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國產數(shù)控系統(tǒng)的前景
發(fā)布者:zhwedm  發(fā)布時間:2010-11-20 10:15:42
國產數(shù)控系統(tǒng)的前景
    縱觀機床數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程,日本與歐美各國始終引領著數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。從FANUC與西門子合作的3系統(tǒng),到分道揚鑣后FANUC生產的0系列與西門子制造的8系統(tǒng),一直占領著機床制造業(yè)的大部分市場。相對于國外的發(fā)展速度,國內數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展其實并不慢,尤其是在金融危機的洗禮之后,國內機床制造企業(yè)的產品結構得到進一步優(yōu)化,國內數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展也隨之加速?!暗窃诟邫n機床市場,我們國內的數(shù)控產品比例很低。大多數(shù)產品都集中在中低檔。”北京機床研究所副總工程師盛伯浩在接受采訪時表示。同時,國產數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應,用戶也顯得信心不足。

    但近年來,一些優(yōu)秀的國內機床以及數(shù)控系統(tǒng)制造企業(yè)異軍突起,在中檔機床這一競爭激烈的市場中,國產數(shù)控系統(tǒng)的市場占有率逐年提高。盛總認為,國產數(shù)控系統(tǒng)憑借價格的優(yōu)勢以及國家相關政策的扶持,有望突出重圍。

    “幾年前,國內生產的數(shù)控產品可靠性一直不是很理想,問題大多集中在電磁兼容性不好這一缺點上。盡管現(xiàn)在這種情況得到了很大改善,但是在可靠性方面做的還是不如國外產品好。所以,國內產品在提升技術的同時,一定要注重可靠性這一重要指標?!薄⒉?

    可靠性——數(shù)控系統(tǒng)應重點關注的指標

    目前,國內數(shù)控機床的研發(fā)主要面向高檔市場,具備高速、高精、多軸聯(lián)動復合加工功能的機床產品也逐漸受到業(yè)內青睞。然而,隨著復合功能的增多,不可靠因素和故障隱患也隨之增多,在機床運轉和使用過程中發(fā)生故障的幾率也大大增加。盛總介紹說:“由于高檔數(shù)控設備復合功能密集,而且體積龐大、結構復雜、加工工況多變,所以可靠性問題也一直困擾著國內高檔數(shù)控機床生產企業(yè)。”

    作為衡量數(shù)控機床可靠性的重要參數(shù)之一,平均無故障時間(MTBF)是數(shù)控機床制造商較為關注的參數(shù)。盛總說,單從數(shù)控系統(tǒng)來看,國內產品的MTBF已經可以達到1萬小時以上,最高可達到2萬小時。而國外先進企業(yè)生產的數(shù)控系統(tǒng)的MTBF最高可以達到8萬小時,這一參數(shù)的差距也從側面反映了國內數(shù)控系統(tǒng)的上升空間還很大。

    “國內數(shù)控系統(tǒng)生產企業(yè)要把研發(fā)的重心向可靠性方面傾斜一些,功能齊全并且使用可靠的產品才是客戶們最需要的?!笔⒖偨ㄗh。

    “今后數(shù)控系統(tǒng)將要擔負更多的‘責任’,比如各種補償功能的實現(xiàn)、總線的互連以及企業(yè)信息化的推廣。另外,速度補償、溫度補償會得到進一步優(yōu)化,離線補償也會向在線補償發(fā)展。同時,與五軸聯(lián)動技術配套的系統(tǒng)軟件也是國內企業(yè)需要重點關注的?!薄⒉?/span>

智能化——數(shù)控系統(tǒng)要擔負更多“責任”

    高速、高精、復合、智能一直是數(shù)控機床發(fā)展的趨勢,而智能化恰恰是實現(xiàn)高速、高精、復合的前提,國內汽車、船舶、航空等行業(yè)的快速發(fā)展也對數(shù)控系統(tǒng)的性能提出了較高的要求。

