數(shù)控系統(tǒng)作為數(shù)控機(jī)床的“大腦”，其技術(shù)水平直接關(guān)系著數(shù)控機(jī)床的功能、性能和可靠性。數(shù)控系統(tǒng)作為技術(shù)含量較高、發(fā)展較快的行業(yè)，受到機(jī)床業(yè)界越來(lái)越多的關(guān)注。本文通過(guò)對(duì)參展CIMT2025展會(huì)的部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)展品進(jìn)行分析，闡述數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)。
一、參展的部分典型數(shù)控系統(tǒng)概述
總的來(lái)看，部分參展的數(shù)控系統(tǒng)分別呈現(xiàn)各自亮點(diǎn)，如：海德漢——OCM（切削工藝庫(kù)）、圖形化編程、MAC找正；西門(mén)子——數(shù)字孿生（虛擬調(diào)試、仿真防碰撞等）、預(yù)測(cè)性維護(hù)（機(jī)械指紋對(duì)比）、智能運(yùn)維（百數(shù)分析BFA）；發(fā)那科——智能刀具監(jiān)控（過(guò)載保護(hù)＋斷刀檢測(cè)）、自適應(yīng)提效（單次學(xué)習(xí)最多60組提效策略）、數(shù)字孿生；三菱——OMR-CC（最適機(jī)械響應(yīng)軌跡控制）；華中數(shù)控——世界首臺(tái)嵌入AI芯片和AI大模型的智能數(shù)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了“1個(gè)智能底座+2條數(shù)字主線+3類(lèi)智能應(yīng)用（工藝編程與優(yōu)化、精度提升、健康保障）”；新代——平滑加減速模式（Smooth ACC）動(dòng)程、智慧容差（設(shè)置容差范圍）；錸鈉克——旋轉(zhuǎn)軸偏移矢量補(bǔ)償；精雕——路徑變形補(bǔ)償（根據(jù)測(cè)量結(jié)果使用擴(kuò)展指令修正軌跡）、工件位置補(bǔ)償、自適應(yīng)摩擦補(bǔ)償；廣數(shù)——正余弦自適應(yīng)補(bǔ)償、自適應(yīng)摩擦補(bǔ)償（隨加速度變化自適應(yīng)調(diào)整）
1．西門(mén)子
此次展會(huì)期間，西門(mén)子面向中國(guó)市場(chǎng)正式發(fā)布第五代SINUMERIK 828D數(shù)控系統(tǒng)及配套軟件SW5.2，通過(guò)20余個(gè)客戶案例，全面展示機(jī)床設(shè)計(jì)、加工、運(yùn)維全流程數(shù)字化方案。
圖1 第五代西門(mén)子828D數(shù)控系統(tǒng)
新一代SINUMERIK 828D實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)、采購(gòu)、生產(chǎn)到交付的全流程本地化，為中端機(jī)床市場(chǎng)提供高質(zhì)價(jià)比的智能化解決方案。同時(shí)標(biāo)志著SINUMERIK全線產(chǎn)品支持?jǐn)?shù)字孿生，通過(guò)覆蓋全生命周期的虛擬調(diào)試與仿真，顯著縮短機(jī)床開(kāi)發(fā)周期。
SINUMERIK ONE作為“數(shù)字原生”的數(shù)控系統(tǒng)，在硬件和軟件方面也進(jìn)行了全面升級(jí)，在提升機(jī)床生產(chǎn)效率的同時(shí)降低能耗和資源浪費(fèi)，進(jìn)一步助力機(jī)床行業(yè)加速可持續(xù)發(fā)展。數(shù)字孿生技術(shù)幫助用戶在機(jī)床開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、調(diào)試和工藝優(yōu)化過(guò)程中降低成本和提高效率；自適應(yīng)加工控制與刀具監(jiān)測(cè)功能幫助用戶在不增加硬件設(shè)備的條件下提升加工效率、保護(hù)刀具并節(jié)省能源；機(jī)床防碰撞功能幫助用戶規(guī)避手動(dòng)、MDA、自動(dòng)方式下的潛在碰撞風(fēng)險(xiǎn)，360°無(wú)死角保護(hù)生產(chǎn)加工安全。
2．發(fā)那科
北京發(fā)那科攜一系列創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案亮相，展示了智能制造行業(yè)前沿技術(shù)探索。
圖2 FANUC 0i-F Plus STEP2 15寸系統(tǒng)
在全球市場(chǎng)面臨各種挑戰(zhàn)的當(dāng)下，新能源汽車(chē)、AI、機(jī)器人、航空航天等領(lǐng)域也引發(fā)了重大變革機(jī)會(huì)。為應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求變化，北京發(fā)那科與集團(tuán)共同推出了以下創(chuàng)新解決方案：新CNC系列0i-F Plus STEP2 15寸系統(tǒng)、高速/高精/節(jié)能的下一代伺服系統(tǒng)αi-D；數(shù)字孿生、AI、IoT、自動(dòng)化、節(jié)能等新技術(shù)；新能源汽車(chē)加工專項(xiàng)解決方案等。
