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1、Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心 制造装备数字化技术制造装备数字化技术 及发展趋势及发展趋势华中科技大学国家数控系统工程中心华中科技大学国家数控系统工程中心 教授教授武汉华中数控股份有限公司武汉华中数控股份有限公司 副总经理副总经理郑小年郑小年2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心 、数字化制造、数字化制造当代制造业标志当代制造业标志 、装备数字化装备数字化装备控制技术的趋势装备控制技术的趋势目目录
2、录2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心机床是装备制造业工作母机，实机床是装备制造业工作母机，实现装备制造业现代化，取决于我现装备制造业现代化，取决于我国机床发展水平。振兴装备制造国机床发展水平。振兴装备制造业，首先要振兴机床工业，我们业，首先要振兴机床工业，我们要大力发展国产数控机床。要大力发展国产数控机床。 2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有
3、伦、数字化制造、数字化制造 当当代代制造业标志制造业标志2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心1.现代制造：现代制造：已成为包括社会、经济、人文等多种综合因已成为包括社会、经济、人文等多种综合因素共同作用素共同作用的制造行为，现代制造分为狭义与广义制造的制造行为，现代制造分为狭义与广义制造狭义制造：狭义制造：产品的机械工艺过程或机械加工过程产品的机械工艺过程或机械加工过程中国科学院院士：熊有伦广义制造：广义制造：（1）在领域方面：将可用资源（包括）在领域方面：将可用资源（包括物质，
4、能源等）转化为物质，能源等）转化为可使用的工业品和生可使用的工业品和生活消费品的产业；活消费品的产业；（2）在过程方面：从单纯的机械加工过程扩展到了）在过程方面：从单纯的机械加工过程扩展到了市场分析，市场分析，产品设计，生产计划，物料采购，物料产品设计，生产计划，物料采购，物料加工，装配检验，加工，装配检验，质量保证，市场销售和服务等产品整质量保证，市场销售和服务等产品整个生命周期过程。个生命周期过程。一、一、现代制造现代制造数字制造数字制造2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心机
5、械制制造造领领域域食品食品化化工工家家具具军军工工服服装装产产 品品 销销售售市市 场场 营营销销制制 造造 过过程程采采 购购 供供应应电电子子生生 产产 计计划划轻轻工工产产 品品 设设计计服服 务务 支支持持装装 配配 经经验验加加 工工 处处理理（a a）制造领域制造领域 b) b) 制造过程制造过程 图图1 1 制造定义制造定义2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦 2.2.数字制造定义：数字制造定义： 以以制制造造为为对对象象，以以现现代代制制造造
6、科科学学和和技技术术为为基基础础应应用用数数字字技技术术对对制制造造所所涉涉及及的的所所有有对对象象和和活活动动进进行行表表达达，处处理理和和控控制制，具具有有信信息息化化网网络络化化智智能能化化集集成成化自动化和可视化等特征。化自动化和可视化等特征。 数数控控机机床床的的诞诞生生和和不不断断发发展展构构成成了了制制造造业业造造数数字字化化的的一一个个十十分分重重要要的的基基础础，数数字字制制造造的的概概念念就就是是从数字控制机床衍生而来从数字控制机床衍生而来。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系
7、统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦数字设计数字设计管理与营销管理与营销监控与维护监控与维护数据库数据库仿真仿真元数据元数据制造过程制造过程全球制造业全球制造业制造行业制造行业制造企业制造企业数字产品数字产品实实现现网网络络数字制造数字制造关键技术关键技术应应用用领领域域机机 械械其其 他他国国 防防轻轻 工工化化 工工电电 子子基础理论与科学问题基础理论与科学问题产品描述产品描述建模理论建模理论控制科学控制科学制造信息制造信息管理科学管理科学信息科学信息科学计算制造计算制造制造智能学制造智能学图图2 2 数字制造的体系结构数字制造的体系结构3.3.数字制造体系结构数字制造体系结构2021
8、/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心管管理理数数字字化化：实实现现企企业业内内外外部部管管理理数数字字化化和和最优化，提高企业管理水平。最优化，提高企业管理水平。设设计计数数字字化化：实实现现产产品品设设计计手手段段与与设设计计过过程程的的数数字字化化和和智智能能化化，缩缩短短产产品品开开发发周周期期，提提高高企企业业的产品创新能力。的产品创新能力。二、数字制造技术的五个主要方向二、数字制造技术的五个主要方向2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci.
