2023年4月，CIMT2023在北京隆重舉行，來自全球28個國家和地區(qū)的約1600家機(jī)床工具行業(yè)企業(yè)同臺競技，全球最先進(jìn)的制造技術(shù)和裝備集中展示。本屆展會主題是“融合創(chuàng)新數(shù)智未來”，展現(xiàn)了新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合和不斷創(chuàng)新。
一、參展概述
CIMT2023是今年北京甚至全國第一個大型國際機(jī)床專業(yè)展會，展前各界對此次展會的預(yù)期都比較高：一是廠商都希望通過展會了解疫情期間友商的變化；二是希望通過展會，看數(shù)控機(jī)床行業(yè)是否可以有超預(yù)期的變化。通過展會，也確實看到了國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)水平在快速進(jìn)步、境外數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)在不斷提高、國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)水平也在快速進(jìn)步、各數(shù)控機(jī)床OEM對自身知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識在持續(xù)增強(qiáng)，疫情三年和國際多變的政治因素并未阻止工程師對先進(jìn)技術(shù)的探索和開拓。
二、 參展高檔數(shù)控系統(tǒng)展品亮點
1. 西門子（SIEMENS）
西門子以“加速發(fā)展——數(shù)字化賦能可持續(xù)未來”為主題亮相CIMT2023，全面展示其虛實結(jié)合的數(shù)字化產(chǎn)品以及創(chuàng)新型數(shù)字化解決方案。西門子繼續(xù)在高檔數(shù)控系統(tǒng)上進(jìn)步：推出新一代的SINUMERIK ONE數(shù)字化原生高檔數(shù)控系統(tǒng)，逐步替代老一代的840DSL高檔數(shù)控系統(tǒng)，希冀帶來數(shù)控系統(tǒng)的智能變革和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，并賦予新一代數(shù)控系統(tǒng)以數(shù)字化原生、數(shù)字孿生、虛擬調(diào)試等概念，市場效果如何，還需要時間來驗證；另外，在中高檔數(shù)控系統(tǒng)方面，西門子還發(fā)布了面向中國市場的 SINUMERIK 828D分體式控制器磨削版，該產(chǎn)品應(yīng)磨削、齒輪行業(yè)客戶的需求而生，讓客戶能夠自主開發(fā)人機(jī)界面，數(shù)控系統(tǒng)有了半開放性。
2. 發(fā)那科（FAUNC）
FANUC以“全世界制造現(xiàn)場的夢想，那就是永不停止的工廠”為主題參加此次展覽，并根據(jù)中國機(jī)加工行業(yè)用戶的使用習(xí)慣和偏好，推出了一系列運行于FANUC CNC的用戶界面（HMI）產(chǎn)品，滿足中國用戶在使用設(shè)備中的各種需求，進(jìn)一步深耕中國市場；在功能上，增加完善了刀具管理、智能主軸、高速剛性攻絲、報警維修云查詢等等，還增加了遠(yuǎn)程監(jiān)控可實現(xiàn)移動終端/PC 的通用web 瀏覽器上顯示CNC操作屏幕，能夠從遠(yuǎn)程位置（工廠外、辦公室內(nèi)、機(jī)器人單元外等）監(jiān)控機(jī)器運行狀態(tài)；FAUNC在市場上一直以專家式銷售為主，以數(shù)控系統(tǒng)軟硬件不開放的方式為用戶提供完整的解決方案，充分展示了FAUNC自身對數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)和集成能力，對組裝式數(shù)控機(jī)床OEM廠家來說，確實可以一定程度提高數(shù)控機(jī)床的競爭力；但對于有自主知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)要求的數(shù)控機(jī)床OEM來說，F(xiàn)AUNC的開放性還需要提高。
3. 海德漢（HEIDENHAIN）
