【关键词】机床;数控化;改造
普通机床是目前使用最广泛的机床之一,其技术参数范围广,加工范围较广,但结构复杂且自动化程度低,生产效率低,不适用于精密、形状复杂零件的加工。我国从20世纪50年代末至现在已陆续制造了一批数控机床,70～80年代中期,又陆续引进了一批外国数控机床,随着产品的变化和发展,普通机床的功能已不能满足要求。
一、普通机床数控化改造的必要性
就目前的现况而言旧机床主要表现在设备老化陈旧、自动化水平低、技术水平落后、劳动生产率低,严重影响了生产力的发展。数控机床则具有普通机床所不具备的优点,如:加工精度高,产品的稳定强;加工零件范围广,能适应单件、形状复杂、精度要求较高的零件生产;能有效地减轻工人的劳动强度,缩短生产准备时间。对我国企业而言采用,面对激烈的市场竞争,采用先进的工艺设备,已经成为我国制造技术发展的总趋势,也是企业走出困境、提升水平,实现跨越式发展的必由之路。
二、数控机床以及再生改造的内容和关键技术
数控机床以及再生改造的内容包括:首先是恢复原功能,对原机床存在的故障部分进行诊断并恢复;其次是翻新,为提高精度、效率和自动化程度,对机械、电气部分进行翻新,对机械部分重新装配加工,恢复原精度;对其不满足生产要求的CNC系统以最新CNC进行更新;最后是技术更新或技术创新,为提高性能或档次,或为了使用新工艺、新技术,在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新,较大幅度地提高水平和档次的更新改造。改造中的关键技术主要是指:正确估计现有机床的剩余价值组成数控机床的各个部分的使用寿命相差很大。一些主要机械大件(如床身、立柱和主轴箱等)使用寿命可达10年以上;一些频繁运动的驱动机械部件(如滚珠丝杠副)可保持运动精度的寿命约5年;一套数控系统的使用寿命可达10年,而易损电器元件(如行程开关)却只有两年。由于数控技术的迅速发展,一个标准型的数控系统在制造厂的生产,寿命为五六年。在数控机床的使用后期要寻找已损坏元器件的外购件将是很困难,甚至为此不得不放弃整个系统。在对旧数控机床进行改造时,必须仔细分析这台机床哪些部分还可利用,哪些必须更新,甚至可以进行折价比较。一般要求可利用的剩余价值不应低于总价值的三分之一,改造后的机床综合性能终究比一台新机床差些。上述原则还可以确定机床改造后要求达到的技术指标和改造后的规模水平。一般来说,旧数控机床中剩余价值较大的还在机械部分及配套附件,数控系统往往都需要更新。
三、我国机床数控化推进工程应采取的对策
1.政府应加大扶持宣传力度。进行大规模的数控改造,首先需要政府大力宣传,形成一个声势浩大的气氛;其次也需要政府在政策和资金上大力的支持。德国政府在这方面就做了大量努力,如德国政府在1991年东、西德统一后,从1994年到1997年共投资500万马克,对原东德普遍落后的设备进行改造,迅速改变了东部地区生产水平落后的面貌。我国机床数控化推进工程的主要道路还是靠对普通机床进行数控化改造,在数控化改造中政府的支持可以多种形式,如政府直接投资,对一些重点企业、骨干企业的普通机床进行数控改造;又如政策支持,给予企业低息贷款、减税、免税等;再者就是政府出面组织、牵头。这些形式都会给企业的数控化改造提供有力的支持。
2.注重数控技术人员的培训。数控操作人员、特别是维护人员匮乏是制约我国机床数控化进程的一大障碍,各企业在进行数控改造的同时,应注重数控技术人员的培训。应从整体上提高数控操作人员的素质,让数控操作人员既能进行数控编程,又能操作机床,还能进行机床的简单维护,把他们培养成熟练的数控技术工人。各企业既要舍得花钱进行硬件的改造,又要舍得花钱进行诸如人员培训等软件的建设。
3.开发高速、高精度、高效率加工中心等关键技术。在对普通机床进行数控改造的同时,应顺应国际数控机床发展的潮流,大力发展我国的数控机床。各企业应加强与高校和科研单位的合作,开发具有高速、高精度、高效率加工中心等先进数控设备以及一些特殊专用数控设备,可以促进本国机床工业的发展。
从以上分析可知,发展数控机床和进行数控改造在我国有着广泛的市场和前景,每台机床的改造都要根据用户单位自身经济能力确定投入的财力进行分析,确定最佳的改造方案。加大普通机床数控化改造力度,不仅能提升我国工业装备水平,也提高了我国机床制造水平,加强了我国参与国际竞争的能力。
参考文献
按照《路线图》，在高档数控机床与基础制造装备领域，到2022年，国内市场占有率超过70%;到2025年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过80%，总体进入世界强国行列。
在机器人领域，到2022年，自主品牌工业机器人国内市场占有率达到50%，国产关键零部件国内市场占有率达到50%，新一代机器人的核心技术取得突破;2025年，形成完善的机器人产业体系，机器人研发、制造及系统集成能力力争达到世界先进水平，新一代机器人样机研制成功，并实现一定规模的示范应用。
高档数控机床实现智能化
高档数控机床是指具有高速、精密、智能、复合、多轴联动、网络通信等功能的数控机床，基础制造装备是制造各种机器和设备的装备之总称。高档数控机床与基础制造装备包括金属切削加工机床、特种加工机床、铸、锻、焊、热处理等热加工工艺装备、增材制造装备等，具有基础性、通用性和战略性的特征。
我国已连续多年成为世界最大的机床装备生产国、消费国和进口国。未来10年，电子与通讯设备、航空航天装备、轨道交通装备、电力装备、汽车、船舶、工程机械与农业机械等重点产业的快速发展以及新材料、新技术的不断进步将对数控机床与基础装备提出新的战略性需求和转型挑战。对数控机床与基础制造装备的需求将由中低档向高档转变、由单机向包括机器人上下料和在线检测功能的制造单元和成套系统转变、由数字化向智能化转变、由通用机床向量体裁衣的个性化机床转变，电子与通讯设备制造装备将是新的需求热点。
为适应市场需求，《路线图》提出的发展目标是，到2022年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过70%，数控系统标准型、智能型国内市场占有率分别达到60%、10%，主轴、丝杠、导轨等中高档功能部件国内市场占有率达到50%;到2025年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过80%，其中用于汽车行业的机床装备平均无故障时间达到2000小时，精度保持性达到5年;数控系统标准型、智能型国内市场占有率分别达到80%、30%;主轴、丝杠、导轨等中高档功能部件国内市场占有率达到80%;高档数控机床与基础制造装备总体进入世界强国行列。
按照《路线图》，在重点产品上，将重点针对航空航天装备、汽车、电子信息设备等重点产业发展的需要，开发高档数控机床、先进成形装备及成组工艺生产线。包括：电子信息设备加工装备、航空航天装备大型结构件制造与装配装备、航空发动机制造关键装备、船舶及海洋工程装备关键制造装备、轨道交通装备关键零部件成套加工装备、汽车关键零部件加工成套装备及生产线、汽车四大工艺总成生产线、大容量电力装备制造装备、工程及农业机械生产线等产品。