3．海德漢
海德漢展出了TNC7數(shù)控系統(tǒng)的多種尺寸和配置選項(xiàng)，新硬件包括三種不同的顯示屏（24英寸、19英寸和16英寸）和兩種不同的鍵盤(pán)。16英寸顯示屏的全新數(shù)控系統(tǒng)TNC7 basic是TNC7系列數(shù)控系統(tǒng)的簡(jiǎn)易版，將取代TNC 620數(shù)控系統(tǒng)，為3+2軸機(jī)床提供TNC7數(shù)控系統(tǒng)的強(qiáng)勁功能。
圖3 海德漢TNC7系列系統(tǒng)
4．三菱
三菱電機(jī)重點(diǎn)展示了新品M80V TypeLA與主軸電機(jī)SJ-DG12/120-01T，從技術(shù)到服務(wù)，呈現(xiàn)了“智造未來(lái)”的綜合實(shí)力與實(shí)踐路徑。該公司表示，未來(lái)將聚焦客戶需求，以高品質(zhì)的技術(shù)與產(chǎn)品賦能中國(guó)制造業(yè)發(fā)展取得新突破。
圖4 三菱電機(jī) M80V TypeLA數(shù)控系統(tǒng)
5．華中數(shù)控
華中數(shù)控以“AI賦能，高端智造，五軸領(lǐng)航”為主題，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為發(fā)展主線重磅發(fā)布了全球首臺(tái)集成AI芯片與AI大模型的新一代智能數(shù)控系統(tǒng)——華中10型智能數(shù)控系統(tǒng)。在此次展會(huì)，有超70家企業(yè)、130多臺(tái)配套華中系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床參展，其中包括近20臺(tái)智能數(shù)控機(jī)床和近50臺(tái)五軸機(jī)床。
?。?）華中10型智能數(shù)控系統(tǒng)
創(chuàng)新技術(shù)架構(gòu)：構(gòu)建了“一個(gè)智能底座，兩條數(shù)字主線，三個(gè)功能子系統(tǒng)”技術(shù)架構(gòu)。全局貫通的智能底座集成 AI 芯片，形成機(jī)床的 “神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”和“超級(jí)大腦”；軟件平臺(tái)支持部署大語(yǔ)言模型，通過(guò)深度學(xué)習(xí)虛擬仿真加工形成的指令域數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)比對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)“雙碼聯(lián)控”，加工效率最高提升 20%。
強(qiáng)大交互與診斷能力：其AI 助手可通過(guò)語(yǔ)音交互自動(dòng)生成加工程序，自動(dòng)維修能力超過(guò)有3年經(jīng)驗(yàn)的工程師，使機(jī)床首次具備自我感知、自主學(xué)習(xí)和深度交互能力。
提升加工性能：與多家機(jī)床企業(yè)聯(lián)合研制的配載華中10型的智能數(shù)控機(jī)床，在不同加工場(chǎng)景中表現(xiàn)出色。如與創(chuàng)世紀(jì)聯(lián)合研制的智能立式鉆攻中心，對(duì)汽車(chē)電機(jī)殼體和手機(jī)中框粗加工效率提升約 10%；與江西佳時(shí)特聯(lián)合研制的智能立式五軸加工中心，渦旋盤(pán)輪廓精度提升75%。
開(kāi)放生態(tài)構(gòu)建：開(kāi)放硬件、數(shù)據(jù)接口與運(yùn)行平臺(tái)，構(gòu)建智能制造創(chuàng)新生態(tài)，是人工智能前沿技術(shù)首次在生產(chǎn)制造底層生態(tài)中落地應(yīng)用。
圖5 華中10型智能數(shù)控系統(tǒng)
?。?）華中8型全新高端五軸數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品包
硬成套技術(shù)先進(jìn)：包含高性能IPC 單元、模塊化伺服驅(qū)動(dòng)、高性能伺服電機(jī)、高速 IO、高速高精以及智能前饋技術(shù)。攻克曲面超勻順插補(bǔ)、進(jìn)給速度自適應(yīng)、RTCP 參數(shù)快速自動(dòng)標(biāo)定、五軸空間誤差補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)防碰撞、復(fù)合加工等關(guān)鍵技術(shù)，使五軸加工精度與效率達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
軟成套功能豐富：由CAM自動(dòng)編程、自動(dòng)測(cè)量、大數(shù)據(jù)智能分析優(yōu)化工具以及遠(yuǎn)程運(yùn)維工具構(gòu)成?；陂_(kāi)放式二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)，提供多場(chǎng)景數(shù)控系統(tǒng)定制開(kāi)發(fā)方案，打造集編程、加工、測(cè)量和補(bǔ)償于一體的復(fù)雜五軸零件加工工藝成套化解決方案。
6．廣州數(shù)控
