高档数控机床的发展趋势十篇

高档数控机床的发展趋势篇1

数控系统是数控机床装备的核心关键部件。特别是对于国防工业急需的高档数控机床，高档数控系统是决定机床装备的性能、功能、可靠性和成本的关键因素，而国外对我国至今仍封锁限制，成为制约我国高档数控机床发展的瓶颈。

21世纪将是我国国民经济持续稳定发展的黄金时期，国民经济建设的高速发展将进一步拉动数控机床的市场需求。预计2010年国内市场数控机床需求将达10万台以上，40％以上为中高档型，消费将达到60-70亿美元，将为国产数控系统产业创造广阔的市场空间。

二、我国数控系统产业市场的现状

（一）数控系统产业的市场细分

我国数控系统分为三种型级，即经济型、普及型和高级型。这是根据我国当前市场需求的实际情况，按技术应用不同领域和复杂程度进行的阶段性标准来划分的。

在经济型数控系统中，国产经济型数控系统由于适应我国用户的实际使用水平和机床制造企业数控技术配套要求，得到了广大用户的认同，已形成了规模优势，目前约占到我国整个数控系统市场的60%左右。

国产普及型数控系统市场占有率不断提高，但外国品牌依然占领国内市场。进入20世纪90年代以来，我国逐步形成了以航天数控集团、机电集团、华中数控、蓝天数控等以生产普及型数控系统为主的国有企业，以及北京-法那科、西门子数控（南京）有限公司等合资企业的基本力量。从技术水平上比较，国产普及型数控系统的功能、性能并不差，价格和服务方面还有较大优势，可靠性与国外系统的差距也已显著缩小，但依然是国产数控系统最难开拓的市场领域。

在高档数控系统领域，国产数控系统与国外相比，确实还存在比较大的差距。虽然国产五轴联动数控系统技术上已经取得了一定突破，但功能还不够完善，在实际应用中验证还不全面。国产高档数控系统的差距，还表现在产品的系列化不全，如伺服电机、伺服驱动从小到大各种规格，国外都有，而我们的规格有限；在高速（快速进给速度40米/分以上）、高精（分辨率0.1微米以下）、多通道数控系统的功能、性能上，国产系统与国外系统有较大差距。我国进口的数控系统基本为德国西门子（SIMENS）和日本法那科（FANUC）两家公司所垄断，这两家公司在世界市场的占有率超过80%。在国内尚无自主知识产权高端数控系统替代的前提下，西门子和发那科拥有绝对的价格优势。加上高性能数控系统具有超越经济价值的战略意义，发达国家对出口我国的数控系统始终有所限制，甚至像五轴联动以上的高性能数控系统产品绝对禁止向我国出口。

（二）我国数控系统产业的发展目标

国家“十二五”期间的目标是：建立起比较完备的数控系统自主创新体系，具有自主设计、开发和成套生产能力，使我国高档数控系统总体技术达到国际先进水平。创建国产自主品牌产品，普及型数控系统市场占有率达70%以上，具有较强的国际竞争能力；国产高档系统市场占有率达到50%以上，主要品种基本实现自给，推动装备制造业现代化。

结合我国数控系统市场与数控系统产业的发展目标，不难看出，经济型数控系统市场已趋于饱和，且竞争相当激烈，由于技术水平相差不大，因此多为价格竞争。在普及型数控系统市场已逐步形成几家大企业的垄断现象，并且国外数控系统已在市场上占统治地位，很难进入。而在国内，高档数控系统目前只占整个数控系统的约2%，市场前景相当广阔，虽然目前大部分的高档数控系统是国外产品，但依然有大片市场等待开发。竞争机会是平等的，并且有国家政策的支持与鼓励，数控系统厂商只有抓住这一契机，才能不断发展自己的技术，扩大市场，为国家高档数控系统的发展做出贡献。

三、高档数控系统市场需求分析

（一）高档数控系统的市场应用

高档数控系统可以应用于数控机床的生产，也可以对原有的数控机床或非数控机床进行系统升级、改造。其具体的应用市场为机电行业，包括机械、电子、汽车、航空、航天、轻工、纺织、冶金、煤炭、邮电、船舶等。另外，航空航天、船舶制造、大型电站设备、石化和冶金设备、汽车制造等都是我国机床业的下游产业，都离不开高档机床，为机床业的发展提供了广阔的空间。

（二）数控机床市场的现状

数控机床是利用硬件和软件相结合，是以电子控制为主的机电一体化机床，充分利用了微电子、计算机技术等高端技术。我国数控机床生产厂共有100多家，其中能批量生产的企业有42家(国有企业30家，民营企业5家，合资、独资企业7家)，平均年产量40-50台，几家重点企业年产量可达400-700台。

1、国内市场需求。我国数控机床20世纪80年代以来有了迅速发展，平均年产量增长20%以上；数控机床市场消费量从1990年的2588台增长至1996年的18000台；目前已是世界数控机床第三进口大国。进入90年代以来，我国数控机床生产企业都经历了结构调整、转变机制的艰苦磨砺过程。由于市场结构的变化，使得1997年数控机床市场消费量下降到14329台。同时由于进口减少，国产数控机床市场占有率上升到45.9%；正是由于结构的变化，才有可能形成产量下降、市场占有率提高的局面。近期，国家为扩大内需，通过加大技改投资和基础设施建设投资的措施来拉动国内市场消费。在各个主要市场看，轿车、重型汽车等重要车型的销售量从东向西逐步扩展，轿车个人购买已成为主流。这些行业的发展带动了机床工具的需求。其次是军工等需求稳步上升，在航空、兵器等领域，改造将继续增加，设备需求将进一步深化和扩大。民营企业将进一步渗透到制造业和轻工业，其技术水平和加工能力的提高依赖于装备的改善。处于“十一五”执行期的高峰，国家重点项目、重点工程、重点任务全面铺开，市场需求呈现出较高的增长，进一步拉动企业的技术改造和设备更新。近年启动和续建的重大工程有：三峡右岸的发电机组的制造，西气东输中段的全面开工及沿线各省、市的引进工程，南水北调工程，北京、上海、武汉、天津、重庆、长沙等大、中城市的地铁、轻轨工程、大化肥、大空分、西电东送等工程都会对相关产业带来市场的需求，而这些产业直接或间接都会使机床工具行业的市场增加份额和力度，为我国数控产业发展带来新的市场机遇。

2、国际市场需求。从近几年我国机床出口统计数据来看，数控机床的出口量和出口平均单价逐年上升，国际机床市场的消费主流是数控机床，目前世界数控机床消费趋势已从初期以数控电加工机床、数控车床、数控铣床为主转向以加工中心、专用数控机床、成套设备为主，这正是我国机床行业的弱项。“八五”期间，我国机床工具产品出口开始向全方位、多元化发展。近几年机床出口多元化发展趋势更加明显，由于受东南亚金融危机的影响，1998年我国东南亚出口额大幅降低，但同时开始向南美、中东、荷兰扩展，对英国、加拿大出口额也较1996年大幅度提高。美、欧、亚是目前我国机床产品出口的主要市场，占我国出口份额依次为1/4、1/5、1/6。在2005年的世界十大机床消费国（地区）中，只有我国台湾和意大利的机床消费额是负增长和零增长，其余都是正增长。2005年我国的机床消费额高达109亿美元，高出第2位的日本33.7亿美元，连续四年名列世界首位。世界机床市场整体消费的增加同时预示了数控机床市场的市场容量不断增加，为高档数控系统提供了广阔的市场投放空间。

四、市场规模预算

由于机床下游行业固定资产投资连续几年快速增长，国内机电产品市场需求年均增长30％，根据数控机床市场的预计，未来5年我国数控机床需求的年均增速在30％以上。

虽然国内市场对数控机床的需求很大，但对高档数控机床的生产和消费需求依然处于低水平，从2004年的数据看，高档数控系统占整个数控系统的产量比例为1.5%，比2002年上升了1个百分点。

另外，由于技术等方面的原因，国产高档数控系统的市场占有率非常小，2006年，国外公司在我国销售高档数控系统约占市场份额的99.5％。这就要求国产高档数控系统厂商必须生产质量可靠，价格适中的高档数控系统，才能与强劲的外国企业竞争.根据市场分析，可以做出未来五年我国高档数控系统市场规模预测如表1所示。

五、结论与建议

随着市场需求的不断扩大，科学技术的迅猛发展，21世纪将成为我国发展数控系统产业的绝佳时期，提高我国数控系统的技术性和竞争力将大力推动我国制造业的发展，这将是政府与企业共同努力的结果。

在政府政策方面，应充分利用国防军工行业与机床制造行业的合作平台，率先在军工行业推广使用自主化的高档数控系统。优先立项支持选用国产数控系统的首台首套高端数控机床装备的研制，并在项目中分配专门经费支持所配套的高档数控系统的研发，推动自主研发的高档数控系统的应用验证和市场推广。在使用财政性资金采购数控机床的项目中，标书中不要指定国外系统，给国产数控系统产品建立公平的市场竞争机制。在满足同等的条件下，应优先选用国产数控系统产品。同时，支持数控系统厂、数控机床厂和职业院校建立“数控技术培训与服务中心”，为数控机床生产者培训操作使用、工艺编程、维护维修人员。另外，政府也可以在技术改革、税收和金融政策等方面给予扶持，增强高档数控系统企业综合实力。

在企业自身方面，应加大在高档数控系统、全数字交流伺服驱动等核心关键技术领域的研发，走产学研相结合的道路，集我国家的财力支持建立由研究机构、大学、系统厂组成的技术联盟和研发平台，共同开展数控系统共性与关键技术的研发，加速制订下一代高档数控系统标准体系结构的规范和协议及相关的技术标准，并在国产数控系统行业内推广和共享，实现我国数控厂商的共同发展。

总之，国产高档数控系统的发展关系到我国的产业安全和国防安全，加速产业化步伐，增强自主创新能力，加快高档数控机床及其功能部件的研发和市场开拓，提高产品质量和服务质量，提高竞争力是我国高档数控系统产品的努力方向，我们相信在国家的政策和措施的支持下，在全行业自身的不断努力下，高档数控系统一定会有更好的发展。

参考文献：

1、孙斌,杨汝清.基于PC的数控系统的研究现状和发展趋势[J].机床与液压,2001(4).

2、杨学桐.我国数控产业的现状与发展举措[J].机电产品开发与创新,2002(3).

3、陈虎.高端数控系统的功能特征和性能特征[EB/OL].中国工控网,2007-10-19.