9、 & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心制制造造装装备备数数字字化化：实实现现制制造造装装备备的的数数字字化化、自自动动化化和和精密化，提高产品的精度和加工装配效率。精密化，提高产品的精度和加工装配效率。工工业业生生产产过过程程数数字字化化：实实现现生生产产过过程程控控制制的的数数字字化化、自动化和智能化，提高生产过程自动化水平。自动化和智能化，提高生产过程自动化水平。企业数字化企业数字化：实现全球化环境下企业内外部资源的集：实现全球化环境下企业内外部资源的集成和最佳利用，促进业务过程、组织结构与产品结构成和最佳利用，促进业务过程、组织结构与产品结构的调整，提高
10、企业、区域和行业的竞争力。的调整，提高企业、区域和行业的竞争力。中国科学院院士：熊有伦2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦、装备数字化、装备数字化 装备控制技术的趋势装备控制技术的趋势2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦 一、制造装备的应用及需求一、制造装备的应用及需求 第第一一方方面面应应用用重重点点：航空、航天、发电、
11、船舶、冶金、重型行业需要的高精尖、大型专用设备。这些设备往往单价较高，要求特殊，难度较大。但从全国需求总量来看，具有很大的优势，占机床市场的三分之一以上。特别是数控龙门铣、数控落地镗、大型五面加工设备需求量较大。 2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心制造制造军用机军用机军用机军用机, ,民用机民用机民用机民用机, ,直升机，需要重型机床：直升机，需要重型机床：直升机，需要重型机床：直升机，需要重型机床：2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci
12、. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心用于飞机制造数控重型机床重型机床飞机制造：n需要多坐标、高速、刚性好、功率大的数控龙门铣、床身式立铣、用来加工整体构件（如大型整体壁板、整体框等）、钛合金、复合材料结构件以及其它高强度合金钢的梁、肋。n 需要数控立式车床和立式车削中心、立式铣削加工中心、立卧转换加工中心、数控镗铣床、高效专用叶片加工中心、用于发动机整体机匣、整体叶轮和叶盘等结构件和各种复杂型面的叶片的加工。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中
13、心2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心龙门移动式数控动梁龙门镗铣床龙门移动式数控动梁龙门镗铣床（桥式龙门铣）（桥式龙门铣）2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心数控动梁龙门镗铣床2021/7/242021/7/24Hu
14、azhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心制造大型水力发电机组需要数控立式车床（含数控立式车铣床、柔性制造单元 和柔性制造系统。 ）n数控立式车床是加工业的重要加工工艺设备，使用范围非常广泛，是重型机械制造，航空、航天、能源、造船、冶金等行业不可缺少的加工工艺装备。尤其是大直径回转体，如水力发电机组转轮体和机座体的加工，立车具有独特功能，其他加工设备所不能替代。n数控双柱立式车床系列：加工直径一般在3000 14000mm，其中多数在10000以下；n数控超重型单柱移动立式车床系列：加工直径一般在630020000mm之间，
15、n 我国武重厂已经生产了五台数控16米立车，其中有3台已经实现车铣复合加工，其水平已达到当代世界技术水平。有的已经为我国三峡水电站、隔合岩水电站发电机组加工作出贡献。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心数控双柱立式车床系列2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心立车/车削镗铣中心 (双工作台式)2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sc
16、i. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心加工螺旋浆叶面需要数控铣镗床 是当代重大型工件，特别是能源、冶金、交通、工程机械、国防重大型工件加工非常重要的工艺装备，配备多座标铣头等功能部件，可完成加工空间曲面的5轴联动工序，如螺旋浆叶面加工。 n数控卧式镗床:主轴直径在90-120mm之间。n数控刨台式铣镗床:主轴直径一般在130160mm之间，是中小型壳体工件加工的重要工艺装备n数控落地铣镗床: 镗轴直径一般在130260mm之间，最大规格发展到320mm，但目前主要是在260mm以下，可根据不同的工艺要求，向市场提供各种柔性化成套装备。2021/7/2420
17、21/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心 加工长轴类零件加工需要数控重型卧式车床数控重型卧式车床：n基型产品主参数加工直径为1000mm4200mm之间，n变型品种如加工带叶片的汽轮机转子围带，直径可达6000mm以上，n能源工业的火电、核电设备中汽轮机转子和发电机转子加工；冶金、化工以及军工行业的长轴类零件加工所必须工艺设备。n2000mm以上的数控重车，顶尖间负重可达160320t。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究
18、中心国家数控系统技术工程研究中心DL系列重型数控卧车2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心4.2米 DL210型重型数控卧车2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心数控导轨磨床2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心重型立式滚齿机2021/7/242021/7/
