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1、数控技术应用专业人才培养方案 一、职业与岗位分析（一）行业现状与前景分析数控系统是数控产品的核心技术之一，从 50 年代末期，我国就开始研究数控技术，开发数控产品，其间三起三落。经过多年来不断的调整、优化、重组、开拓，中国数控产业通过自行研究、引进合作、独立开发、推进产业化进程，国产数控系统已经取得重大突破。在庆祝建国 50 周年之际，我们可以充满信心地说，中国的数控产业已经渡过了最艰难的时期，开始在产业化的道路上开拓前进。在充满信心的同时，我们更应清醒地认识到，走向新世纪的中国数控产业，尽管获得了新的发展机遇，但面临着更严峻的挑战，需要以更大的勇气、智慧和努力来攀登新的历史性台阶。1 我国数
2、控系统产业化的现状1.1 数控产业的基本情况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 4050 台，几家重点企业年产量可达400700 台;数控系统(包括主轴和进给驱动单元)生产企业约50 家，但生产具有一定批量的企业有 8 家，其中国有企业 3 家，民营企业 2 家，合资、独资企业 3 家;生产数控机床配套产品的企业共计 300 余家，产品品种包括八大类 2000 种以上。我国数控系统分为 3 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
3、度进行的阶段性标准来划分的。在经济型数控系统中，我们具有很大优势，在当前每年数千台经济型数控车床和电加工机床的市场上，国产数控系统是“一花独秀”(其中有 10%左右的是合资企业产品)。在普及型数控系统的市场中，我们正在取得进展。进入 90年代以来，我国数控系统的各方面研究力量在集中优势、突破关键、以我为主、发展产业的原则基础上，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。当然，拥有我国自主版权的数控系统在市场开拓上仍要尽更大的力量。1.2 技术状况80 年代以来，国家对数控机床的发展
4、十分重视，经历了“六五”、“七五”期间的消化吸收引进技术，“八五”期间科技攻关开发自主版权数控系统 2 个阶段，已为数控机床的产业化奠定了良好基础，并取得了长足的进步。“九五”期间数控机床发展已进入实现产业化阶段。数控机床新开发品种 300个，已有一定的覆盖面。新开发的国产数控机床产品大部分达到国际 80 年代中期水平，部分达到 90 年代水平，为国家重点建设提供了一批高水平数控机床。在技术上也取得了突破，如高速主轴制造技术(12 000 r/min18 000 r/min)、快速进给(60 m/min)、快速换刀(1.5 s)、柔性制造、快速成形制造技术等为下一步国产数控机床的发展奠定的基础
5、。当前，我国数控系统正处在由研究开发阶段向推广应用阶段过渡的关键时期，也是由封闭型系统向开放型系统过渡的时期。从生产规模上看，已有像航天数控集团、华中数控系统有限公司、北京机床研究所等可实现批量生产的产业化基地。我国数控系统在技术上已趋于成熟，在重大关键技术上(包括核心技术)，已达到国外先进水平。目前，已新开发出数控系统 80 种。自“七五”以来，国家一直把数控系统的发展作为重中之重来支持，现已开发出具有中国版权的数控系统，掌握了国外一直对我国封锁的一些关键技术。例如，曾长期困扰我国、并受到西方国家封锁的多坐标联动技术对我们已不再是难题，0.1 m 当量的超精密数控系统、数控仿形系统、非圆齿轮
