一、概述
    
        機床工具行業是關係國民經濟和國防安全的戰略性基礎行業。機床是裝備製造業智（zhì）能製造的工作（zuò）母機，沒有機（jī）床的智能化，就無法實現裝備（bèi）製造業的智（zhì）能製造。加（jiā）快（kuài）發展智能機床，是實施《中（zhōng）國製造2025》打造製造強國的關鍵和基礎。
 
        智能機床是（shì）具有自感知、自決（jué）策、自診斷（duàn）、自調節、自適應和即時網絡通訊功能的高技術（shù）機床，它是先進製造（zào）技術（shù）、信（xìn）息技術和智（zhì）能技術的集成與深度融合的產物。智能機床是數控（kòng）機床發展的高級形（xíng）態。目前，技術先進國家（jiā）在機床監控（kòng）、測量、補償、診斷、加工優化等智能化技術（shù）的突破，為智（zhì）能機床的發（fā）展提供了技術基礎。隨著科技不斷創新，智能機床作為移動互聯網（wǎng）智能終端，將成為智能生產係統的關鍵加工設備。
 
        我國處（chù）於（yú）數控機床的發展階段，在高速、高精、多軸聯動控製、多通道複合加工、網絡通訊等數控技術與國際先進（jìn）水平比較存在一定差距。目前，我國數控機床的智能化技（jì）術尚處於起步階段，我國現階段生產的絕（jué）大部分數（shù）控（kòng）機床還不具備智能化功能。近年來，經過行業科研（yán）攻關，某（mǒu）些智能化技術開始試驗和應（yīng）用，並取得積極成果（guǒ）。

    
        二、格局（jú）悄然演變
   
        1.國產高檔數控係統（tǒng）在智能化功能（néng）的研發上取得可喜進展
 
        華中數控、廣州數控、大連光洋、沈陽高精和航天數（shù）控等5家數控係統企業在（zài）04專項的支持下，自主研發高檔數控係統（tǒng）關鍵技術。經過多年努力，5家企業均（jun1）攻克了數控係統軟硬（yìng）件平台（tái）、高速高精、多軸聯動、總線技術、納米插（chā）補等一（yī）批高檔數控（kòng）係統關鍵技術，研製出全數字總線式高（gāo）檔（dàng）數控係（xì）統產品，實現（xiàn）從模擬接口、脈衝接口到全數字總線控製、高速高精（jīng）的技術跨越。智能化技術主要涉及：空間（jiān）誤差補償、熱補償、振動補償、多軸控製、RTCP編程、多通道同步控製、虛軸插補（bǔ）、電子齒輪箱、平滑處理、鏡像功能、加加速度控製（zhì）、刀具智能管理、設備智能維護、遠程監控與診斷、加工參數優化、智能生產管理技術等。我國數控係統企業（yè）聯合研製的自主知識產權的NCUC-Bus現場總線技術，已獲批了5項國家（jiā）標準（zhǔn），並獲（huò）得省部級發（fā）明一等獎。以華中數控為例，公司（sī）組織了400多人的研發團隊，經過6年多的（de）艱苦（kǔ）奮戰（zhàn），終於攻克了高速高精控製（zhì）技術、多軸多通道技術、五（wǔ）軸聯動技術等一批關（guān）鍵技術（shù），在平台化（huà）、網絡化、智能化等（děng）技術方麵形成了自身的特色和亮點。
 
        沈陽機床集團通過與上海同濟大學（xué）合作組建自己的研究院，從底層技術源代碼算法做起，曆時5年，投入近12億多元巨資，研（yán）製成功i5數控係統，建立了iSESOL雲（yún）平台，形成了（le）基於iSESOL雲平台的智能機床互聯網應用框架。i5數控（kòng）係統實現了操作、編程、維護和管理的數字智能製造控製，管理智能化工具（jù）可以（yǐ）提供車間（jiān）級的生產管（guǎn）理信息，能夠實時收（shōu）集機床信息，掌握設備狀態，進行設備效率分析、成本分析、工單計劃、生產趨勢分析（xī）等管理，具有通過（guò）手機終端訪問車間管理功（gōng）能。沈陽機床集（jí）團通過充分利（lì）用的市（shì）場優勢和i5數控係統的技術創新，支撐了商業模式的創新（xīn），帶動了i5數控係統產業化。
 