在增材制造装备领域，将重点突破具有系列原创技术的钛合金、高强合金钢、高强铝合金、高温合金、非金属工程材料与复合材料等高性能大型关键构件高效增材制造工艺、成套装备、专用材料及工程化关键技术，发展激光、电子束、离子束及其它能源驱动的主流工艺装备;攻克材料制备、打印头、智能软件等瓶颈，打造产业链。
在高档数控系统方面，重点开发多轴、多通道、高精度插补、动态补偿和智能化编程、具有自监控、维护、优化、重组等功能的智能型数控系统;提供标准化基础平台，允许开发商、不同软硬件模块介入，具有标准接口、模块化、可移植性、可扩展性及可互换性等功能的开放型数控系统。
在高性能功能部件方面，重点开发20000～40000r/min高速电主轴、多轴联动主轴头、精密光栅、高速高精度主轴轴承、1~2级滚珠丝杠导轨、定位精度小于6”的转台等，研发高性能功能部件精密加工、成形、检测、装配成套装备。
在关键共性技术上，重点攻克数字化协同设计及3D/4D全制造流程仿真技术、精密及超精密机床的可靠性及精度保持技术、复杂型面和难加工材料高效加工及成形技术、100%在线检测技术。
在应用示范工程方面，将开展国家科技重大专项“高档数控机床与基础制造装备”智能化升级工程、航空航天高端制造装备应用示范工程、汽车轻量化材质关键部件及总成新工艺装备应用示范工程、舰船平面/曲面智能化加工流水线应用示范工程。
在战略支撑与保障方面，《路线图》建议，一是组建国家数控机床共性技术协同创新中心，集中解决数字化设计技术、动静热特性试验技术以及可靠性、精度保持性等制约性关键技术。二是组建国家先进成形工艺创新中心、推进制造工艺与制造装备的紧密结合。
新一代机器人示范应用
机器人是一种半自主或全自主工作的机器，集现代制造技术、新型材料技术和信息控制技术为一体，是智能制造的代表性产品。机器人包括在制造环境下应用的工业机器人和非制造环境下应用的服务机器人两大类。其中，服务机器人根据应用环境不同又分为应用于家庭或直接服务于人的个人/家用服务机器人和应用于特殊环境的专业服务机器人。
近年来，我国机器人市场快速发展。2014年，中国工业机器人销量达到5.6万台，成为全球第一大工业机器人市场。养老助残、救灾救援、公共安全等多种型号服务机器人已经开始进入示范应用，清洁机器人、两轮自平衡车和模型无人机等家用服务机器人已经进入消费市场。预计到2022年工业机器人销量将达到15万台，保有量达到80万台;到2025年工业机器人销量将达到26万台，保有量达到180万台。
按照《路线图》设定的发展目标，2022年，我国基本建成以市场为导向、企业为主体、产学研用紧密结合的机器人产业体系。自主品牌工业机器人国内市场占有率达到50%，国产关键零部件国内市场占有率达到50%，产品平均无故障时间(MTBF)达到8万小时;服务机器人在养老、康复、社会服务、救灾救援等领域实现小批量生产及应用;新一代机器人的核心技术取得突破;培育出2~3家年产万台以上、产值规模超过百亿元、具有国际竞争力的龙头企业，打造出5~8个机器人配套产业集群。
到2025年，形成完善的机器人产业体系，机器人研发、制造及系统集成能力力争达到世界先进水平。自主品牌工业机器人国内市场占有率达到70%以上，国产关键零部件国内市场占有率达到70%，产品主要技术指标达到国外同类水平，平均无故障时间达到国际先进水平;服务机器人实现大批量规模生产，在人民生活、社会服务和国防建设中开始普及应用，部分产品实现出口;新一代机器人样机研制成功，并实现一定规模的示范应用;有1~2家企业进入世界前五名。
工业机器人、服务机器人及新一代机器人是下一步发展的重点。其中，在工业机器人领域，要实现多关节工业机器人、并联机器人、移动机器人的本体开发及批量生产，使国产工业机器人在焊接、搬运、喷涂、加工、装配、检测、清洁生产等方面的实现规模化集成应用。
在服务机器人领域，要重点开发养老助残、家政服务、社会公共服务、教育娱乐等消费服务领域机器人;重点开发医疗康复机器人、空间机器人、救援机器人、能源安全机器人、无人机等特种机器人。
在新一代机器人领域，要积极研发能够满足智能制造需求，特别是与小批量定制、个性化制造、柔性制造相适应的，可以完成动态、复杂作业使命，可以与人类协同作业的新一代机器人。
在关键零部件上，要重点研发机器人专用摆线针轮减速器、谐波减速器、高速高性能机器人控制器、伺服驱动器、高精度机器人专用伺服电机、传感器等产品。在传感器上，要重点开发关节位置、力矩、视觉、触觉、光敏、高频测量、激光位移等传感器，满足国内机器人产业的应用需求。
在关键共性技术方面，一是攻克整机技术，以机器人的系列化设计和批量化制造，提高机器人产品的控制性能、人机交互性能和可靠性性能，提高机器人负载/自重比、人机协作安全为目标，分阶段开展关键共性技术攻关。二是部件技术，以突破机器人关键零部件、满足国内市场应用，满足与人协作型机器人的关键部件需求，满足新型机器人关键部件需求为目标，分阶段开展关键共性技术攻关。三是集成应用技术，以提升机器人任务重构、偏差自适应调整的能力，提高机器人在人机共存环境中完成复杂任务的能力，促进机器人融入人类生活为目标，分阶段开展关键共性技术攻关。
在应用示范工程方面，要推进机器人关键零部件研制及应用示范工程，支持减速器、控制器、伺服电机及驱动器、传感器等关键零部件的研制及产业化应用。推进工业机器人核心技术研究及应用示范工程，支持工业机器人核心技术、多工业机器人协作技术及智能工业机器人技术研究，并按照细分行业推进示范应用。推进服务机器人技术研究及应用示范工程，重点支持医疗、康复、养老、助残、救援等社会公共服务机器人的研制，创造良好社会和政策环境，推进国产产品的示范应用。推进机器人人才培养示范工程，加强机器人相关专业学科建设，加强多学科交叉整合，加强国际交流与学习，加快引进海外高端人才，设立机器人教学示范点，培养基础人才。
论文摘要：数控系统确保了数控机床具有高精、高速、高效的功能。本文论述了国内外数控系统的发展现状，以期对我国数控系统发展有所帮助。
数控系统是一种利用数字信号对执行机构的位移、速度、加速度和动作顺序等实现自动控制的控制系统。从1952年美国麻省理工学院研制出第1台实验性数控系统，到现在已走过了半个世纪。数控系统也由当初的电子管式起步，发展到了今天的开放式数控系统。
数控系统确保了数控机床具有高精、高速、高效的功能，可以使装备制造业实现数字化、柔性化和网络化制造。随着我国航空航天、船舶、汽车、电站设备和国防工业等制造业的高速发展，数控机床在装备制造业中的重要性愈来愈明显，中高档数控系统的需求也越来越大。以往中高档数控系统基本被国外厂商占领，因此我国中高档数控系统技术必须加快发展。
一、国外数控系统现状
在国际市场，德国、美国、日本等几个国家基本掌控了中高档数控系统。国外的主要数控系统制造商有西门子（Siemens）、发那克（FANUC）、三菱电机（MitsubishiElectric）、海德汉（HEIDENHAIN）、博世力士乐（BoschRexroth）、日本大隈（Okuma）等。
