張 尉,吳崇睿
(成都工貿職業(yè)技術學院,四川 成都 611743)
目前, 數控技術的廣泛應用已經成為我國制造工業(yè)實現現代化的重要基礎。數控技術的應用,不僅與人民的生產生活息息相關,還影響著國家經濟的發(fā)展以及綜合國力的提升。由此可見,數控技術已經成為了一項與民生、國家地位都息息相關的技術。目前,我國數控技術的發(fā)展仍存在著一些問題,需要進一步加快推進數控技術的創(chuàng)新研究與推廣應用。
數控技術是一項關系到國家綜合國力的技術。我國數控技術與裝備的發(fā)展,得到了國家與相關行業(yè)的高度重視,并且在國家有關部門的支持下取得了較大的進步。特別是在通用微機數控領域,以PC平臺為基礎的國產數控系統(tǒng)已經走入了世界先進數控系統(tǒng)的前列。然而,我國數控技術在取得成就的同時,也存在著許多不足,比如:在技術創(chuàng)新能力、數控技術商品化的進程以及數控產品的市場占有率等方面,依然存在一些問題。如果這些問題得不到有效解決,將會影響我國數控技術的進步,制約數控技術未來的發(fā)展。
20世紀80年代,我國的數控技術開始迅速發(fā)展,當時大部分的機械制造企業(yè)都引進了數控技術,實現了自動化或半自動化生產。80年代初期,由于科技創(chuàng)新能力不足、基礎建設不完善,再加上我國的數控技術發(fā)展處于起步階段,因此數控技術的創(chuàng)新和應用成果不多。90年代以后,隨著我國市場經濟的快速發(fā)展,以及經濟全球化的進程加快,機械制造業(yè)等行業(yè)的發(fā)展步入了快車道,為適應新時代、新的生產方式開始了技術革新和轉型升級。當前,我國經濟飛速發(fā)展,人民生活水平不斷提高。在物質需求越來越多、越來越多樣化的背景下,數控技術被廣泛應用于制造業(yè)。在數控技術推動經濟發(fā)展的同時,經濟的發(fā)展也推動著數控技術進一步創(chuàng)新升級。隨著時代的進步和需求的提升,數控技術也得到了快速發(fā)展,目前我國的數控技術發(fā)展已經取得了較為優(yōu)異的成績[1]。
數控技術最開始由美國的帕森斯公司提出。1948年,這家公司為了研究直升飛機螺旋槳葉片輪廓檢驗樣板的加工設備,提出了數字脈沖控制機床的設想。1949年,這一設想成為了現實,數控技術正式面世。
1959年,第二代數控技術誕生。第二代數控裝置采用了晶體管元件和印刷電路板。1965年,第三代數控技術集成電路數控裝置誕生。與前兩代相比,集成電路數控裝置具有體積小、消耗少、成本和價格較低、安全穩(wěn)定等優(yōu)點。集成電路數控裝置的問世,為以后數控機床品種、產量的快速增長打下了基礎。20世紀60年代末,第四代數控技術誕生。這一時期的數控技術已經可以實現對多臺機床的控制。第四代數控技術的核心是通過小型計算機對機床進行控制,數控技術開始以小型計算機化為特征。1974年,數控技術發(fā)展為第五代技術。將微處理器和半導體應用于數控系統(tǒng),推動了數控技術的進一步升級。20世紀80年代初,自動編程數控裝置的出現,推動制造行業(yè)的自動化進程進一步加快,使數控產品具有自動監(jiān)測功能。20世紀90年代后期,數控技術開始網絡化,伴隨著網絡與信息技術的發(fā)展,數控技術逐漸發(fā)展到目前的水平[2]。
目前,我國數控技術發(fā)展面臨的問題主要有缺乏自主創(chuàng)新能力、市場化進程緩慢、缺乏創(chuàng)新環(huán)境、技術不夠穩(wěn)定可靠等。
缺乏自主創(chuàng)新能力,意味著我國數控技術的發(fā)展將會始終慢人一步,在技術創(chuàng)新方面將始終受制于人。由于我國發(fā)展數控技術起步較晚,因此早期的大多數技術都由國外引進。長期依賴國外引進數控技術,將導致我國接觸不到先進新技術的核心。近年來,雖然我國大力推進科技創(chuàng)新取得了顯著成效,但仍有一些企業(yè)未能及時轉變長期以來形成的慣性思維,認為我國的數控技術依賴國外進口也能得到快速發(fā)展,沒有意識到國外的技術壟斷給我國數控企業(yè)發(fā)展帶來的巨大危害。這種慣性思維,使得相關企業(yè)在一定程度上仍然存在自主創(chuàng)新的惰性。
