中國數控技術必須盡快突破技術遏制 ２
上面僅以高速高精度運動控制技術為例說明高檔控制器技術是一個耦合緊密的技術學科群。作為高端數控技術的技術創新體系應當具有技術鏈的完整性，因此我們稱這樣的技術創新體系為“技術創新平臺”。這樣的技術創新平臺建設投入是巨大的。以日本FANUC公司為例，在技術上保持領先，在產量上居世界第一，該公司現有職工3674人，科研人員超過600人，月產能力7000套，銷售額在世界市場上占50％，研發投入為銷售額的10%，每年投入研發費用上億美元。很顯然，支持上述平臺在中國現有的科研條件下，依靠一家企業或單位是非常困難的。我們只有通過包括高等院校和其他研究機構在內，以產業鏈和技術聯為內在聯系的企業技術創新聯盟，整合技術資源，形成新型的產學研創新組織，在國家有關政策支持和指導下實現相關多技術緊密耦合的創新技術平臺，才可能實現技術跨越。
充分利用通用技術領域的新技術手段，把握數控核心技術的發展動向，有所為有所不為。處于后進競爭狀態的中國裝備控制器產業必須充分利用新的技術手段，把握數控技術的發展方向，根據自己的實際情況，有所為有所不為，形成后發優勢，加快技術進步的步伐，才能實現追趕和跨越。
首先需要明確中國數控技術需要的發展方向。我們可以從SIEMENS數控系統對華出口限制的方向中受到啟發。這些功能絕大多數十被認為直接影響歐洲裝備核心競爭力的功能。
分析上述功能，可以概括高端控制器幾個重要的技術發展方向：
1）復雜運動規律的控制技術。上表中的“螺旋線插補2D+6”、“5軸加工程序包”、“多軸插補（>4軸）”都屬于這一技術方向。復雜型面和曲線的運動控制屬于數控基礎中的基礎技術，也是負責工藝裝備的現實需求。特別是五軸加工控制技術，是復雜曲面加工的基礎支持技術。該技術是關系到航空航天制造業、武器裝備制造業、動力裝備制造業的關鍵技術。
2）多軸耦合關系運動控制。“搬運（機器人）變換包”，“位控循環中的1D/3D間隙控制”，“懸垂度補償，多維”，“主動數值耦合和曲線列表插補”，“電子齒輪單元”，“連續修正”，“測量2級”都體現了上述特征。上述功能的共性特征是某坐標軸運動不再是受計劃性軌跡執行，而是與其他軸的運動或邏輯量具有某種耦合關系或者協同關系，即實時插補過程還引入了其他控制因素。上述功能顯然對于復雜裝備是非常必要的，屬于經典插補運動控制的重要補充。
3）開放式結構。“開放式結構NC核心編譯循環”和“同步操作”都屬于這一技術方向。“開放式結構NC核心編譯循環”引擎支持用戶將自己編寫的控制功能加入系統中，并可按照指定的執行頻度周期性執行。而“同步操作”是用戶以高級語言的形式約定執行條件和執行動作。這兩項功能分別體現了控制系統不同層次的開放，一種是執行引擎的開放，另一種是用戶語言層面的開放。這類的技術顯然有利于主機廠的快速響應工藝需求，將自己專有的技術融入到控制器中，二次開發具有自己特色的控制器，極大地拓展了控制器的控制能力。
4）與伺服控制技術的融合。“內部驅動變量評價”就屬于這一技術方向。伺服驅動裝置的性能直接影響整個數控系統的控制表現和整個裝備的性能表現。因此，伺服驅動相關技術也成為高端控制器技術群的重要基礎。由于伺服驅動裝置嵌入式系統的特點，運算資源、存儲資源和人機交互能力的局限性，伺服系統參數的可視化和優化需要通過上位的數字控制器來實現。因此，控制器技術與伺服驅動技術的技術融合就成為數控技術發展的重要方向。這一技術特點可以從許多控制器產品中得到映證。
上述四大技術方向對數字化裝備的進步非常重要。我國的數控技術在上述方向基本上存在較大的差距，應當成為我們努力的方向。
我國的數控技術的進步和發展除了技術本身的問題外，還需要國家政策的鼓勵和扶持，以及制造裝備廠商的支持。特別是要解決首臺首套的應用示范工程，一方面將國內外數控技術水平的差異量化，明確國產控制器的努力方向；另一方面，打破進口品牌的神話，為國產品牌的數控產品的應用推廣提供機遇，以華中數控、廣州數控、沈陽數控、大連數控、齊重數控等企業為代表的中國數控機床產業，從“以技術引進消化吸收為主”到“主要依靠自主創新”，走出了具有中國特色的數控技術發展之路。中國的數控技術趕超世界先進水平是任重而道遠，相信在建設創新型國家的社會氛圍下，通過以企業為核心的新型產學研創新模式組織下，充分利用通用技術領域的新技術手段，實現制造技術、控制技術和計算機技術的融合，通過堅持不懈的努力，自主創新，逐步打破技術封鎖和遏制，加速技術進步，是大有希望的。
