一、概述
    
        機床工具行業是關係國民經濟和國防安全的戰略（luè）性（xìng）基礎行業。機床是裝備製（zhì）造業智（zhì）能製造的（de）工作母機（jī），沒有機床的智能化，就無法實現裝備製造業的智能製造。加快（kuài）發展智能機床，是實施《中國（guó）製造2025》打造製造強國的關鍵和（hé）基礎。
 
        智能機床是具有自感知、自決策、自（zì）診斷、自調（diào）節、自（zì）適應和即時網絡通訊功能的高技術機床，它是先進製造技術、信（xìn）息技術和智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（de）高級形態。目前，技術先進國家在機床（chuáng）監控、測量、補償、診斷、加工（gōng）優化等智能化（huà）技術（shù）的突破，為智能機床的發展提供了技術基礎。隨著科技不斷創新，智能機床作為移動互聯網智能終端，將成為智能生產係（xì）統的關鍵加（jiā）工設備。
 
        我國處於數（shù）控機床的發展階段（duàn），在高（gāo）速、高精、多軸聯動控製、多通道複合加工、網絡通訊等數控技（jì）術（shù）與國際（jì）先進水平比較存在（zài）一定差距。目前，我國數控機（jī）床的智能化技術尚（shàng）處於起步階段，我國現階段生產的絕大部分數控機床還不具備智能化功能。近（jìn）年來，經過行業科研攻關，某些智能化技術開始試驗和應用，並取得積（jī）極成果（guǒ）。

    
        二、格局（jú）悄然演（yǎn）變
   
        1.國（guó）產高檔數控係統在智能化功能的研（yán）發上取得可喜進展
 
        華（huá）中數控、廣州數控、大連光洋（yáng）、沈陽高精和航天（tiān）數控等5家數控係統企業在04專項的（de）支持下，自主研發高檔數控係（xì）統關鍵技術。經過多年努力，5家企業均攻（gōng）克了數（shù）控係統軟（ruǎn）硬件平台、高速高精、多軸聯動（dòng）、總線技術、納米插補等一批高檔數控係統關（guān）鍵技術，研製出全數字（zì）總線式高檔數控係統產品，實現從模擬接口、脈衝接口到全數字總線控製（zhì）、高速高精的技術（shù）跨越。智能化技術（shù）主要涉及：空間誤差補償、熱補（bǔ）償、振動補償、多軸控製、RTCP編（biān）程、多通道同步控製、虛軸插補、電子齒輪箱、平（píng）滑處（chù）理、鏡像功能、加加速度控製、刀具智（zhì）能管理、設備智能維護、遠程監控與診斷、加工參數優化、智能（néng）生產管理（lǐ）技術等。我國數控（kòng）係統企業聯合研製的自主知識產（chǎn）權（quán）的NCUC-Bus現場總線技術，已（yǐ）獲批了（le）5項國家標準，並獲得省部級發明一等（děng）獎。以華中數控（kòng）為例，公司組織了400多人的研發團隊，經（jīng）過6年（nián）多的艱苦奮戰，終於攻克了高速高精控製技術、多軸多通道技術、五軸聯動技術等一批關（guān）鍵技術，在平（píng）台化、網絡化、智能（néng）化等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（dà）學合作組建自己的研究院，從底層技術源代碼算法做（zuò）起，曆時5年（nián），投入近12億多元巨（jù）資（zī），研製成功i5數控係統，建立了iSESOL雲平台，形成（chéng）了基於iSESOL雲平台（tái）的智能機床互聯網應用框架。i5數控係統實現了操作（zuò）、編（biān）程、維護和管理的數（shù）字智能製造控製，管理智能化工具可以提供車間級的生產管理信息，能夠實時收集機床信息（xī），掌握設備（bèi）狀態，進（jìn）行設備效率分析、成本分析、工單計劃（huá）、生產趨勢分析等管理，具有通過手機終端訪問車間管理功能。沈陽機床集團通過充分利用的市（shì）場優（yōu）勢和i5數控係統的技術創新，支撐了商業模式的創新，帶動了i5數控係統產業（yè）化。
 