19、24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦第二方面应用：多坐标、高精度、复杂形面的加工设备。这些设备主要是四坐标联动以上的加工中心、车削中心、仿形铣等。这些设备的特点是软件功能特殊，配套技术复杂，往往影响整机的水平。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心卧式镗/铣加工中心2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工
20、程研究中心国家数控系统技术工程研究中心落地式卧式镗/铣床2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦第三方面应用：汽车行业：机床消费量50%份额为汽车工业占有、要求数控设备高效，可靠，配套完整，柔性，适应多品种加工和产品换型的要求。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦1，高效、精密、可靠、成套、实用、柔性、环保的加工中心，齿轮加工
21、机床，2，数控机床组成的柔性生产线将成为重点。这些生产线的特点：高速，主轴转速为8000-12000r/min，进给速度为 40-60m/min，换刀为2-3秒可靠性高，MTBF为500-600小时成套性好，配备夹具、刀具，工艺软件和控制软件；要求精度高，产品加工的一致性好。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心汽车制造工业需要大量的数字化设备2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术
22、工程研究中心东风小霸王东风小霸王1.5T轻型车驾驶室总成焊装自动线轻型车驾驶室总成焊装自动线全长全长58米，米，10个工位，个工位，6台焊接机器人台焊接机器人 汽车制造工业需要大量的数字化设备汽车制造工业需要大量的数字化设备2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心 缸盖柔性加工线缸盖柔性加工线2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心发动机缸盖精加工自动线发动机缸盖精加工自动
23、线2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心 零件的精密、超精密加工需要精密数控机床。 各种壳体、阀体、液压偶件、液压平板阀、光管 等小尺寸、结构复杂、精度要求高的零件的精密、超精密加工要求：精密数控镗铣床和加工中心、精密数控车床和车削中心、精密数控万能外圆磨床、数控电火花机床和线切割机床等。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心桂林机床厂：桂林机床厂：XK716-5XK7
24、16-5五坐标数控铣床五坐标数控铣床2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心THMA6350THMA6350THMA6350THMA6350精密卧式加工中心精密卧式加工中心精密卧式加工中心精密卧式加工中心2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心CHD-20CHD-20车铣复合加工中心车铣复合加工中心车铣复合加工中心车铣复合加工中心 2021/7/242021/7/24Hua
25、zhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心 第四方面应用：迅猛发展的IT制造业，需要大量的制造设备，包括高速、高精的数控机床，用于： 小型精密塑料、冲压模具制造 IT产品上的精密机械零件加工 据预测，未来几年IT加工设备的年增长率在50以上2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心笔记本电脑机壳笔记本电脑机壳2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术
26、工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心手机机壳手机机壳2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心硬盘驱动器机壳硬盘驱动器机壳2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心ITIT行业适用的机械加工数控机床的特点：行业适用的机械加工
27、数控机床的特点：精度高：微米、亚微米级，全闭环控制精度高：微米、亚微米级，全闭环控制规格小型化规格小型化: :工作台小于工作台小于400800400800毫米毫米多坐标数字控制：多坐标数字控制：3 35 5轴联动数控轴联动数控速度高：主轴速度速度高：主轴速度3000030000转转/ /分分; ; 进给速度进给速度6060米米/ /分分自动化程度高：换刀机械手、自动上料系统自动化程度高：换刀机械手、自动上料系统生产效率高：以秒为单位计算生产节拍生产效率高：以秒为单位计算生产节拍2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研
28、究中心国家数控系统技术工程研究中心 RokuRoku公司：立式铣床公司：立式铣床主轴转速主轴转速3600036000rpmrpm精度精度1 1mm之内之内定位精度定位精度0.40.4mm。 当进给速度当进给速度8 8米米/ /分、最小分、最小刀具半径刀具半径0.20.2mmmm，加工手提，加工手提电话的模具电极，不需人工电话的模具电极，不需人工打磨，能直接达到高精度和打磨，能直接达到高精度和高光洁度的模具要求。高光洁度的模具要求。 410X330X200mm2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技
29、术工程研究中心 Fanuc:Fanuc:为信息产业开发为信息产业开发FS16IFS16I纳米加工数控系统，最纳米加工数控系统，最小增量小增量1 1nmnm。D D系列钻铣加工中系列钻铣加工中心，适合于心，适合于ITIT行业的深孔零件行业的深孔零件加工，深孔的长度与直径比可加工，深孔的长度与直径比可达达3030以上。以上。 加工的硬盘框架和钢件加工的硬盘框架和钢件2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦结论：结论： 制制造造装装备备作作用用显显著著、总总的的发发展
