【編者按】數(shù)控技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新的顛覆性共性使能技術(shù)瓤漏,核心是數(shù)字化足曹。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用使機(jī)械產(chǎn)品的內(nèi)涵發(fā)生了根本性變化挥桑,使產(chǎn)品功能極大豐富男梆,性能發(fā)生質(zhì)的變化嗡深,從根本上提高產(chǎn)品水平和市場競爭力,并且使機(jī)械產(chǎn)品向智能化進(jìn)行發(fā)展贸卦。
隨著新技術(shù)在制造業(yè)應(yīng)用的推廣及深入惋肾,中國機(jī)械行業(yè)內(nèi)外對制造業(yè)如何升級轉(zhuǎn)型的探索也在日益發(fā)酵。
一個普遍的觀點(diǎn)是诊胞,過去30年中國制造業(yè)取得成功依賴的是“勤勞的雙手”暖夭,而未來的競爭是一場不折不扣的“技術(shù)競爭”。若想繼續(xù)成為世界制造業(yè)巨頭撵孤,必須依靠“智慧的大腦”迈着。
沒有硝煙的戰(zhàn)場
3D打印、機(jī)器換人邪码、大數(shù)據(jù)制造……這些頻繁出現(xiàn)的數(shù)據(jù)無一不在提醒我們裕菠,當(dāng)下科技界三種飛速發(fā)展的技術(shù)——“人工智能、機(jī)器人和數(shù)字制造”闭专,這些將重新構(gòu)筑制造業(yè)的競爭格局奴潘,而如果將人工智能、機(jī)器人和數(shù)字制造技術(shù)綜合集成應(yīng)用于制造業(yè)喻圃,那將絕對是一場真正意義上的“制造業(yè)革命”萤彩。
早些年,外媒曾發(fā)表觀點(diǎn):未來20年里斧拍,美國將利用新技術(shù)挖空中國的制造業(yè)雀扶,并重新在制造業(yè)領(lǐng)域獲取“絕對競爭優(yōu)勢”。
中國工程院院長周濟(jì)也指出肆汹,當(dāng)前我國制造業(yè)也面臨前所未有的挑戰(zhàn)夏握,從外部看,一方面西方發(fā)達(dá)國家依靠科技創(chuàng)新衫半,搶占國際競爭制高點(diǎn)骑琳、經(jīng)濟(jì)發(fā)展核心競爭力,謀求未來發(fā)展的主動權(quán)洋虫。例如蘋果公司通過產(chǎn)品模式創(chuàng)新蜀短、各種最新技術(shù)的集成創(chuàng)新,成功引領(lǐng)了信息產(chǎn)品的發(fā)展方向权疾。再如美國頁巖氣開發(fā)技術(shù)的突破趋奸,引起了一場頁巖氣革命,對世界的能源格局乃至政治满律、經(jīng)濟(jì)發(fā)展都產(chǎn)生了極為深刻的影響群鞭。
另一方面,印度咖迄、越南刃纽、印尼等發(fā)展中國家則以更低的勞動力成本承接勞動密集型產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移,搶占制造業(yè)的中低端溉浙。我國制造業(yè)正面臨來“前后夾擊”雙重挑戰(zhàn)烫止。
與此同時,從內(nèi)部來看放航,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展已由較長時期的高速增長進(jìn)入中低增長階段烈拒,對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)力量——制造業(yè)驅(qū)動創(chuàng)新、轉(zhuǎn)型升級提出了緊迫的要求广鳍。
周濟(jì)說荆几,制造業(yè)數(shù)字化、智能化是新的工業(yè)革命的核心赊时。先進(jìn)制造技術(shù)創(chuàng)新的內(nèi)涵包含了產(chǎn)品創(chuàng)新吨铸、制造技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新三個方面祖秒。數(shù)字化诞吱、智能化技術(shù)是產(chǎn)品創(chuàng)新和制造技術(shù)創(chuàng)新的共性使能技術(shù),并深刻改革制造業(yè)的生產(chǎn)模式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)竭缝,是新的工業(yè)革命的核心技術(shù)房维。
不過對機(jī)械產(chǎn)品而言沼瘫,數(shù)控技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新的顛覆性共性使能技術(shù),核心是數(shù)字化疑惨。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用使機(jī)械產(chǎn)品的內(nèi)涵發(fā)生了根本性變化房包,使產(chǎn)品功能極大豐富,性能發(fā)生質(zhì)的變化估掐,從根本上提高產(chǎn)品水平和市場競爭力他案,并且使機(jī)械產(chǎn)品向智能化進(jìn)行發(fā)展。