高档数控机床的发展趋势篇2

关键词:数控技术;现状;发展趋势

引言

数控技术主要是通过数字信息来达到机械运动与工作行程相关操作做对应的操控技术，这种技术是将传统机械制造人工相关技术、现代操控技术、计算机技术、传感检测技术、光机电技术与网络通信技术得到高度结合后产生的现代性的制造业技术，其操作具有较高的精确性、高效性、智能化等特点，因此可以达到制造业操控的更高水平。数控技术在一定程度上是实现自动化制造的基础条件，同时也是现代制造业发展的关键之处，对于一个国家与企业的工业现代化水平而言，可以通过其数控技术相关水平与装备数量做对应衡量。

1我国数控技术发展现状

当下我国数控相关产业基地已经形成，例如华中数控与航天数控都属于当下具有相当规模的大批量生产的数控系统厂商，在相关研究结果与技术的商品化发展之上构建了大量的数控厂。相关生产厂家构成了我国当下的数控产业生产研发基地，数控技术的发展在我国当下已经初具规模。同时对于数控技术而言，大部分技术已经掌握，同时已经做好了商业化、产业化开发利用的状态，为企业与相关产业的发展赢得了利润与发展动力。整体的产业发展已经进入一种常规的商业运作的循环状态。

2我国数控技术发展问题

2．1数控系统与功能部件水平落后

当下数控技术相关产业的发展受到数控系统与功能部件水平落后的现状而出现发展前进的强大制约。国产中档型数控系统在国内的整体市场中占比为35%，高档型占比95%，其他需要进口来有效支持。功能部件在国内市场中的总体份额占比为30%，中高档型占比相对更低，台湾产占比50%，欧盟与日本等占比20%。

2．2高档数控机床技术有待提升

高速、复合、智能与高精等典型性的高档数控机床技术在一定程度上虽然获得的一定的发展，相关新产品与技术也得到了推进，但是与国际高水平对比，目前我国的高档数控机床技术仍旧处于较为滞后的状态，部分高精尖技术仍旧没有得到充分地掌握，而多数掌握的技术都属于较为基础的技术。对于动态综合补偿技术、高速高精运动控制技术、智能技术、复合加工技术与高精度直驱技术等都存在技术水平的较大差异，与产业化发展仍旧有较大距离。同时也没有建立起以企业为主题、市场为导向以及产学研用一体的研发体系，相关行业自主创新发展仍旧没有高新技术作支撑。

2．3缺乏自主开发与自主品牌竞争力

当下我国数控机床骨干技术的研发条件较为薄弱，资金运用率较低，可持续性的投入能力缺乏，没有关键性的技术与技术突破做支撑，人才结构配置不科学，零部件支撑能力相对较弱，没有形成较为完善的产业研发体系。

3我国数控技术未来发展趋势

3．1高速与高精尖技术与装备发展

为了提升企业与相关产业在国内与国际市场上的竞争力，优化产业结构，提升产业所带来的实际经济效益与社会效益，需要不断地缩短技术装备生产周期，进而有效地提升产业与企业在市场中的竞争实力。其操作主要是通过提升产品所在的档次与质量来完成，高速与高精性加工技术可以在一定程度上有效地提升生产效率。

3．2智能化、开放性与网络化的发展

虽然当下的数控技术已经逐步朝着智能化、网络化等趋势发展，但是在一定程度上其技术运用的广泛性与深度性还有待加强。产业与企业自身为了获取更高的利润，在先进技术的运用上仍旧处于滞后状态。其原因在于先进技术的运用所节省的成本远远低于其采用传统人力成本更高。特别是先进技术使用所带来的设备采购成本与日常技术维护保养成本，并不能达到更优于传统人工操作成本效益。智能化、网络化与开放性所带来的实际作用远远高于当下我国数控技术发展的水平。相关的研发也是市场所需的必然趋势，虽然目前应用尚且不广泛，但是也不能否定其发展的未来价值。智能化系统主要是包括智能诊断、监控等技术方面，可以有效地便于系统的诊断与维修保养。智能化自动变成与人机界面等技术，可以有效地将变成与操作更加的智能化;驱动性与使用连接也能达到智能化操作;在加工效率与质量水平上也可以通过智能化来有效控制生成。开放式数控技术主要是在系统的开发上可以放在统一性的运行平台上操作，可以达到一定特性的品牌产品。开放性可以在变化、扩充与裁剪数控功能等方面展开对机床厂家与客户端用户的服务，完成系列化与快速，达到不同品种与档次开放式数控系统的展现，可以依据用户个性化应用与技术诀窍做有效集合来生成其控制系统。网络化主要是可以有效地达到生产线、制造系统与制造企业在信息集成方面的需要。在国外著名相关单位已经得到了有效的应用，已经形成一定未来发展趋势。

4结语

数控技术当下在我国发展水平较低，需要充分依据实际情况，做产业结构的调整，注重高精尖技术的开发运用，提升生产效率与质量，从而获得市场的认可。

参考文献:

［1］李国巍，王盼，孙凯旋，等．数控技术现状与发展趋势［J］．黑龙江科学，2016，7(7):14－15．

高档数控机床的发展趋势篇3

【论文摘要】：随着计算机业的快速发展，数控技术也发生了根本性的变革，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术，文章结合国内外情况，分析了数控技术的发展趋势。 

 

1. 引言 

 

数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的，是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础，是现代机床装备的灵魂和核心，有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。 

 

2. 国内外数控系统的发展概况 

 

随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理。 

长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，cnc只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过cad/cam及自动编程系统进行编制。cad/cam和cnc之间没有反馈控制环节，整个制造过程中cnc只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正cad/cam中的设定量，因而影响cnc的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统cnc系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了cnc向多变量智能化控制发展，己不适应日益复杂的制造过程，因此，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 

 

3. 数控技术的发展趋势 

 

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看，主要有如下几个方面： 

3.1 高精度、高速度的发展趋势 

尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，高精度、高速度的内涵也在不断变化，目前正在向着精度和速度的极限发展。 

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

3.2 5轴联动加工和复合加工机床快速发展 

采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。 

3.3 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势 

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。 

目前许多国家对开放式数控系统进行研究，数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。 

 

4. 结束语 

 

随着人们对数控技术重视，它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势，另外数控技术的正不断走向集成化，并行化，仍有广阔的发展空间。 

 

参考文献 

[1] 王立新. 浅谈数控技术的发展趋势[j]. 赤峰学院学报. 2007. 

[2] 董淳. 数控系统技术发展的新趋势[j]. 可编程控制器与工厂自动化. 2006. 

高档数控机床的发展趋势篇4

关键词 病案 信息化 质控 风险

病案是医疗机构医疗信息的主要载体，医师要按照规范书写门诊、急诊、住院患者病历。

保存每一位来院就诊患者的基本信息。对病案的管理也从简单的实物管理扩展为卫生信息范畴，即从简单对病案资料进行回收、整理、装订、编号、归档和提供等工作程序变成对病案记录的内容进行深加工，提炼出信息，对病案资料质量进行监控，为患者、医务人员、监管机构提供医疗信息服务。病案管理不断向数字化、规范化、全面化方向发展，2010年在全国开展电子病历试点及推广，以电子病历为基础构建的信息平台使病案管理出现革命性变化。很多医疗机构开发出各类病案管理系统，在系统开发过程中有的定位为满足医疗机构自身的临床信息交换[1]，有的定位为利用计算机系统高速的运行速度，使病案管理的准确性、时效性均大大提高，既可作病案的终末管理，又可在病案的形成过程中参与管理，进一步推动病案的现代化、科学化管理的进程[2]。

系统的总体设计及流程以图1为代表。

图1 病案信息化系统职能流程框图

开发使用过程还停留在关注信息存储介质、速度及提取上，对病案的质量及风险关注不足。更没有上升到面向临床路径病案管理层面。病案质量是指病案从建立、形成到归档、利用等一系列工作环节按照各项工作预定标准和要求衡量需要达到的程度。病案质量包括病案管理质量和病案书写质量两方面。前者主要是指病案专业人员对病案的收集、整理、统计等管理水平，后者是指医护人员对病案内容的书写水平，反映医疗水平和医院管理水平[3]。

1 病案电子化转型中存在的质量问题

1.1 电子病历与纸质病历并存

现阶段电子病历法律效力尚待确认，电子病历目前在临床工作中还无法完全取代纸质病历。医生书写过程中很可能产生两2种媒体的不统一、资料不完整、甚至差错。有的医院解决方式为临床医务人员通过电子病历系统录入病历的各项内容，然后打印成纸质病历档案，人工签名后由病案室回收归档保存，同时电子病历通过HIS传输至病案室归档，存储到服务器或载体上保存。2种病历档案并存，存在着时滞及真实性等问题。

1.2 对重要信息记录不完全缺乏有效控制手段

医护人员书写病案中存在着病案首页填写不完整，入院记录主诉描述不全、体格检查不全面、遗漏重要阳性体征、病例分型错误、病程记录不全还有各种各样的护理缺陷等问题，这些在纸质病历书写过程中存在的问题并没有通过电子化流程的嵌入予以规范预防。在纸质病历管理中对归档时间有严格要求，24小时内归档，3日内归档率等，在电子病历归档时间方面缺乏明确的规定及适当的管理措施。

1.3 疾病分类编码质量低问题仍难以解决

卫生部疾病分类ICD10 与手术操作分类ICD9-CM-3，并规定需对出院病案进行分类编码。而随着按病种付费模式的建立，疾病诊断相关分组（DRGs）也展开研究和应用。对疾病编码的要求将大幅提高。秦安京[5]对北京地区23家医院16个病种近11万份病案调研，发现病案存在重要的诊断编码错误、漏写辅助诊断编码等问题，提出必须加强疾病分类培训。

临床医师书写疾病的诊断名称规范与否，直接关系到疾病分类编码的准确性。病史、解剖部位、临床症状等记录不完整不规范都会导致分类编码的准确，还有一些原因导致最终诊断与实际病历记录不一致，如诊断与病情记录不相符、与出院情况不相符、与病理不相符、与影像结果不相符、手术名称与手术记录不相符等都影响编码质量。赖昕[4]在对福州、成都等医疗机构的抽样调查中了解到78.3%的医师对ICD编码不熟悉或比较不熟，72%的病案管理人员比较熟悉或很熟悉，但作为病案管理人员ICD编码应是掌握的基本知识，而医师熟悉编码对于临床诊断也有极大的意义。在电子病历书写中引入字典或提示等功能可以提高医护及病案管理人员对疾病分类编码的认知。

1.4 质量监控体系与已有的管理体系冲突

纸质病案管理以病案室为主，电子病历运行依托于信息系统之上，病案与信息化管理部门之间的协调就产生了问题。医政部门对临床病案质量的监控也起到重要作用，对病案书写的质量监控由临床科室医师和专业质控医师分级把控，多主体并行的监控方式不仅加大沟通成本，也模糊了权限边界，导致诸多弊端。

2 病案电子化过程中风险点

2.1 病案真实性维护

临床诊疗过程中，医务人员对病历内容的记录、修改以及行为发生的时间应当是唯一和真实的，不可变的。而在信息化存储方式下，修改原始记录简单易行，而且由于在网络中不同的医务人员对电子病案的操作权限是不同的，其身份的确认仍以密码等简单手段为主，病案系统开发的重要工作就是完善电子环境下技术手段，满足电子病案系统对完整性、签名确认和不可抵赖性的要求。

2.2 医疗信息安全及患者隐私管理

信息化存储使病案资料的复制及携带非常便利而且隐蔽。在纸质病历档案管理模式下已有一套比较完善的规章制度，包括病历档案的收集、整理、质检、归档、存储、借阅、复印利用等。实现电子病历后，须建立一套与之相适应的管理制度、规范流程，如对电子病历档案的签收、归档、质检、调阅、复制、取证、追踪、定期备份等，尤其重要的是如何确保电子病历档案的信息安全、防止非法查阅、修改、拷贝、删除等不良操作[6]。加强信息安全管理以保护患者隐私和医院无形资产。