30、展趋趋势势是是：高高精精化化、高高效效化化、柔柔性性化化、智智能能化化和和集集成成化化，并并注注重重工工艺艺适适用用性和经济性。性和经济性。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦二、二、制造装备应有的功能制造装备应有的功能1 1、高效、柔性、高精：、高效、柔性、高精： 速速度度和和精精度度是是数数控控机机床床的的两两个个重重要要指指标标，它它直直接关系到加工效率和产品质量。接关系到加工效率和产品质量。 机机床床的的高高速速主主轴轴转转速速已已达达1010万万转
31、转分分，进进给给快快速运动速度已达速运动速度已达8080米分、精度米分、精度0.50.5微米。微米。 数数 控控 机机 床床 机机 械械 加加 工工 精精 度度 将将 从从 现现 在在 的的 道道 级级（0.01mm0.01mm）提提升升到到微微米米级级（0.001mm0.001mm）。超超精精密密数数控控机机床床的的微微细细切切削削和和磨磨削削加加工工精精度度可可稳稳定定达达0.05m0.05m左左右，形状精度可达右，形状精度可达0.01m0.01m左右。左右。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控
32、系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦2 2、复合化、多功能化：、复合化、多功能化： 复复合合化化包包括括工工序序复复合合（可可实实现现回回转转体体零零件件的的车车、钻钻、铰铰、攻攻螺螺纹纹、铣铣削削等等多多种种工工序序复复合合加加工工的的车车削削中中心心，并并可可铣铣端端面面凸凸轮轮或或端端面面曲曲线线槽槽等等）；不不同同工工艺艺复复合合（集集车车、铣铣、滚滚齿齿、磨磨、淬淬火火等等不不同同工工艺艺的的复复合合加加工工机机床床可可对对大大直直径径、短短长长度度回回转转体体类类零零件件进进行行复复合合加加工工）；切切削削与与非非切切削削工工序序复复合合（如如铣铣削削与与激激光光淬淬火火装装
33、置置的的复复合合、冲冲压压与与激激光光切切割割的的复复合合、金金属属烧烧结结与与镜镜面面切切削削的复合、加工与清洗融于一台机床上的复合等）；的复合、加工与清洗融于一台机床上的复合等）； 多多功功能能化化，如如数数控控车车床床由由单单主主轴轴、单单刀刀架架, ,功功能能扩扩展展为为双双主主轴轴、双双刀刀架架结结构构，形形成成卧卧式式平平行行双双主主轴轴、对对置双主轴或立式双主轴结构等。置双主轴或立式双主轴结构等。 2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦3 3、数
34、字化和智能化：、数字化和智能化： 信信息息技技术术的的发发展展及及其其与与传传统统工工作作母母机机的的相相融融合合，使使工工作作母母机机正正朝朝着着数数字字化化和和智智能能化化的的方方向向发发展展，现现代代数数控控加加工工要要求求机机床床能能够够根根据据切切削削条条件件的的变变化化，自自动动调调节节工工作作参参数数，使使加加工工过过程程中中能能保保持持最最佳佳工工作作状状态态，从从而而得得到到较较高高的的加加工工精精度度和和较较小小的的表表面面粗粗糙糙度度，同同时时也也能能提提高高刀刀具具的的使使用用寿寿命命和和设设备备的的生生产产效效率率。采采用用智智能能技技术术来来实实现现多多信信息息融融
35、合合下下的的重重构构优优化化的的智智能能决决策策、过过程程适适应应控控制制、误误差差补补偿偿智智能能控控制制、故故障障自自诊诊断断和和智智能能维维护护等等功功能能，将将大大大大提提高高成成形形和和加加工工精精度度、提提高高制制造造效率效率2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦4 4、集成化：、集成化： 随随着着制制造造过过程程自自动动化化程程度度的的提提高高，要要求求数数控控机机床床不不仅仅能能完完成成通通常常的的加加工工功功能能，而而且且还还具具备备自自动动
36、测测量量、自自动动上上下下料料、自自动动换换刀刀、自自动动误误差差补补偿偿、自自动动诊诊断断、进进线线和和联联网网等等功功能能，形形成成包包括括工工业业机机器器人人、物物流流系系统统组组成成的的数数字化、智能化制造系统。字化、智能化制造系统。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦5 5、可靠性最大化：、可靠性最大化： 数数控控机机床床的的可可靠靠性性一一直直是是用用户户最最关关心心的的主主要指标。要指标。6 6、控制系统小型化：、控制系统小型化： 数数控控系系
37、统统小小型型化化便便于于将将机机、电电装装置置结结合合为为一体。一体。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦1 1 1 1、系统体系结构技术、系统体系结构技术、系统体系结构技术、系统体系结构技术开放式当代数控系统的体系结构 中国数控系统产业的出路 以以PCPC为为基基础础的的计计算算机机技技术术的的发发展展为为数数控控产产业业的的发展发展提供机遇提供机遇。 从从专专用用、自自封封闭闭的的控控制制体体系系结结构构转转向向开开放放，使使得得数数控控系系统统实实现现
38、集集成成化化、柔柔性性化化、网网络络化化、个个性化。性化。 开开放放体体系系结结构构数数控控系系统统是是世世界界数数控控技技术术的的发发展展潮流。潮流。三、制造装备数字化若干关键技术三、制造装备数字化若干关键技术2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心2.2.2.2.高速高精控制技术高速高精控制技术高速高精控制技术高速高精控制技术高速、高精、高效、复合化 新世纪制造装备主流n主轴:15000100000r/minn快移:60120m/minn进给:60m/minn换刀（刀刀）1.53
