機(jī)床，是制造汽車、飛機(jī)等各種機(jī)器的復(fù)雜生產(chǎn)工具。而數(shù)控機(jī)床，是人利用各種先進(jìn)科技對(duì)機(jī)床的創(chuàng)新成果，為機(jī)器制造業(yè)開辟了嶄新的中小批、多品種、柔性生產(chǎn)自動(dòng)化新時(shí)代。進(jìn)入21世紀(jì)，世界工業(yè)國(guó)都在進(jìn)一步加強(qiáng)具有基礎(chǔ)性、創(chuàng)造性、戰(zhàn)略性的機(jī)床工業(yè)，加速發(fā)展先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床，競(jìng)爭(zhēng)異常激烈。中國(guó)要切實(shí)提高整個(gè)制造業(yè)的實(shí)力，必須放眼世界，認(rèn)真總結(jié)自己過去的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，借鑒海外經(jīng)驗(yàn)，明確戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)，加速國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。

      數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)

      數(shù)控機(jī)床不同于以往傳統(tǒng)機(jī)床，有其獨(dú)特的特點(diǎn)：(1)是世界上最早采用數(shù)字控制原理的機(jī)電產(chǎn)品。靈活善變，調(diào)整方便，可實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，加工任意曲面，特適于近代增多的復(fù)雜件、曲面件、特殊件之制造，具有攻堅(jiān)性、高效性、戰(zhàn)略性；(2)在加工工藝上，改變過去分散工序?yàn)榧泄ば蛟瓌t，不斷提高加工精度、效率和自動(dòng)化程度。在機(jī)床結(jié)構(gòu)上，簡(jiǎn)化機(jī)械部分，充分運(yùn)用電液氣光新技術(shù)。由于高速、強(qiáng)力工作，對(duì)主機(jī)之剛性、熱變形、振動(dòng)，要求特別嚴(yán)格；(3)機(jī)床由主機(jī)、功能部件、數(shù)控系統(tǒng)等構(gòu)成，并與先進(jìn)刀具配合工作，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化，對(duì)可靠性、穩(wěn)定性、耐用性有特嚴(yán)要求。所有這些特點(diǎn)，隨科技發(fā)展而發(fā)展。而數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，社會(huì)要求是動(dòng)力、科技水平是基礎(chǔ)、人員素質(zhì)是根本。如沒有高素質(zhì)的人，就沒有高的科技水平，也就不可能滿足社會(huì)的高需要。

      中國(guó)數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀

      中國(guó)對(duì)數(shù)控機(jī)床的研制，起步較早，在1958~1980年20馀年間，曾三起三落。從1979年改革開放后，先后引進(jìn)國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)，各類數(shù)控機(jī)床、功能部件、測(cè)量、刀具等先進(jìn)技術(shù)，合作生產(chǎn)世界一、二流產(chǎn)品，從而走上了正式生產(chǎn)、使用的道路。25年來，在設(shè)計(jì)、制造、使用技術(shù)上有較大進(jìn)步。如果說，美、德、日工業(yè)國(guó)家的數(shù)控機(jī)床已進(jìn)入成熟創(chuàng)新期，中國(guó)則處于學(xué)習(xí)仿創(chuàng)、推廣使用的發(fā)展期。

    目前市場(chǎng)需求、生產(chǎn)供應(yīng)、技術(shù)水平簡(jiǎn)況如下：

      經(jīng)濟(jì)繁榮、需求旺盛——近年，GDP平穩(wěn)高速增長(zhǎng)，機(jī)電制造業(yè)發(fā)展很快，市場(chǎng)對(duì)機(jī)床需求空前旺盛。2001~2004年數(shù)控機(jī)床消費(fèi)量（產(chǎn)量+進(jìn)口量-出口量）為32691、46565、59985、74413臺(tái)，增長(zhǎng)率為42.4%、28.8%、24.1%。美、德、日之消費(fèi)量約在3~6萬臺(tái)間，2004年中國(guó)在數(shù)控機(jī)床消費(fèi)量上已躍居世界首位，其趨勢(shì)還將持續(xù)增加。需求以中低檔為主，少量高檔。