2.3 与医保、医疗监管及其它医院管理系统的衔接

我国病案管理系统的开发应用起步较晚，实际应用多是HIS功能的简单扩充，且各系统之间难于实现数据交互和共享，患者信息的采集、加工、存储和传输便利性差。2009年全国卫生工作会议指出，要开展临床路径，切实提高医疗质量。卫生部《临床路径管理试点工作方案》，选择50所医院进行试点，大力推广临床路径。临床路径的开展对病案管理的要求更为复杂、精细、准确。

2.4 双轨运行易产生漏洞带来法律风险

电子病历和纸质病历并存，电子档案不仅易改且需打印签名，很容易发生纸质病历档案中医护入员及患者或家属签名不及时或者漏签等现象，这些因素都是引发医疗纠纷的隐患。

2.5 过渡过程中管理体制倾斜易造成隐患

虽然现阶段是双轨运行，但电子病历终将取代纸质病历，目前各医院投资的重点是电子病历系统的建立与完善，对纸质病历预算呈递减趋势，削弱纸质病历管理的倾向也很明显，如拖延解决库房面积问题、降低库房标准、减少设备投人、减少人员编制或安排非专业人员从事病案管理等[7]。但与此同时，电子病案管理还没有形成稳定有序的体系，规章制度也待完善，人员、机构也没有经过锤炼。旧系统被打破，新系统尚未健全，影响病案的有效管理。

3 发挥病案信息化管理优势提高质控及风险防控水平

除便于查询、便于存储、便于共享、传输速度快等优势，电子病案系统通过标准化模板的导入，既提高临床医师的病案书写速度，减轻重复劳动、也使专业术语更加规范，诊断名称更为统一。格式标准化，无须经过人工修整，可直接装订存档。提高临床和病案管理人员的工作效率。而且有助于提高病案管理质量，纸质病历档案要等病人出院后才能由科室提交病案室，病案的质控与医疗统计滞后，病案质量管理和统计信息管理位于流程的末端，电子病案系统中，病案管理人员可以随时进行原始数据采集、汇总、综合查询统计，通过实时系统督促前端的质量控制，变末端管理为环节管理并及时反馈，达到环节控制的目的，提高了管理质量。

国内医院的病案质量监控已从二级或三级病案监控体系升级为四级监控[8-9]，可以通过流程设计将表1中的各级职能嵌入信息系统中。

表1 四级质控职能

监控级别 质控环节 负责人员 职责

一级监控 运行质控 病房主管医师 严格执行三级查房制度，对每份病案在出科前进行自查并签字

二级监控 环节质控 科室质控医师 出科前病案的质量审查

三级监控 终末质控 病案科

专职质控人员 进行环节抽样质控，成立专家评定病案质量小组定期不定期下病房审查

四级监控 终末质控 业务院长、

医务科 定期检查抽查住院病历及归档病案，确保病案质量

增加病案辅助填写、字典等功能提高病案书写质量，改善病历信息不全现象，提高临床医师对疾病分类编码的认识。通过信息系统的自动记录、提示功能降低病历记录时滞，控制病案记录及反馈时间。

病案管理处于转型过程中，应当把握发展趋势前瞻性防控风险，建立电子病案系统专业化、规范化管理体系，在信息化管理系统支撑下，向更高水平发展。

参考文献

[1] 纪辉.病历档案数字化加工与利用系统的设计与实现[D].郑州：郑州大学，2012.

[2] 王鹏.病案流程监控与管理系统的设计与实现[D].北京：北京邮电大学，2010.

[3] 刘爱民.病案信息学[M].北京：人民卫生出版社，2009.123-124.

[4] 赖昕.面向临床路径的病案质量监控体系研究[D].武汉：华中科技大学，2012.

[5] 秦安京.疾病分类编码准确是诊断相关分组（DRGS）的保障[J].中国病案，2007，8（7）：10-11.

[6] 于金华. 病历档案"双轨制"管理模式探讨[J].档案与建设，2012，（3）：71-72.

[7] 黄锋，陈剑铭.医院病案管理工作现状及发展趋势探讨[J].中华医院管理，2013，29（3）：192-194.

高档数控机床的发展趋势篇5

关键词：数控机床 传动结构 直线电机

直线电动机是近些年来国内外积极研究的新型电机之一。它是一种不需要中间转换装置，而能直接作直线运动的电动机械。如今，直线电机驱动技术不断的更新，已达到成熟的阶段，被广泛应用于高档数控机床，这是因为技术具有精度高、无磨损、噪音低、效率高、响应速度快、节省空间的优点，而且使机器布置更加紧凑，结构多变，易于实现高刚性，提高了机床的整体性能而倍受人们关注。随着高速加工技术的快速发展，要求越来越高的驱动和控制系统，促使直线电机驱动技术的研究力度在逐步加快。因此，本研究不仅是符合直线驱动技术向更高、更快的发展趋势，又能满足市场广大的需求，带来更大的经济效益。直线驱动机床是未来发展的必然趋势，所以我们应加紧步伐追赶。

1.直线电机在数控机床上应用的现状

为了提高生产率和提高产品的质量，高速和超高速加工技术已成为机床发展的一大趋势，直线电机具有反应灵敏，速度快，重量轻，传动系统速度可提高到40～ 50m/min以上的优势。传统的“旋转电机+滚珠丝杠”传输方式可达30m/min最高速度，加速度仅为3m/s2。直线电机驱动的工作台，它的速度比传统的传输模式快30倍，加速比是传统的传输模式的10倍，最大为10g；刚性升高了7倍；无反向工作死区是直线电机的最大特点；因其电机惯量小，所以由它构成的直线伺服系统可以达到更高的频率响应。

1993年，一台型号 HSC 240的加工中心是世界上第一台由直线电机驱动工作台的高速加工中心，由德国Z公司研发而成，其主轴转速已达到24000r/min，60m/min的进给速度更是让人惊讶，加速度则是达到的1g，当进给速度保持在20m/min时，轮廓精度可保持为0.004mm。其后，日本也成功制造出包括超高速小型加工中心、超精密镜面加工机床等[1]。

在中国，以清华大学、浙江大学、中国科学院等为代表的多家院校及研究所也一直致力于研发更快更好的直线驱动技术，通过校企联合等模式应用实践中，为此项技术在我国的应用与发展做出了不可磨灭的贡献，并取得了很大的进展。但我们也必须正视自己存在缺陷，与国际先进水平相比，当前中国的经济型机床行仍然是太多，产品技术含量不高，具有较高技术含量的高档数控机床较少，技术水平与世界先进国家还有很大的差距。因此，我们需要增加对机床基础技术和关键技术的研究工作，以赶上国际先进水平，制作出适合中国国情的高档直线电机及其控制系统和其他附属产品，以满足高端数控机床产品的需求，提高自身的综合竞争力。

2.应用难点的分析

2.1.如何防磁抗干扰

由于直线电机的磁场是敞开式的，金属粉尘、切屑粉末等各种磁性材料很容易被电机磁场吸入而干扰其正常工作，甚至损坏电机，所以要对其进行隔磁处理。此外，还需要考虑机床冷却液，油，电缆的保护，信号线屏蔽，负载扰动和系统控制。由于直线电机驱动系统省去了中间传动环节，所以电机直接承受着各种干扰力，同时，该直线电机的端部效应也为系统的控制增加了一定的难度，因此控制器必须有较强的抗干扰能力和良好的稳定性[2]。

2.2.发热问题

在工作状态下的直线电动机，由于线圈的功率损耗，将产生很多的热量，如果空间的驱动部分很小，将使电机动子温度急剧升高，而动子通常在机床导轨附近，过多的热量会导致导轨温度变化大，导致轨道变形，从而影响机床的工作精度。因此，我们必须采取有效措施来冷却，将温度控制在可接受的范围内，保证电机的正常使用。

2.3.减少磁力

目前，直线电机的定子大多数是稀土永磁体，而稀土永磁体对铁磁性材料的吸力及其强大，且对铁磁性材料有极高的磁化能力。实验结果证明，直线电机的永磁定子法向磁力为电机可以提供连续的推力的10倍，并且定子的磁力与电机动子是否通电无关。磁吸力存在于定子与动子之间及定子与安装件之间。平行的导轨是单马达装置经常使用的方式，此方法使磁吸力大部分集中在导轨上，产生更大的变形，影响数控机床的加工精度，又导致了导轨和滑块之间的压力，增大了滑动摩擦力，会影响推力的不稳定，影响机床动态性能。因此，合理降低电机的磁场力将是一个突出的问题。

3.优化直线电机在数控机床中的应用

3.1.冷却方式优化

常用水冷却措施，将液体注入直线电机动子内，液体经过动子线圈绕组旁的冷却水套迂回流出，将动子产生大量的热带走，达到冷却。在实际应用中，具体冷却参数的确定将视电机参数及其要求来确定。

3.2.加强隔磁与防护

避免直线电机的磁效应强带来不利影响，必须采取隔离磁处理。把防护罩安装在定子表面，或由直线电机磁场的折叠密封保护套完全封闭起来；也可以在驱动部分安装在内部喷气装置，从内到外喷射空气，从而达到灰尘、切屑粉末不被吸入的效果。此外，其它部件所需信号电缆及动力电缆等虽然具有屏蔽膜，仍要远离直线电机磁场区域，避免磁场给控制系统带来干扰。为了使控制系统保持稳定性，其设计必须使用闭环控制。

3.3.保证定子和动子的间距

定子动子的间距小，并且表面要求平行，当行程较远时，在加工中很难保证。因此，可在动子与移动部件间加装 10～20mm 厚垫片，不仅可以降低磁吸连接部件的动力，同时调整方便，采用配磨法进行调整，保证定子与动子间的平行及间隙。

4.小结

从机床的未来的发展方向，直线电机无论作为功能部件还是其相关技术在机床中的应用，都应重视起来。相关领域的研究应是企业或相关部门根据实际情况而定，从全局角度考虑发展直线电机及其驱动控制的机床产品，并逐步形成产业，占领高档数控机床的重要制高点。

参考文献：

[1]郭瑶瑶.机床进给系统采用永磁直线电机法向吸力的研究[J].中国机械工程，2007（10）：1174-1177.