39、.5s(0.80.9s)2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心n精度从微米到亚微米及至纳米n主轴回转精度达:0.010.05mn加工园度:0.1mn加工表面粗度(Ra):0.003m高精高精2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心高速切削发展趋势和未来研究方向 1 1 1 1）新一代高速大功率机床的开发与研制；）新一代高速大功率机床的开发与研制；）新一代高速大功率机床的开
40、发与研制；）新一代高速大功率机床的开发与研制； 2 2 2 2）高速切削动态特性及稳定性的研究；）高速切削动态特性及稳定性的研究；）高速切削动态特性及稳定性的研究；）高速切削动态特性及稳定性的研究； 3 3 3 3）高速切削机理的深入研究；高速切削机理的研）高速切削机理的深入研究；高速切削机理的研）高速切削机理的深入研究；高速切削机理的研）高速切削机理的深入研究；高速切削机理的研究主要包括高速切削过程中的切屑成形机理、切削力、究主要包括高速切削过程中的切屑成形机理、切削力、究主要包括高速切削过程中的切屑成形机理、切削力、究主要包括高速切削过程中的切屑成形机理、切削力、切削热变化规律及刀具磨损机
41、理对加工效率、加工精度切削热变化规律及刀具磨损机理对加工效率、加工精度切削热变化规律及刀具磨损机理对加工效率、加工精度切削热变化规律及刀具磨损机理对加工效率、加工精度和加工表面完整性的影响规律和加工表面完整性的影响规律和加工表面完整性的影响规律和加工表面完整性的影响规律 4 4 4 4）新一代抗热振性好、耐磨性好、寿命长的刀具材）新一代抗热振性好、耐磨性好、寿命长的刀具材）新一代抗热振性好、耐磨性好、寿命长的刀具材）新一代抗热振性好、耐磨性好、寿命长的刀具材料的研制及适宜于高速切削的刀具结构的研究；料的研制及适宜于高速切削的刀具结构的研究；料的研制及适宜于高速切削的刀具结构的研究；料的研制及适
42、宜于高速切削的刀具结构的研究；2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心 5 5 5 5）工件的材料特性对加工方法的影响和进一步）工件的材料特性对加工方法的影响和进一步）工件的材料特性对加工方法的影响和进一步）工件的材料特性对加工方法的影响和进一步拓宽高速切削工件材料及其高速切削工艺范围拓宽高速切削工件材料及其高速切削工艺范围拓宽高速切削工件材料及其高速切削工艺范围拓宽高速切削工件材料及其高速切削工艺范围 6 6 6 6）开发适用于高速切削加工状态的监控技术）开发适用于高速切削加工状态
43、的监控技术）开发适用于高速切削加工状态的监控技术）开发适用于高速切削加工状态的监控技术 7 7 7 7）建立高速切削数据库，开发适于高速切削加工）建立高速切削数据库，开发适于高速切削加工）建立高速切削数据库，开发适于高速切削加工）建立高速切削数据库，开发适于高速切削加工的编程技术以进一步推广高速切削加工技术的编程技术以进一步推广高速切削加工技术的编程技术以进一步推广高速切削加工技术的编程技术以进一步推广高速切削加工技术 8 8 8 8）基于高速切削工艺，开发推广干式（准干式）基于高速切削工艺，开发推广干式（准干式）基于高速切削工艺，开发推广干式（准干式）基于高速切削工艺，开发推广干式（准干式）
44、切削绿色制造技术切削绿色制造技术切削绿色制造技术切削绿色制造技术 9 9 9 9）基于高速切削，开发推广高能加工技术）基于高速切削，开发推广高能加工技术）基于高速切削，开发推广高能加工技术）基于高速切削，开发推广高能加工技术。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心3 3 3 3、智能控制技术、智能控制技术、智能控制技术、智能控制技术 智能化 当代数控系统的标志2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心
45、国家数控系统技术工程研究中心4)4)作业规划智能化技术作业规划智能化技术2)2)加工过程的智能控制技术加工过程的智能控制技术3)3)智能化误差补偿技术智能化误差补偿技术智能化关键技术智能化关键技术1)1)加工过程的智能感知技术加工过程的智能感知技术2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心9)9)智能智能4M4M数控系统数控系统8)8)智能数控系统的体系结构智能数控系统的体系结构6)6)智能化操作、编程技术智能化操作、编程技术7)7)智能化自修复技术智能化自修复技术智能化关键技术智能化
46、关键技术5)5)机器学习技术机器学习技术2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心 4 4 4 4、网络控制技术、网络控制技术、网络控制技术、网络控制技术 网络化 当代数字化制造基础制造装备的网络化(1)(1)开放式网络控制平台与协议技术：特别是支持网络环开放式网络控制平台与协议技术：特别是支持网络环境下异构数字化制造设备和单元的远程交互平台。网络境下异构数字化制造设备和单元的远程交互平台。网络安全问题。安全问题。(2)(2)网络联接技术网络联接技术 内部：实时控制的现场总线技术内部：
47、实时控制的现场总线技术 外外部部：非非实实时时控控制制的的网网络络，如如企企业业内内部部局局域域网网、国际互联网等国际互联网等(3) (3) 基基于于网网络络的的数数字字化化制制造造装装备备远远程程控控制制、诊诊断断、监监控控、自修复技术自修复技术2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心 网络化数字控制技术：网络化数字控制技术：网络资源共享网络资源共享远程控制远程控制远程故障诊断远程故障诊断网络制造网络制造NT、Internet网络2021/7/242021/7/24Huazhong
48、 Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心 网网 络络 数数 控控 就就 是是 通通 过过 网网 络络 、Internet/IntranetInternet/Intranet将将制制造造单单元元和和控控制制部部件件相相连连，或或将将制制造造过过程程所所需需资资源源（如如加加工工程程序序、机机床床、刀刀具具、检检测测监监控仪器等）共享。控仪器等）共享。网网络络化化包包括括两两个个方方面面：内内部部网网络络（现现场总线网络）和外部网络。场总线网络）和外部网络。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci.