      產(chǎn)不應(yīng)需，大量進(jìn)口——2001~2004年中國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量為17521、24803、36813、51861臺(tái)，增長(zhǎng)率為41.6%、48.4%、49.8%。但仍不能滿足需求，同期進(jìn)口量為17679、25097、30148、36956臺(tái)，增長(zhǎng)率為41.9%、20.4%、22.6%。2004年數(shù)控機(jī)床（金屬切削和成形）進(jìn)口額41.08億美元，占機(jī)床進(jìn)口總額59.16億美元之69.4%。2004年數(shù)控機(jī)床產(chǎn)值約14億美元（筆者估計(jì)數(shù)據(jù)），數(shù)控機(jī)床進(jìn)口額是產(chǎn)值的2.93倍。

      生產(chǎn)以低中檔為主，高檔極少——目前中國(guó)金切機(jī)床產(chǎn)量的數(shù)控化率還較低，2004年只有13.3%。在2004年生產(chǎn)的5.18萬數(shù)控金切機(jī)床中，按臺(tái)數(shù)計(jì)低檔經(jīng)濟(jì)型占了約65%~75%，顯然生產(chǎn)是以低中檔為主。就屬于中高檔范疇的加工中心而論，2004年國(guó)內(nèi)產(chǎn)量估計(jì)為1800臺(tái)（基本上是中檔），無實(shí)際產(chǎn)量報(bào)道，而同年的進(jìn)口量為8095臺(tái)，為產(chǎn)量的4.5倍。高性能數(shù)控機(jī)床國(guó)內(nèi)正開始研發(fā)，在展覽會(huì)上雖有較多展出，但要為用戶普遍接受，尚需進(jìn)一步攻克一些技術(shù)關(guān)鍵。而且中高檔機(jī)床所需之?dāng)?shù)控系統(tǒng)、功能部件、刀具等大都依靠進(jìn)口配套。

      海外發(fā)展數(shù)控機(jī)床的一些主要經(jīng)驗(yàn)

      各國(guó)人員素質(zhì)、科技水平、方針政策、戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)不同、發(fā)展速度不一，其經(jīng)驗(yàn)也不一。美、德、日三國(guó)，是當(dāng)今世界數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平最高、實(shí)力最強(qiáng)之國(guó)家。能自行成套、獨(dú)立研發(fā)，是能自主發(fā)展的一種類型。而瑞士、中國(guó)臺(tái)灣省，地小人少，但講究實(shí)效，主機(jī)設(shè)計(jì)、制造能力強(qiáng)，所需功能部件、數(shù)控系統(tǒng)、刀具等實(shí)行國(guó)際配套，機(jī)床各具鮮明特色，質(zhì)量過關(guān)，大量出口，占領(lǐng)美、歐、亞廣大市場(chǎng)，是第二種發(fā)展類型。

      美國(guó)——當(dāng)今世界引領(lǐng)數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展的國(guó)家。政府曾給予機(jī)床工業(yè)有形、無形的支持。有形的，如1986~1991年里根政府批準(zhǔn)的VRA協(xié)議（自我設(shè)限協(xié)議），限制日、德、瑞士、臺(tái)灣省機(jī)床進(jìn)口，扶植本國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展。無形的，如經(jīng)常通過國(guó)防部門，提出科研課題，提供大量資金，開發(fā)新技術(shù)，如1978年提出ICAM計(jì)劃，發(fā)展CIM。1986年提出國(guó)內(nèi)行動(dòng)計(jì)劃(DAP)，研制新一代控制系統(tǒng)(NGC)。美國(guó)通過經(jīng)濟(jì)手段、激勵(lì)機(jī)制、網(wǎng)羅世界人才，專家能人多。在步驟上，先結(jié)合汽車工業(yè)發(fā)展大批量生產(chǎn)自動(dòng)化，其高效自動(dòng)化機(jī)床、自動(dòng)線技術(shù)水平領(lǐng)先，主機(jī)設(shè)計(jì)、制造能力強(qiáng)。進(jìn)而結(jié)合飛機(jī)生產(chǎn)需要，開發(fā)出世界首臺(tái)數(shù)控機(jī)床、發(fā)展中小批多品種柔性生產(chǎn)自動(dòng)化。美國(guó)特別重視基本原理、基礎(chǔ)技術(shù)的科研工作，在技術(shù)上不斷創(chuàng)新，如1958年研制出第一臺(tái)加工中心、1962年開發(fā)出第一臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)MC、1993年提出數(shù)控系統(tǒng)開放性等。其高性能數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平最高。但較忽視應(yīng)用技術(shù)科研，數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量不斷下降，1978年為日本超過，大量進(jìn)口。90年代，Haas等公司崛起，研制生產(chǎn)先進(jìn)高效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的數(shù)控機(jī)床，如數(shù)控車床、加工中心等，產(chǎn)量又逐步上升。