高档数控机床的发展趋势篇6

崛起的中国数控机床

在武侠小说里，得武林至宝“倚天剑”者便可叱咤风云、号令天下，而现实的国与国之间的国力竞争、经济角力、工业争霸中，高端数控机床真可以称得上是一柄锋芒锐利的“倚天之剑”。

“安得倚天剑，跨海斩长鲸”。倘若能够锻造出这样一柄倚天剑，高端装备制造业自然无往不胜，我国在航空装备、卫星及应用、轨道交通装备、海洋工程装备、智能制造装备等领域的实力也将在国际竞争中占据绝对优势，对我国的国防安全、制造业发展乃至人民生活都具有极大的意义。

高端数控机床的“江湖”

1952年，世界上第1台数控铣床横空出世，预告了制造业新时代的到来。从此，制造业的生产方式、产业结构、管理方式完全改变，世界制造业的格局发生了巨大的变化。

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。数控机床的操作和监控全部在数控单元中完成，它是数控机床的大脑。

半个世纪来，数控机床历经了两阶段六代的发展。随着电子信息技术的快速发展，如今的机床行业已经迈入了以数字化制造技术为一体的机电一体化时代，集计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感测量、机械制造于一身的高端数控机床就是其中的典型代表。

在这个工业科技为王的时代，高端数控机床的意义对于每个处在国际竞争格局中的国家来说都意义重大。在高端数控机床机床方面占有优势，就意味着在国防、军事、经济等方面占有全面的优势。

目前，德国、瑞士、日本和美国等发达国家是世界公认的机床强国，国际国内高端机床市场基本为这些国家的企业所占据，中端机床市场的市场主流是韩国机床和中国台湾机床，国产机床目前只能在低端市场徘徊。

在高端数控机床方面，我国显然还处于较为弱势的地位。国内对高端数控系统的需求，基本要依靠进口来解决，中高档数控系统和功能部件主要依赖进口，高档系统自给率不到5%，国产中高档数控系统加起来不到20%。

虽然目前情况不尽如人意，但是中国机床制造业有着较大的提升空间和可能。我国已经成为名副其实的机床大国。进入21世纪以来，我国机床工具行业一直保持着快速连续增长的态势，从2002年开始，我国机床工业规模连续多年排名世界前三。近年来，在高端数控机床方面的技术进展和突破的速度令世界为之瞠目。中国机床制造产业已经有了与国际巨头对话的实力与底气。

中国对高端数控机床的重要性和发展一直有着高度清醒的认识，一直不遗余力地推动着数控机床制造业的系统发展。中央政府从宏观上提出对机床行业发展具有推动力的政策、规划，“高档数控机床与基础制造装备”多年来一直被立为国家科技重大专项，而地方政府则是从当地实际出发，结合当地代表性机床企业给予相应的政策支持。过去的十余年，在市场需求旺盛、政策得力的情况下，中国机床制造业经历了飞跃式的发展，我国已经成为机床制造消费大国，机床工业规模连续多年排名世界前三。

“十二五”规划中，政府把高端制造业提到了一个战略性的高度。发展大型、精密、高速数控设备和功能部件被列为国家重要的振兴目标之一，计划到2020年，实现航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所需要的高档数控机床与基础制造装备70%――80%立足国内。有业内人士分析指出，到2020年，中国高端机床不仅实现国内自给，还有望在世界市场上占据主导地位，虽非一统江湖，却可呼风唤雨。

中国机床十年“铸剑”

人们常说，十年铸剑，然而中国机床制造业走过的发展之路，又何止十年。时光回溯到新中国成立时，我国只能生产简易皮带机床1600台，到2009年生产金切机床58.2万台，其中数控机床12万多台，机床产值、产量均居世界第一。我国机床工业，可以说是从零起步，在成为世界第一机床生产大国的过程中，虽然历尽曲折，但显著的成绩更值得国人为之骄傲。

进入21世纪，中国机床制造业也进入了高速增长期。过去十年，对中国机床制造业来说，可以说是黄金十年。崛起的中国制造业拉动了机床的市场需求，随着市场需求旺盛、固定资产投资增速快、汽车和机械制造行业发展迅猛、外商投资企业增长速度加快，在市场和政策的刺激下，“十五”和“十一五”期间，国产机床制造业发展势头十分强劲。

据国家统计局资料，“十五”期间，我国机床制造业产值产量与“九五”末期相比，以百倍翻增。2005年我国机床工具行业合计完成工业总产值l260亿元人民币，是“九五”末期的23倍；产品售收人1213亿元，是“九五”末期的239倍。其产量2001年为17521台，2002年24803台，2003年36813台，2004年51861台，是2001年的3.7倍，平均年增长39%；2005年国产数控机床产量59639台，接近6万台大关，是“九五”末期的424倍。

“十一五”期间，中国机床制造业加速发力。国产机床产值的市场占有率方面，2007年为56.3%，2008年为61%，2009年继续提高，达到70.1%。2007年我国数控机床产量123，257台，比2006年增加32.6%。2008年我国数控机床受世界经济危机影响，产量122，211台，与2007年相比基本持平。2008年1-12月我国数控机床产量，受经济危机影响，7月后产量下降，12月已略有回升。2008年，我国机床工业消费机床194.4亿美元，居世界第一；生产机床139.6亿美元，居世界第三；出口机床21.1亿美元，居世界第六；进口机床75.9亿美元，居世界第一，机床进出口入超54.8亿美元。2009年我国数控机床产量明显增加，达143，904台，国产数控机床市场占有率达到62%，我国生产机床跃居世界第一，进口机床59亿美元，出口机床14.1亿美元，机床进出口入超44.9亿美元，进口和消费机床连续多年排名世界第一。

如今，我国机床产业不但蓬勃发展，还形成了具有鲜明地域特色的产业集群。沈阳、大连两市已成为全国数控车床、加工中心的最重要开发生产基地。齐重数控装备有限公司生产的大、重型数控车床，产量约占全国大、重型数控车床产量48%，产值约占全国大、重型数控车床产值50%。齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司生产的大、重型数控镗床，产量约占全国数控镗床产量35%，产值约占全国数控镗床产值30%。 以哈尔滨市为主，形成全国工具和特种复杂工具生产基地，其代表企业是哈尔滨量具刃具集团有限责任公司和哈尔滨第一工具有限公司。 长江三角洲地区，成为磨床（数控磨床）、电加工机床、板材加工设备、工具和机床功能部件（滚珠丝杠和直线导轨副）的主要生产基地。 以上海、无锡、杭州三市为主，形成我国磨床的生产开发基地。上海机床厂有限公司、杭州机床集团、无锡开源机床集团有限公司3家企业的磨床产值占全国磨床产值65%，磨床产量占全国磨床产量约42%，其中数控磨床产量占全国数控磨床产量74%。

在机床产业结构调整方面，中国机床制造业在“十一五”期间有所进展，取得了阶段性成果。

国内企业优化重组包括跨所有制的企业重组加速推进的同时，国际并购工作也在积极慎重进行。企业重组和国际并购使得内外企业的有机结合得到促进，为建立产业新格局、提高行业创新能力，实现规模化生产和提高国际竞争能力打下良好的基础。

从产品结构来看，机床工具产品的结构也发生了良性变化。中高档、专用产品取代低档、大路货产品成为主流；数控机床的产量比例逐年上升，普通机床产量比例逐年下降；新品生产逐渐超过传统老产品。

在技术创新方面，行业企业投入了更多的精力和财力，科技进步成果显著，自主创新成果的产业化进程加快，高精尖产品不断涌现，新技术新工艺应用广泛。

随着中国机床业的繁荣发展，中国机床业在国际上的影响也与日俱增。从1989年起每两年（逢单年）一次，由中国机床工具工业协会主办的中国国际机床展览会（CIMT）已成为有影响力的国际机床行业展会之一，位列世界机床四大展会之首，并成为了国际先进制造技术交流与贸易的重要场所。

十年铸剑，而今已臻大成。十年辉煌之后，中国已经迈开了由机床大国向机床强国前进的步伐，而不久的将来，中国的机床业将带动整个装备制造业，实现真正的腾飞。

从机床大国到机床强国

从机床大国到机床强国，并非一路坦途，必须有所超越才能到达巅峰。中国机床制造业的“利剑”虽已臻大成，却只有在经过“高精尖”的炉火淬炼后，才能铸成高端数控机床这柄“倚天宝剑”。

机械科学研究总院原副院长、中国机械工程学会常务理事屈贤明指出：“高性能数控系统、电主轴、纳米精度光栅等功能部件及整机设计制造的核心技术”，是发展高端数控机床最关键的因素，我国机床制造业在这些技术上的落后制约了我国高端数控机床的发展。

目前，世界上公认机床强国是德国、瑞士、日本和美国等发达国家，在这些高端机床制造强国，有很多企业规模不大，但产值很高。我国与这些国家相比，在高端数控机床的技术上还存在诸多差距。

第一，高性能数控系统相对薄弱。数控系统的体系结构、软硬配件、高速高精算法都需要长时间的研究和改善。国内电子基础产业落后，决定了我国高档数控系统的弱势表现。

尽管国产的低端数控系统基本把国外竞争对手挤出了中国市场，高端数控系统市场还是基本上在法那科和西门子等厂家的掌握中。

目前我国制造数控机床的厂家，多是购买国外的数控系统与自家的机床集成，自主生产的国产化数控系统比例太低。

第二，高速和高精度不足。国内产品在高度和高精度上表现不佳，在高速和高精度表现上以及在五轴加工和智能化方面，国内数控系统比国外产品表现要差，其平均无故障时间仅为国外国产品的1/4。

第三，关键零部件领域的薄弱限制了国产机床的高度。即使是最简单的零件，一旦要用在精密机床上，都必须达到一定的精密程度。而国产零件精密度不够，导致了国产机床很难达到理想高度。即使是应用了法那科或西门子数控系统的国产高端机床，与国外装配同样“大脑”的机床相比，转速只有国外的三分之一，误差范围是国外的5倍。

我国自主品牌制造业的核心竞争力普遍不强，中低端产能过剩、竞争尤为激烈，很多产业的高端环节都被外资品牌牢牢掌控；同时，在关键零部件和核心技术方面，长期以来一直被外资品牌‘卡着脖子’。

如今，高端数控机床的核心技术仍掌握在外资品牌手中，在关键零部件方面，国产机床也掣肘于人。由于高端机床研制能力落后，部分重点行业所需机床仍为西方控制，譬如在航空发动机、汽车发动机、船用柴油机和核电机组制造等核心制造领域，依然以进口为主。高端数控机床的种种薄弱之处，正是中国整个制造业的痛处，也是制约我国成为真正机床强国和制造强国的关键。要成为机床强国，中国的机床制造业必须突破在发展高端数控机床方面的一些瓶颈，这些瓶颈包括思路上的瓶颈、人才上的瓶颈和市场上的瓶颈。

在思路上，机床企业必须转变在企业决策和资源配置上以短期利益为导向的思路，不能鼠目寸光，唯订单马首是瞻，而是应当具备长远目光和全球视野，在产品的研发上更强调前瞻性，加大研发力度，着眼于在关键技术和核心部件上取得突破，从实质上提升产品。

二十一世纪的竞争，是人才的竞争，在高端数控机床的研发和生产上，更是如此。人的水平，决定了机器的水平。目前，我国相应的研发人员缺乏，较低的待遇也很难留住高级人才。机床企业必须加大对人才的培养和投入力度，着力培养大量的基础研究方面经验丰富、知识面宽广、对技术问题有深刻理解、擅长攻坚克难的高级人才。同时，还应提高大力提高科研人员的待遇，不仅要善于培养好人才，更要善于留住人才。

我国机床行业的市场瓶颈体现在高档机床缺乏市场需求，这是因为国内购买机床的用户对精度和质量要求较低造成。由于用户在技术改造时倾向于资金较低的投入，使得企业陷入订单充足时顾不上研发、订单减少时无力研发的怪圈。要改变这一状况，除了机床企业要有意识地主动引导市场需求外，有力的政策扶持也是必不可少的。

不可避免的激烈竞争

最初的爆发式增长已经过去，利益的驱使和政策的鼓励，将使高端装备领域将成为众多企业新的角力场，而蓬勃的中国市场与世界低迷的经济格局形成鲜明对比，显然对外资品牌的吸引力将日益增长。中国高端装备市场的竞争将日趋激烈，这是不可避免的。

长期以来，占据我国高端机床市场主导地位的一直是美国、日本、德国等企业，中端市场则是中国台湾机床、大陆机床、韩国机床三足鼎立，国产机床只有在低端市场才能占据主流地位。

