的零部件供應(yīng)商用同一個(gè)軟件、同一個(gè)版本，參照的模型包括幾何外形、材料數(shù)據(jù)等，可以在電腦上計(jì)算產(chǎn)品的功能和性能，減少了大量的轉(zhuǎn)換。這就是工業(yè)生態(tài)化的明顯好處。

目前，國(guó)內(nèi)已有機(jī)床企業(yè)(比如沈陽(yáng)機(jī)床)投入很多資源做平臺(tái)、做生態(tài)，就像當(dāng)年滴滴、快的、Uber的生態(tài)大戰(zhàn)，哪怕財(cái)務(wù)上要承受極大壓力，也要“看終局、造趨勢(shì)”，盡快贏得更多用戶(hù)、成為市場(chǎng)主流。

反面作用：存在更多安全擔(dān)憂(yōu)

時(shí)至今日，數(shù)控機(jī)床足以影響很多工業(yè)企業(yè)的命運(yùn)發(fā)展，所有的加工過(guò)程、加工數(shù)據(jù)、產(chǎn)量信息，都會(huì)在數(shù)控系統(tǒng)中留下痕跡，幾乎沒(méi)有秘密可言，數(shù)控系統(tǒng)掌握一切。

數(shù)控機(jī)床甚至可以決定一個(gè)工業(yè)企業(yè)的能力極限，比如汽車(chē)的產(chǎn)能受制于零部件的產(chǎn)能和裝配效率，而零部件則幾乎全是由數(shù)控機(jī)床加工生產(chǎn)的，只要控制了其中的精密加工環(huán)節(jié)，即控制精密加工環(huán)節(jié)的數(shù)控機(jī)床，就決定了汽車(chē)的質(zhì)量和產(chǎn)能。如果將這一邏輯放大，只要控制了一個(gè)工業(yè)國(guó)家的精密加工環(huán)節(jié)，就足以控制這個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展能力。

歐洲發(fā)展與領(lǐng)土規(guī)劃高等學(xué)院院長(zhǎng)皮耶爾·維勒茲(PierreVeltz)認(rèn)為：“我們不是生活在工業(yè)時(shí)代的尾聲，而是新型工業(yè)社會(huì)的孵化階段。”而數(shù)控機(jī)床就是制造業(yè)、服務(wù)業(yè)、數(shù)字產(chǎn)業(yè)緊密交融的重要載體。透過(guò)數(shù)據(jù)“提煉”信息，信息的關(guān)聯(lián)和抽象形成了知識(shí)，知識(shí)再向智能升華，這個(gè)持續(xù)進(jìn)化和迭代的過(guò)程完全可以由數(shù)控系統(tǒng)來(lái)承載。