1.纳米插补与控制技术已走向实用阶段
纳米插补将产生的以纳米为单位的指令提供给数字伺服控制器，使数字伺服控制器的位置指令更加平滑，从而提高了加工表面的平滑性。将“纳米插补”应用于所有插补之后，可实现纳米级别的高质量加工。在两年一届的美国芝加哥国际制造技术（机床）展览会（IMTS2010）上，发那克就展出了30i/31i/32i/35i-MODELB数控系统。除了伺服控制外，“纳米插补”也可以用于Cs轴轮廓控制；刚性攻螺纹等主轴功能。西门子展出的828D所独有的80bit浮点计算精度，可使插补达到很高的轮廓控制精度，从而获得很好的工件精度。此外，三菱公司的M700V系列的数控系统也可实现纳米级插补。[1]
2.机器人使用广泛
未来机床的功能不仅局限于简单的加工，而且还具有一定自主完成复杂任务的能力。机器人作为数控系统的一个重要应用领域，其技术和产品近年来得到快速发展。机器人的应用领域，不仅仅局限于传统的搬运、堆垛、喷漆、焊接等岗位，而且延伸到了机床上下料、换刀、切削加工、测量、抛光及装配领域，从传统的减轻劳动强度的繁重工种，发展到IC封装、视觉跟踪及颜色分检等领域，大大提高了数控机床的工作效率。典型的产品有德国的KUKA，FANUC公司的M-1iA、M-2000iA、M-710ic。[2]
3.智能化加工不断扩展
随着计算机领域中人工智能的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度也得到不断提高。应用自适应控制技术数控系统能够检测到过程中的一些重要信息，并自动调整系统中的相关参数，改进系统的运行状态；车间内的加工监测与管理可实时获取数控机床本身的状态信息，分析相关数据，预测机床状态，使相关维护提前，避免事故发生，保证其不稳定工况下生产的安全，减少机床故障率，提高机床利用率。应用先进的伺服控制技术，伺服系统能通过自动识别由切削力导致的振动，产生反向的作用力，消除振动。应用主轴振动控制技术，在主轴嵌入位移传感器，机床可以自动识别当前的切削状态，一旦切削不稳定，机床会自动调整切削参数，保证加工的稳定性。4.CAD/CAM技术的应用
当前，为了使数控机床操作者更加便利地编制数控加工程序，解决复杂曲面的编程问题，国际数控系统制造商将图形化、集成化的编程系统作为扩展数控系统功能、提高数控系统人机互动性的主要途径。最新的CAD/CAM技术为多轴多任务数控机床加工提供了有力的支持，可以大幅地提高加工效率。ESPRIT、CIMATRON等一些著名CAM软件公司的产品除了具备传统的CAM软件功能模块，还开发了多任务编程、对加工过程的动态仿真等新的功能模块。
二、国内数控系统现状
随着国际学术及产业界对开放式数控系统研究的日益推进，我国的相关研究也越来越受到重视。经过几十年的发展，我国机床行业也形成了具有一定生产规模和技术水平的产业体系，国产数控系统产业发展迅速，在质与量上都取得了飞跃。
国内数控系统基本占领了低端数控系统市场，在中高档数控系统的研发和应用上也取得了一定的成绩。其中，武汉华中数控股份有限公司、北京机电院高技术股份有限公司、北京航天数控系统有限公司和上海电气（集团）总公司等已成功开发了五轴联动的数控系统，分别应用于数控加工中心、数控龙门铣床和数控铣床。近期，武汉重型机床集团有限公司应用华中数控系统，成功开发了CKX5680数控七轴五联动车铣复合加工机床。国内主要数控系统生产基地有华中数控、航天数控、广州数控和上海开通数控等。[3]
国内的数字化交流伺服驱动系统产品也有了很大的发展，已能满足一般的应用，并能与进口产品竞争，占领了国内的大部分市场。伺服系统和伺服电机生产基地主要有兰州电机厂、华中数控、广州数控、航天数控和开通数控等。
然而，由于我国原有数控系统的封闭性及数控软硬件研究开发的基础较差，技术积累较少，研发队伍的实力较弱，研发的投入力度不够，国产中高档数控系统在性能、功能和可靠性方面与国外相比仍有较大的差距，限制了数控系统的发展。为此需要政府、科研院所和制造商共同努力，推进我国中高档数控系统的发展。
参考文献
[1]彭芳喻等.从IMTS2010展看我国数控系统未来发展之路[J]，金属加工，2011第4期：8-11
[2]肖明.从EMO2009看现代数控系统技术发展[J]，机械工程师，2009第4期：13-16
机械制造等相关技术产业具有其复杂性、多样性以及一些客观环境因素的制约，因此我国在机械制造等相关方面还没有形成一套成熟的、完整的理论体系，但随着我围微电子技术和计算机技术等现代科学技术的发展，由其是对数控加工及制造技术提出了越来越高的要求。现代数控技术的发展也从以前的单一形式发展成现在的多样化、复杂化、高智能化。
关键词
数控技术机械制造应用与发展
前言
随着计算机技术为主导的现代科学技术的发展和以“时间驱动”为重要特征的市场竞争的加剧，产品更新换代的速度加快以及人们对商品需求的多样化，传统的机械制造业正在发生极其深刻的改变，多品种小批量生产的比重越来越大，对产品的交货质量和成本要求越来越高，要求现代制造技术具有较高的柔性，即要求机械制造业对各种外界因素的适应能力或者产品适应市场的变化能力越来越强，亦即要求空间和时间的灵活性越来越大，其关键的技术是数控技术。而数控技术是指用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动化技术。现在，数控技术也叫计算机数控技术。目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术这种技术用计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置。使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成。它是典型的机械、电子、自动控制、计算机和检测技术密切结合的机电一体化高新技术。
一、数控技术及其特点
随着科学技术的进步和社会经济的发展，对机床加工精度的要求越来越高。如果完全靠提高零部件制造精度和机床装配精度的传统方法来设计制造高精度数控机床，势必大幅度提高机床的成本，在有些情况下甚至不可能。面对这一现实，我们对以低成本实现高精度的途径进行了探索，提出～种通过信息、控制与机床结构相结合实现数控机床高精度轨迹控制的方法，其核心思想是：①采用具有高分辨率和高采样频率的新型插补技术，在保证速度的前提下大幅度提高轨迹生成精度；②通过新型双位置闭环控制，有效保证希望轨迹的高精度实现。③以
信息化轨迹校正消除机械误差和干扰对轨迹精度的影响，从而保证所控制的机床可在生产环境中长期高精度运行。其中软件的设计是整个系统的组成部分，是硬件按照要求工作的指挥者。下位机软件是运行程序，负责从上位机接收数据并控制执行部件工作和检测机床状态的任务，基于数控机床制造中的复杂性、多样性，在数控机软件以A11L语言和CAM软件和NC语言为主，ATL语言由CAM软件产生，用来描述刀具运行轨迹的一种说明性语言，并且可在CAM软件里进行模拟。