        2.數控（kòng）機床主（zhǔ）機的智能化進程（chéng）加快
 
        一（yī）批數控機床主機製造企業通過（guò）科（kē）技攻關，在主機上集成應用智能化技術，提高了數（shù）控（kòng）機床的使用性能。主要（yào）智能化功能有：主軸監控和溫度補償、運動部件的位置補（bǔ）償和熱補償、加（jiā）工件在機（jī）精度檢測（cè）和補（bǔ）償、刀具（jù）磨損（sǔn）和（hé）破（pò）損在機監控、防碰撞功能；同（tóng）時開發智能化應用軟件，應用於自動編程、仿真、加工參數優化、自適應控製等取得進展。
 
        如沈機集團昆明機床股份公司開發的TGK46100高精度坐標鏜床采用溫度傳感器、溫度模（mó）塊（kuài）等，通過數控係統（tǒng）實時監控主軸係統的發熱變形和熱（rè）補償，其五（wǔ）軸聯動（dòng）機型具有反向（xiàng）間隙補償、螺距補償和體積補償功（gōng）能。
 
        秦川機床工具集團最新（xīn）開發的數控蝸（wō）杆砂輪磨齒機采用高（gāo）精度同步控製技術和電（diàn）子齒輪箱等，整機操（cāo）作可實現自（zì）動裝卡、自動對刀、自動磨削及修正砂輪自動控製，機床配（pèi）置了壓力（lì）、振動、位置、溫度傳感（gǎn）器實時監控（kòng）機床狀（zhuàng）態，提供的智能磨削軟件（jiàn）提高了機床磨削性能，方便（biàn）用（yòng）戶使用。
 
        機床行業最新開發的高精度單向走絲（sī）線切割機床，配置了六軸數控係統及無電解智能電源（yuán）、自動（dòng）穿絲及恒張力機構、溫度補償裝（zhuāng）置（zhì）、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，配置（zhì）專用（yòng）數控係統和工具磨削專用（yòng）軟件，具有複雜型麵加工數（shù）學（xué）建模和自動編程（chéng）、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（gōng）能，提升了（le）整機智能化水平。
 
        3.具有一定智能功能的國產高檔（dàng）數控機床示範應用效果明顯（xiǎn）
 
        如由武漢華（huá）中數控股（gǔ）份有限公司、東莞勁勝精（jīng）密（mì）組件股份有限公司等企業共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（chǎn）、自主化的智能製造，被選為全（quán）國智能製造試點示範交流會的唯一示範現場。整個項目曆時一年建設，目前已建成擁有10條自動化鑽攻生產線的智能車間，智能車間包括180台配置華中數（shù）控HNC-818AM係統（tǒng）的（de）國產高速高精鑽攻中心、81台國產華數機器人（rén）、30台RGV、10台AGV小車、1套全自動配料檢測係統。同時搭載全國產化的工業軟件係統，包括華中數控新一代雲數控係統平台、CAPP、APS高（gāo）級（jí）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（xì）統（tǒng）和國產機床，具備（bèi）智能管理、智能（néng）調試、智能（néng）補償、智能加工、健康保障、網絡銷售平台、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武（wǔ）漢建立了“數控加工大數據中心”，可通過無線網絡對用戶車間（jiān）生產線（xiàn）相關數據實現遠程監控、加（jiā）工優化、健康診斷（duàn）等智能化功能，提升了（le）為用戶服務的水平。
 