數(shù)控機(jī)床應(yīng)為典范
周濟(jì)強(qiáng)調(diào):“說起數(shù)控船酗,就要提及數(shù)控機(jī)床质驻,但這顯然不是全部,只能說數(shù)控機(jī)床是應(yīng)用數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新機(jī)械產(chǎn)品的典范”收泥。他表示汁匪,數(shù)控技術(shù)是一種共性使能技術(shù),可應(yīng)用于對各種機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新升級琐店。比如注塑機(jī)的數(shù)控化和智能化萄蕾,注塑成形是最有效的塑料成型方法。
提到數(shù)控機(jī)床俄洞,可能很多人都不是特別了解以躯,可它卻是眾多工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的基礎(chǔ)支柱。作為典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品啄踊,數(shù)控機(jī)床可以解決復(fù)雜忧设、精密、小批量颠通、多品種的零件加工問題址晕,是一種柔性的、高效能的自動化機(jī)床顿锰,代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向谨垃。
中國目前一些行業(yè)的勞動力成本的不斷上升,隨之出現(xiàn)的“用工荒”為數(shù)控機(jī)床提供了又一具有潛力的應(yīng)用領(lǐng)域——智能制造硼控。中國企業(yè)越來越多地向智能制造轉(zhuǎn)型以減輕人力短缺的影響刘陶,企業(yè)需要能夠720小時連續(xù)不斷高質(zhì)量運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)床設(shè)備,這就使得機(jī)床設(shè)備的可靠性變得尤其重要牢撼。
特別是近來匙隔,數(shù)控機(jī)床與工業(yè)機(jī)器人的配合使用更使得智能生產(chǎn)或者“無人化”工廠成為發(fā)展趨勢。
在周濟(jì)看來熏版,數(shù)控一代和智能一代是信息化和工業(yè)化深度融合的產(chǎn)物纷责,可以看到機(jī)械產(chǎn)品的數(shù)控化和智能化創(chuàng)新具有鮮明的特征、本質(zhì)的規(guī)律系亭,可以普遍運(yùn)用于各種機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新剿哪,可以引起機(jī)械產(chǎn)品的升級換代差赂,引起機(jī)械工業(yè)的深刻變革。這也是現(xiàn)在提出“數(shù)控一代”和“智能一代”概念的緣由和根據(jù)主厅。
二次開發(fā)是瓶頸
西門子(中國)有限公司工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域驅(qū)動技術(shù)集團(tuán)運(yùn)動控制部數(shù)控驅(qū)動業(yè)務(wù)總經(jīng)理許政順認(rèn)為耗述,所謂智能制造就是數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品除了完成直接加工任務(wù)之外,更應(yīng)提升產(chǎn)品工藝適應(yīng)性辈拔,能夠適應(yīng)不同行業(yè)、不同產(chǎn)品的加工特點(diǎn)谢燎,這是智能制造必不可少的匙典,而要達(dá)到這些要求就需要機(jī)床設(shè)備擁有一個足夠開放的數(shù)控系統(tǒng)平臺,只有在一個開放性的系統(tǒng)上钧椿,用戶才有機(jī)會把各種最新的創(chuàng)意和想法融到機(jī)床設(shè)計(jì)制造中宜箩。
然而目前的普遍情況是產(chǎn)品同質(zhì)化泛濫,出現(xiàn)這一情況的原因在于盹屠,很多制造商在使用上過于追求簡便题禀、省事,采用一些進(jìn)入中國市場較早的封閉性極強(qiáng)的數(shù)控系統(tǒng)膀捷,最終導(dǎo)致裝備極為標(biāo)準(zhǔn)化迈嘹,工藝適應(yīng)性差,產(chǎn)品雷同全庸,最終成為低端產(chǎn)能的推手秀仲。
“這就如同傻瓜相機(jī)和智能相機(jī)『”許政順表示神僵,“傻瓜式”的CNC產(chǎn)品,用戶調(diào)整的內(nèi)容很少覆劈,使用方便保礼,但系統(tǒng)開放程度不足,許多核心和關(guān)鍵功能的使用受到限制责语,不利于進(jìn)一步研發(fā)和擴(kuò)大使用范圍炮障,最終也只能導(dǎo)致低產(chǎn)能的市場現(xiàn)象。