而今，中端市场的平静状态将被彻底打破。打破这种状态的，一是我国机床业的开拓中高端市场的发展势头和发展目标决定的，二是世界经济的低迷和中国市场的利好，迫使一些原本只关注高端的外资机床品牌，有意在中档机床的市场中分一杯羹。市场牵一发而动全身，中端市场的竞争态势，也必将波及低端及高端市场的格局。

2012年中国从德国进口的机械比上一年增长了14%，并以24亿欧元的进口额成为德国机械工业的最大单一市场。德国机械制造商协会主席马丁・卡普表示，德国制造商不应忽略日益强劲增长的中档技术领域，因为新型工业国家正在越来越多地自行生产中档技术产品。卡普对于中国和印度市场中档技术领域表示出浓厚的兴趣，认为德国企业应当对这一领域加强关注。

虽然中国企业逐渐往中端市场靠拢，但中端市场仍然以中国台湾、韩国制造为主。中端市场是中国企业未来必须开拓的方向，在中端市场获得一席之地并稳定扩大市场份额对于中国机床制造业的发展至关重要。同时，也是往高端市场进发的必经之路。德国机床不论机床性能或制造工艺堪称行业龙头，其若进入我国中端市场，对非德系企业将造成相当的冲击。而对于意欲进军中高端的中国企业来说，并非利好消息，将会增强我国高端装备制造业发展的不确定性和曲折性。中端市场的竞争将更加激烈，中国机床业只有赢得这场厮杀，才能屹立在高端数控机床制造的巅峰。

“随着我国国民经济的转型升级，工业化初期的需求爆发式增长期即将过去。去年以来，国内机械工业需求增长呈现出放缓趋势；另一方面，各行业对装备水平、质量的要求将越来越高。”全国人大代表、奇瑞重工公司总经理王金富说：“与此同时，相对于国际上低迷的经济局势，我国的经济增长表现比较强劲，使发达国家企业加大了到我国争抢高端装备市场的力度。自主高端装备制造业赖以成长的市场，正面临国外厂商更为激烈的挤占。”

面对即将到来的德国等外企大规模入侵和激烈竞争，国内机床业除了苦练“内功“外，与中国台湾地区机床业加强合作也不失为一个有效的办法。近年来中国台湾的机床产业发展迅速，保持60%以上的增速，并在世界市场居第六位。2011年，台湾机床业产值达到50亿美元，为世界机床第六大生产地区和第四大出口地区，2012年出口额达42.36亿美元，有望超越意大利，成为仅次于日本、德国的第三大机床出口地。中国台湾每年出口到中国大陆及香港地区的机床价值约10亿美元，2012年出口到中国大陆的机床为14.31亿美元，占全部出口的33.8%。

中国大陆企业与台湾企业强化合作、加强技术交流对于中国机床业的发展有诸多益处，对大陆企业向高端发展、技术的提升、制造能力的增强以及创新思维上都能起到良好的促进作用。通过技术引进、项目合作实现共同发展，提升市场竞争力，从而有效应对外企对我国机床市场的挤占，保障行业良好的生存和成长空间。

2020，中国高端机床的天下

尽管目前行业存在诸多瓶颈、激烈竞争即将到来，业内对于机床制造业突破瓶颈、国产高端数控机床在未来成为市场主流还是充满信心的，信心来自国内市场的需求旺盛、持续有力的政策支持、和中国机床业不断增强的“内功”。

中国国内对数控机床需求将持续旺盛。

2012年中国机床工具行业一般贸易同比去年增长62.92%。去年我国机床工具产品、金属加工机床、数控金属加工机床的累计进口额和月度进口额全部创出新高。其中，全行业产品累计进口额突破150亿美元，机床超过90亿美元，数控机床接近80亿美元。在国家宏观调控的整体经济规划下，据预计，2014年中国机床市场将增长14.2%至3890亿元人民币。中国目前作为世界最大机床消费国和生产国的地位将因这种强劲的增长势头得到巩固。

有利的政策环境将长期存在。

进入21世纪，我国实施振兴装备制造业战略，将发展大型、精密、高速数控装备和数控系统及功能部件列为16项重点振兴领域之一。在国家政策的支持和市场的拉动下，特别是汽车工业快速扩张，机床产品市场兴旺。

2011年7月，工业和信息化部、中国工程院组织制定的《“数控一代”装备创新工程行动计划》提出，经过十年时间的努力，数控技术和装置要普遍推广应用并实现产业化，装备技术水平和附加值显著提升，生产效率大幅提高，带动装备制造业转型升级。

在“十二五”规划中，大力发展高档数控机床和基础制造装备更是被列入工业发展规划，随着一系列扶植政策的陆续出台，未来几年中国的机床行业有望在保持快速增长态势的同时，在质量和技术水平上达到一个突破。目前，部分项目已经取得阶段性成果。科技重大专项以及国家培育和发展战略性新兴产业等一系列方针政策的实施，为高档数控机床发展提供了新的机遇。

在市场和政策的推动下，中国机床行业中的佼佼者已经在高端数控机床的研发和生产上开始赶超国际水平。

东北的数控机床产业在全国具有举足轻重的地位，一直是国家重点支持的项目。实践中，国内机床产业的领军企业――沈阳机床集团在高端机床研制中已走出了具有开拓意义的一步，该集团自主研发的飞阳数控系统安装在广东、辽宁企业的400多台高、中档数控机床上，自2011年运行以来性能稳定可靠，解决了外国“大脑”指挥中国数控机床的“体、脑”分离的弊端，使核心部件不再依赖国外厂商的控制和垄断，而且缩小了与世界先进水平的差距。

在赶超国际高端装备制造水准方面，重庆机床集团同样步伐飞快。2010年，重庆机床集团在南岸茶园新区开建集大型、精密、数控、高效、绿色环保于一体的成套制齿加工装备研发制造基地。在2011年，重庆机床集团母公司重庆机电股份收购了英国费兰砥公司下属的精密技术集团（PTG），并交由重庆机床集团运营托管，重庆机床集团由此获得了螺杆机床、各种型线的螺杆加工、磨齿机、大型机床（包括大型卧式车床、轧辊磨床、深孔镗床、摩擦焊接机等）等4类主要产品的开发、设计及制造的国际先进技术。重庆机床的国家科技重大专项“模块化高速、精密、大型数控滚齿机”产品Y31200CNC6和Y31320CNC6大型高档数控滚齿机，以YKX39320为代表的高速、精密、大型数控铣齿机，都具备了与欧美顶级机床生产商同台较量的实力，填补了国内空白。

被业界称为世界三大顶级高端冲压装备制造商之一的济南二机床，开发了每分钟冲压15件大型汽车覆盖件的全自动冲压生产线，打破了此前由国外企业保持的每分钟12件的世界纪录，这不仅改写了中国机床工业不能为汽车工业提供最先进设备的历史，也令世界汽车制造行业对汽车高端冲压装备的选用格局发生了逆转，在世界行业领域取得了中国企业的话语权。

由中国兵器工业集团公司武重集团主持实施的CKX5680型数控七轴五联动螺旋桨加工用重型车铣复合机床荣获2012年度国家科学技术进步奖二等奖，这是武重集团继2005年十六米大立车获得此奖项之后的第二次获得该部级奖项。

具有我国自主知识产权、全功能、高精度数控重型曲轴复合加工机床（一拖二）也于日前研制成功，攻克了“分体开合式数控旋风切削刀架”这一关键技术，使我国成为世界上继德国、日本之后第三个能够自主设计、自主制造曲轴加工设备的国家。

机床水平的明显进步，使我国在一些制造业领域实现突破。例如成功国产的3.6万吨的垂直挤压机，使我国能够生产大口径厚壁管，因此日本同类产品的售价被迫大幅调低。重庆机床集团，去年仅直径1.25-2米系列的齿轮加工机床就销售了100多台，价值超1亿元，占有国内80%的市场份额。新产品问世后，价格仅为洋品牌的一半，这逼迫原本卖价达上千万、垄断国内市场的两家美国和德国企业都不得不降价应对，目前其价格已下调了20%左右。

在市场需求旺盛、政策扶持有力、行业成长稳健的情况下，中国机床行业的未来呈现出更为光明的前景。因此，《国家中长期科学和技术发展规划纲要》（2006―2020年）明确将“高档数控机床与基础制造装备”列为国家16个科技重大专项之一。“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项重点开发航空航天、船舶、汽车制造、发电设备制造等行业。其目标是，到2020年形成高档数控机床与基础制造装备主要产品的自主开发能力，总体技术水平进入国际先进行列，部分产品国际领先；建立起完整的功能部件研发和配套能力；形成以企业为主体、产学研相结合的技术创新体系。

到2020年，制造业各领域需要的高档数控机床，将有大量产自国内。国际市场上，目前以美国、德国、日本为三洲的代表的美、欧、亚三足鼎立的平衡格局将被打破，中国制造的高档数控机床将成为吸引全世界目光的主角新星。

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国产机床未来趋势预测

国内高端数控机床的市场需求加大，数控机床的新品频出。数控冲床具有CNC控制系统，能根据加工方法的需要任意设定滑块的运动方式和速度。根据市场的变动，未来国产数控机床的发展方向预期有以下一些机型。

螺杆式数控冲床

伺服工作机是使用AC伺服马达通过螺杆驱动滑块的，成形中下死点的位置可通过位置读取装置提供数据给位置控置装置进行控制。因此，机械的热膨涨和弹性变形不会影响产品的精度，调整出最适合的滑块运动方式及以极其微小的单位控制下死点的位置。所以适用于高精度高机能的无切削成形螺杆式伺服冲床采用油压马达和储能器进行扭矩控制的形式，下死点的位置控制可达到微米级，是节省能源且有环保要求的机种。

曲轴式伺服冲床

曲轴式冲床与AC伺服马达组合起来的数控冲床。这种冲床是用伺服马达代替原来冲床上的离合制动器和飞轮。这种冲床具有滑块运动模式可任意设定的伺服冲床的特点，同时具有普通机械式冲床的扭矩特点。但其工作能量在低速区不会降低。

复动成形冲床

复动成形是无切削成形的有力手段。在冷间锻造中的闭塞锻造就是一个例子，是通过控制多个冲头、凹模的动作和时间图来达到控制材料塑性流动的目的。制品的精度和成形性可得到提高，甚至可以缩短工序数量。

复动成形粗略可分为两大类：重视冲床的通用性使用复动模架的复动成形；多品种生产用模具装拆容易的使用复动冲床的成形。最近不仅在锻造加工上，同时在板金成形与锻造的复合成形的多样化及能力的提高的同时，要求冲床不仅具有多动作性能，还须具备高的通用性。

闭塞锻造冲床

星形轮及十字连轴节的成形已普遍利用闭塞锻造模具及通用锻造冲床。其模具结构具有闭塞机能和协调机能。其他可节省模具装配时配管时间的闭塞锻造冲床可分成两类：这些功能全在冲床里和上下油缸在冲床上而协调机构在模座上两种形式。

齿轮成形用冲床

螺旋齿轮成形用复动油压冲床。这种冲床共有滑动驱动用、滑块内2个、工作台内2个，共5个驱动源全部合用1个油压式驱动装置。成形的初期阶段与常压顶杆方式的内圈锻造成形一样，凸模插入闭塞中的凹模齿形空间，材料从下方开始流动进行初成形。在这种状态下，模芯上升，材料中心的模芯直径由粗变细。此时工件内径部又有了新的空间，可以产生新的塑性流动，所以加大压力材料就可充满齿形的先端部位。利用复动成形对材料流动进行控制成形出来的齿轮可达JIS3～4级，这非常接近于高附加值的无切削成形。