廣州數(shù)控重點(diǎn)展示了GSK 25Ti車(chē)銑復(fù)合數(shù)控系統(tǒng)，采用GSKLink工業(yè)以太網(wǎng)總線技術(shù)，適配GT系列多合一和GM系列模塊化高性能伺服裝置。支持在線伺服調(diào)試，可連接光柵尺、磁阻/磁柵、圓光柵編碼器等實(shí)現(xiàn)進(jìn)給軸全閉環(huán)控制和高精度Cs軸控制，滿足車(chē)銑復(fù)合、車(chē)削中心等的高精度、高效率加工需求。
圖6 廣州數(shù)控GSK 25i數(shù)控系統(tǒng)
二、數(shù)控機(jī)床行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析
近些年，隨著國(guó)家大力支持工業(yè)母機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，稅收、研發(fā)和人才培養(yǎng)等方面各項(xiàng)利好政策密集落地，有力推動(dòng)了國(guó)內(nèi)高檔數(shù)控系統(tǒng)及上下游產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。各用戶領(lǐng)域以智能化、綠色化、國(guó)產(chǎn)化為主要標(biāo)志的轉(zhuǎn)型升級(jí)，以及帶來(lái)的設(shè)備更新、改造需求等，將給國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)帶來(lái)新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。未來(lái)，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)具備產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力、資金實(shí)力、持續(xù)研發(fā)并實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)將越來(lái)越明顯。
通過(guò)CIMT2025展會(huì)，可以看到數(shù)控機(jī)床及系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)如下趨勢(shì)：
1．國(guó)產(chǎn)化突破加速，數(shù)控系統(tǒng)與五軸機(jī)床技術(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代
國(guó)產(chǎn)化替代加速：五軸核心部件（數(shù)控系統(tǒng)、絲杠、導(dǎo)軌）國(guó)產(chǎn)率顯著提升，五軸機(jī)床普及化。相伴而生的，是成本下降（民營(yíng)主機(jī)廠推出高性價(jià)比機(jī)型）、應(yīng)用擴(kuò)展（醫(yī)療、汽車(chē)零部件領(lǐng)域滲透率提升），以及技術(shù)與市場(chǎng)雙突破（展出的五軸機(jī)床數(shù)量從2024年上海CCMT展的200臺(tái)飆升至2025年北京CIMT展的400臺(tái)）。同時(shí)，科德數(shù)控等企業(yè)核心部件自研率超85%，成本遠(yuǎn)低于進(jìn)口設(shè)備，已進(jìn)入航空航天、汽車(chē)等高端制造領(lǐng)域。
產(chǎn)業(yè)集群與政策協(xié)同：浙江、廣東、遼寧等工業(yè)母機(jī)產(chǎn)業(yè)集群興起，政策推動(dòng)國(guó)產(chǎn)設(shè)備在新能源汽車(chē)（如濟(jì)南二機(jī)床壓鑄生產(chǎn)線）、航空航天等場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。
2．智能化升級(jí)加快，AI、數(shù)字孿生技術(shù)深度集成
在本次展會(huì)上，很多數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)推出了具備智能化功能的數(shù)控系統(tǒng)，很多機(jī)床企業(yè)開(kāi)始應(yīng)用智能化功能，表明數(shù)控技術(shù)與AI技術(shù)融合加速，呈現(xiàn)國(guó)產(chǎn)機(jī)床行業(yè)發(fā)展的新機(jī)遇。
“華中10型”布局有智能底座——硬件層搭配AI芯片與智能傳感模塊，軟件層接入DeepSeek等大語(yǔ)言模型，推動(dòng)數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)能力，從“執(zhí)行者”變成了“思考者”，加工效率和精度顯著提升。已具備相當(dāng)于擁有兩年至三年工作經(jīng)驗(yàn)工程師的智能決策能力，并可通過(guò)數(shù)據(jù)訓(xùn)練持續(xù)進(jìn)化。其開(kāi)放平臺(tái)支持企業(yè)小模型本地化部署，有效保障數(shù)據(jù)安全。這些設(shè)備帶來(lái)智能制造場(chǎng)景的裂變效應(yīng)，在航空航天領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)微米級(jí)甚至納米級(jí)加工，在新能源汽車(chē)零部件、3C產(chǎn)品、精密模具制造中大幅提升良品率，縮短交付周期。