数控加工技术不同于传统的加工技术，其主要特点为：
(1)能高质量地完成一般机床难以完成的复杂零件和曲面形状的加工；
(2)能方便地改变加工工艺参数(如切削用量)，因而利于换批加工和新产品的研制；
(3)可实现一次装夹工件完成多道工序加工，从而确保高质量的加工精度同时又减少了辅助时问；
(4)采用模块化标准工具，既减少了换刀和安装时间，又提高了工具标准化程度和工具的管理水平；
(5)便于实现计算机辅助制造。随着计算机技术的发展和微处理器的采用，数控技术得到了飞速发展和广泛的应用。
二、数控技术在机械制造中的应用
长期以来，国产数控机床始终处于低档迅速膨胀，中档进展缓慢，高档依靠进口的局面，特别是国家重点工程需要的关键设备主要依靠进口，技术受制于人。究其原因，国内本土数控机床企业大多处于“粗放型”阶段，在产品设计水平、
质量、精度、性能等方面与国外先进水平相比落后了5一10年；在高、精、尖技术方面的差距则达到了10-15年。结合中国生产实际进行发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术，应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。我国发展机械自动化技术，应结合实际，注重实用，即对国民经济产生实际效益。所以我国应结合具体生产实际，逐步实现我国机械自动化发展的全球化。我国在发展机械自动化的同时还应结合我国的具体国情进行分析。在发展机械自动化的同时注意到发展的环境，实现发展机械自动化的绿色化。绿色制造通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿的设备、绿色：工艺、绿色包装、绿色管理等生产绿色产品，产品使用网以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制作哦啊能最大限度地减少制造对环境的负面影响。同时是原材料和能源的利用率达到最高。
2．1数控技术在机床中的应用
机床设备是机械工业的“母机”，只有机床设备实现了机电一体化，加工出来的产品才能达到质量稳定可靠，企业才有较强的应变能力。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力，即把计算机作为一种控制装置运用到机床上，也就是用数控技术对机床的加工实施控制。这样的机床就是数控机床。
数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置、机床电机的启动和停止、主轴变速、工件松开夹紧、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制
介质上，发出各种指令控制机床伺服系统或其它执行元件，使机床自动加工出所需零件。
2．2数控技术在工业机器人中的应用
工业机器人是一种能模拟人的手、腕和臂等部分动作，按照预定的运动轨
迹、动作等要求编成程序，使工业机器人实现抓取、搬运工件或操纵工具的自动化装置。工业机器人可以在改善劳动条件、保证生产安全、提高产品质量和生产率方面起重要作用。它主要用在机器制造业的生产线上装卸料和装配方面，以及在诸如喷漆、喷砂、焊接等恶劣的劳动环境下进行工作，甚至在人类无法进入的环境如深水作业、对放射性物质的操作、太空作业等条件下进行工作。
工业机器人系统由执行机构、动力部分和控制部分等组成。执行机构由伺服驱动装置和机械结构等组成，能模仿人臂的动作}动力部分向执行机构的驱动装置提供动力，使执行机构在驱动元件的作用下实现动作；控制部分由微机数控系
统组成，是工业机器人的指挥系统，它控制机器人按规定的程序运动，并可记忆各种指令信息，如动作顺序、运动轨迹、运动速度等，向驱动装置发出指令，使工业机器人完成规定的动作；必要时还可对工业机器人的动作进行监视，当动作出错或发生故障时发出报警信号；对于较高级的工业机器人还有检测传感系统和感觉系统。
2．3数控技术在其它方面的应用
数控技术除上述的应用范围外，还有常与数控机床配套使用，用来测量在
数控机床上加工的零件的位置、尺寸和形状误差的计算机数控三坐标测量机。此外，还有利用数控技术加工出各种形状的工件的数控弯管机、数控激光切割机和数控火切割机等。
三、数控技术的发展趋势
从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，数控系统正在向电气化、电子化、高速化、精密化等方面高速发展，其主要研究热点有以下几个方面：
1、高精高速高效化速度
效率、质量是先进制造技术关键的性能指标，是先进制造技术的主体。若采用高速cpu芯片、rise芯片、多cpu控制系统、高分辨率检测元件、交流数字伺服系统、配套电主轴、直线电机等技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。在今后的几年，超精密数控机床正在向精密化、高速化、智能化和纳米化发展，汇合而成的新一代数控机床。
2、柔性化
数控系统采用新～代模块化设计，功能覆盖面更宽，可靠性更强，可满足不同用户的需求。同一群控系统能根据不同生产流程，自动进行信息流动态调整，发挥群控系统的功能。
3、多轴化
多轴联动加工，零件在一台数控机床上一次装夹后，可进行自动换刀、旋转主轴头、旋转工作台等操作，完成多工序、多表面的复合加工，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。
4、软硬件开放化
用户可根据自己的需要，对数控系统软件进行二次开发，用户的使用范围不再受生产商的制约。
5、实时智能化
在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等方面发展。如编程专家系统故障诊断专家系统，当系统出了故障时，诊断、维修等实现智能化。
结束语
总之，我国要搞好机械自动化，不但要起点高，瞄准世界先进水准，而且必须包括各种灵活的提成本、见效快的技术，坚持提高与普及相结合的方针，同时从我国具体的基本国情出发，使我国的机械自动化技术发挥应有的才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。
参考文献
1．林其骏．《数控技术与应用》[M]．第1版．北京：机械工业出版社．1998：11―18
总书记2006年1月9日在全国科技大会上的讲话中指出，把掌握装备制造业和信息产业核心技术的自主知识产权作为提高我国产业竞争力的突破口。掌握一批事关国家竞争力的装备制造业和信息产业核心技术，使制造业和信息产业技术水平进入世界先进行列。
国务院2006年2月9日的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006━2022年）》中，再次将先进制造业列为重点优先领域,确定了高档数控机床与基础制造技术等16个重大专项。要求用高新技术改造和提升制造业，大力推进制造业信息化，全面提升制造业整体技术水平。