    盛總介紹到,智能化的機床對于制造過程可以做出判斷和決定,并能夠監(jiān)控、診斷和修正在生產過程中出現(xiàn)的各種偏差,這其中牽涉到補償技術、現(xiàn)場總線技術等。具體來講,首先自適應控制技術要有成熟應用,數(shù)控系統(tǒng)能檢測運行過程中的重要信息,并自動調整系統(tǒng)參數(shù),改進系統(tǒng)運行狀態(tài);建立具有人工智能的專家系統(tǒng),并引入故障診斷專家系統(tǒng),這樣可以將加工過程中一般的規(guī)律存入系統(tǒng),并能得到工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫的支撐,同時可以減少故障的發(fā)生機率;在伺服裝置中采用智能化數(shù)字伺服驅動裝置,這樣就可以通過自動識別負載和調整參數(shù)使驅動系統(tǒng)獲得最佳的運行狀態(tài)。

    另外,盛總還提到,五軸聯(lián)動技術在國內的發(fā)展正處于成熟普及期,由于采用五軸聯(lián)動可以對三維曲面零件進行最佳幾何形狀的切削,所以其效率要比三軸聯(lián)動加工高很多。但是由于其聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機結構復雜,所以對應的系統(tǒng)軟件也十分復雜。國內的大部分數(shù)控機床生產企業(yè)長期依賴于德國等一些國家的進口軟件,這一方面增加了機床的總成本,同時也制約了國內機床企業(yè)的發(fā)展。盛總建議,國內數(shù)控機床企業(yè)在提高硬件水平的同時,不要忽略系統(tǒng)軟件的開發(fā)。

    “作為數(shù)控系統(tǒng)的重要功能部件,伺服電機的性能直接影響著數(shù)控系統(tǒng)性能的發(fā)揮。而國內數(shù)控系統(tǒng)生產企業(yè)采用的伺服電機大多數(shù)來自國外知名企業(yè)。如果在伺服電機這塊市場進行深耕,我覺得國內數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展還會更進一步。”——盛伯浩

    伺服電機——國內數(shù)控系統(tǒng)生產企業(yè)需進行深耕

    伺服電機是機床數(shù)控系統(tǒng)的重要組成部分,交流伺服系統(tǒng)也已在很大范圍內取代了直流伺服系統(tǒng),同時,軟件控制也逐漸取代硬件控制,成為伺服技術發(fā)展的趨勢。目前,國內大部分數(shù)控系統(tǒng)生產企業(yè)仍需要進口伺服電機,這無疑增加了機床數(shù)控系統(tǒng)的成本。盛總說,伺服系統(tǒng)承擔著反饋信號的任務,性能好壞直接決定著數(shù)控系統(tǒng)的整體質量。

    至于目前國內數(shù)控系統(tǒng)使用電機的現(xiàn)狀,盛總認為,如果功能部件產業(yè)不形成規(guī)模化的發(fā)展,數(shù)控產品的可靠性、價格以及機床整機的質量都不會提高。目前國內也出臺了相關政策,強調以市場需求為導向,以數(shù)控終端產品為主,以整機帶動數(shù)控產業(yè)的發(fā)展,并重點解決數(shù)控系統(tǒng)和相關功能部件的可靠性和生產規(guī)模問題。所以,伺服電機作為數(shù)控系統(tǒng)的重要功能部件,其發(fā)展也必然得到進一步推動。在技術方面,直線電機驅動所占的比重會越來越大,所以直線電機驅動在高速、高精加工機床上的應用已進入加速增長期。盛總總結道:“國內數(shù)控系統(tǒng)生產企業(yè)要在政策上契合、技術上領先,這樣才能使國內機床數(shù)控系統(tǒng)功能部件得到更深層次的發(fā)展。同時,對于國內機床制造業(yè)也會起到極大的推動作用?!?/span>

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