1 發(fā)展綠色數控技術與產業(yè)的基本戰(zhàn)略

　　近年來，數控技術與產業(yè)發(fā)展在我國已得到高度重視。特別是在通過微機數控領域，以Pc平臺為基礎的國產數控系統(tǒng)，已經走在了世界先進行列。但是，我國在數控技術研究和產業(yè)發(fā)展方面特別是在技術創(chuàng)新能力、商品化進程、市場占有率等方面存在的問題尤為突出。進入新世紀以來，對這些問題的解決已經初顯成效，如何使我國數控領域沿著可持續(xù)道路發(fā)展，以綠色數控技術與產業(yè)為重要發(fā)展途徑，使我國在國際競爭中有舉足輕重的地位，將是我國數控研發(fā)部門和生產廠家所面臨的重要任務。

　　1.1 以科技創(chuàng)新為基礎

　　我國數控技術與產業(yè)起步于1958年，近50年的發(fā)展歷程，經歷了三個發(fā)展階段(如表1所示)，取得了相當大的進步。

　　但在世界數控強手如林的今天，那種按國外模式，按部就班地發(fā)展這一常規(guī)途徑已經行不通，目前，我國真正自主科技創(chuàng)新的成分并不多。為了改變這種現狀，要大力加強數控領域的科技創(chuàng)新，努力研究具有中國特色的實用先進數控技術，堅持可持續(xù)發(fā)展道路，以綠色數控技術與產業(yè)為重要發(fā)展途徑，逐步建立起自己獨立的、先進的技術體系，從而擺脫老是跟在別人后面走，按國外已有控制和驅動模式來開發(fā)國產數控系統(tǒng)的局面。

　　1.2 加大技術支持和技術服務的力度

　　數控技術的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數控技術的不斷發(fā)展和應用領域的擴大，對一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用。數控系統(tǒng)和數控機床作為典型的高技術產品，對用戶的技術支持和服務相當重要。以前國產數控產品喪失信譽的原因，除可靠性問題外，另一大問題就是缺乏有力的技術支持和技術服務。今后，我國的數控生產廠家應對用戶的技術支持和技術服務作為重要工作來抓，使其在市場上向縱深挺進時，有一個以技術支持和技術服務為核心的強大后方；利用先進的信息技術手段，建立新一代立體化的技術支持和技術服務體系，為綠色數控技術與產業(yè)創(chuàng)造良好的發(fā)展空間，為取得數控產品市場競爭的勝利贏得主動。

2 發(fā)展綠色數控技術與產業(yè)的技術途徑

　　2.1 發(fā)展新一代具有中國特色的PC數控系統(tǒng)

　　目前，PC數控系統(tǒng)的體系結構有兩種主要形式：①專用數控加PC前端的復合式結構；②通用PC加位控卡的遞階式結構。除這兩種形式外，還有一種正在發(fā)展的數字化分布式結構。這種正在發(fā)展的數字化分布式結構的方案是將由DSP(位置控制、速度控制、矢量變換控制)等組成的數字式伺服通過以光纜等為介質的網絡與數控裝置連接起來，組成一個完整的數控系統(tǒng)。這種系統(tǒng)雖然性能很好，但由于開發(fā)和生產成本太高，只被國內少數用戶所接受，上述結構并不是符合中國國情的最好方案。適合中國國情的應是將所有數控功能全軟件化的集成式結構，因為這種結構的硬件規(guī)模最小，有利于降低系統(tǒng)成本，更重要的是可有效提高系統(tǒng)的可靠性。

 　　可靠性的好壞是國產數控系統(tǒng)能否發(fā)展的關鍵。國產數控系統(tǒng)在總體設計時由于種種原因的限制，不得不選用技術指標不太高的普通CPU，為完成復雜的數控功能需要由多個CPU來組成系統(tǒng)，有時還需要另加一些專用或通用硬件電路來實現數控系統(tǒng)的一些高實時性功能，從而造成系統(tǒng)硬件規(guī)模龐大。過大的硬件規(guī)模和較低的硬件制造工藝水平往往對可靠性造成很大威脅。

　　在開發(fā)新型數控系統(tǒng)時應優(yōu)先選用新型高性能CPU作為系統(tǒng)的運算和控制核心，并且盡量用軟件來實現數控的所有功能。這樣可大幅度減小系統(tǒng)硬件的規(guī)模。具有內裝PLC和內裝伺服控制的全軟件化集成式數控系統(tǒng)，其硬件規(guī)模將達到最小化，整個數控系統(tǒng)除一個PC平臺外，剩下的只有驅動機床運動的功率接口和反饋接口。這樣既有效提高了系統(tǒng)可靠性，又消除了信息傳遞瓶頸，提高了系統(tǒng)性能，同時還可顯著降低系統(tǒng)成本。這種高性能、高可靠性、低成本的新型數控系統(tǒng)將具有極強的競爭力，有望為開創(chuàng)中國數控的新局面而作出貢獻。