2005年10月11日，中国共产党第十六届中央委员会第五次全体会议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》中要求：加快发展先进制造业。坚持以信息化带动工业化，广泛应用高技术和先进适用技术改造提升制造业，形成更多拥有自主知识产权的知名品牌，发挥制造业对经济发展的重要支撑作用。要将高档数控机床、软件等作为核心产业来抓。
日前颇具影响力的日本《选择》月刊登载《中国国家昌盛而民族工业走向衰亡》一文，文章指出，“中国企业只是关注使用外国技术，依靠低成本生产产品，而不是全力开发独自技术。”作者还特别提醒，“中国企业需要尽早明白，技术和品牌只能通过自己公司一点点地积累建立起来。”
“若从近几年中国制造业的发展态势来看，这话并非危言耸听。”陈吉红博士说，装备制造业是一个国家综合制造能力的集中体现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。当前一场以信息技术为特征的全球化制造业革命正在波澜壮阔地展开，尤其是数控技术，已成为快速响应市场并赢得竞争与胜利的主要手段。
现年40岁的陈吉红是华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心主任、武汉华中数控股份有限公司董事长，还是全国优秀博士后，主持、承担和参加了国家3个863计划项目、两个国家“九五”攻关项目、两个国家“十五”攻关项目，是数控领域知名的专家。十多年来的企业拼搏生涯使得他对中国装备工业的国产化具有颇深的感触。
据专家介绍，高档数控机床和高性能数控系统是具有高利润的高技术产品，西方国家一直将其列为超越经济价值的战略物资进行管制。一个非常明显的例证就是，美国于1999年5月“出笼”的《考克斯报告》，甚至对我国南昌飞机制造公司购买的一批美国上世纪70年代旧数控设备发难，指控我国将其用于军工生产。到2000年10月，美国参议院还通过了《控制高技术机床出口法案》，进一步管制数控产品出口。
但另一方面，我国高性能数控系统基本依赖进口。自上世纪90年代以来，我国对数控装备的市场需求急剧增加，到2003年已成为世界第一大消费国、进口国和第四大生产国。据统计资料显示，截至2005年底，日本发那科公司和德国西门子公司两大数控业巨头在中国的数控系统销售量分别为12000台和7000台，基本上垄断了中国中高档数控系统市场。
陈吉红说，经过不懈的努力，华中数控走过了中国数控产业从黑暗到曙光初现的艰辛历程。
技术路线另辟蹊径
在这一市场环境下，过去数十年间，中国数控产业经历了“三打祝家庄”，“屡战屡败、屡败屡战”的困境。但一个无法回避的事实就是，对于数控系统这样的战略高技术，靠花钱引进根本办不到；盲目效仿国外，也只会落后挨打，受制于人；中国数控产业的惟一出路，就是走自主创新之路，用中国人自己的核心技术振兴中国数控产业。
“为此，我们抛弃了西方普遍采用的‘基于专用计算机’的研发思路，走‘通用工业微机为硬件平台’的创新技术路线。”陈吉红介绍说，运用常规的工业计算机和电子器件，自主开发出打破国外封锁的多轴联动高性能数控系统，华中数控逐步完成了从创新的思想转化为科技成果的“第一级跳”。
这一创新的技术路线避开了制约我国数控系统发展的硬件制造“可靠性”瓶颈，使得中国数控系统产业与国际同行站在了同一起跑线上，通过软件技术的创新，实现了数控系统技术的突破，用通用的工业计算机和电子器件，自主开发出打破国外封锁的多轴联动高性能数控系统。
利用已取得的科技成果吸引风险资金，华中数控的一批年轻、高学历的创始人全身心地投入到从科技成果向高科技产品转化的“第二级跳”中。
在产品化过程中，对于这一批从大学校门走出来的创业者们而言，首先需要从根本上实现校园文化向企业文化“脱胎换骨”的转变，克服以前“重科研，轻工程化；重论文，轻工艺；重技术，轻市场”等观念。在残酷的市场竞争中，陈吉红逐渐意识到，确定产品的合理市场定位才是科技成果转化成败的关键，而在闯过产品关之后，还须在激烈的市场竞争中去创品牌，并形成产业规模，否则就是“做小了等于白做，做慢了等于自杀”。
在2001年，国家发改委以国家高技术产业化示范工程项目进行支持，使得华中数控走出校园，在华中科技大学科技园建起一个占地60亩的现代化产业基地，实现了从一个“小作坊”式的公司向现代化生产企业转变、从产品化向产业化转化的“第三级跳”。
另一方面，华中数控推行了“千山万水、千家万户、千辛万苦、千言万语”的“四千”策略，并运用创新的市场策略――“让开大道，占领两厢”的“游击战术”，即先以数控改造旧机床和开拓数控装备教育市场为突破口，逐渐在市场中站稳脚跟。
在产业方面，华中数控建成了年产5000台套高性能数控系统的生产能力，具有自主知识产权和高性价比的“世纪星”高、中、低端系列数控系统产品完成工程化和商品化，销售近万台套；具有自主知识产权的系列数字交流伺服驱动单元和主轴伺服驱动单元已完成工程化和商品化，销售2万多台；成为目前国内惟一拥有成套核心技术自主知识产权和自主配套能力的企业；8个产品获得国家重点新产品称号；华中数控系统与国内数十家一流主机厂实现了批量配套，销售额连年翻番；公司已跃身为中国数控系统行业的强势品牌。
从2002年开始，华中数控与大连机床集团、济南第一机床厂等数十家国内一流主机厂实现了中高档数控机床的批量配套。华中数控与桂林机床股份有限公司合作，开发研制出了配备华中数控系统的五坐标联动龙门铣床，安装在某飞机制造公司，成为我军工企业首次购买和使用全国产化五坐标联动数控设备。华中数控分别与武汉重型机床厂、齐重数控装备股份有限公司，共同开发了“七轴五联动重型车铣复合加工中心”，共同打造一批“共和国当家设备”。
三年来，华中数控各项经济指标持续三年保持大幅增长，销售额连年翻番，逐步从数控行业的“游击队”变成了振兴国产数控系统产业的“主力军”。
搏击国际市场
据了解，我国投资占GDP的40%以上，其中设备投资占投资总额的40%，进口设备占设备投资的2/3以上。大量进口装备养肥了跨国公司的同时，削弱了本国的装备工业。
近年来，随着以华中数控为代表的国产中高档数控系统进入国防工业系统并在国内占有一定的份额，打破了西方对中国中高档数控市场的垄断。但对于刚刚起步发展的中国数控系统产业，西方企业不惜代价进行“围剿”。
对于数控系统出口，国际上通常有一个不成文的“惯例”，即“出口此类产品要求对最终用户和最终用途进行调查，不得用于军事工业，不得出口第三国”。比如我国高价进口的五坐标联动数控机床，都是在承诺不用于他途的条件下，才得以进口，而且外国公司对功能和性能进行了裁减和限制，设备的后续技术服务很难得到保障。
一个十分明显的动向便是，不少跨国公司正觊觎我国机械行业排头兵企业，实施并购计划，而在我国机械工业重要零配件、整机及重大装备领域，合资合作事件仍有蔓延之势。