然而數(shù)控平臺二次開發(fā)并非易事坤候。威海華東數(shù)控股份有限公司曾在高鐵軌道磨市場獲益頗多铝阐,其公司負(fù)責(zé)人當(dāng)時在接受采訪時表示,公司生產(chǎn)的第一臺用于機(jī)車軌道博格板磨床的軟件是公司花10萬歐元進(jìn)口德國的軟件泌醋,約占一臺產(chǎn)品售價的十分之一昂游。
據(jù)了解,數(shù)控系統(tǒng)硬件部分的核心是高效的運(yùn)算平臺和一組控制設(shè)備的接口赌拒,也就是說跳窖,數(shù)控硬件部分可以看做是一臺工業(yè)計(jì)算機(jī)祠裸。從這方面來看,無論是工業(yè)控制電源职靴、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)主板眶昵、還是其他嵌入式設(shè)備,我國的產(chǎn)業(yè)化水平都很高欲广。
而問題在于數(shù)控系統(tǒng)的另一組成部分——軟件拔衙。數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)方案中軟件承載著數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)動控制、邏輯控制和人機(jī)交互等主要功能繁触。同時栓稻,在數(shù)控系統(tǒng)硬件趨同化的趨勢下,軟件正在成為系統(tǒng)中重要的價值構(gòu)成部分句惯。因此土辩,軟件產(chǎn)業(yè)化的問題已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。
然而我國數(shù)控系統(tǒng)供應(yīng)商的創(chuàng)業(yè)之路大多都始于某個數(shù)控系統(tǒng)核心技術(shù)的突破抢野,然后由核心技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品拷淘,再通過產(chǎn)品逐步滾動,逐步發(fā)展起來指孤。
因此启涯,我國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)規(guī)模都比較小,缺乏相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的支撐恃轩。加上數(shù)控產(chǎn)品同質(zhì)化導(dǎo)致的價格惡性競爭逝嚎,產(chǎn)品利潤率都處于較低水平,因此能夠支持的軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)規(guī)模更是非常有限详恼。
此外补君,目前我國數(shù)控軟件的開發(fā)模式與其他應(yīng)用領(lǐng)域的軟件開發(fā)模式也存在較大差距。這是由于數(shù)控軟件要求具有實(shí)時性昧互、嵌入式特征以及面向特定制造工藝特殊分析的特點(diǎn)挽铁,使得數(shù)控軟件行業(yè)準(zhǔn)入門檻較高,一般的軟件企業(yè)較難深入這一領(lǐng)域机凭。
由于我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)源于某個技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)的突破迟伤,缺乏系統(tǒng)的需求分析,沒有很好的進(jìn)行抽象和概念级衅、邏輯設(shè)計(jì)娘型,造成的結(jié)果是很難從以往的產(chǎn)品中提取出一些有用的、共性的技術(shù)為后來的產(chǎn)品所使用笑诫。加之铝矢,國內(nèi)很多公司的產(chǎn)品很少具有連續(xù)性,往往是新的一個產(chǎn)品完全重起爐灶咽行,和老的產(chǎn)品沒有半點(diǎn)關(guān)系跪消,在這種開發(fā)模式下衰惜,軟件功能完善程度,軟件產(chǎn)品的可靠性准魁,可持續(xù)發(fā)展能力都受到很大的局限挤夕。在整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,低水平的重復(fù)研發(fā)的現(xiàn)象也較為普遍卤竭,使得技術(shù)積累緩慢沪么。
如此一來,憑借我國目前控制軟件的開發(fā)模式很難與國際知名數(shù)控廠商進(jìn)行有效地競爭锌半。因此禽车,如何借鑒其他應(yīng)用領(lǐng)域軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)成為數(shù)控產(chǎn)業(yè)改進(jìn)軟件開發(fā)模式的一個重要問題。
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