海德漢以“未來已來”為主題推出了全新一代高檔數(shù)控系統(tǒng)TNC7。TNC7全新功能包括6自由度圖形化工件設(shè)置功能、可自定義用戶界面、功能強(qiáng)大的編輯器、協(xié)助加工、智能編程、虛擬仿真等等；TNC7的推出，確實為業(yè)界樹立了新的標(biāo)桿，無論是功能性能、可操作性、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)都做到盡善盡美，而且還有一定的開放性。
4. 倍福（BECKHOFF）
德國倍福以“開放式數(shù)控系統(tǒng)解決方案”為主題參加此次展覽。倍福是以“開放式軟CNC”為理念的，允許有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)控機(jī)床OEM廠商自己增加數(shù)學(xué)模型、開發(fā)新功能、構(gòu)建屬于自己的HMI以及可匹配第三方伺服電機(jī)等二次開發(fā)工作。此次推出了新版本的TwinCAT3 CNC，除了傳統(tǒng)CNC功能，還增添了IoT、Vision、Machine Learning、新的機(jī)械數(shù)學(xué)模型及算法、測試測量、ChatGPT 等大型語言模型（LLM）的 TwinCAT Chat等功能。新版本的CNC充分利用工控機(jī)CPU多核系統(tǒng)，對于多通道設(shè)備實現(xiàn)一個通道使用一個內(nèi)核的充分利用，可以實現(xiàn)插補計算精度10pm級別，更好的實現(xiàn)加工軌跡高精度運行。
TwinCAT3 CNC可適用的二次開發(fā)工具包含：C/C++/Matlab?/Simulink?、VB、C#、Java、Dephi、Database、ChatGPT等多種高級語言，操作系統(tǒng)可適合32位和64位Windows、Free BSD等等。
格勞博集團(tuán)與倍福公司合作，針對電動汽車扁平電機(jī)自主開發(fā)了定制的專用機(jī)床，采用倍福基于PC和EtherCAT的控制和驅(qū)動技術(shù)解決了最大限度地縮短加工周期并相應(yīng)加快工藝順序等關(guān)鍵問題，成功完成了這一任務(wù)。該解決方案不僅采用一臺安裝有TwinCAT 3軟件的C603x超緊湊型工業(yè)PC作為中央控制平臺，而且還配備了XTS磁驅(qū)柔性輸送系統(tǒng)。
此次展會上，倍福首次在中國推出了無控制柜自動化方案的可插拔式系統(tǒng)解決方案：MX-System，這是一款經(jīng)過空間優(yōu)化的靈活、智能的系統(tǒng)解決方案，可以完全取代傳統(tǒng)控制柜。其開拓性的產(chǎn)品設(shè)計和創(chuàng)新潛力獲得2023德國紅點“最佳設(shè)計獎”，同時獲得2023年iF設(shè)計大獎。
MX-System的標(biāo)準(zhǔn)化接口可以輕松實現(xiàn)即插即用，所有功能模塊都可以不費力地插接在底板上，可大大減少傳統(tǒng)控制柜的安裝時間。安裝工作可以由非電氣從業(yè)人員自主完成，不像傳統(tǒng)控制柜那樣容易出現(xiàn)接線錯誤，也沒有電氣柜的EMC干擾。應(yīng)用涵蓋了從最簡單的PLC控制任務(wù)到最復(fù)雜的多核應(yīng)用，包括運動控制、CNC、機(jī)器人、可視化、仿真、機(jī)器學(xué)習(xí)等等。
5. 華中數(shù)控
華中數(shù)控攜華中9型智能數(shù)控系統(tǒng)、華中8型高檔數(shù)控系統(tǒng)、iNC-Cloud遠(yuǎn)程運維平臺等重磅展品亮相CIMT2023，并以“五軸引領(lǐng)高檔智勝”為主題，隆重推出了HNC-848D高檔五軸數(shù)控系統(tǒng)新品，將五軸加工技術(shù)和數(shù)字+網(wǎng)絡(luò)+智能+全面融合，在高品質(zhì)五軸加工、CAM&CNC融合、在機(jī)測量、遠(yuǎn)程運維等關(guān)鍵五軸技術(shù)上全面升級迭代；華中高檔數(shù)控系統(tǒng)屬于全數(shù)字總線式高檔數(shù)控裝置，支持自主開發(fā)的NCUC總線協(xié)議及EtherCAT總線協(xié)議，支持總線式全數(shù)字伺服驅(qū)動單