　　2.2 綠色數控技術與產業(yè)的發(fā)展措施

　　我國數控產業(yè)要有大的發(fā)展必須堅持可持續(xù)發(fā)展的道路，綠色數控技術與產業(yè)是實現可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，其主要特點是清潔和節(jié)約。

　　大力加強綠色數控產品的開發(fā)，加速促進數控產品、數控產業(yè)及整個制造業(yè)的綠色化，主要戰(zhàn)略措施應考慮以下幾個方面：①有效減少產品制造及使用過程中的環(huán)境污染。如減少數控機床的鑄件結構，消除鑄造對環(huán)境的污染；將數控機床主軸的潤滑以油氣潤滑、噴油潤滑等取代油霧潤滑，減少對生產環(huán)境的污染；在精密數控機床及其運行環(huán)境的溫度控制中采用非氟利昂制冷的恒溫技術；以電傳動代替機械傳動，減少噪聲污染。②大幅度降低資源消耗和能源消耗。如用軟件代替硬件，從而減少硬件制造的資源和能源消耗及污染，并減少產品壽命結束后硬件裝置的拆卸回收問題；以永磁驅動代替感應驅動，提高效率和功率因數，節(jié)約能源；以電傳動代替機械傳動，提高效率，減少能源消耗。③加強用數控技術改造傳統(tǒng)機床。這即符合運用信息技術和自動化技術改造傳統(tǒng)產業(yè)，使傳統(tǒng)產業(yè)生產技術和裝備現代化這一產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標得以實現，又可取得巨大的經濟效益。我國擁有普通機床數百萬臺，加強用數控技術改造傳統(tǒng)機床將成為我國數控領域的重要發(fā)展方向。④大力發(fā)展綠色數控機床，綠色數控機床應是材料消耗少，能耗低，無污染，壽命長且便于拆卸回收的新型機床。以并聯(lián)結構代替串聯(lián)結構就是開發(fā)綠色數控機床的一條途徑，這是因為并聯(lián)結構機床消耗的金屬材料僅為常規(guī)串聯(lián)結構機床的幾分之一，其加工量也比常規(guī)機床大幅度減少，特別是消除了大型結構件的鑄造，這將顯著降低機床鑄造過程中的能源消耗和對環(huán)境的污染。此外，并聯(lián)結構機床有利于采用電傳動，效率高，可有效降低使用中的能源消耗。

　　全球環(huán)境問題“法律化”的趨勢正在進一步發(fā)展，可持續(xù)發(fā)展將成為企業(yè)通向國際市場的通行證。我國的數控產品要占有國際市場，必須堅持可持續(xù)發(fā)展道路，以綠色數控技術與產業(yè)為重要發(fā)展途徑。

3 促進綠色數控技術與產業(yè)商品化進程

　　從商品角度看，我國的數控產品與國外相比還存在很大的差距。近些年我國數控產品顯然發(fā)展很快，但在市場的占有率卻不高。影響系統(tǒng)和數控機床商品化的主要因素除技術性能和功能外，更重要的就是可靠性，穩(wěn)定性和實用性。以往，我國一些數控技術和產品的研究、開發(fā)部門，所追求的往往是一些體現技術水平的指標，而對影響實用性的一些指標和一些小問題卻不太重視，在產品的穩(wěn)定性、魯棒性、可靠性，實用性方面花費的精力相對較少。數控產品的某些問題在開發(fā)，試用，甚至鑒定時都難以實現。這就造成同樣型號的數控機床在有的用戶那運行得很好，而在別的用戶那卻表現欠佳。或者同樣型號的數控機床用于加工某些零件時工作得很好，但用于加工其它零件時卻不盡人意。國外一些公司設立了專門機構來測試考驗自己的產品，一旦發(fā)現問題，立即反饋給開發(fā)部門予以解決。經過這樣的測試考驗過程后，數控系統(tǒng)的潛在問題就大為減少。

　　促進我國綠色數控技術和產業(yè)的商品化：①設立專門的機構對產品進行嚴格全面的測試，盡量減少數控系統(tǒng)的潛在問題，將高指標、高性能的產品變成具有市場前景的商品，進一步提高國產數控產品的聲譽。②促進我國綠色數控技術和產品的商品化，將其作為數控產業(yè)的主干來抓，貫穿于技術研究、產品開發(fā)、試制、生產等的全過程中，從而使我國的綠色數控產品變成真正有市場的好商品。

4 結束語

　　大力加強數控領域的科技創(chuàng)新，努力研究具有中國特色的實用先進數控技術。堅持可持續(xù)發(fā)展道路，以綠色數控技術與產業(yè)為重要發(fā)展途徑，逐步建立起自己獨立的、先進的技術體系。進而促進我國綠色數控技術與產業(yè)的商品化進程，加大綠色數控產品的市場占有率，使我國的綠色數控技術與產業(yè)在21世紀走在世界前列，讓我國經濟繼續(xù)保持強勁的發(fā)展勢頭。