49、& Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心 CAD/CAPP/CAM终端订单计划、生产物料管理终端防火墙服务器Internet图形工作站MRP服务器Internet服务器检测终端CNC车床1CNC车床21CNC车床3CNC车床10CNC卧式加工卧式加工中心中心CNC高速高精高速高精立式铣床立式铣床一个开放式一个开放式CNCCNC构筑网络制造系统构筑网络制造系统2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心2021/7/242021/7/24Huazhong Un
50、iv. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心常柴总厂常柴总厂常柴总厂常柴总厂CADCADCADCAD中心中心中心中心常柴北厂模具车间常柴北厂模具车间常柴北厂模具车间常柴北厂模具车间NT网网InternetInternet5 5公里公里2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心2021/7
51、/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心 5 5 5 5、极限控制技术、极限控制技术、极限控制技术、极限控制技术极端制造的若干技术特征极端制造的若干技术特征制造对象极端化：尺寸极大、极小制造对象极端化：尺寸极大、极小 系统极为复杂系统极为复杂 功能极端强大、精确、丰富功能极端强大、精确、丰富 服役条件极端苛刻服役条件极端苛刻制造条件极端化：制造能
52、量外场极强制造条件极端化：制造能量外场极强 制造功率密度极高制造功率密度极高 制造时空极小制造时空极小2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦制造过程成形成性：极强关联制造过程成形成性：极强关联 材料成性与构材料成性与构/ /零件成形同步零件成形同步 材料制造与器件制造高精度协同材料制造与器件制造高精度协同 制造制造结构制造，性能制造结构制造，性能制造 精度精度 装备在宏、微观尺度上同时保证装备在宏、微观尺度上同时保证 2021/7/242021/7/24Hua
53、zhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦制造技术与科学高密度渗透制造技术与科学高密度渗透 制制造造技技术术与与装装备备精精确确保保证证产产品品形形成成每每一一个个物物理理、化化学学过过程程在在宏宏、微微观观尺尺度度上上物物质质的精确演变。的精确演变。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦制造技术表征参数制造技术表征参数 国际国际中国中国竞争影响力竞争影响力芯片存储密度芯
54、片存储密度8GB基本引进基本引进已成为世界主导已成为世界主导产业，产业，2010年我国年我国微电子产业将达微电子产业将达6万亿元，美国国情万亿元，美国国情咨询：咨询：“美国在电美国在电子制造的垄断力来子制造的垄断力来自于装备制造能力自于装备制造能力”特征线宽特征线宽0.1m0.18m（试生产）（试生产）光刻运动定位精度光刻运动定位精度10nm刻蚀深度刻蚀深度0.5m50m封装起停频率封装起停频率20次次/秒秒5次次/秒秒封装加速度封装加速度10g8g计算机核心频率计算机核心频率4GHz500MHz磁盘表面粗糙度磁盘表面粗糙度23磁盘表面波纹度磁盘表面波纹度1.21 1）牵引世界经济的信息产业）
55、牵引世界经济的信息产业表表1 1 计算机制造参数的极端特征计算机制造参数的极端特征2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦挑战极端制造：挑战极端制造：制制造造尺尺寸寸向向更更小小突突破破：特特征征线线宽宽0.022-0.045m0.022-0.045m、飞飞行行高高度度：5nm5nm、飞飞高高精精度度：0.9nm0.9nm、表表面面膜膜厚厚度度：2nm2nm、表表面波纹度：面波纹度：11、表面粗糙度：、表面粗糙度：0.50.5；装装备备运运动动参参数数向向更更高
56、高极极限限突突破破：运运动动加加速速度度15g15g、定定位位精度精度10nm10nm。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦待突破的极端制造技术：待突破的极端制造技术：量级粗糙度复杂表面的超精密研磨技术；量级粗糙度复杂表面的超精密研磨技术；微互连、微去除等过程的特殊外场设计与工艺装备；微互连、微去除等过程的特殊外场设计与工艺装备；实现化学键长、键角调控的微流变技术；实现化学键长、键角调控的微流变技术；大行程、纳米精度的运动装置与位置控制技术；大行程、纳米精度
57、的运动装置与位置控制技术；近零摩擦的高加速运动生成与控制。近零摩擦的高加速运动生成与控制。突破极限：突破极限：抢占抢占2121世纪国家主导经济制高点世纪国家主导经济制高点2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦制造技术表征参数制造技术表征参数国际国际中国中国竞争影竞争影响力响力飞行速度飞行速度3-3.5马赫马赫2.5马赫马赫国国防安全的巨防安全的巨大威胁大威胁推重比推重比15接近接近208发动机工作寿命发动机工作寿命20000-30000小时小时3000-500
58、0小时小时制导制导命中精度命中精度1m命中精度命中精度40m航空模锻件航空模锻件投影面积：投影面积：5.53m2重量：重量：3000kg模锻压力模锻压力:7.5万吨万吨投影面积：投影面积：1.2m2重量：重量：845kg模锻压力模锻压力:3万吨万吨涡轮盘涡轮盘最大直径最大直径:2400-3000mm重量重量:3910kg最大直径最大直径:1200mm重量：重量：170170万千瓦的超超临界发电机组万千瓦的超超临界发电机组; ;特特大大尺尺寸寸、特特高高性性能能复复杂杂零零件件(700-850(700-850、400t400t、端端面面和径向跳动和径向跳动0.005mm0.005mm） 2021