        2.數控機床主（zhǔ）機的智能化進程加快
 
        一批數控機床主機製造企業通過科（kē）技攻（gōng）關，在主機上集成應用智能化技術，提高了數控機床的使用性能。主要智能化功能有：主軸監控和溫度補償、運動部件（jiàn）的位置（zhì）補償和熱補償（cháng）、加工件在機精度檢測和補償（cháng）、刀具磨損和破損在機監控、防（fáng）碰撞功能；同時開發智能化應用軟件，應用於自動編程、仿真、加工參（cān）數優化、自適應控製等取得進展。
 
        如沈機（jī）集團昆（kūn）明機（jī）床股份公（gōng）司（sī）開發的（de）TGK46100高精度坐標鏜床采用溫（wēn）度傳感器（qì）、溫度（dù）模塊等，通過數（shù）控（kòng）係統實時監控主軸係統的發熱變形和熱補償（cháng），其五軸聯動機型具有反向間隙補償、螺距補償和體積補償功能。
 
        秦川機床工具集團最新開發的數控蝸杆砂輪磨齒機采用高精度同步控（kòng）製技術和（hé）電（diàn）子齒輪（lún）箱等，整機操作可實（shí）現自動（dòng）裝卡、自動對刀、自動磨削及修正砂輪自動控製，機床配置了壓力、振動、位置（zhì）、溫度傳感器實時監控機床狀態，提供的智能磨削軟件提高了機（jī）床磨削性（xìng）能，方便用戶使用。
 
        機床行（háng）業最新開發的高精度單向（xiàng）走絲線切（qiē）割機床，配置了六軸數控係統及無電解智能電源、自動穿絲及（jí）恒張力機構、溫度補償裝置、電火花線切割加工工藝數據庫等。
機床行業最新開發的五軸數控工具磨床（chuáng），配置專（zhuān）用數控係統和工具磨削專用軟件，具有複雜型麵加工數學（xué）建模和（hé）自動編程、工件和砂輪在線檢測、磨削尺寸補償、砂輪修正補償、磨削工藝及工藝參數優化等智能化功能，提升了整機智能化（huà）水平。
 
        3.具有一定（dìng）智能功能的國（guó）產高檔數控機床（chuáng）示範應用效果明顯
 
        如由武漢華中數控股份有（yǒu）限公司、東莞勁勝精密組（zǔ）件股份有限公司等企業（yè）共（gòng）同建設的東莞勁勝移動終端智能製造示範車間，實現了全國產、自主化的智能製造，被（bèi）選為全國智能（néng）製造試點（diǎn）示範交流會的唯一示範現場。整個項目曆時一年建設，目（mù）前已建成（chéng）擁有10條自動化鑽攻生產線的智能（néng）車（chē）間，智能車間包括180台配置華（huá）中數（shù）控HNC-818AM係統的國產（chǎn）高速高精鑽攻中心、81台國（guó）產華數機器人、30台（tái）RGV、10台AGV小車、1套全自（zì）動（dòng）配料檢測（cè）係統。同時搭載（zǎi）全國（guó）產化（huà）的工業軟件係統，包括華中（zhōng）數控新一代雲數控係統平台、CAPP、APS高級排程係統（tǒng）、MES生產管理係統、三維虛擬仿真係統等。該車（chē）間應用華中數控係統和（hé）國產機床，具備智能管理（lǐ）、智能調試、智能補償、智（zhì）能加工、健康保障、網絡銷售平（píng）台、租賃服務、雲端工廠等功能。同時，武漢華中數控股份有限公司在（zài）武漢（hàn）建立了（le）“數控加（jiā）工大數據中心”，可通過無線網絡對（duì）用（yòng）戶車間生產線相關數據實現遠程監控、加工優（yōu）化、健（jiàn）康診斷等智能化功能，提升了為（wéi）用（yòng）戶（hù）服務的水平。
 