元和絕對式伺服電機(jī)、支持總線式遠(yuǎn)程I/O單元，集成手持單元接口；系統(tǒng)采用雙IPC單元的上下位機(jī)結(jié)構(gòu)，具有高速高精加工控制、五軸聯(lián)動控制、多軸多通道控制、雙軸同步控制及誤差補償?shù)雀邫n數(shù)控系統(tǒng)功能，友好人性化HMI，獨特的智能APP平臺，面向數(shù)字化車間網(wǎng)絡(luò)通信能力，將人、機(jī)床、設(shè)備緊密結(jié)合在一起，最大程度的提高生產(chǎn)效率，縮短制造準(zhǔn)備時間，將國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展推到新的高度。
華中8型數(shù)控系統(tǒng)展會期間，華中數(shù)控系統(tǒng)五軸產(chǎn)品包正式發(fā)布，產(chǎn)品包提供了五軸RTCP功能、角度編程、智能前饋功能、五軸定向加工、法向進(jìn)退刀、五軸RTCP參數(shù)自動標(biāo)定、五軸工件測量功能、調(diào)試加工分析優(yōu)化工具、CAM及后置處理等全套五軸系列功能，為國產(chǎn)數(shù)控數(shù)控在高端領(lǐng)域應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
HNC高端五軸數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品包
6．廣州數(shù)控廣州數(shù)控重點展出GSK25i、GSK27i系列高檔CNC系統(tǒng)，該系列產(chǎn)品具備五軸RTCP、五軸刀具路徑光順、五軸側(cè)刃加工進(jìn)給速度自適應(yīng)等功能，主要用于汽輪機(jī)葉片、模具等多軸零件的加工。GSK27i是廣數(shù)面向多通道、多軸聯(lián)動、復(fù)合、高精、高效加工的新一代高端數(shù)控系統(tǒng)平臺，全新設(shè)計的軟硬件平臺能滿足復(fù)雜、精密、智能化設(shè)備的加工要求。系統(tǒng)采用多處理器實現(xiàn)nm級控制；人性化人機(jī)交互界面，菜單可配置，根據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計，更符合操作人員的加工習(xí)慣；采用開放式軟件平臺，可以與第三方軟件連接；高性能硬件支持最大8通道、64軸控制；適用于車削、銑削、磨削、齒輪、機(jī)器人等多種設(shè)備。7．科德數(shù)控大連科德數(shù)控主營三軸聯(lián)動加工中心、五軸聯(lián)動臥式銑車復(fù)合加工中心、五軸工具磨床等高檔機(jī)床產(chǎn)品，機(jī)床配套的高檔數(shù)控系統(tǒng)和關(guān)鍵執(zhí)行部分全部自主化，公司自主研發(fā)的五軸立式加工中心和五軸臥式車銑復(fù)合加工中心批量銷到國內(nèi)重點企業(yè)。大連科德數(shù)控的第二代全數(shù)字總線式數(shù)控系統(tǒng)，針對機(jī)床面板、開關(guān)等外圍設(shè)備，以及伺服驅(qū)動器等實時性不同的數(shù)據(jù)信息，采用了統(tǒng)一的Glink數(shù)字總線，支持8個通道、24個軸。在硬件構(gòu)架上采用最少的硬件，結(jié)合高性能GTP8000E軟件數(shù)控，實現(xiàn)了高性能全數(shù)字總線式數(shù)控系統(tǒng)。8．沈陽中科數(shù)控沈陽中科數(shù)控以開放式數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)平臺為基礎(chǔ)，將數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品從通用型擴(kuò)展到專用型，滿足客戶的個性化需求及數(shù)控機(jī)床智能化發(fā)展趨勢。本次展出的產(chǎn)品型號包括面向五軸加工中心的GJ610、面向車銑復(fù)合機(jī)床的GJ620、面向柔性制造單元的GJ430、面向磨削機(jī)床的GJ320、面向數(shù)控車床的GJ306等。