不仅如此，由于中国数控技术的进步以及民族数控系统企业迅速成长，西方公司近年来还对中高档数控系统进行了大幅降价。当华中数控成功开发五轴联动数控系统，并与桂林机床共同推广应用于国防工业和发动机增压涡轮制造时，一位外国公司亚洲总裁非常震惊，专门向所在国政府打报告，要求放松对中国进口五轴联动数控系统的限制。
国外还针对我国市场推出低价产品，特地为中国市场定制裁减了功能配置的数控系统，以进一步抗衡国产系统在价格上的优势。
此外，外国公司均不约而同地采取了“高附加值产品销售――落后技术转让――合资办厂”等手段占领中国市场，即先将其落后淘汰的两个系统技术转让给北京某研究所，但仍将核心硬件芯片控制在手中；我国还没有来得及消化吸收，这家公司又将其性能质量更好、集成度更高的数控系统产品推向中国市场，以抑制中国引进的技术实现产业化。合资办厂是外国公司的第三步，所谓的合资生产不过是全套散件进口，国内装配，中国根本不能掌握关键技术。
面临如此严峻的竞争态势，华中数控迎刃而上，在国际上唱响中国声音，也赢得西方大公司的尊重。在首届“华中数控杯”数控技能大赛上，在全国决赛中选用华中数控系统的选手近100名，他们在与选用进口系统的选手比赛时，充分发挥了华中数控系统运行安全可靠、编程简化方便、操作直观宜人等功能优势，在编程操作中得心应手，有30多人进入了获奖选手行列，获奖比例位居第一。
值得一提的是，在长达14天，每天长达15个小时高强度的决赛实操比赛中，配置华中数控系统的26台国产数控机床经受了考验，没有出现故障，没有因为机床故障影响选手比赛，一点也没输给国外知名公司的中高档数控系统。
“客观地说，华中数控在与西门子、发那科的同台较量中，打了一个漂亮仗。”陈吉红说。
2004年，受国家科技部国际合作司委托，华中数控举办了一届“2004年发展中国家数控技术国际培训班”，短短数月中就收到10个国家的近50名学员的报名信息，最后录取了来自越南、巴基斯坦、马来西亚、伊拉克、蒙古、埃及、印尼七个国家的18名学员，均为这些国家优秀的教师、工程技术人员和管理人员。这些学员回国以后就代表该国企业采购了大批华中数控的设备，公司据此开始切入国际市场，并取得辉煌业绩。
开创高校“产学研”新路
早在1995年，华中科技大学用已取得的科技成果吸引风险资金，发起组建了武汉华中数控股份有限公司，一批年轻有为、愿意探索自主创新路线的热血青年，全身心地投入到从科技成果向高科技产品转化中。
与社会企业相比，高校背景的企业具有先天的产学研结合的优势。产、学、研就像科技成果转换必须开足马力运行的三部“机器”，协调得好，就会互相促进、快速发展。但由于三部“机器”的最终目标和考核方式不一致，协调不好，则相互之间会出现尖锐的矛盾，从而导致科技成果与产品化、产业化的目标无法实现。
2000年，国家科技部批准华中科技大学和华中数控共同组建国家数控系统工程技术研究中心，为了数控中心和华中数控产学研协调发展，华中科学大学提出了转变观念，转换机制，坚持“四统一”管理模式，即统一思想、统一规划、统一管理、统一待遇。
经过五年的运作，“四统一”的管理模式是华中数控产学研协调发展的根本保证。这使得企业与学校内部实行了产、学、研一体化，把小作坊式的科研个体转变成协同作战的科研团队；产业、科研和教学之间的互相支撑，科研成果源源不断向产业转移，产业业绩为申报科研项目提供方向和支撑，科研和产业为培养高层次人才提供平台。
如今，华中数控已建立起现代企业制度，明晰了产权关系，实行了骨干持股，当年的创业者完成了“脱胎换骨”的转变――从一个技术开发者，变成一名技术开发组织者、知识型科技企业家；与此同时，校园文化变成先进企业文化，克服了以前高校科技成果普通存在的“重技术，轻市场；重技术，轻管理；重研究，轻工程化”的观念。
在华中数控采用产、学、研紧密结合的组织结构模式下，一方面研究、开发和生产经营高度统一，一切工作以数控产业为中心；另一方面，以华中数控为纽带，建立起与全国数控机床用户、机床生产厂、数控系统生产厂的紧密合作和技术辐射，从而构成大环境的产、学、研相结合。
机遇与挑战
据有关专家分析，民营企业的发展壮大已形成了数控机床的广阔市场，未来我国对数控装备的市场需求还会继续大幅增长，预计到2010年，全国数控系统需求将在10万套以上。
“数控系统是数控机床总成本的重要部分，特别是在国产中高档数控机床上，数控系统约占机床总成本的30%～50%。”陈吉红说，如果我国数控机床配备的是国外数控系统，那么数控机床产品销售额约一半就是在为国外推销数控系统，“即使我国数控机床产业发展壮大了，我国的机床厂也不过是国外产品的‘加工中心、组装中心’，而不是‘制造中心’。”
中国机床工具工业协会会长吴柏林认为，进口数控系统垄断国内中高端市场，一方面是由于我们在某些技术质量方面的问题确实没有完全解决，而另一方面更为重要的是市场对国产数控系统的认可度仍然不高。“低端产品上我们已经占领了国内市场，在高端产品上我们差在技术，而在中档产品上虽然技术没有问题但还没有实现产业化，这也是发展国内数控系统产业最需要解决的问题。”
与此同时，由于市场认可度低也导致企业规模上不来，这也进一步加剧了国产数控系统质量的不稳定和成本优势不明显。“国内企业一年的中档数控系统产量也不过几百台，好一点的上千台，但发那科和西门子的年产量都在几万台、十几万台的水平，基本上垄断了中国中高档数控系统市场。产量上不来，技术质量和稳定性就很难提高，成本更是降不下来，在市场上就没有竞争力，这样就更没办法上规模了。”吴柏林不无焦虑地说。
中国机械工业联合会秘书长于清笈在2005年10月底曾表示，振兴装备制造业是实现国富民强的战略举措，一些初具实力的国内企业应当勇敢地担起这一重任。据悉，国务院即将出台《关于加快装备制造业振兴的若干意见》，将成为指导我国装备制造业发展的一个法规性，纲领性文件，“大力振兴装备制造业，是贯彻落实科学发展观、走新型工业化道路，提高国际竞争力、实现国民经济全面协调、可持续发展的战略举措”是该文件的基本精神。
但是，技术上的突破并不等于市场上的突破。“虽然华中数控十多年来取得了一些成绩，但离国家要求还有距离，还只是起了‘堵枪眼’的作用，”陈吉红说，面对强大的国外对手，华中数控在国内的份额仍不高，“如何从技术突破到产业突围，是中国数控产业最终能否做大的关键。”
为国家战略利益鼓与呼
陈吉红认为，目前我国中高档数控系统产业化面临的最大问题仍是消除国内用户对国产数控系统的可靠性疑虑，迅速提高市场占有率，但面对已获取巨额利润的国际巨头的品牌优势、技术优势和营销手段，单靠企业孤军奋战，难以扩大市场份额，攻关成果也难以产业化，“天长日久，民族数控产业难免最终被挤垮。”
为此，陈吉红提出了三个建议：其一是加大数控系统共性、自主技术研发的投入，力争在高档型高性能数控系统的关键核心原创技术方面取得突破，并实现工程化。其二是出台国产数控系统产业的增值税“即征即返”政策，取消歧视国产数控系统的采购政策，在政府采购招标项目，应优先选用国产数控系统，同时进行政策资金引导，支持机床厂与系统厂建立战略联盟。其三是，实施“国产数控系统的产业化工程”和“国产数控系统可靠性与应用示范工程”两个专项，培育民族数控旗舰企业。