59、/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦待突破的极端制造技术：待突破的极端制造技术：大型流体机械的内流控制技术及结构设计大型流体机械的内流控制技术及结构设计高速大型超长轴系转子系统动力学设计与制造技术高速大型超长轴系转子系统动力学设计与制造技术自动平衡与状态监控及评估技术自动平衡与状态监控及评估技术高温材料及大型铸锻件制造技术高温材料及大型铸锻件制造技术复杂形状长叶片精密制造技术复杂形状长叶片精密制造技术突破极限：突破极限：抢占经济安全的制高点抢占经济安全的制高点202
60、1/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦制造技术表征制造技术表征参数参数美国美国日本日本法国法国俄国俄国中国中国竞争竞争影响力影响力大型高速数控大型高速数控机床机床6104r/m(12104r/m)2.5104r/m6000r/m基础制基础制造装备能造装备能力差距巨力差距巨大大大型精密模锻大型精密模锻水压机水压机4.5万吨万吨6.5万吨万吨7.5万吨万吨3万吨万吨大型厚铝板轧大型厚铝板轧机（飞机、坦机（飞机、坦克用）克用）2.8米宽轧机，米宽轧机，板宽板宽厚厚2500
61、80mm4.15米宽轧机米宽轧机2.8米宽轧机，米宽轧机，板宽板宽厚厚250080mm导轨平行度导轨平行度80mm长长0.044m（国际（国际）1m长长2m（中国）（中国）电主轴电主轴功率：功率：0.1-80KW，转矩：转矩：0.02-318Nm，转速：（小型：转速：（小型：70000-120000转转/分；中型：分；中型：36000-62000转转/分；大型：分；大型：12000-30000转转/分）分）功率：功率：6.7-22KW，转矩：转矩：9.5-129Nm，转，转速：速：8000-30000转转/分分2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. &
62、 Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦挑战极端制造：挑战极端制造：极强的制造外场环境和能量传递极强的制造外场环境和能量传递高速、重载、高精度、柔性化、数字化高速、重载、高精度、柔性化、数字化待突破的极端制造技术待突破的极端制造技术复杂曲面零件的数字反演复杂曲面零件的数字反演精密检测与传感精密检测与传感大功率超高速电主轴单元大功率超高速电主轴单元低摩擦、高精度的直线导轨单元低摩擦、高精度的直线导轨单元高速、高温轴承技术高速、高温轴承技术突破极限：突破极限：创造国力与安全的制造能力高平台创造国力与安全的制造能力高平台2021/7/242021/7
63、/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心6 6 6 6、智能化驱动控制技术、智能化驱动控制技术、智能化驱动控制技术、智能化驱动控制技术 驱驱动动控控制制是是数数控控系系统统的的重重要要组组成成部部分分. .伺伺服服技技术术的的发发展展是是建建立立在在控控制制理理论论, ,电电机机驱驱动动及电子等技术的基础上及电子等技术的基础上. . 数数控控机机床床主主要要有有两两种种驱驱动动装装置置: :进进给给驱驱动动装装置置和和主主轴轴驱驱动动装装置置. .这这两两种种驱驱动动装装置置在在很很大程度上决定了数控机床的性能优
64、劣大程度上决定了数控机床的性能优劣 2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦 （1 1）全数字交流伺服驱动关键技术）全数字交流伺服驱动关键技术 实实现现高高集集成成度度、高高可可靠靠性性、低低成成本本、低低功功耗耗、小小体积技术：体积技术： 可可对对系系统统任任意意组组态态技技术术：组组成成位位置置控控制制，速速度度控控制制或或转转矩矩控控制制系系统统，可可广广泛泛适适应应现现代代制制造造业业和和机机器器人人操作控制；操作控制； 全全 数数 字字 通通 用用 硬
65、硬 件件 平平 台台 的的 设设 计计 技技 术术 ： 采采 用用DSP+FPGADSP+FPGA（现现场场可可编编程程门门阵阵列列）+IPM+IPM的的硬硬件件方方案案，采采用用可可靠靠性性高高的的四四层层电电路路板板，控控制制板板采采用用SMTSMT设设计计，对对硬硬件件所所要要完完成成的的功功能能进进行行了了合合理理的的划划分分, ,设设计计，提提供供灵活的接口。使系统的二次开发和功能扩展更加便捷。灵活的接口。使系统的二次开发和功能扩展更加便捷。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程
66、研究中心中国科学院院士：熊有伦 灵灵活活、易易维维护护、模模块块化化、实实时时控控制制软软件件体体系系结结构构及及软软件件模模块块化化设设计计技技术术：在在实实时时控控制制核核心心的的调调度度下下，采采用用模模块块化化编编程程技技术术将将各各个个控控制制软软件件模模块块合合理理有有序序地地组组织织起起来来，通通过过对对各各个个控控制制模模块块的的数数据据结结构构进进行行封封装装，实现了系统实时的控制。实现了系统实时的控制。 实实现现多多功功能能操操技技术术：可可编编程程I/OI/O接接口口，利利用用有有限限的的I/OI/O接接口口，实实现现多多功功能能操操作作；与与多多种种类类型型交交流流伺伺
67、服服电电机的自动适配的功能机的自动适配的功能. . 实实现现系系统统的的网网络络化化控控制制技技术术：基基于于CANCAN总总线线结结构构的的DeviceNetDeviceNet网网络络协协议议接接口口电电路路和和基基于于RS232/485RS232/485接接口口的的MODBUSMODBUS网络协议通讯软件网络协议通讯软件. . 系系统统可可靠靠性性技技术术：电电磁磁兼兼容容性性设设计计；编编码码器器维维护护功能；智能故障诊断、参数管理、故障历史记忆功能；智能故障诊断、参数管理、故障历史记忆. .2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.