GJ610智能化數(shù)控系統(tǒng)支持多傳感器介入和多信息融合，將信息技術(shù)、智能控制和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)高檔數(shù)控系統(tǒng)對加工過程的全面感知及智能控制，增強(qiáng)系統(tǒng)加工處理能力，并具有智能編程、智能故障診斷、智能補償和遠(yuǎn)程監(jiān)控能力。目前該系統(tǒng)已成功應(yīng)用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)件、航空發(fā)動機(jī)葉輪等重點領(lǐng)域的關(guān)鍵零部件加工，提高了國之重器的自主可控能力。另外，北京精雕集團(tuán)重點展出的數(shù)控系統(tǒng)屬于自用。值得關(guān)注的是，北京精雕充分整合其自己研發(fā)的精雕數(shù)控系統(tǒng)、CAM軟件、機(jī)床加工能力、關(guān)鍵部件等核心資源，推出的五軸高速加工中心可穩(wěn)定實現(xiàn)“0.1μm進(jìn)給、1μm切削、nm級表面效果”的精細(xì)加工，在醫(yī)療器械、汽車電子、精密模具等領(lǐng)域得到了規(guī)?；瘧?yīng)用。
三、高檔數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的特點
結(jié)合本次參展和行業(yè)工作經(jīng)驗，對高檔數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的特點總結(jié)如下：
1. 數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化受到高度重視
數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心和大腦，一套高檔的數(shù)控系統(tǒng)，不但需要有豐富的網(wǎng)絡(luò)接口、高速的計算能力、精確的實時響應(yīng)、豐富的功能模塊、友好的用戶操作界面等等，還要匹配同樣性能優(yōu)秀的伺服驅(qū)動和伺服電機(jī)，才可以將數(shù)控設(shè)備優(yōu)良的機(jī)械特性發(fā)揮得淋漓盡致，打造出性能卓越的高檔數(shù)控機(jī)床。
從本次參展來看，無論是境內(nèi)還是境外的數(shù)控系統(tǒng)，都不約而同地開展了數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的競爭：幾乎所有的高檔數(shù)控系統(tǒng)都在采用高速實時工業(yè)總線作為設(shè)備控制層的通訊方式，比較成功的有FAUNC的FSSB、SIEMENS的Profinet、HEIDENAIN的HSCI、BECKHOFF的EtherCAT、華中數(shù)控的NCUC；在智能化方面，各種數(shù)字孿生、輔助編程、虛擬仿真、機(jī)器學(xué)習(xí)、視覺集成、ChatGPT、能源管理等等，都在百花齊放；IoT、遠(yuǎn)程運維、智能APP、MES/ERP、工廠互聯(lián)等。不管實現(xiàn)方式如何，最終結(jié)果都是讓數(shù)控系統(tǒng)的使用更加簡捷、友好，減少消費者的使用成本，提高生產(chǎn)效率，帶來更多的社會效益?？偟膩砜矗跀?shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化這兩個方面，境內(nèi)外的差距不是很大，甚至各有千秋。
華中數(shù)控“華中9型智能數(shù)控系統(tǒng)”集成AI芯片，融合AI算法，實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的自主感知、自主學(xué)習(xí)、自主決策和自主執(zhí)行，這是新一代人工智能技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合的典范，為數(shù)控機(jī)床智能化構(gòu)筑開放平臺，為先進(jìn)制造的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化開創(chuàng)路徑。
HNC-9智能數(shù)控系統(tǒng)