        大連光洋科技工程有限公司與北（běi）京動力機械研究所（航天科工集團3院31所（suǒ））合作（zuò），致力於（yú）采用04專項在數控係統、伺服驅動及電機等方（fāng）麵以及立式五軸（zhóu）加工中心等方（fāng）麵取得成（chéng）果的應用推廣，結合航天複雜（zá）、核心零部件的工藝製造需求開展了深入合作。2013年8月（yuè），在大連光洋科技工程有限公司向（xiàng）北京動力機械研究所交付了2台不同規格的高（gāo）速高精度五軸立式加工中心。至今，這兩台承載04專項多項成果的五軸機床已經完成了多個批次、多個品（pǐn）種的航發關鍵零部件（jiàn）的（de）加工，支持了北京動力（lì）機械研究所的軍（jun1）工生產（chǎn）任務。在成（chéng）功應用（yòng）示範作用下，北京動力機械研究所推廣10多台大連光洋科技工（gōng）程（chéng）有限公司立式五軸（zhóu）加工中心。大連光洋科技工程有（yǒu）限公司先後（hòu）與（yǔ）哈爾濱東安發動機、貴州黎陽航空發（fā）動機（jī）、湖南（nán）株洲南（nán）方動力等軍（jun1）工企業簽訂合同，進一步擴大專（zhuān）項成果在（zài）航空航天中（zhōng）的應（yīng）用示範。
 
        4.國內首個智能製（zhì）造裝（zhuāng）備項（xiàng）目通過驗收
 
        由雲南CY集團（tuán）有限公司承擔的（de）工信部首個“智能製（zhì）造裝備項目”——《高檔數控車床製造（zào）數字化車間的研製（zhì）與示範應用》於（yú）2016年8月通過驗收。該項目建設期3年，總投資3.5億元，由生產線內加（jiā）工和生產線外加工兩部（bù）分組成，生產線內（nèi）加工主要承擔零件（jiàn）的精加工，生（shēng）產線外加工主要承擔零件的部分半精加工及上線前工（gōng）藝驗證。項目由91台套設（shè）備組（zǔ）成，實現混流柔性製造（zào）、自（zì）動上下料（liào）、產品自動識別和（hé）跟蹤、在線自動檢測、產品流向智能控製、智能故（gù）障診斷、加工參數優化、生產過程實時監控和管理信息化。該項（xiàng）目關鍵設備數控化率100%，生產效率由月產100台提高到300台，生（shēng）產線人員減（jiǎn）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（jiàn）製造精度和穩定性顯著提高，項目實施取得明顯經濟效益。該項目是近年來（lái）機（jī）床行業應用智能生產線製造機床的首例，具有示範（fàn）意義。
 
        5.“數控機床互聯通訊協議標（biāo）準與試驗驗證”項目啟動（dòng）
 
        隨著“中國製造2025”發展戰略的（de）推進，數控係統、數控機床及相（xiàng）關數字化裝（zhuāng）備將得到大力發展。數控（kòng）機床的（de）智能化升級，智（zhì）能製造標準在整個戰略中起著至關重要的基礎性作用，而這一（yī）切都依賴於數控機床（chuáng）裝備的互（hù）聯互通。實現數控機床的互聯互通，相關的協議標準是決定性要素（sù）。智（zhì）能製造，標準先行，要（yào）實現（xiàn）機床的智能化，首先要解決好數控機床之間的互聯互通及保障信息安全前（qián）提下的信息協同（tóng）共（gòng）享的標準問題（tí）。在中國機床工具工（gōng）業協會（huì）的組織下，列（liè）入工信部智能標準（zhǔn）製訂計劃的“數控機床（chuáng）互聯通（tōng）訊協議標準與試驗驗證”項目已經按計劃開（kāi）展有效工作。 

       
  
        三、機床協會推進（jìn）“智（zhì）能製造”的主要工作
  
                                     

        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（shí）三五”數控機床技術發展的重要方向（xiàng），並提出數控機床智能化發展任務（wù）和重點研發（fā）內容。
 