陈吉红还呼吁，国家应加大对国产数控系统的产业化支持力度，通过国家投入，在重点行业、重点企业持续进行国产数控系统的可靠性考核验证和应用示范。同时，国家应加大对数控系统关键共性技术的投入，特别是加速制订“下一代数控系统体系结构的规范和标准”，力争在高档高性能数控系统的关键核心技术方面取得制高权。
陈吉红表示，华中数控完全有信心在国家有关政策的支持下，构筑国家层面的产学研大平台。再用3年的时间，努力使数控系统年销售量从目前的4000台，提高到30000台，市场份额提高到25％，从而彻底改变中国机床装备制造业“无脑”和使用“洋脑”的现状。
“‘十一五’期间，华中数控将抓住机遇，不断创新，进一步做大做强，完成向社会化市场竞争主体转变的‘第四级跳’，”陈吉红说。随着制造业发展的大好时机的到来，华中数控将“沿着实现中国民族数控工业的产业化、标准化和国际化的道路，打造出一艘共和国数控系统产业的航空母舰。”
华中数控现象的五点启示
启示之一：只有技术路线创新才能突破西方封锁
过去数十年间国家曾投入数亿元开展数控攻关，但总体思路还是引进国外技术，而国外对我国却一直采取技术封锁、高档产品限制、低档产品倾销的歧视政策，中国数控产业一直找不到一条“突围”之路。
华中科技大学几代数控专家们通过惨痛的教训悟出一个道理：对于数控系统这样的战略高技术，靠花钱引进根本办不到；盲目效仿国外，也只会落后挨打，受制于人；中国数控产业的惟一出路，就是走自主创新之路，用中国人自己的核心技术振兴中国数控产业。通过软件技术的创新，华中科技大学自主开发出打破国外封锁的4通道、9轴联动“华中Ⅰ型”高性能数控系统。“华中Ⅰ型”高性能数控系统获得了国家科技进步二等奖。
启示之二：科技成果转化的核心是与市场接轨
华中科技大学的数控专家们通过十多年的产业化艰辛过程深深体会到：开发科技成果难，科技成果转化为产品更难，高科技产品实现产业化可谓难上加难，这其中付出比例是1：10：100的关系。
1995年，华中科技大学用已取得的科技成果吸引风险资金，发起组建了武汉华中数控股份有限公司。在华中科技大学前校长、中国工程院院士周济的领导下，一批年轻有为，愿意探索自主创新路线的热血青年，全身心地投入到从科技成果向高科技产品转化中。在西方数控系统公司的强大攻势下，华中数控采取了创新的市场策略――“先占两厢、后进大道”的“游击战术”，即先以数控改造旧机床和开拓数控装备教育市场为突破口，逐渐站稳脚跟，最后全线突破西方公司封锁。
启示之三：产学研结合是实现科技成果转化的重要手段
2000年，国家科技部批准华中科技大学和华中数控共同组建国家数控系统工程技术研究中心，这标志着华中数控从数控行业的“游击队”成为了“主力军”。为了国家数控中心和华中数控产学研协调发展，华中科学大学提出了转变观念，转换机制，坚持“四统一”管理模式：统一思想；统一规划；统一管理；统一待遇。
经过五年的运作，四统一的管理模式是华中数控产学研协调发展的根本保证。这使得公司与学校内部实行了产、学、研一体化，把小作坊式的科研个体转变成协同作战的科研团队；产业、科研和教学之间的互相支撑，科研成果源源不断向产业转移，产业业绩为申报科研项目提供方向和支撑，科研和产业为培养高层次人才提供平台。
启示之四：国家对重点产业的扶持是科技成果转化的保障
在发展之初，华中数控“腹背受敌”最困难时候，国家科技部对华中数控的创新技术路线给予了高度肯定，就像当年扶持04程控交换机国产化一样，通过国家重点攻关计划、863计划和国家工程中心建设项目给予重点支持。1999年，在科技部的1000万元的863计划项目的带动下，华中数控一次性获得了5000万元的社会新增投资，为产业化发展奠定了物质基础。
1999年，国家发改委将“高性能数控系统产业化”选为国家高技术产业化示范工程项目立项支持。华中数控被评为武汉国家高技术产业化项目建设先进单位，被国家发改委授予首批百家“国家高技术产业化示范工程”企业，成为“用国债资金发展高科技产业，带动中国装备工业发展”的成功典范。
启示之五：高校成果产业化要以国家使命为目标
首先是认识因素。目前我国高校对科研工作重视只是项目验收，。报奖等，对科技成果能否转化为社会生产力并不关心。导致高校科技成果与市场需要严重脱节。
其次是体制及机制因素。目前高校考核体制对待科研成果转化既没有要求，更无激励政策。大部分教师不愿意、没有激情和积极性去从事科研成果转化这项十分艰巨的工作。其次，纵向优先的职称评审机制阻碍了对科技成果的进一步研究。完成企业委托的，与市场紧密结合的横向项目，对教师评定职称作用不大；对科研成果是否产业化，产业化所产生的经济效益则关注不够。
此外，大部分科研成果脱离于市场，要么超前于市场，要么落后于市场，不可能转化为产品，实现产业化。
产学研结合，推动高校科技成果产业化的体会
华中数控是高校高科技成果转化的成功典型。华中科技大学和华中数控积极走产学研之路推动成果产业化，经过十多年艰辛的拼搏做出了一定的成绩，也取得了一些经验。科技成果转化必须企业化运作
华中数控实践表明，科技成果转化不能按照“学院式”的管理体制、“作坊式”的经营理念实施转化。在科技成果产业化的过程中，需要投入大量的精力，消耗很多的资金，做很多的测试和验证，更需要一支从事科技成果转化的专业化队伍。1994年，为了不让科技成果的“鉴定会”就成为了“追悼会”，时任华中科技大学(原华中理工大学)机械学院院长的周济教授创立了华中数控公司，旨在打造一支用1∞％的精力投身科技成果转化的队伍，来解决实验室里剩下来的20％的技术难题。这支队伍的全体教师，放弃个人名利，无私奉献在科技产业事业上，十年磨一剑，终于取得一定的发展。
正如李长春同志参观华中数控时指出的“华中数控之所以能够成功，是因为在项目搞成了之后，搞了一个企业。源源不断地进行投入，才有今天。所以在我们国家，高等学校办高新技术产业，恐怕要从长计议，我不主张是个权宜之计。”李长春同志这段讲话，也指明了高校科技成果产业化的正确方向。
高校科技创新与成果转换必须与市场接轨
创新的技术和产品是“新生事物”，要让它被行业和用户认同，是一个非常艰难的过程。科技成果是在实验室环境下，着重于技术功能的实现产品化要求满足用户对稳定性、可靠性、实用型、宜用性和高性价比的要求：产业化则要求建立规模化生产工艺，质量保证体系和售前售后服务网络，最终占领市场。因此，产品化和产业化的本质就是创新科技成果与市场接轨的过程。
在数控技术成果产品化和产业化的漫长征途中，来自高校的创业者，首先需要从根本上实现校园文化向企业文化“脱胎换骨”的转化，克服以前“重科研。轻工程化，重论文，轻工艺，重技术、轻市场”等思想。
残酷的市场竞争教会了创业者们一条实实在在的经验：确定产品的合理市场定位是科技成果转化成败的关键。盲目追求技术超前、功能繁多的产品，反而不会被当前的市场认同。例如，华中数控初期研制了盲目追求技术超前、功能繁多的高端产品。但这种高端产品当时国内需求量极少，并且集中在军工企业，导致产业化发展缓慢和丢失市场。后来，大家吸取了教训，不断结合市场实际需求，开发出市场需求量大面广、性价比高的华中“世纪星”系列数控系统，才逐步地得到了市场认同。