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机床企业的核心竞争力。

在德国、瑞士、日本和美国，一些高端机床制造企业虽然规模不大，但产值很高，其核心竞争力在于高研发投入、企业定位精准和稳定的人员构成。

德国著名的长度计量企业海德汉公司在产品研发投入上可谓不惜血本，其每年研发经费占其销售额的16%。为了提升其高精度可复制的产品技术，上世纪90年代该公司投入2亿多元建了一个生产车间，制造光栅母版以及复制光栅。这个车间恒温，误差为正负百分之一度，三级隔振，振幅在正负一个半纳米。它拥有原子钟以及我国国家计量局不具备的长度传递标准。这些条件是世界之最，使它在机床检测元件领域独占鳌头。

德国和瑞士的许多企业都有着异常精准的定位，因此德国和瑞士机床以各种专用机见长。每一个企业都专注于自己的领域，而不去做别人已做的产品，且大多数代表了各自领域的技术方向。其中很多企业都有百年技术积淀。世界最大机床商之一，德国的德马吉公司以做整机为方向。他们用合成花岗岩制造床身，安装孔全部预埋，材料抗震性好，床身全部实心结构，质量大，稳定性好。他们的机床床身，可以在加工中刚度不变。机床必须用高性能和高可靠性的部件组装，才能保证整体上的可靠性。

稳定的人员构成，对于机床企业来说也是重要的核心竞争力。专门出品磨床的瑞士美盖勒公司的产品核心部件全部自己制造，工艺、装备和装配检验规程30年不变；员工组成也很稳定，基本在40岁以上。这保证了质量的长期稳定。该公司员工100多人，年产6000多万欧元。

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世界四大机床展会

中国国际机床展览会（CIMT）：由中国机床工具工业协会主办。从1989年起每两年（逢单年）一次。CIMT的展会规模一直居中国各类国际专业工业展览会之首，已成为国际先进制造技术交流与贸易的重要场所，成为我国机械制造技术进步和工业发展的推动力量。CIMT展会是当今国际机床名展中商贸活动最为活跃的展会，是拥有丰富内涵的高品位展会。

中国国际机床展览会（CIMT）是一个在中国本土创办的完全由国人自主举办的国际性机床名展。随着我国改革开放的深化，国民经济的快速发展以及市场经济体系的完善，在中国机床工具工业协会20年来的精心培育和合作伙伴及业界同仁的共同努力下，CIMT展览会不断得到发展壮大，已经成为举世公认的4大着名的国际机床展览会之一（EMO、IMTS、CIMT、JIMTOF），成为展示中国和世界先进制造技术和机床工具产品的盛会，成为推动中外技术交流和我国机床工业技术进步的重要平台。

2013第十三届中国国际机床展览会将于4月22日至4月27日在北京中国国际展览中心举行，届时国际机床龙头企业将再次汇聚一堂，共襄此次盛会。

美国芝加哥国际制造技术展览会（IMTS）：于第二次世界大战前（约1942年）举办了第一届美国芝加哥国际制造技术展，至2012年已举办了34届（逢双年举办）。

高档数控机床的发展趋势篇7

【关键词】机床行业;制造业;出口分析

1 我国机床工具产品的出口现状

机床工具行业作为我国制造业发展的基础性行业，被列为重要战略性产业，它是我们把脉机床行业发展的重要途径之一。我国机床工具产品的出口主要集中到美国、印度、香港等国家和地区，近年来，我国对东南亚国家的出口呈迅速发展态势。

随着世界经济的复苏和新兴经济体经济的快速发展，我国对印度、巴西的出口额均有着快速的增长。同时由于中国―东盟自由贸易区的建立和发达经济体的产业转移，我国在今年对东盟国家的出口额保持着快速的增长。

表1

（我国金属加工机床出口地区的金额（亿美元）及比重（%）情况（2007年-2010年）

（1）由上表纵向分析可知，在所列国家中，美国是我国出口金属加工机床的主要地区，俄罗斯是我国出口机床最少的地区。印度和巴西后来居上，呈现爆发式增长，其市场份额均超过日本和德国。

（2）由上表横向分析可知，我国金属加工机床的出口国在各年度的出口金额都有着不同的变化。

①日本和德国一直是我国的主要出口国，印度和巴西的增长保持着强劲的增长势头，特别是印度，在10年成为我国的第二大出口国。

②由于产业转移，美国是我国金属加工机床的第一大出口国，2007-2010年间，我国对美国的出口均保持第一，平均值为1.48亿美元，也位列第一。[1]

③随着中国―东盟自由贸易区的建立以及周边国家劳动密集型产业转移到东盟，我国对东盟地区的出口保持着良好的态势。

2 我国机床工具产品的特点

2.1 机床出口产品结构发生了一些变化

2009年我国金属加工机床出口持续严重下滑，出现了多年未有的负增长，全年出口数量略有增加，而出口金额快速下降，机床出口平均价格降低。但是，在机床整体出口不利的情况下，数控铣镗床、数控龙门铣床和数控磨床在年末收官时出口金额同比已实现增长，且平均价格均增长45%以上。除上述产品外，如立式加工中心、龙门加工中心、数控锻造或冲压机床、数控矫直机等数控机床出口单价也明显提升。以加工中心为代表的部分数控机床出口结构趋好，正是我们调整出口产品结构、提高出口产品水平的方向。

2.2 出口退税率调整促进企业产品升级

2007年7月1日起，机床工具产品降低了出口退税率。出口退税率的调低，减少了企业的利润空间，行业内相关企业积极采取相应的整改措施，加大对环保和节能降耗的投入，努力降低生产成本。因此，行业企业应继续把出口重点放在提高产品的附加值和优化产品结构上，同时要抓住机遇继续开拓新兴市场，保证机床工具出口的稳定增长。

2.3 亚洲地区以及新兴市场成为我国机床出口重要市场

受世界金融危机的影响，2009年我国对印度、巴西、俄罗斯出口金属加工机床也出现大幅下滑。进入2010年后，“金砖四国”市场率先大幅回升。我国对印度，巴西、俄罗斯机床出口额列第二、三、八位。“金砖四国”中的其他三个国家全部进入前十位。东盟地区市场继续看好，缅甸、越南、印尼、泰国和马来西亚，出口额全部超过2008年水平。新兴市场和亚洲地区恢复较快是2010年出口高速增长的重要因素之一。

2.4 切削工具出口份额上升

我国出口退税率政策的效力已经显现。在机床工具出口整体大幅下滑的形势下，切削工具出口额同比降幅最少，2009年为-12.4%小于全行业产品出口额同比21个百分点。同时切削工具出口额所占比重提高到22.4%，已位居机床工具10大类产品之首。

2.5 非主机产品出口快速增长，机床出口比重下降

2010年我国机床工具产品出口高速增长，但主流产品金属加工机床出口额增速低于行业整体水平17个百分点。继2009年切削刀具出口额由于降幅较小，2010年磨料磨具上升到第二位，金属切削机床列在出口第三位。2010年数控机床出口占金属加工机床的比重明显提高，比上年提升5个百分点;同时氐值机床占比下降1.7个百分点。金属加工机床出口结构总体趋好。

2.6 我国对亚洲地区机床出口份额加大

近年虽然我国金属加工机床主要出口市场大幅下滑，但是我国对亚洲国家和地区出口机床下降较少或略有增长，份额有所上升，当年亚洲国家和地区在我国出口前10名中首次占有7个席位。数据显示，我国对韩国、东盟一些国家和地区出口数控机床呈现增长趋势，且档次也在提高。随着我国与东盟自由贸易区的建立，对印度、巴西等机床出口取得了较好的效果。[2]

3 我国机床工具产品的发展策略研究

3.1 调整出口产品结构，实现出口持续增长

在我国出口的机床中，目前仍以中低档机床产品为主，产品性价比具有一定的优势，对这类产品应不断提高产品质量，巩固和扩大国际市场份额。但值得注意的是，在我国出口产品中，低档磨料、低值工具，以及低值机床仍占一定的比例，尽管现在有低成本优势，但一些因素的影响，这些产品的生存空间必将愈来愈小。因此不断优化出口产品结构，高附加值产品的开发研制力度，发展具有自主知识产权的产品，努力向国际标准或国际先进技术标准靠拢和转化，提高国际竞争力， 实现中国创造。[3]

3.2 充分利用国家政策，力保机床工具行业持续增长

“保增长”是2009年我国经济工作的首要任务，行业企业应把加快发展方式转变和结构调整作为保增长的主攻方向，密切关注国家重点投资项目，深入调研用户企业，潜心研究用户工艺，开发并生产出更多的进口替代产品，为各行业用户提供更多的国产设备。

3.3 努力开拓国际市场，实现机床工具行业持续增长

为缓解因发达国家经济不振带来的出口损失，行业企业应努力开拓多元化新市场，从而降低自身的风险，多多关注北非、中东、东欧、南美等地区，挖掘潜力市场，同时大力发展与我国已签订自由贸易协定国家的贸易国合作。因此，企业要提高规避风险的能力，采取多种方式扩大出口。进一步开展国际化经营，看准时机收购并购国外知名企业，获得先进制造技术，拓宽销售渠道。（下转第236页）

（上接第109页）3.4 抓住机遇，扩大出口

目前，我国正与多个国家和地区商谈签署自由贸易区协定，对扩大双边、多边经贸合作将起到促进作用。2010年1月1日，中国-东盟自由贸易区协议生效。由于东盟已经与日本、韩国、印度等国家签订自贸区协定，中国企业在东盟投资生产的产品还可享受东盟与这些国家的自贸区优惠关税待遇，从而销往更广阔的国际市场。当前国际市场回升迹象仍不明显，机床工具行业要密切关注欧、美、日等世界发达经济体的发展趋势，同时着重瞄准东盟及亚洲其他地区、金砖四国、VISTA五国等具有发展潜力的新兴出口市场，扩大行业出口。[4]

3.5 密切关注国际市场动态

目前，各国为抢占后金融危机时展的制高点，纷纷出台新的发展战略，调整经济增长方式。其共同点就是发展装备制造业，加强知识创新，发展低碳经济，探索可持续发展道路。

3.6 大力引用新技术，实现“绿色产品”

绿色产品是未来的发展趋势，随着经济的发展，环保问题已经成为世界各国关注的热点。世界一些发达国家以环保构筑的绿色壁垒，无疑增加了国际市场的准入难度。污染环境和高耗能的产品或被拒之门外，或被课以重税制裁。因此，低碳经济、绿色制造技术的研究和应用，是未来经济发展的方向，也是产品进入国际市场的基础。

【参考文献】

[1]中国经贸导刊[J]，2007（14）：19-42.

[2]鲁方霞，邓朝晖.数控机床的发展趋势与国内外发展现状[J].工具技术，2006（3）：35-72.