        大連光洋（yáng）科技工程有限公司與北京動力機械研究所（航天科工集團3院31所）合作，致力於采用04專項在數控係統、伺服驅動及電機等方麵以及立式五軸加工中心等方（fāng）麵（miàn）取得成果的應用推廣，結合航天複雜、核（hé）心零部件的工藝製造需（xū）求開展了深入合作。2013年8月（yuè），在大連光洋科技工程有限公（gōng）司向北京動力機械研究（jiū）所交付了2台不同規格的（de）高（gāo）速高精度五（wǔ）軸（zhóu）立式加（jiā）工中心。至今，這（zhè）兩台承載04專項多（duō）項成果的五軸機（jī）床已經完成（chéng）了多個批次、多個品種的（de）航（háng）發關鍵零部件的加工，支持了北京動（dòng）力機械研究所（suǒ）的軍工生產任務。在（zài）成功應用示（shì）範作用下，北京動力機械研究所推廣10多台大連（lián）光洋（yáng）科技工程有限公司立式五軸加工（gōng）中心。大連光（guāng）洋（yáng）科技（jì）工程有（yǒu）限公司先後與哈爾濱東安發動機、貴州（zhōu）黎陽航空發動機、湖南（nán）株洲南方動力等軍工（gōng）企業簽訂合同，進一步擴大專項成果在航空航天中的應用示範。
 
        4.國內（nèi）首個智能製造裝備項目通過驗收
 
        由雲南CY集團（tuán）有（yǒu）限（xiàn）公司（sī）承擔的工（gōng）信部首個“智能製造裝備項目”——《高檔數控車床製造數字化（huà）車間的研製與示範應用（yòng）》於2016年8月通過驗收。該項目建設期3年，總投（tóu）資3.5億元，由生產線（xiàn）內加工（gōng）和（hé）生產線外加工兩部分組成，生產線內加工主要承擔零（líng）件（jiàn）的精加工，生產線外（wài）加工主要承擔零件的部（bù）分半精加工及上線（xiàn）前工藝驗（yàn）證。項目由91台套設備（bèi）組成，實現混流柔（róu）性製造、自（zì）動上下料、產品自動識別和跟蹤、在線自動檢測、產品流向智能控製（zhì）、智能故障診斷、加工（gōng）參數優化、生產過程實時監控和管理（lǐ）信息化。該項目關鍵（jiàn）設備數控化率100%，生產效率由（yóu）月產100台提高到300台，生（shēng）產線（xiàn）人員減少57.5%，能耗降低38.4%，零件關鍵工序交驗合格率由64%提高到96%，零件製造精度和穩定性顯（xiǎn）著（zhe）提高，項目（mù）實施取得明顯經濟效益（yì）。該（gāi）項目是（shì）近年來機（jī）床（chuáng）行業應用智能生（shēng）產線製造機床的首例（lì），具有示範意義。
 
        5.“數控機床互聯通訊協（xié）議標準與試驗驗證”項目啟動
 
        隨著“中（zhōng）國製造2025”發展戰略的推（tuī）進，數控係統、數控機床及相關數字化裝備將得到大（dà）力發展。數控（kòng）機床的智能化（huà）升級，智能製造標準（zhǔn）在整個戰（zhàn）略中起著至關重要的基礎性作用，而這一切都依賴於數控機床裝備的互聯互通。實現數（shù）控機床的互聯互通，相關的協（xié）議標準是決（jué）定性要素。智能製造，標準先行，要實現機床的智能化，首先要解決好數控機床（chuáng）之間的互聯互通及（jí）保障信息（xī）安全前提下的信息（xī）協（xié）同共享的標準問題。在中國機床工具工業（yè）協會的組織下，列入工信部智能標準製訂計（jì）劃的“數控機床互聯通訊協議標準（zhǔn）與試驗驗（yàn）證”項目已經按計劃開展有效工作。 

       
  
        三（sān）、機床協會推進“智能製造”的主（zhǔ）要工作
  
                                     

