制造業(yè)數(shù)字化、智能化是新一輪工業(yè)革命的核心。包含了產(chǎn)品創(chuàng)新、制造技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新三個方面。深刻改革制造業(yè)的生產(chǎn)模式和產(chǎn)業(yè)形態(tài),是新的工業(yè)革命的核心技術(shù)。不過對機(jī)械產(chǎn)品而言,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。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,使產(chǎn)品功能極大豐富,性能發(fā)生質(zhì)的變化,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。
數(shù)控機(jī)床工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的基礎(chǔ)支柱
中國工程院院長周濟(jì)曾強(qiáng)調(diào):“說起數(shù)控,就要提及數(shù)控機(jī)床,但這顯然不是全部,只能說數(shù)控機(jī)床在應(yīng)用數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新機(jī)械產(chǎn)品最具代表性”。他表示,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。比如注塑機(jī)的數(shù)控化和智能化,注塑成形是最有效的塑料成型方法。
提到數(shù)控機(jī)床,可能很多人都不是特別了解,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,數(shù)控機(jī)床可以解決復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題,是一種柔性的、高效能的自動化機(jī)床,代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向。
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。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,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。特別是近來,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,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,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,可以普遍運(yùn)用于各種機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新,可以引起機(jī)械產(chǎn)品的升級換代,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)。
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,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,能夠適應(yīng)不同行業(yè)、不同產(chǎn)品的加工特點(diǎn),這是智能制造必不可少的,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,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)計制造中。
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,很多制造商在使用上過于追求簡便、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),最終導(dǎo)致裝備極為標(biāo)準(zhǔn)化,工藝適應(yīng)性差,產(chǎn)品雷同,最終成為低端產(chǎn)能的推手。
然而數(shù)控平臺二次開發(fā)并非易事。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,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,約占一臺產(chǎn)品售價的十分之一。
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,也就是說,數(shù)控硬件部分可以看做是一臺工業(yè)計算機(jī)。從這方面來看,無論是工業(yè)控制電源、工業(yè)控制計算機(jī)主板、還是其他嵌入式設(shè)備,我國的產(chǎn)業(yè)化水平都很高。而問題在于數(shù)控系統(tǒng)的另一組成部分――軟件。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。同時,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。因此,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,然后由核心技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,再通過產(chǎn)品逐步滾動,逐步發(fā)展起來。因此,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。加上數(shù)控產(chǎn)品同質(zhì)化導(dǎo)致的價格惡性競爭,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)隊規(guī)模更是非常有限。此外,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、嵌入式特征以及面向特定制造工藝特殊分析的特點(diǎn),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。
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,缺乏系統(tǒng)的需求分析,沒有很好的進(jìn)行抽象和概念、邏輯設(shè)計,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。加之,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,和老的產(chǎn)品沒有半點(diǎn)關(guān)系,在這種開發(fā)模式下,軟件功能完善程度,軟件產(chǎn)品的可靠性,可持續(xù)發(fā)展能力都受到很大的局限。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,使得技術(shù)積累緩慢。
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。因此,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。
(機(jī)經(jīng)網(wǎng))
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