        2.貫徹國家《智能製造發展規劃2016-2020》。機床協會組織行業重（chóng）點企業積極承擔國家智能製造新模式示範項目，積極參與國家智能製造標準製定工作。機床協會及時派出專家，參與工信部組織的“智能製造（zào）”項（xiàng）目論（lùn）證工作，反映機（jī）床行業智能製造的緊迫需求。目前機床行業有：沈（shěn）陽機床集（jí）團公司（sī）、濟南二機床集（jí）團公司、秦川機床工具集團（tuán）公司、大連（lián）機（jī）床集團公（gōng）司、華中數控股份有限公司、大連光洋科（kē）技工程有限公司、四川普什寧江機床有限公司（sī）、寧波海（hǎi）天精工有限公司等20多家企業承擔國家智能製（zhì）造新模式示範（fàn）項目和國家智能（néng）製造標準製訂項目。其中濟南二機床集團公司與德國博世集團聯（lián）合承擔中德智能製造（zào）示範項目（mù）——智能生產排產係統（tǒng），借鑒德國先進的工業自動化技術，對提升國內機（jī）床（chuáng）行（háng）業乃至離散型製造行（háng）業的智能（néng）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（chuáng）應用工（gōng）作。通過與軍（jun1）工製造企業建立長效合作機製，舉辦（bàn）國際（jì）機床展覽會展示（shì）成果，運用軍工生產進口機床國產化（huà）審查，建立國產（chǎn）高檔數控機床推廣目（mù）錄，加強機床廠與用（yòng）戶交流等手段，推動高檔數控機床預研和製造，積極推廣國產高檔數控機床（chuáng）應用，推動軍工領域製造裝備國產化，促進軍工裝備自主（zhǔ）、安全（quán）、可控，為我國國防建設（shè）現代化（huà）作（zuò）出貢獻。
 
        4.由中國機床工具（jù）工業協（xié）會牽頭組織成立“數（shù）控機床（chuáng）互聯通訊（xùn）協議標準聯盟（méng）”，該聯（lián）盟（méng）由武漢華中（zhōng）數控股份有限公（gōng）司（sī）、沈機（上海）智能係統研發（fā）設計（jì）有限公司、廣州數控設備有限公司、沈陽（yáng）高精數控（kòng）智能技術（shù）股份（fèn）有限公（gōng）司、大連科德數控股份有（yǒu）限公司、天津市泰森數控科技有限公司、大連機（jī）床集團有限公司（sī）、四（sì）川普什寧江機床有限（xiàn）公司（sī）、北京北一機床（chuáng）股份有限公（gōng）司（sī）、武漢華工激光工程有限（xiàn）責任（rèn）公司、華中科技大學、北京航空航天（tiān）大學、北京蘭光創新科技有限公司（sī）等企事業單位組成，首（shǒu）屆（jiè）聯盟（méng）理（lǐ）事（shì）長由機床協（xié）會擔任，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（zhǔn）與試驗驗證”項目工作（zuò），取得可喜（xǐ）進展。
   

  
        四、機床行業“智能製造”發展與展望
    
       “智能（néng）製造”是國家戰（zhàn）略——“中國製造2025”確定的重點工程之一，“數控機床（chuáng）和智能機器人”是“中國製（zhì）造2025”確定的發展戰略重點領域。“智（zhì）能製造”是基於（yú）新一代信息通訊技術與現代製造技術融合的新型製造模式，是（shì）新一輪產業變（biàn）革的核心驅動力，是“中國製造2025”確定的搶占未來製高點的主攻方向。在國家“863”、“04專項”、“智能製造”等科技專項支持下，機床行業要有計劃（huá）地開展“智能（néng）機床技術及智能製造係統研究”，推（tuī）動“智能製造”模式的應用。
 