高档数控机床的发展趋势篇8

关键词：数控机床；数控技术；发展；未来趋势

中图分类号：C35文献标识码： A

引言

工业发达国家把提高制造业的水平作为其提高综合实力和竞争力的重要手段，数控机床是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础。随着科学技术的迅猛发展，制造业正在向自动化、柔性化、集成化、智能化方向发展，CAD/CAM、FMS、CIMS、IMS等先进制造技术正日益在制造业中得到广泛而深入的应用。而这些技术和系统均是以数控技术和数控机床为基础的。因此，数控机床是先进制造技术的重要载体，数控机床的技术水平，尤其是高精尖产品的技术水平，已成为衡量一个国家综合国力的重要组成部分。从技术指标方面介绍了国内外数控机床技术的现状和发展动向。数控机床技术在我国已进入高速发展时期，国产数控机床已占有较大市场份额，但在中高档领域还主要靠进口，高精尖数控技术方面仍处于模仿阶段。

一、数控机床和数控技术的产生

随着社会的发展与制造业对生产设备要求的不断提高，数控机床作为一种以数字指令形式控制机床运行的新型加工设备应运而生。其发展历程大致如下：1940年，位于美国密歇根州的一家飞机制造企业为了加工飞机的叶片，对生产设备的加工轨迹进行设计，并进行了数据的分析处理，这是早期的数控思想的萌芽。1948年，美国首先提出使用脉冲信号对机床的运动轨迹进行控制，并于1952年由Parsons公司和M.I.T合作，率先研制出世界上的第一台数控机床。它采用的是电子管元件，体积庞大。但作为世界上的第一台综合计算机、自动控制、伺服驱动以及测量技术等新型机床，开辟了数字化加工的新时代。1959年，数控机床的硬件发生改变，晶体管元件和印刷电路板取代了之前的电子管元件和硬接线板，机床的体积大大缩小，并且在这一时期出现了带有自动换刀装置的数控机床（加工中心），数控机床进入另一个时代。1965年小规模的集成电路应用于数控装置，不仅使机床的体积更小、能耗低、可靠性高，而且价格也更低，这促进了数控机床的产量发展。19世纪60年代末期，出现了多台机床由一台计算机直接控制的系统（DNC），以及使用小型计算机控制数控系统的形式（CNC），使数控机床进入采用小型计算机控制的第四代。1974年，出现了第五代数控系统，它是使用微处理器和半导体存贮器的数控系统（MNC）。数控技术近几十年的发展历程可以分为硬件数控（NC）和软件数控（CNC）两个阶段。硬件数控阶段主要从1952年的电子管到1965年的小规模集成电路，由于其数控功能均由硬件实现，因此称为硬件数控；软件数控是指1970年以后，数控系统由小型计算机到微处理器，再到基于PC机的几个阶段。

二、数控机床和数控技术的发展现状

1、国内发展现状

我国在数控技术这一块起步和发展都相对铰慢，20世纪50年代末期经历了封闭式开发阶段，“六五”、“七五”期间是引进技术和消化吸收阶段，“八五”、“九五”分别经历了国产化和产业化阶段，如今已初步形成自己的数控产业，并拥有自己的一批数控专业人才。目前国内数控技术企业做的比较成熟的有广州数控、华中数控等，它们主要的产品是经济型和普及型的数控机床和系统。但同时国内的数控产品比较低端，技术含量不高，产生的附加价值比较低，还远远比不上国外的先进设备，因此只能在低端市场徘徊。国内数控技术的研究主要是参照国外开发的一些模式，比较依赖国外的技术，自主创新的成分不多。技术引进无疑是提高技术水平的一种很好的方式，但是过分依赖，以及创新很少的情况极大的限制了我国数控技术发展。因此，提高自主创新能力是提高我国数控技术的最重要的途径。另外，在企业竞争的大环境中，由于国内的法律法规对知识产权的保护做的还不够好，各种仿制山寨大行其道，这也大大降低了企业提高自主创新的动力。相对于国外数控机床，国内产品有几点不足：产品可靠性不高：国产数控系统的平均无故障时间大约为3000~6000小时，而国外产品的平均无故障时间能够达到10000小时以上。这种可靠性的差异必然导致产品的价值和市场占有率的偏低。网络化程度不够：国内机床NC程序的传送主要采用串口通讯，其集成化、远程诊断和网络化水平还较低。体系结构开放性不够：数控系统的体系结构不够开放，用户无法根据实际需要，改变数控系统数据结构，这使得数控系统失去了很多改进、技术创新的机会。

2、国外发展现状

在数控技术比较发达的国家，数控机床产家生产的数控系统已经采用64位的操作系统，而国内产家由于技术水平还跟不上技术发达国家，数控机床通常使用32位的操作系统，这使得国内机床在性能和功能上的不足很明显。在国外，数控机床如加工中心或者数控车削中心，都能够满足复杂零件的加工要求和精度要求。其强大的地方体现在机床一般具有4~5轴联动，能够一次装夹即实现整个的复杂零件的全部加工。通过编程，能够进行主轴立、卧转换，而且转换后的主轴能够实现自动换刀，5轴联动机床能够轻松的完成六面体中五个面的加工，而一些带有自动定位和装夹功能的数控机床甚至能够完成六个面的全部加工（如德玛吉加工中心）。随着数控技术的不断发展，国外的数控机床和系统总体的发展趋势有：数控系统朝PC化和开放性的体系方向发展；驱动装置的供电系统由直流电向交流电发展；越来越趋于网络化的通信功能；控制系统的智能化和柔性化。

三、数控技术的发展趋势

在现代化的制造系统中，数控技术作为关键技术，在生产的过程中，特别是精密仪器和设备的生产中起着至关重要的作用。数控技术领域的覆盖面很广，如机械制造、信息处理、传输技术、自动控制技术、传感技术、伺服驱动技术和软件技术等。从目前数控技术发展的大环境来看，其研究方向可以从几个方面来进行描述。

1、高速高精化

在生产过程中，高速切削一方面能够提高生产效率，另一方面还可以降低表面粗糙度，提高产品的表面加工质量，因此生产高速高精化的数控机床也是数控技术的重要发展趋势。高速加工要求机床的主轴转速能够达到12000~40000r/min；工作台的最大进给速度能够达到40~60m/min；关键的机械零部件具有高刚度和高稳定性；精确的热补偿加工系统；以及能够高速处理数据的控制系统。

2、开放智能化

数控机床的开放性研究是目前很多国家都非常感兴趣的方向，如美国的NGC、日本的OSEC和欧洲的OSACA，以及我们国内的ONC等都有做这方面的研究。数控机床的开放性是指能够实现在同一个运行平台上，面对产商和终端用户，通过修改数控机床的数据结构，将用户的特殊要求和应用集成于控制系统中，实现不同品种、不同档次的开放式数控机床的个性化和专业化。一般而言，机床的开放性应该具备以下特点：由一系列逻辑上独立的要素组成；建立并提供系统各个构成要素与系统接口之间的标准，这样来自不同的产商的系统能够构成一个完整的数控系统；能够动态改变系统的拓扑结构；能够实现与其他自动化系统模块的交互；良好的人机界面。智能化的要求体现在数控系统的各个方面，如提高加工效率与质量的智能化，体现在加工过程的自适应控制，工艺参数的自动生成；简化编程与操作方面的智能化体现在机床能够自动编程；还有机床故障诊断与监控方面的智能化能够缩短

机床的诊断和维护时间等。

3、节能环保化

制造业作为工业国家的支柱产业，产生巨大经济效益的同时也消耗了大量的能源，并且对环境造成重大的影响。美国能源部的调查结果表明，美国能源消耗的31%来源于制造业生产的工业活动中。节能减排是全世界都在研究的热点，因此，研究更低能耗的数控机床也是未来机床研究的一个重要方向。机械加工过程中使用切削液进行冷却，而切削液一般由多种化学原料制成，使用切削液的加工不但增加生产的经济成本，还会造成环境的污染。随着可持续发展战略的提出和人们越来越强的环保意识，绿色机械加工成为制造领域的新焦点。绿色机械加工主要包括三个方面：高速与超高速干式切削，具有低能耗、无污染的特点；研制

对环境无污染的绿色切削液；在高速与超高速干式切削过程中使用无污染或低污染的冷却技术。

结束语

数控加工技术对于制造业的重要性不言而喻，其对一国经济、国防、综合实力和国际地位的推动作用是十分突出的。目前我国的制造行业还落后于发达国家，需要对机械制造技术特别是数控加工技术的深入研究，在引进技术的同时也要积极创新，摆脱对发达国家数控技术的依赖，自主研发具有世界先进水平的数控机床。实现由制造大国到制造强国的战略转变。

参考文献

[1]陈传海.面向可靠性概率设计的数控机床载荷谱建立方法研究[D].吉林大学,2013.

高档数控机床的发展趋势篇9

关键词：机械设计制造及其自动化 现状 趋势

一、引言

机械行业是一个国家的基础性和支柱性产业，在国民经济中占有极其重要的地位，它与上游产业（如钢铁、煤炭、有色等）和下游产业（如住房、日用消费品等）关系密切，具有很强的拉动能力。而机械制造自动化技术始终是机械制造中最活跃的一个研究领域。也是制造企业提高生产率和赢得市场竞争的主要手段。没有强大的机械制造业，就不可能实现国民经济的工业化、现代化和信息化。

二、我国机械制造业现状

近年来，我国的制造工业获得持续高速的发展，中国已是一个制造大国：世界各国都在大量进口中国产品，并且中国的出口中，机电产品已占多数。在当前的经济寒 潮和危机中，机械工业虽受到较大影响，但总规模和总产量仅次于美国，超过日本，居世界第二，出口已超过德国，达到世界第一位，2009年中国汽车产量已超 过美国而居世界第一。中国已成为名符其实的世界制造大国。2010年《全球制造业白皮书》公布的《全球10大制造强国》排行榜中，中国名列第三。今年《世 界机械500强》中，美国以126家企业入选而居榜首，日本以124家居第二，我国入选企业77家居第三。改革开放三十年以来，中国制造业有了显著的发展，无论制造业总量还是制造业技术水平都有很大的提高。机械制造业从产品研发、技术装备和加工能力等方面都取得了很大的进步，但具有独立自主知识产权的品牌产品却不多。例如：海尔、海信、TCL等企业的品牌虽然已经“国产化”，但去商场买空调时，导购会告诉你压缩机来自日本，去买冰箱时，导购还是会告诉你压缩机也是来自日本。通过对我国机械制造业现状的分析和研究，业内人士普遍认为，中国的机械制造比欧美发达国家落后了将近30年。

今年世界机械500强前10名中，中国无一入 选；世界机械100强中，中国仅入选9名。应该认识到，我国制造业大而不强，虽然是制造大国，但不能称为制造强国。例如钢铁，我 们大量出口低价钢材而进口高附加值的合金钢。机床也是出口廉价的中低档机床，而进口昂贵的数控和精密机床。中国制造业的劳动生产率，仅是美国、日本的 1/3～1/5。中国很多机械产品价虽廉，但质量也低。近期，由于人民币升值和国内劳动成本迅速升高，再加上经济寒潮和危机，严重影响了中低档产品的出 口，更迫使我们要尽快提高机械工业技术水平，变危机为机遇，向制造强国奋进。

近年来，我国工具工业虽有不小发展，但远 落后于机床业的发展。生产中使用的高效先进刀具，大部分是从国外进口的（含外国资企业在中国生产的刀具）。我们现在也出口不少刀具，但主要是廉价低档的标 准刀具。2004年我国生产刀具约25亿件，其中20亿件是廉价低档刀具（大部分出口），这以后几年出口的仍基本是中低档刀具。在美国市场上，中等规格的 麻花钻每支价格约10美元，而市场上中国生产的低档麻花钻价格仅1美元，被用作手工工具。我国现在有世界规模第一的汽车工业，但汽车工业从国外引进的高效 生产线，所用的刀具80%～90%至今仍是进口刀具（含国内的外资企业产品）。现在我国刀具生产供销情况是，高端先进刀具产品主要依靠从国外进口，而低档 刀具产品恶性膨胀（大部出口），这种情况必须尽快改变。