68、国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心（2 2）直线电机控制技术）直线电机控制技术Anorad 公司系列产品2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心q典型的直线进给系统加工中心2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心Deckel Maho 公司的 DMC 85V立式加工中心2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. &
69、 Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心非机械接触传动，力产生于气隙非机械接触传动，力产生于气隙速度和加速度性能优越速度和加速度性能优越行程不受限制行程不受限制系统精度仅取决于反馈装置系统精度仅取决于反馈装置机械结构简单，维护方便机械结构简单，维护方便q优点优缺点分析2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心存在严重的端部效应存在严重的端部效应推力波动大推力波动大控制难度大控制难度大安装困难，需要隔磁安装困难，需要隔磁成本髙成本髙q缺点优缺点分析2021/7
70、/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心机械结构电气控制简单化复杂化q特点优缺点分析2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦四、制造四、制造装备控制技术的趋势装备控制技术的趋势 制制造造装装备备的的主主要要目目标标是是提提高高零零部部件件的的加加工工质质量量、缩缩短短加加工工周周期期和和降降低低成成本本。2121世世纪纪的的机机械械加加工工设设备备应应该该是是高高
71、精精度度、高高效效，复复合合与与柔柔性性、清清洁洁的的装装备备，其其功功能能、质质量量、可可靠靠性性应应该该提提高高到到一一个个新新的的水水平平。因因此此面面向向2121世世纪纪制制造造装装备备控控制制技技术术的的趋趋势势：数数字字化化和和智智能能化化、结结构开放化、构开放化、集成化、集成化、系统化。系统化。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦 1 1. .高速、高精度、高可靠性高速、高精度、高可靠性： 控控制制系系统统必必须须满满足足制制造造装装备备高高速
72、速、高高精精、高高效效的的要要求求，而而高高可可靠靠是是制制造造装装备备运运行行的的基基本本保保证证。因因此此控控制制系系统统必必须须解解决决高高速速运运算算技技术术、超超高高速速通通信信技技术术、高高速速主主轴轴技技术术、高高分分辨辨率率位位置置检检测测技技术术、高高响响应应数数字字伺伺服服控制技术、高可靠性技术。控制技术、高可靠性技术。 2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦. .柔性化柔性化 二二十十一一世世纪纪装装备备控控制制系系统统将将具具有有最最大
73、大限限度度的的柔柔性性，实实现现多多种种用用途途，具具体体指指具具有有开开放放性性体体系系结结构构，通通过过重重构构、编编辑辑，系系统统的的组组成成视视需需要要可可大大可可小小；功功能能可可专专用用也也可可通通用用，功功能能价价格格比比可可调调；可可以以集集成成用用户户的的技技术术诀诀窍窍，形形成成名名牌牌产产品品 。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心中国科学院院士：熊有伦 . .智能化智能化 二二十十一一世世纪纪的的装装备备控控制制系系统统将将是是一一个个高高度度智智能能化化
74、的的系系统统，具具体体指指系系统统应应在在局局部部或或全全部部实实现现加加工工过过程程自自适适应应、自自诊诊断断、自自调调整整；多多媒媒体体人人机机接接口口、使使用用户户操操作作简简单单；智智能能编编程程使使编编程程更更加加直直观观，不不仅仅可可以以使使用用多多种种高高级级语语言言编编程程，还还可可用用类类自自然然语语言言编编程程；加加工工数数据据的的自自生生成成及及智智能数据库；智能监控等。能数据库；智能监控等。2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心.一体化一体化控制系统与加工过
75、程作为一个整体，实现机电控制系统与加工过程作为一个整体，实现机电光声；测量、造型、加工一体化；加工、实时检光声；测量、造型、加工一体化；加工、实时检测与修正一体化；主机设计与系统设计一体化。测与修正一体化；主机设计与系统设计一体化。.网络化网络化实现多种通讯协议，既满足单机需要，又能满足实现多种通讯协议，既满足单机需要，又能满足FMC、FMS、CIMS对基层设备的要求，同时便对基层设备的要求，同时便于形成于形成“全球制造全球制造”的基础单元。的基础单元。中国科学院院士：熊有伦2021/7/242021/7/24Huazhong Univ. of Sci. & Tech.国家数控系统技术工程研究中心国家数控系统技术工程研究中心 谢谢大家！谢谢大家！2021/7/242021/7/24个人观点供参考，欢迎讨论