       1.數控係統智（zhì）能化技術（shù）研究
 
       —開放式智能化數控係統的研製，具體包括支持溫度、振動、RFID等傳感器（qì）介入的物聯網平（píng）台，基於高級語（yǔ）言的智能化數控（kòng）係統解釋器等。       
       —基於開放式智能化數控係統智能加（jiā）工技（jì）術的（de）創新研究（jiū），包括熱（rè）誤差補償、進給率自適應、故障（zhàng）診斷（duàn）等技術（shù）的研究。
       —開發（fā）有關應用（yòng）軟件如優化編程及仿真技術，研製開放（fàng）式應用軟件平台，支持第三方管理軟件（jiàn），如（rú）能效，能量管理的嵌入、優化加工程序，提高機床加工效能（néng）。
       —智能（néng）傳（chuán）感（gǎn）器（qì）和智能功能部件的研發。
 
      2.數控機床智能（néng）化及智能機床開發
 
      數控（kòng）機床適應高效（xiào）高精加工、生產係統（tǒng）信息集成和智能控製需求，開發在線（xiàn）智能（néng）檢測技術、機（jī）床智能診斷（duàn）和智（zhì）能維護（hù）技術、基於（yú）智能製造（zào）技術的加工優化技術、根據加工（gōng）數據調整自身的應用模式和（hé）工作（zuò）模式的自適應技術等，以及基（jī）於工業互聯網和大數據的遠程通訊功能（néng）和服務能力，開發（fā）智能金屬切削機床和智能化成形裝備。
 
      3.“智能（néng）製造（zào）”模（mó）式的研究和應用
   
      開展製造網絡化、數字化（huà）車間與智能製造係統的智能製造模式研究和應用。采用（yòng）CAD-CAPP-CAM等數字化技（jì）術和網絡通訊技術，實現產品和（hé）製造信息能夠貫穿製造、管理、質（zhì）量全（quán）過程，實現產品全生命周期管理（PLM）；建立製造執行係統（MES），實現計劃、排產、生產、檢驗全過程閉環管理；建立數據采集係統，能充分采集製造進（jìn）度、質量檢驗、設備狀態的生（shēng）產現場信息；建立工業互（hù）聯網，不同裝備之間實現互聯互（hù）通和有效集成；企業資源計劃管理（lǐ）係統（ERP）安全（quán）運行，其（qí）中供應鏈管理模（mó）塊能夠（gòu）實現采購、外協、物流的管理與（yǔ）優化。利用雲（yún）計算、大數據等新一代信息技術，實現經營、管理和決（jué）策的（de）智能優化（huà）等。
   
     綜上所述，“智能製（zhì）造（zào）”作為中國製造業發展戰略的重點方（fāng）向，在國家產業政策支持、新技術革命（mìng）推（tuī）動和市場需求牽引等綜（zōng）合（hé）作用（yòng）下（xià），機床行業的“智能製造”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，推動產業格局發生深刻變革，如（rú）推（tuī）動製造業由批量化生產向個性化定製生產趨勢發展；由集中生產向網絡化異（yì）地協同生（shēng）產趨勢發展；由傳統製造企業向跨業融合企業趨勢轉變。價值鏈重點環節發生轉（zhuǎn）移，掌握核心技術的企業將發揮主（zhǔ）導作（zuò）用。在我國（guó）經濟新常態下（xià），機床工具行業麵臨市場（chǎng）需求（qiú）升級的緊迫（pò）需求（qiú），經過新技術革命的洗禮，機床行業企業的經營模式將逐步轉變，從單（dān）純提供（gòng）“硬件”向（xiàng）同時提供“硬件和（hé）軟件”轉（zhuǎn）變，從提供“單機”向提供“係統解決方案”轉變，從“以質取勝”向“以智取勝”轉變，“軟硬兼（jiān）施，以智（zhì）取勝”將成為企業競爭的製勝（shèng）之道。
 
     “數控機床—數控機床智能化—智能機床—智能製造車間（jiān）—智能製造工廠—智能製造大係統”的技術發展進程，為機（jī）床行業展示了美好的發展前景（jǐng）。毋庸置疑，“智能機床”將（jiāng）成為智能製造體係中（zhōng）的核心裝備，加快發展“智能機床”，是實施《中國製造2025》打造製造強國（guó）的（de）首（shǒu）要任務。