北京凱恩帝數(shù)控公司展出其最新的AI智能數(shù)控系統(tǒng)，是CNC與AI大模型、機(jī)器學(xué)習(xí)、工業(yè)互聯(lián)深度融合的下一代智能數(shù)控系統(tǒng)解決方案。它具有高易用性、單機(jī)智能化、生產(chǎn)數(shù)字化等優(yōu)勢(shì)，可顯著降低人力成本，提升工作效率，將應(yīng)用于下一代智能數(shù)控機(jī)床。
武重集團(tuán)發(fā)布的世界首臺(tái)高速高精智能重型立式銑車(chē)加工中心，結(jié)合新一代人工智能技術(shù)，利用AI大模型等維護(hù)手段，能夠保障機(jī)床高效、健康、穩(wěn)定運(yùn)行。在功能上，該機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)自主感知、自主學(xué)習(xí)、自主優(yōu)化與決策、自主控制與執(zhí)行，同時(shí)具備遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷等功能，部件國(guó)產(chǎn)化率達(dá)95%以上，配備華中10型智能數(shù)控系統(tǒng)。
武漢華工激光公司展出的最新一代三維五軸激光切割智能裝備，首次搭載AI智能交互系統(tǒng)。
3．應(yīng)用場(chǎng)景拓寬，航空航天、新能源領(lǐng)域成增長(zhǎng)引擎
在航空航天領(lǐng)域，高溫合金、鈦合金難切削材料加工，大型復(fù)雜曲面零件一次裝夾全部加工等關(guān)鍵技術(shù)，帶動(dòng)了對(duì)高檔數(shù)控系統(tǒng)的需求。相關(guān)代表機(jī)床展品有：
拓璞數(shù)控GMB-L系列龍門(mén)五軸機(jī)床（碳纖維移動(dòng)部件），行業(yè)首創(chuàng)8×35米超大加工范圍，空間定位精度0.04mm/m2，快移速度80m/min，適用于航天器殼體、船舶部件等超大型零件的高效精密加工?；糜凹易迦挡捎锰祭w維復(fù)合材料移動(dòng)部件，重量?jī)H為傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)的25%~50%，彈性模量提升3倍，熱穩(wěn)定性提高10倍。
寧慶空天展出的橫梁移動(dòng)式五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控龍門(mén)加工中心BMI5A3016，采用雙驅(qū)同步技術(shù)，確保大跨距移動(dòng)時(shí)的平穩(wěn)性和定位精度，結(jié)合有限元法優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具備高剛度、高強(qiáng)度和良好的熱平衡性能。機(jī)床配備智能保護(hù)功能、防碰撞系統(tǒng)和在線測(cè)量技術(shù)，提升加工精度與效率。同時(shí)提供虛擬機(jī)床方案，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化孿生和生產(chǎn)流程可視化。
寧慶空天展出的RTV5A天車(chē)搖籃五軸加工中心，搖籃式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的多角度傾斜與旋轉(zhuǎn)功能，可實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成多面加工，顯著提升精度并減少誤差。此外，該機(jī)床具備穩(wěn)定的切削能力和變角度加工優(yōu)勢(shì)，適用于難加工材料（如鈦合金、Inconel）以及薄壁、鏤空結(jié)構(gòu)零件，有效保證加工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
馬扎克展出的五軸加工中心VARIAXIS C-700，精準(zhǔn)演繹多工序集成加工實(shí)力，輕松應(yīng)對(duì)航空航天、精密模具等領(lǐng)域的復(fù)雜曲面切削挑戰(zhàn)，其高精度與柔性化性能令人驚嘆。
在新能源汽車(chē)領(lǐng)域，新機(jī)型不斷出現(xiàn)，對(duì)多軸多通道數(shù)控系統(tǒng)需求旺盛。在新能源車(chē)零部件加工和配套大型壓鑄機(jī)的切削加工中，大型龍門(mén)機(jī)床是主力機(jī)型，因此新能源車(chē)的爆發(fā)增長(zhǎng)將顯著拉動(dòng)龍門(mén)類(lèi)機(jī)床的需求。例如：
海天精工結(jié)構(gòu)件專用高速龍門(mén)動(dòng)柱式加工中心，適合鋁合金結(jié)構(gòu)件的切削加工，尤其適合曲面及特殊角度的孔、面加工，可廣泛應(yīng)用于汽車(chē)副車(chē)架、新能源汽車(chē)電池包等結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域。
通用技術(shù)集團(tuán)雙面臥式加工中心，適用于電機(jī)殼體、電池托盤(pán)等高精度鋁合金零件；高速龍門(mén)加工中心適用于一體化壓鑄工藝裝備等。
來(lái)源：中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)