6、加工系统、高速进给数控系统、实时多任务操作系统都已研制成功。尤其是基于 PC 机的开放式智能化数控系统，可实施多轴控制，具备联网进线等功能，既可作为独立产品，又是一代开放式的开发平台，为机床厂及软件开发商二次开发创造了条件。特别重要的是，我国数控系统的可靠性已有很大提高，MPBF 值可以在 15 000 h 以上。同时大部分数控机床配套产品已能国内生产，自我配套率超过 60%。这些成果为中国数控系统的自行开发和生产奠定了基础。2 数控产业发展面临的问题2.1 缺乏产业规模在一段时间里，我国数控机床产品品种相对较少，开发和交货周期较长，由于没有按市场需求进行开发，批量不大，不能满足市场需求，市场
7、占有率较低;质量不稳定(可靠性是突出的质量症结)，性能水平与国外相对有一定差距，竞争力不强;软件开发投入不足，开发的数控系统缺少共同的软件规范和支撑平台，尚未实现系列化、商品化，没有产业规模。2.2 缺乏发展数控产业的政策和技术配套体系40 多年来，我国政府对数控机床的发展给予了大量的财力和物力支持，在政策上也陆续出台了一些支持措施，对数控机床的发展起了很好的促进作用。但在政策的配套及相互制约方面力度不够，在引进外资和扩大开放的同时，对国产数控机床的必要保护显得过于单薄。例如，进口产品可以免除关税和进口环节税，而国内产品却很少能享受这种待遇。同时，数控机床的发展需要较高的零部件专业化技术配套体
8、系来支承，而我国工业发展的总体水平尚不能满足这种体系的建立，国家对这种配套体系的建立没有大举措出台，也缺少相应的政策支持，因而未能对数控产业的发展起到更有力的推动作用。2.3 缺乏技术创新、产品更新和产业调整的内在动力1994 年，机床工具工业总产值(1990 年不变价)达到 176 亿元，销售收入达到 200 亿元，机床总产量创记录地达到 26 万台。普通机床、一般量刃具等的比例高达 93%以上，但数控机床、专用机床及各种自动线所占比例却很小。在当时过热的经济增长刺激下，各类产品均出现供不应求的现象。在普通机床销售势头良好的形势下，机床工具行业被市场假像所迷惑，大部分企业顾及眼前利益，没有及
9、时依靠壮大起来的财力进行调整，而是一味加大普通机床产量，放弃了已开始进行的产业调整、产品调整、组织结构调整，放松了技术创新，看不到产业的发展趋势，从而错过了调整的最佳时机，丧失了更进一步发展的技术基础和产品基础。2.4 面临国外强手竞争的巨大压力进入 90 年代以来，我国国内市场对数控机床和数控系统迅速增长，成为工业发达国家竞相争夺的目标。面对强手如林的国际竞争对手，国内数控机床和数控系统无论是性能、质量，还是价格都难以与发达国家产品相抗衡，面临着进口冲击的强大压力。3 我国数控产业发展的条件3.1 稳定增长的市场需求我国数控机床 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
10、市场消费量从 1990 年的 2588 台增长至 1996年的 18 000 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 14 329 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%;1998 年数控机床市场消费量下降到 11 528 台，国产数控机床市场占有率达到 53%。19941998年，我国机床工具行业的产值持续滑坡，由于市场变化和结构调整，市场容量减少到原来的 75%，总产值为 149.6 亿元，其中金属加工机床约为 90 多亿元
11、，市场占有率达到 47%，机床(金切和锻压)总产量只有 10 万台，而在 10 万台机床的销售额中，数控机床自动化生产线及各种先进量刃具达到 27.7%。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。正在执行中的“国家财政技改专项”和“高新技术产业化项目”，都将形成对数控机床新的市场需求。这将为我国数控产业发展带来新的市场机遇。3.2 现有的发展条件(1)目前我国主要数控机床生产企业年产能力为 10000 台，其中经济型数控机床为 5000 台以上。到“九五”末期，数控机床生产达到 15000