充分利用通用技術領域的新技術手段，把握數控核心技術的發展動向，有所為有所不為。處于后進競爭狀態的中國裝備控制器產業必須充分利用新的技術手段，把握數控技術的發展方向，根據自己的實際情況，有所為有所不為，形成后發優勢，加快技術進步的步伐，才能實現追趕和跨越。
首先需要明確中國數控技術需要的發展方向。我們可以從SIEMENS數控系統對華出口限制的方向中受到啟發。這些功能絕大多數十被認為直接影響歐洲裝備核心競爭力的功能。
分析上述功能，可以概括高端控制器幾個重要的技術發展方向：
1）復雜運動規律的控制技術。上表中的“螺旋線插補2D+6”、“5軸加工程序包”、“多軸插補（>4軸）”都屬于這一技術方向。復雜型面和曲線的運動控制屬于數控基礎中的基礎技術，也是負責工藝裝備的現實需求。特別是五軸加工控制技術，是復雜曲面加工的基礎支持技術。該技術是關系到航空航天制造業、武器裝備制造業、動力裝備制造業的關鍵技術。
2）多軸耦合關系運動控制。“搬運（機器人）變換包”，“位控循環中的1D/3D間隙控制”，“懸垂度補償，多維”，“主動數值耦合和曲線列表插補”，“電子齒輪單元”，“連續修正”，“測量2級”都體現了上述特征。上述功能的共性特征是某坐標軸運動不再是受計劃性軌跡執行，而是與其他軸的運動或邏輯量具有某種耦合關系或者協同關系，即實時插補過程還引入了其他控制因素。上述功能顯然對于復雜裝備是非常必要的，屬于經典插補運動控制的重要補充。
3）開放式結構。“開放式結構NC核心編譯循環”和“同步操作”都屬于這一技術方向。“開放式結構NC核心編譯循環”引擎支持用戶將自己編寫的控制功能加入系統中，并可按照指定的執行頻度周期性執行。而“同步操作”是用戶以高級語言的形式約定執行條件和執行動作。這兩項功能分別體現了控制系統不同層次的開放，一種是執行引擎的開放，另一種是用戶語言層面的開放。這類的技術顯然有利于主機廠的快速響應工藝需求，將自己專有的技術融入到控制器中，二次開發具有自己特色的控制器，極大地拓展了控制器的控制能力。
4）與伺服控制技術的融合。“內部驅動變量評價”就屬于這一技術方向。伺服驅動裝置的性能直接影響整個數控系統的控制表現和整個裝備的性能表現。因此，伺服驅動相關技術也成為高端控制器技術群的重要基礎。由于伺服驅動裝置嵌入式系統的特點，運算資源、存儲資源和人機交互能力的局限性，伺服系統參數的可視化和優化需要通過上位的數字控制器來實現。因此，控制器技術與伺服驅動技術的技術融合就成為數控技術發展的重要方向。這一技術特點可以從許多控制器產品中得到映證。
上述四大技術方向對數字化裝備的進步非常重要。我國的數控技術在上述方向基本上存在較大的差距，應當成為我們努力的方向。
我國的數控技術的進步和發展除了技術本身的問題外，還需要國家政策的鼓勵和扶持，以及制造裝備廠商的支持。特別是要解決首臺首套的應用示范工程，一方面將國內外數控技術水平的差異量化，明確國產控制器的努力方向；另一方面，打破進口品牌的神話，為國產品牌的數控產品的應用推廣提供機遇，以華中數控、廣州數控、沈陽數控、大連數控、齊重數控等企業為代表的中國數控機床產業，從“以技術引進消化吸收為主”到“主要依靠自主創新”，走出了具有中國特色的數控技術發展之路。中國的數控技術趕超世界先進水平是任重而道遠，相信在建設創新型國家的社會氛圍下，通過以企業為核心的新型產學研創新模式組織下，充分利用通用技術領域的新技術手段，實現制造技術、控制技術和計算機技術的融合，通過堅持不懈的努力，自主創新，逐步打破技術封鎖和遏制，加速技術進步，是大有希望的。
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