2. 具備強(qiáng)大二次開發(fā)功能的數(shù)控系統(tǒng)受到更大關(guān)注
數(shù)控系統(tǒng)新功能的增加總是從用戶的需求開始，部分機(jī)床OEM為了保護(hù)自己的知識產(chǎn)權(quán)，希望可以在現(xiàn)有數(shù)控系統(tǒng)上增加自己特有的一些數(shù)學(xué)模型和算法；還有部分OEM為了保護(hù)自己的品牌和形象，也要求可以在現(xiàn)有數(shù)控系統(tǒng)上增加特殊的功能；這就要求數(shù)控系統(tǒng)具有開放性，西門子和海德漢已經(jīng)逐步開始這方面的嘗試，而德國BECKHOFF則做得比較徹底，可以做到應(yīng)用層全部開放，甚至允許用戶重新搭建屬于自己的數(shù)控系統(tǒng)，并對源代碼進(jìn)行保護(hù)，這已經(jīng)得到境內(nèi)外一些有技術(shù)團(tuán)隊的著名機(jī)床廠家的喜歡，并在特種加工機(jī)床、金屬成形機(jī)床、金屬切削機(jī)床上都得到成功應(yīng)用。國產(chǎn)華中8型數(shù)控系統(tǒng)在這方面技術(shù)有特點，與秦川機(jī)床、深圳創(chuàng)世紀(jì)、華工激光等企業(yè)合作開發(fā)高檔數(shù)控系統(tǒng)，應(yīng)用于多種高檔機(jī)床。
3. 境內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)水平的差距越來越小
由于境外數(shù)控系統(tǒng)公司在這方面比中國開發(fā)得更早得多，具有先發(fā)優(yōu)勢，所以到現(xiàn)在他們的總體技術(shù)一直處于領(lǐng)先地位；不過隨著境內(nèi)計算機(jī)技術(shù)和人才的崛起、產(chǎn)業(yè)的支持和政府的引導(dǎo)，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)取得長足進(jìn)步：在普及型數(shù)控系統(tǒng)方面已經(jīng)完全取代境外數(shù)控系統(tǒng)，在中檔數(shù)控系統(tǒng)方面也可以與境外平分秋色，只是在高檔數(shù)控系統(tǒng)方面還有所欠缺。相信在不久的將來，中國數(shù)控人可以發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，把屬于中國人自己的高檔數(shù)控系統(tǒng)做得更好。
4. 境外數(shù)控系統(tǒng)需要繼續(xù)中國化，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)也需要敢于國際化
為了搶占全球最大的單一數(shù)控系統(tǒng)市場，境外數(shù)控系統(tǒng)廠商已經(jīng)在逐漸中國化，重視中國用戶使用習(xí)慣、操作界面的漢化、說明書漢化、銷售模式等，這些都在快速推進(jìn)。來而不往非禮也，我認(rèn)為中國數(shù)控系統(tǒng)廠商在實施國產(chǎn)化的同時也應(yīng)該考慮國際化的問題。其實境外的數(shù)控系統(tǒng)也并不完全都使用境外生產(chǎn)的元器件，他們的數(shù)控系統(tǒng)中的部分計算機(jī)、屏、電路板、芯片、操作面板、甚至生產(chǎn)設(shè)備等也在使用中國產(chǎn)品，100%做到歐美當(dāng)?shù)禺a(chǎn)品技術(shù)幾乎不可能。就像波音、空客，一架飛機(jī)最多也就是60%的自主化（本地化）率，數(shù)控系統(tǒng)也一樣，技術(shù)、供應(yīng)鏈、消費市場全球化才是產(chǎn)品的本質(zhì)。所以，境內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)廠商和OEM應(yīng)該敢于走出去，無論是境外的技術(shù)、產(chǎn)品還是與境外企業(yè)之間的合作，只要有利于技術(shù)、市場快速成長的，都可以嘗試，條條大路通羅馬。國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)要自強(qiáng)，自強(qiáng)的結(jié)果應(yīng)該是海闊天空，是星辰大海。