12、台。(2)到“九五”末期，我国数控系统生产能力为 15 000 套，其中经济型数控系统约为 6500 套。(3)我国主要数控机床配套企业已初具规模，其中，机床数控刀架、滚珠丝杆、滚动导轨、机床电器都引进了技术，能为主机配套。(4)我国主要数控机床生产厂通过“八五”和“九五”期间的技术改造，数控机床生产能力有了很大提高，进口了一批关键加工设备，提高了关键件的加工质量和效率，新建了一批装配调试厂房，改善了数控机床制造的装备条件，基本具备了产业化生产能力。4 发展思路与发展战略机床工具行业下一步发展的总体思路是“限普压产，发展数控”，即对普通机床通过法律和行政法规限制其发展，不断减少其产量，通过大力
13、发展市场急需的数控机床等产品替代普通机床。客观地审视我国数控系统当前的形势，结合我国当前宏观经济运行的环境和条件，正确分析行业特点和产业特性，采取正确的方针和措施，是我国数控系统产业进一步发展的基础。4.1 以发展普及型数控系统为重点，全面推进产业发展普及型数控机床是我国市场需求的主体，也是数控机床产业结构优化的调整基础，在相当一段时间内，必须全力发展普及型数控系统，形成批量，形成规模，形成效益，以促进国产数控机床主机的发展与进步。当前要特别注重对数控系统技术路线的进一步分析和研究，注重跟踪国内外计算机技术和总线技术的发展趋势，以及上述技术与数控技术的融合与渗透，用普及型数控系统的发展带动经济
14、型数控系统的技术升级和高级型数控系统成本的下降。发展普及型数控系统，当前的首要任务就是要开拓市场，而开拓市场的前提就是要保证系统的高可靠性和良好的服务。下一步要建立和发展数控系统开放式的软硬件平台，制定相应的技术规范、标准和接口，形成数控系统系列化的 OEM 产品 ，形成产业化规模。4.2 以国有数控系统企业为主体，全面推进结构调整当前，我国数控系统的生产已经形成了立足于大行业的、以国有数控生产企业为主体的基本力量。从开发力量、装备力量、资金力量三方面分析，这种格局短时期内不会改变，也不可能改变。从着眼于改革开放的大环境和国家长远发展看，对民营企业和合资企业应一视同仁，鼓励和支持它们向有利于我
15、国数控产业的方向发展，这对于我国数控系统产业在机制上和体制上的调整和进步将是有利的。4.3 以为新机床配套为重点，全面推进占有国产市场我国数控系统虽然取得了重大成就，但在市场占有率上仍有很大差距。在前一段时间里，国产数控系统以旧机床改造为重点，在许多领域进行了大量的工作，取得了显著成就，今后仍然要支持这方面工作。当前，为扩大市场容量和形成产业规模，必须加大为新机床配套的比重。数控系统生产厂要不断开发新产品，全面地提高质量;要全面地向重点骨干机床生产企业进军，要了解他们的需求，改进自己的产品，热心为他们服务;要全面提高国产数控系统的信誉，争取主机厂和最终用户的支持。这是一项艰巨的工作，必须坚定地
16、持之以恒地坚持开展下去，这关系到国产数控的发展和进步，我们必须要有充分的思想准备。以上 3 个全面推进，将是我们对数控系统产业在今后一段时间内的指导方针，在政策支持、资金投向、对外合作等各方面，都将执行这一方针。同时，国家机械工业局将进一步规范市场行为，为贯彻国家对机械工业的总体方针政策而努力，以实现引导市场、公平竞争、限制落后、发展先进、避免重复的目标。中国的数控系统已经历了 40 年的发展，任务依然繁重，前途依然光明。在世纪之交，我们祝这个行业抓住机遇，艰苦奋战。走出迷惘，再现辉煌。（二）人才需求预测分析(1)、数控技术人才需求旺盛的重点行业军工企业需要大量数控技术人才。20 世纪 90 年代前，由于我国军工企业整体形势不太景气，军工企业的数控人才向沿海经济发达地区流失严重。由于数控人才匮乏，军工企业数量有限的数控机床也没有最大限度地发挥作用。近年来，国家加大了对军工的投入，军工企业通过技术改造，数控机床的数量和水平得到较大提高。特别是国防科工委“十五”规划万台设备数控化
