作为装备制造业的工作母机,马克思曾将机床形象地喻为“能生产机器的机器”,机床工业的重要地位不言而喻。曾有专家说,当代数控机床的发展,不仅为装备制造业提供了强有力的支撑,同时也标志着一个国家工业现代化的水平。
　 当今世界科学技术发展日新月异,正孕育着新的革命性突破。加工技术进入亚微米、纳米级超精加工时代,网络化制造技术方兴未艾,绿色制造正在兴起,以数控机床为技术平台的数字化制造提升了智能制造的新阶段,技术集成和技术复合已成为数控机床技术最活跃的发展趋势之一。

　  我们要成为机床强国,还有一段很长的路要走。在探索未来趋势时,不要只认为国外的机床新产品就是趋势,知其然不知其所以然。从社会、经济发展的大趋势来看,机床作为生产工具和用能产品,其产品创新今后若干年的焦点可以概括为以下4个方面:

　  (1)生态机床。绿色制造是可持续发展的前提。

　  什么是绿色生态机床呢?绿色生态机床的愿景应该具有以下几个特点:机床主要零部件由再生材料制造,机床的重量和体积减少50%以上,通过减轻移动部件质量、降低空运转功率等措施使功率消耗减少30%~40%,使用过程中的各种废弃物减少50%~60%,保证基本没有污染的工作环境,报废后机床的材料100%回收。

　  绿色生态机床提出的全新理念是:减少机床的重量,节省材料,同时降低机床使用时的能源消耗。

　  机床必须体现节能减排、以整体效益为本的评价标准。多年来,精度、速度、功率等测度的机床能力指标是机床产品的主要追求目标。当前在阻止环境恶化的压力下,工业生产需要全方位地降低对环境的负面影响,机床的发展方向也应该从提高能力指标转变为提高效益指标,以更少投入获得更多产出。

　  机床绿色化的主要途径是:采用新结构和新材料,减轻移动部件质量,达到节能;采用干切削和MQL实现减排,注意排屑路径畅通,热移除迅速,保证不由于采用干切削和MQL而造成机床热变形,影响加工精度。

　 (2)聪明机床。基于互联网和计算机技术的智能化是机床进一步延伸人的脑力的体现。智能化可以提高机床工作的稳定性和可靠性。聪明机床能借助各种传感器对自己的状态进行监控,自行分析机床状态、加工过程以及周边环境有关的信息,然后自行采取应对措施来保证最优化的加工。换句话说,机床已经进化到可发出信息和自行进行思考及调节。例如,能减小振动的主动振动抑制,能控制热位移的智能热屏障,能防止部件碰撞的智能安全屏障,语音提示和短信通知以及按照加工要求帮助选择切削参数等。

　  聪明机床其实是一个完整的加工系统,而该加工系统的实质又是制造系统的网络化和智能化。

　  系统动态优化。将相关工艺过程和设备知识集成后进行建模,进行系统的动态性能优化。

　  设备自适应化。开发新的测量方法、模型和标准,在运行状态下对机床状态监控,借助在线测量、传感和实时分析进行自我诊断和误差补偿,提高机床的工作性能。

　  采用新一代数控系统。与STEP-NC兼容的接口和数据格式,使基于CAD模型的机器控制能够无缝运行。

　  在加工过程中直接测量刀具磨损和工件精度的方法。

　  (3)客户化。从大批量生产向大规模定制转变是制造业总趋势,机床产业也不例外。当好用户的工艺师、为用户创造价值不是一句空话,用户生产的产品是不同的,对机床设备的要求也当然各异。例如,复合加工机床的目标是一个复杂工件在一台机床上加工完毕,不同工件有不同的工艺过程和加工方法,复合机床的配置就应该有所不同。可以预见,相当一部分只专注生产和销售传统通用机床的企业将被为用户提供模块化、可重构、柔性化的全面解决方案的竞争者逐步取代。

　  为了争取更大的销售亮点,国外公司将服务经济的理念用于机床的销售中,传统的机床维修保养服务受到不同的冲击,从而发生了很大的变化。传统的数控机床维修服务已经拓展到怎样帮助用户创造价值,提高生产力,达到效益最大化。为客户设计解决方案,才是共同发展的基本战略。

　  我们要把服务经济与制造销售相结合,并改变机床行业的营运模式。机床企业必须结合技术、服务、管理和成本来保持竞争力,以技术决定实力、服务决定优势、管理和成本来决定效益。用户需要什么,企业就要以用户需求为中心,特别是把握市场前瞻性需求,满足市场新变化,形成全方位的服务能力,提供成套成线产品及全面解决方案,逐步实现承担工程总承包项目。

　  (4)软硬结合。传统的机床制造商在销售机床产品时通常不提供软件产品,即使是数控机床,其数控系统的软件也是由系统供应商植入数控系统之中,并非由机床制造商提供。随着机床加工对象的形状越来越复杂、数控机床的功能不断扩展、控制轴数的逐渐增加,要充分发挥机床的最大效益、保证用户以最高的工艺安全性和高效率地进行加工,就必须依靠软件的支持。

　  在互联网+物流网的今天,机床不仅是一台生产设备,更是工厂网络中的一个接点。在网络中,机床能够与生产管理系统、刀具和物料管理系统,甚至与机床、刀具供应商建立联系,自动处理生产中出现的问题。