        1．編製“十三五規劃”指導性文件——《中國機床工（gōng）具2020》，其中“智能製造”被列為“十三五”數控機（jī）床技（jì）術發展（zhǎn）的重要方向，並提出數（shù）控機床智能化發展任務和（hé）重點研發內容。
 
        2.貫徹國家《智能製（zhì）造發（fā）展規劃2016-2020》。機床協會組（zǔ）織行業重點企業積極承擔國家智（zhì）能製造新模（mó）式示範項目，積極參與國家智（zhì）能製造標準製定工作。機床（chuáng）協會及時派出專家，參與工信部組織的“智能製造”項目論證工作，反映機床行業智能製造的緊迫需（xū）求。目前機床行業有：沈陽機床集團公司、濟南二機床集團公司、秦川機（jī）床工具集團公司、大連機床集團公司、華中數控股份（fèn）有限公司、大連光洋（yáng）科技工程有限公司、四（sì）川普什寧江機床有限公司（sī）、寧波（bō）海天（tiān）精工有限公司等20多家企業承擔國家智能製造新模式示範（fàn）項目（mù）和國家智能製（zhì）造標準製（zhì）訂項目（mù）。其中濟南二機床集團（tuán）公司與德國博世集團聯合承擔中德智能製造示範項目——智能生（shēng）產排產係統，借鑒德（dé）國先進（jìn）的工業自動化技術（shù），對提升國內（nèi）機床行業乃至（zhì）離散型製（zhì）造行（háng）業（yè）的智能製造水平具有示範帶動作用。
 
        3.積極推廣國產高檔數控機床應用工（gōng）作。通過與軍工（gōng）製造（zào）企業建立長效合作機製，舉（jǔ）辦國際機床展覽會（huì）展示（shì）成果，運（yùn）用軍工生產進口機床國（guó）產化審查，建立國產高檔數控機床推廣（guǎng）目錄，加強機床廠與用戶交流等手段，推動高檔數（shù）控機床預研和（hé）製造，積極推廣國產高檔數控機床應用（yòng），推動軍工領域製造（zào）裝備國產化，促進軍工裝備自主、安全、可控，為我國國（guó）防建設現代化作出貢獻。
 
        4.由中國機床工具工業協（xié）會牽頭組織成立（lì）“數控機床互聯通訊協議標準聯盟”，該聯盟由武漢華中數控股份有限公司、沈機（上海）智能係統研發設計有限公司、廣州數控設備有限公司、沈陽高精數控智能技術股份有限公司、大連（lián）科德數控股份有限公司、天津市泰森數控科技有限（xiàn）公司、大連（lián）機床集（jí）團（tuán）有（yǒu）限公司、四川普什寧江機床有限公司、北（běi）京北一機床股份有限（xiàn）公司、武漢華（huá）工激光工程有限責任公司、華中科（kē）技大學、北京航空航天大學、北京蘭光（guāng）創新科技有限公司等企事業單位組成，首屆聯盟理事長由機床協（xié）會擔（dān）任，副理事長由華中數控股份有限公司擔任，聯盟下設工作組，開始啟動“數控機床互聯通訊協議標準與試驗驗證”項目工作，取得（dé）可喜進（jìn）展。
   

  
        四、機（jī）床行業“智能製造（zào）”發展與展望
    
       “智能製造（zào）”是國家戰略——“中國製造2025”確定的重點工程之一，“數控機床和智能機器人”是“中國製造2025”確定的發展戰略（luè）重點領域。“智能製造”是基於新一代信息通訊技術（shù）與現代（dài）製（zhì）造技術融合的新型（xíng）製造模式，是新一輪產業變革的核（hé）心驅動力，是“中國製造2025”確（què）定的搶占未來製高點的主攻方向。在國家“863”、“04專項”、“智（zhì）能製造”等科技專項支持下，機床行業（yè）要有計劃地開展“智能機床技術及智能製造係統研究”，推動“智能製（zhì）造”模式（shì）的應用。
 