缺乏技術創(chuàng)新環(huán)境,是影響我國數控技術發(fā)展的重要因素,主要表現在:相關企業(yè)在巨大的市場競爭壓力下習慣于尋求短期利益,不太注重投入技術創(chuàng)新資金、引進科技創(chuàng)新人才,使得企業(yè)及技術人員的創(chuàng)新意識不強、創(chuàng)新能力不足,導致我國數控技術創(chuàng)新整體發(fā)展緩慢;數控技術市場化進程緩慢,教學科研與生產實踐的銜接仍有待于進一步健全與完善;相關的法律法規(guī)不夠健全,企業(yè)之間沒有形成較好的競爭環(huán)境。
生產數控產品,對效率和精度的要求較高。相關企業(yè)在發(fā)展過程中,除了重視產量之外還要重視產品的技術含量和產品質量。故障發(fā)生率是檢驗主要參數,數控產品的質量是檢驗數控技術是否可靠的主要依據。從數據上來看,一些國產數控產品發(fā)生故障的時間間隔比同類國外產品更短,也就是說國外同類數控產品兩次故障之間相隔的時間要更長,這意味著國外的該項數控技術比國內更加可靠。
由于機器生產的主要技術指標一般有生產速度、生產效率以及加工精度3個方面,因此如果未來想要朝著更加高端的方向發(fā)展數控技術,就應圍繞提高生產速度、生產效率、加工精度3個方面進一步升級、創(chuàng)新數控技術。未來,汽車等機械制造業(yè)將會越來越離不開高精數控加工技術。目前,我國相關企業(yè)應用數控技術,大多采用芯片控制系統(tǒng)和高分辨率的絕對式檢測元件的交流伺服系統(tǒng)。應用這兩種技術,都可以使機床的生產效率得到大幅提高[2]。未來,機械制造行業(yè)將由自動化向智能化發(fā)展。隨著網絡與人工智能技術的不斷發(fā)展,數控技術在機械制造業(yè)中的智能化應用將會越來越受到關注。應用計算機與大數據,不但可以對生產流程進行控制,而且還可以更加快速地采集、處理信息,從而推動數控技術朝高速高效生產、高精度加工的方向發(fā)展。
隨著經濟的發(fā)展和人民群眾生活水平的提高,消費者的需求越來越呈現出多樣化和個性化的特征,推動著數控產品向功能多樣化發(fā)展。只有不斷創(chuàng)新、完善、升級數控技術,才能滿足未來用戶多樣化、個性化、精細化的服務需求,開發(fā)出更多的多功能、高精度數控產品。未來,數控技術將會有更加廣泛的應用前景。通過利用界面圖形化功能、科學計算功能以及多媒體功能,可實現用戶界面的個性化、專業(yè)化設計,將抽象的信息轉化為直觀的圖文,使數據的處理、信息的反饋變得更加高效、更加通俗易懂。通過及時、高效、精準的信息交流,對生產流程進行實時監(jiān)控,以便工作人員及時發(fā)現問題并解決問題。
高度集成電路,提高了數控裝置的運行速度和數控系統(tǒng)的集成度。應用FPD平板顯示技術,提高了顯示器的性能,使顯示器可以更加清晰、精準地反映信息。平板顯示器除了清晰度高之外,還具有能耗低、占用空間小、方便攜帶運輸等優(yōu)點。數控系統(tǒng)的集成化,意味著CPU、PLC、輸入輸出口、存儲器等部件的系列化、標準化。數控產品電子元器件的系列化、標準化,將進一步提升數控技術的推廣應用效率,有利于數控技術向智能化、集成化和網絡化發(fā)展,有利于滿足未來用戶的個性化、精細化需求。
數控技術的發(fā)展,對我國相關行業(yè)尤其是機械制造行業(yè)有著重要的影響。大力發(fā)展數控技術,有利于提升我國的綜合國力。目前,我國雖然在數控技術領域取得了較為優(yōu)異的成績,但是在技術創(chuàng)新等方面仍然有諸多不足。未來,數控技術將朝著智能化、集成化、網絡化、多功能化的方向發(fā)展,這也為相關行業(yè)的發(fā)展指明了方向,是時代發(fā)展、社會進步的必然要求。要想在未來的國際競爭中取得優(yōu)勢,就必須不斷推進技術創(chuàng)新并將核心技術牢牢掌握在自己手中。