三、我国机械制造业趋势与前景

机械制造自动化技术始终是机械制造中最活跃的一个研究领域，也是制造企业提高生产率和赢得市场竞争力的主要手段。机械制造自动化技术自20世纪20年代出现以来，经历了三个阶段，即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造，计算机集成制造等概念相联系，它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合，旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年，积累了不少理论和实践经验，但随着社会的发展，人们的生活水平日益提高，各个方面的个性化需求越加强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。

先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义，但目前公认的认识是：先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质，高效，低耗、清洁、灵活的生产，并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有以下几个特点：从以技术为中心向以人为中心转变，使技术的发展更加符合人类社会的需要；从强调专业化分工向模糊分工，一专多能转变，使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥；从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变，减少层次和中间环节；从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变，缩短工作周期，提高工作质量；从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。机械制造技术的发展趋势可以概括为：机械制造自动化；精密工程；传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。

四、结语

随着我国加入WTO，新技术、新工艺的不断开发和引进，今后外语、计算机应用将成为每个技术工人的必备素质，市场需要“一专多能”的复合型人才，同时也希望这些人才有继续提高发展的能力（文化基础扎实），我国要成为制造大国，就必须有成千上万的有知识和技术的劳动者。本专业的学习特点要求我们要有有较强的理工科基础，不能偏科，所以我要努力提高自身素质，学好专业技术，并用自己一流的技术、高尚的道德情操去回报祖国，成就人生的辉煌！

参考文献

[1]《我国机械制造业现状与发展前景》 苏生荣 中国科技信息 2010.

[2]《机械制造业的发展趋势与先进制造模式》 邓武 科协论坛（下半月） 2009.

高档数控机床的发展趋势篇10

在医疗卫生瞬息万变的今天，需要能够对其发展趋势进行客观清晰的研判。

HTO（Healthcare Technology Online，医疗卫生技术在线）每年都会由一线的医疗服务提供者或临床医务人员参与医疗行业趋势预测的问卷调查。

2013年，此网站也对HIT行业进行了十大趋势预测。

调查与分析

HTO在其读者中随机邀请了183名医疗服务提供者参与问卷填写，他们来自各类与医疗相关的机构，其观点和看法代表了美国6.6万名HIT行业中人（见图1）。

参与者的职务范围也涉猎广泛，包括CIOs、CTOs、CEOs、CMIOs、CFOs、IT主管、临床业务主管等（见图2）。

参与调查的医院和IDNs中，29%是500张床以上的大医院；20.4%的医院有300～499张床；33.3%有100～299张床，17.3%的床位在100张以下。

在参与调查的私立医疗机构、诊所和急救中心中，39.3%有25名以上的医生，21.4%有10～25名医生，28.6%有3～9名医生，10.7%有1～2名医生。

参与调查的人员需要对超过十条趋势的重要性进行选择，选项包括“顶级优先”、“优先”、“重要”、“一般重要”和“目前不重要”等五个。每个选项都有不同的权重：从“顶级优先”到“目前不重要”，其权重由1分至5分递增。

每条趋势的加权平均百分比就是该趋势最终的排名百分比。平均百分比越小，排名越靠前。

通过以上调查，可分析出今年的调查结果。从中可看出，2013年的趋势有很多是袭承了2012年的内容（见表1）。

2012年的十大趋势中共有6项跻身2013年十大趋势，包括EHRs（电子健康病历）采纳应用和Meaningful Use（有效应用）、PHI（患者健康信息安全）、ICD-10、移动医疗、HIE（以患者为中心的数据交换）、数据挖掘与临床决策支持。

有一些结果是出乎意料的。例如移动医疗/平板设备位列第四，有53% 的受调查者认为这一项的重要程度是“顶级优先”或“优先”。而传统思想中认为非常重要的远程医疗，却没有进入前十名（见表2）。

十大趋势解析

趋势一

EHRs采纳应用和Meaningful Use

联邦政府的奖励措施无疑是 EHRs的采纳应用和Meaningful Use的最大推动力。

从大型医疗集团到社区医院再到私人诊所，所有的医疗服务提供方都在努力追求实现Meaningful Use的第一阶段和第二阶段的要求，这是在所有HIT政策和项目中最重要的。因此，其在十大趋势中独占鳌头也不足为奇。

在2013年的发展中，行业专家指出，目前的很多电子病历产品在文档处理等方面的功能不错，但还是希望看到电子病历产品中出现像“苹果”这样的经典款，可以让用户口口相传。

趋势二 PHI

专家认为，目前HIT行业在不断增加自身复杂性的同时，却对如何保证自身数据安全无计可施。如今，经常有新闻曝出患者健康数据因为医生笔记本等移动设备被盗或未进行加密处理而丢失。

PHI的问题的日益显现，也是因为近年来出现了大量可无线上网的智能手机和平板电脑等设备。同时，医生和其他医务人员也都是使用电子邮件或社会公共网络与同事或患者联系。

目前的黑客大都还只关注消费者的银行账户和信用卡信息，而对医疗健康信息的认识较浅，因此尚未出现大量的医疗信息黑客。但是随着医疗数据的不断积累和完善，信息安全和患者隐私的问题，会越来越为人们所重视。

由此可见，如果说EHRs采纳应用和Meaningful Use作为第一大趋势，是由于美国联邦政府的财政刺激，那么PHI才是2013年HIT十大趋势中真正的无冕之王。

趋势三 ICD-10

ICD-10在2012年的趋势排名中名列第三，今年无变化。

全美国的ICD代码都在更新换代，虽然最后的截止日期一再拖延，但是政府仍然要求在2014年10月全面使用ICD-10。

ICD-10编码是完整、准确、专业、连续的文档信息的基础，不仅能够改善临床文档质量、进行计算机辅助编码，同时也是各类教育培训的基础，而且还能间接帮助医疗机构提高报销比例，辅助医疗质量指标的准确上报和统计分析。

趋势四 移动医疗与平板设备

业内专家认为，医疗市场是移动设备的完美市场。移动设备需要在医疗服务背景中完成高风险、程序复杂、环境混乱的各种任务。因为只有在正确的时间访问到正确的信息，才能够挽救患者的生命。

但是IT和移动设备在医疗行业的投资一直变幻莫测，究其根本原因，还是技术与商业的不良结合。先进的技术设备与落后的工作流程，无法将移动设备的全部功能有效地植入先进的HIS和EHR平台中去，除此之外，还有数据安全的要求。

医疗行业早已被证明是“用自己的设备”（BYOD，bring your own device）的成熟市场。根据最新的VDC（美国投资发展公司）市场调查，75%的医疗机构目前都正在实施或者正在考虑实施“用自己的设备”策略。医务人员和患者喜爱的智能手机和平板电脑，将极大扩展移动医疗市场的总盘。

在HIMSS13大会上，业内专家也明确指出，医疗行业最终成了一个高度移动化的行业。移动医疗的新时代即将来临。医疗服务提供者可以在医院外部通过远程监控设备了解患者需求。

趋势五 灾难恢复与业务连续性

2005年，飓风卡特里娜的巨大威力推动了纸质病历向电子病历过渡的浪潮；2012年，飓风桑迪暴露了灾难恢复和业务连续性。飓风让HIT行业意识到了电子病历存在的必要性，同时也让人清醒：光有电子病历是远远不够的。

医疗行业应该效仿银行业、零售业等其他行业，建立一整套灾难恢复和业务连续性的措施，确保最核心的患者数据无论在怎样的情况下，都能被访问。

趋势六 患者门户与患者参与

虽然以患者为中心不再是什么新鲜的观点，但是在患者参与医疗服务这条道路上，HIT行业目前仍处于早期阶段。

很多医疗服务提供者逐渐认识到了患者参与的可能性和效率性，而且，如果患者没有积极参与医疗服务，一旦离开医院，医生几乎是无法预测甚至提高患者治疗效果的。

目前，很多医院已经开始意识到，增强患者教育能够有效减少感染，这比只强调提高自身质量指标值的效果要好得多。Meaningful Use政策也在向患者参与这方面倾斜。

今年患者门户与患者参与排到了第六位，而2012年时仅排在第12位。医疗保险DRGs（按疾病诊断分组）支付是刺激患者参与的一个重要因素。

同时CMS（内容管理系统）在Meaningful Use的第二阶段要求中，也出现了患者参与的相关要求。这无疑推动了医疗机构患者门户与患者参与的进一步发展。

趋势七 HIE

HIE的价值，在于通过加强医疗服务提供者和医疗机构间的合作，协调和促进医疗服务的连续性、可及性和一致性。目前HIE面临的主要问题，包括标准的使用、以患者为中心、互操作性、可靠安全的IT基础架构等。

此外，在2013年，还要格外注意敏感数据的安全性，例如精神卫生和慢病数据。HIE应该在必要的节点上防范数据威胁，制定相应的访问制度和程序。

趋势八 电子表格与工作流自动化

电子表格（eForm）已渐渐从医院CIO手中的奢侈品变成了必需品。试想一下，如果我们出行坐飞机时还需要使用纸质客票会怎样？可是目前在医院就医过程中，纸质表格和文档却仍然随处可见，患者需要一遍一遍地重复录入各类信息。

而电子表格的应用能够有效降低医疗机构的成本，极大改善患者体验。

趋势九 临床决策支持

以往对工作流的设计与改进，只是强调临床医生的参与和意见，但是未来的发展趋势，是要让患者也参与到工作流的设计中，参与IT工具和临床决策支持系统的开发与应用。

事实证明，医疗机构工作流程的再造，如果忽略了临床医生的参与意见，其产品的使用率必然低下；而患者参与设计，则更能提高临床决策支持系统的使用率、改善使用结果。以患者为中心的工作流，需要把与患者活动相关的、分散在各处的患者信息和资源全部整合起来。

医疗服务的业务流程十分复杂，既包含临床又包含管理。临床决策支持系统的主要目标，就是通过最大限度的整合，以及使用患者信息来改进工作流程，提高效率改善效果。临床决策支持系统并不是孤立存在的，还需要单点登录、界面整合、定位识别和快速用户转换等系统功能的支持。

HIT作为一个跨学科的行业，需要更加重视患者本身，而不是技术工具或者工作流中的某一个个体。

趋势十 BI与数据分析

2013年，我们看到云计算、商务智能和数据分析联合起来共同对抗Meaningful Use的新局面。BI（商业智能）与数据分析工具会让 Meaningful Use变得更加有意义。

BI要将财务、实验室和临床应用等数据有效结合并有效展示。本年度最成功的BI产品，要数将数据保存在电子病历系统中，而数据统计和应用在云中这样的产品。防火墙保护了数据的完整性和安全性，在云中进行数据查询与上报。以往的BI产品之所以经常失败，是因为过分强调展示能力，而忽略了数据模型和数据管理。今年的新趋势是强调数据整合与数据管理，因为没有优质、完整、有效的数据，BI产品再好也无济于事。

2012年BI与数据分析名列第15位，2013年上升至第10位。这是由于电子病历使用率的不断上升，有关数据整合、展示和分析的需求也越来越多。