      德國(guó)——當(dāng)今世界數(shù)控機(jī)床配套技術(shù)及元部件最先進(jìn)、最齊全的國(guó)家。政府也一貫重視機(jī)床工業(yè)的戰(zhàn)略性重要地位，在政策上、經(jīng)濟(jì)上、人力上給予扶植。德國(guó)也是首先發(fā)展大批量生產(chǎn)自動(dòng)化，后發(fā)展中小批柔性生產(chǎn)自動(dòng)化，主機(jī)的設(shè)計(jì)、制造能力特強(qiáng)。德國(guó)發(fā)展數(shù)控機(jī)床的指導(dǎo)思想是：針對(duì)整個(gè)機(jī)器制造業(yè)需求，全面提高生產(chǎn)效率，突出發(fā)展各種性能較高之?dāng)?shù)控機(jī)床。其結(jié)果是中型、大型和重型精密數(shù)控機(jī)床在世界上領(lǐng)先。在發(fā)展策略上、突出實(shí)用、可靠、先進(jìn)，做到穩(wěn)步前進(jìn)。一貫重視科研工作，基礎(chǔ)技術(shù)科研和應(yīng)用技術(shù)科研并重，特別重視新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)、新元件之開發(fā)創(chuàng)新。其產(chǎn)、學(xué)、研三結(jié)合體制在世界上最為完善。特別重視配套工作，其各種機(jī)、電、液、氣、光元件、直線導(dǎo)軌、主軸電機(jī)、數(shù)控系統(tǒng)和自動(dòng)化刀具，技術(shù)先進(jìn)，品種齊全，世界各國(guó)競(jìng)相選用。德國(guó)始終堅(jiān)持以人為本，重視培養(yǎng)各種人才，堅(jiān)持師徒相傳、定期培訓(xùn)，講究理論與經(jīng)驗(yàn)緊密結(jié)合。因而其總體人員素質(zhì)高、技術(shù)高超。經(jīng)營(yíng)上講求誠(chéng)信，信譽(yù)好，其機(jī)床出口，常居世界第一。

      日本——當(dāng)今世界上生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床最多的國(guó)家，政府通過規(guī)劃、法規(guī)對(duì)機(jī)床工業(yè)進(jìn)行了強(qiáng)有力的引導(dǎo)并給予了相應(yīng)的扶持，突出表現(xiàn)為在政府先后制訂的“機(jī)振法”、“機(jī)電法”和“機(jī)情法”中，不僅都把機(jī)床工業(yè)作為重點(diǎn)，而且提出了明確的發(fā)展目標(biāo)和方法、步驟，特別是在機(jī)電一體化理念的指導(dǎo)下全國(guó)齊心協(xié)力發(fā)展數(shù)控機(jī)床，從而后來居上，成為當(dāng)今所謂數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)王國(guó)并大量出口世界各地，可以說是政府強(qiáng)力引導(dǎo)和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)相結(jié)合成功振興其機(jī)床工業(yè)的范例。

      日本注意學(xué)習(xí)別人的長(zhǎng)處，在技術(shù)上和質(zhì)量管理上學(xué)美國(guó)，在人才培養(yǎng)和元部件配套上學(xué)習(xí)德國(guó)，同時(shí)特別重視應(yīng)用技術(shù)的科研工作，從而在數(shù)控機(jī)床的發(fā)展上善于仿創(chuàng)，甚至青出于藍(lán)。在發(fā)展策略上，還有兩個(gè)值得特別提出的成功之處：一是突出發(fā)展數(shù)控機(jī)床最核心的部分——數(shù)控系統(tǒng)，培育出占世界市場(chǎng)份額約50%的數(shù)控系統(tǒng)制造商Fanuc公司；二是首重發(fā)展量大面廣的中檔數(shù)控機(jī)床，以性能價(jià)格比在競(jìng)爭(zhēng)中取勝，進(jìn)而結(jié)合汽車工業(yè)等的需求發(fā)展高檔。