       1.數控係統（tǒng）智能（néng）化技術研究（jiū）
 
       —開放式智能化數（shù）控係統的研製，具體（tǐ）包括支持溫度、振動、RFID等傳感器介（jiè）入的（de）物（wù）聯網平台，基於高級語言的智能化數控係統解釋（shì）器等。       
       —基於開放式智能（néng）化數控係統智能加（jiā）工技術的創新研究，包括熱誤差補償、進給率自適應、故障診斷等技術的研究。
       —開發有關應用軟件如優化編程及仿真技術，研製開放式應用軟件平台，支持第三方（fāng）管理軟件（jiàn），如能效（xiào），能量管理的嵌入、優化加工程序，提高機床加工（gōng）效能。
       —智能傳感器和智能功能部件的研發。
 
      2.數（shù）控機床智能化及智能機床開（kāi）發
 
      數控機床適應高效高精加工、生產係統信息集成和智能控製需求，開發在線（xiàn）智能檢測（cè）技術、機（jī）床智（zhì）能診斷和智能維護技術、基於智能製造技（jì）術的加工優化技術、根據加工數據調整自身的應用模式和工作模式的自適應技術等，以及基於工業互（hù）聯網和大數據的遠程通訊功能和服務能力，開發智能金屬（shǔ）切（qiē）削機床和智能化成形裝備（bèi）。
 
      3.“智能製（zhì）造”模式的研究和應（yīng）用
   
      開展製造網絡化（huà）、數字化車間與智（zhì）能製造係統的智（zhì）能製造模式研究和應用。采用CAD-CAPP-CAM等數字（zì）化技術（shù）和網絡通訊技術，實現產品和製造信息能夠貫穿製（zhì）造、管理、質量（liàng）全過程，實現產品全生命周期管理（lǐ）（PLM）；建立製造執行係統（MES），實現（xiàn）計（jì）劃、排產、生產、檢驗全過程閉環管理；建立數據采集係統，能充（chōng）分采（cǎi）集製（zhì）造進度、質量檢驗、設備（bèi）狀態的生產現場信息；建立工業互聯網，不同裝備之間實現互聯互通和有效集成；企業資源計劃管理係統（ERP）安全運行（háng），其（qí）中供應鏈（liàn）管理模塊能夠實現采購、外協、物流的管理與優化。利用（yòng）雲計算、大數據等新一代信息技術，實現經營、管理和決策的智能（néng）優化等。
   
     綜上所（suǒ）述，“智能製造”作為中國製（zhì）造（zào）業發展戰略的重（chóng）點方向（xiàng），在國家產（chǎn）業政策支持、新技術革命推動和市場需求牽引等綜合作用下，機床行業（yè）的“智能製造（zào）”將步入加速成長期。“智能製造”的發展將對傳統製造體係帶來猛烈衝擊，推動產業格局發（fā）生深刻變（biàn）革，如推動製（zhì）造業由批量化生產向個（gè）性化定製生產趨勢發展；由集中生產向網絡化異地協同生產趨勢發展；由傳統製造企業向跨業（yè）融合企業趨勢轉變。價值鏈重點環節發生轉移，掌握（wò）核心技術的企業將發揮主導作用。在我（wǒ）國經濟新常態下，機床工（gōng）具行業麵臨（lín）市場需求升級的緊迫需求，經過新技（jì）術（shù）革命的洗禮，機床行業企業的經營模式（shì）將逐步轉變，從（cóng）單純提供（gòng）“硬件”向同時提供“硬件和軟件（jiàn）”轉變，從提供“單機”向提供“係統解決方案”轉變，從“以質（zhì）取勝”向“以智取勝”轉變，“軟硬（yìng）兼施，以（yǐ）智取勝”將成為企業競（jìng）爭（zhēng）的製勝之道。
 
     “數控機床—數控機床智能化—智能機床—智能製造車間（jiān）—智（zhì）能製造工廠—智能製造大（dà）係統”的技術發展進程，為機床行業展（zhǎn）示了美好的發展前景。毋庸置疑，“智能機床”將成為智能製造體係（xì）中的核心裝（zhuāng）備，加快發展“智能機床”，是實施《中國製造2025》打造製造強國的首要任務。