      瑞士——當(dāng)今世界上中小型精密數(shù)控機(jī)床技術(shù)上獨(dú)步世界之國(guó)家。突出特點(diǎn)有二：一是結(jié)合國(guó)情，將傳統(tǒng)精密制造技術(shù)與現(xiàn)代微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)二者緊密結(jié)合，而功能部件、數(shù)控系統(tǒng)，刀具等則實(shí)行國(guó)際配套，其中小型精密數(shù)控機(jī)床性能高、質(zhì)量?jī)?yōu)，無人能替代，二是重視人員素質(zhì)，技藝第一，師徒傳藝，專家和熟練技術(shù)工人多，且多懷絕技，在加工工藝、機(jī)床設(shè)計(jì)，制造上精益求精、結(jié)構(gòu)緊湊、小巧玲瓏，實(shí)用先進(jìn)，可靠穩(wěn)定，受世界各方用戶稱贊、歡迎。

      中國(guó)臺(tái)灣省——世界廉價(jià)實(shí)用數(shù)控機(jī)床、特別是加工中心的產(chǎn)量和出口量最多的地區(qū)。其突出之點(diǎn)有二：一為學(xué)習(xí)日本，洞悉世界市場(chǎng)需求，講究實(shí)效，發(fā)展性能較日本稍低、量大面廣之中檔數(shù)控機(jī)床，設(shè)計(jì)上避開專利、仿創(chuàng)結(jié)合；制造上廠際合作、高效專業(yè)化生產(chǎn)、廉價(jià)實(shí)用、特色鮮明。

      洋為中用、促我發(fā)展

      海外發(fā)展數(shù)控機(jī)床之經(jīng)驗(yàn)，十分寶貴，大致可歸納為：政府扶植與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)相結(jié)合；重視人才，切實(shí)提高總體素質(zhì)；打好技術(shù)基礎(chǔ)，主機(jī)設(shè)計(jì)、制造過硬；加強(qiáng)科研、不斷創(chuàng)新；講究實(shí)效，切實(shí)掌握技術(shù)關(guān)鍵；質(zhì)優(yōu)可靠，用戶滿意；配套成龍，批量生產(chǎn)；分工合作，競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)。

      洋為中用、促我發(fā)展。結(jié)合上述海外經(jīng)驗(yàn)，筆者對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，提出以下六項(xiàng)建議：

      深刻認(rèn)清數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)，上下達(dá)成共識(shí)，對(duì)立科學(xué)發(fā)展觀，制訂結(jié)合國(guó)情、切實(shí)可行的數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)近發(fā)展規(guī)劃。在思想上、組織上和技術(shù)上進(jìn)行革新，實(shí)現(xiàn)總體水平上的提高和重點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)上的突破。

      堅(jiān)持以人為本、人才第一。切實(shí)提高總體人員素質(zhì)，加速培養(yǎng)各種專家和熟練技術(shù)工人。定期培訓(xùn)，提高現(xiàn)有人員的能力和水平，建立“育人、選人、用人”激勵(lì)機(jī)制，并持之以恒。

      加強(qiáng)科研工作，基礎(chǔ)技術(shù)科研和應(yīng)用技術(shù)科研并重，在人力、物力、財(cái)力上予以加強(qiáng)，做到仿創(chuàng)結(jié)合、自主開發(fā)。

      加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床主機(jī)設(shè)計(jì)、制造能力建設(shè)與配套工作。企業(yè)、專業(yè)、行業(yè)、部門及用戶間加強(qiáng)合作。建立科研、設(shè)計(jì)、制造使用“鏈”，產(chǎn)學(xué)研合作“網(wǎng)”。互促發(fā)展。

      切實(shí)提高質(zhì)量可靠性、穩(wěn)定性、耐用性，建立原材料、零部件購(gòu)進(jìn)和產(chǎn)品加工裝配、試驗(yàn)、出廠嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)和周密制度，始終堅(jiān)持質(zhì)量第一，確保產(chǎn)品質(zhì)量100%合格。

      誠(chéng)信為用戶服務(wù)，針對(duì)不同用戶，做到個(gè)性化服務(wù)，細(xì)致周密，使用戶滿意。

      “他山之石，可以攻玉”，研究分析海外經(jīng)驗(yàn)，必將有助于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。