为了贴近市场，华中数控在发展初期，采取创新的市场战略――“先占两厢、后进大道”。即暂时避开国产数控系统占劣势并且短期内无法取得突破的主机厂系统配套，而是先以数控改造旧机床和开拓数控装备教育市场为突破口，逐渐站稳脚跟。在获得机床厂和最终用户的初步认可后，华中数控与大连机床集团，武重集团等多家企业建立战略合作伙伴关系，以数控系统的产品技术入股，组建了多家公司。华中数控派出得力技术骨干，与机床厂紧密合作，共同推动国产中高档数控系统的国产化。事实证明，这些市场策略和战略，对华中数控实现产业化发挥了重要作用。
产学研紧密结合，是推动科技成果产业化的重要手段
与社会企业相比，高校背景的企业具有先天的产学研结合的优势。产，学，研就像科技成果转换必须开足马力运行的三部“机器”，协调得好，会互相促进，快速发展。但由于三部“机器”的最终目标和考核方式不一致，协调不好，则相互之间会出现尖锐的矛盾，从而导致科技成果与产品化、产业化的目标无法实现。
2000年，国家科技部批准华中科技大学和华中数控共同组建国家数控系统工程技术研究中心。这标志着华中数控从数控行业的“游击队”成为了“主力军”。为了数控中心和华中数控产学研协调发展，学校提出了转变观念，转换机制，坚持“四统一”管理模式。
统一思想华中数控和国家数控工程中心的领导班子首先在思想上统一，大家认识到公司和数控中心的发展是“唇齿相依”的关系。大家逐渐形成共识，必须将数控中心建设成为华中数控乃至全国数控企业可持续发展的技术源泉；同时，只有数控产业的大发展，才能带动数控中心研究工作顺利进行，促进学科大发展。
统一规划在发展方向和力量调配方面，数控中心和华中数控作为一盘棋，统一考虑。数控中心重点进行基础共性、应用技术研究、新产品原理样机开发和对行业的技术辐射。作为数控中心的工程化、产业化基地的华中数控，则主要进行工程化开发、新产品中试、质量考核、测试以及可靠性试验、产业化关键工艺技术开发和市场推广等工作。
统一管理：首先是统一组织管理机构，数控中心主任与华中数控的董事长由一人担任，将数控中心与华中数控的主要领导与主要技术负责人结合起来，保证了统一管理的有效性：保证公司和中心真正形成“两块牌子、一套班子”，在经费管理，人员调配等方面实现统一调配。
统一待遇：无论是公司的员工，还是中心员工，在工资奖金、职称评定、获奖排名等待遇方面，实行公平，公正、公开的统一待遇，探索新型的工资、奖金、职称考核体系，以鼓励科技人员从事产品工程化、商品化和产业化工作。
经过几年的运作和实践证明，这种管理模式是产学研协调发展的根本保证。这使得中心内部实行了产、学、研一体化，把小作坊式的科研个体转变成协同作战的科研团队产业、科研和教学之间的互相支撑，科研成果源源不断向产业转移，产业业绩为申报科研项目提供方向和支撑，科研和产业为培养高层次人才提供平台。在研发机制方面，坚持以市场需求为中心，以产业为纽带，建立与全国的数控机床用户、机床生产厂、数控系统生产厂的紧密合作和技术辐射，将内部小环境的产学研结合，扩展到与国家装备制造业大环境的产学研相结合。
在科研方面，“十五”期间累计实现了科研经费收入4671万元，其中国家自然科学基金、国家“973”、“863”项目、国家科技攻关项目、国家高技术产业化示范工程等部级项目
27项，累计完成科技成果鉴定8项，申报专利1项。国家工程中心建设项目通过验收，并被评为优秀。以科研和产业业绩为主要支撑，还申报成功了国家发改委“制造装备数字化国家工程研究中心”。
在教学方面，十五期间累计培养硕士156人、博士20人、博士后1人。在全国各地建立了17个培训分中心，为企业、学校和社会培养数控技能人才1万人。已为全国近300所学校提供了配华中数控系统的3000多台机床，建立了各种规模的数控技术实训基地，为中国制造业培养了大批高技能紧缺人才。2004年，发起并承办了劳动部、教育部等六部委主办的全国首届数控技能大赛和湖北、吉林，浙江、河北等十多个省的选拔赛，在全国各地掀起了学习，应用数控技术的高潮。高校一定要在国民经济的需求中找到创新和发展的机会
在高校“创新链”中，科技产业当然处在下游，但是，从生产实践中提出的研究课题，又使它经常成为创新的源头。高校只有主动投身国民经济的主战场，服务于国民经济的战略需求，才能抓住创新的机会，从而获得发展和实现自身的价值。五轴联动的数控机床和数控系统，是我国国防、船舶工业等急需的高档关键设备，国外至今将其列入技术封锁和控制出口之列。华中数控已有80多台五轴联动的高档数控系统，在我国的国防、汽车和重大装备制造企业应用。如华中数控与桂林机床合作开发的配国产五轴联动高档数控系统的大型龙门加工中心，被南昌飞机制造公司选用，成为我国军工企业选用的首台国产高档数控系统。贵航集团已选用240多台配华中数控系统的全功能数控车床、加工中心，用机零件制造。华中数控与武汉重型机床集团研制的重型船用螺旋桨七轴五联动立式车铣复合加工中心，与当年著名的“东芝事件”中日本出口到前苏联的机床属同类设备，此复合加工中心可加工8米、100吨的船用螺旋桨，达到了国际先进水平，填补了国内空白，已被镇江推进器厂选用。2008年，华中数控与东方汽轮机厂联合研制的Tx-6九轴控制六轴联动的数控砂带磨床是大型叶片精密加工的高档数控机床，属国际首创，获得中国机床工业协会颁发的“春燕奖”。
正是在这个“服务”和“奉献”于国家重大装备技术需求的过程中，华中数控获得了自身的发展。自主创新的华中数控，打破了国外高档数控技术的封锁，还迫使国外中档数控系统大幅降价。正如李长春同志参观华中数控时指出的：“前些年，中高档数控系统市场被国外垄断。而华中数控为真正打破这个格局做出了重大贡献。”作为部级的工程中心，华中科技大学一直坚持不以自身利益最大化为出发点，而是以支撑全国的数控系统行业发展为宗旨。如学校的伺服驱动技术已被广州数控、上海开通数控多家企业采用学校的数控系统技术和伺服驱动技术已被大连高金数控采用，同时学校培养与培训I了大量数控人才，支持行业的发展。为了凝聚行业共同发展，学校牵头筹建了全国机床数控系统现场总线技术联盟、全国机床数控系统标准化委员会，牵头完成了“提高国产数控系统市场占有率对策研究”、“数控系统产品产业链标准化研究”等政府软课题研究项目。在行业协会，技术联盟和标委会等得到了行业企业的多方面认同，成为中国机床工具协会数控系统分会理事长单位，在行业内具有号召力。
中央领导对华中科技大学自主创新打破国外封锁，产学研结合推动高校科技成果转化给予了高度评价。2007年2月，吴邦国委员长看到华中科技大学与大连机床合作研制生产的五轴联动数控系统成功应用，非常高兴地说“我当副总理管工业时，就想搞五轴联动数控系统。现在你们华中科技大学搞出来了，我很高兴，对你们的辛苦努力表示感谢。”2007年9月，温总理视察大连机床，表扬华中科技大学与大连机床的合作时说：“你们帮助企业提高了技术，企业也帮助你们发展，这才是真正的产学研合作。”中央政治局常委李长春同志在视察华中数控时指出：“华中数控是湖北省、武汉市自主创新的亮点，要大力支持。”“如果说清华有紫光，北大有方正，华中科大有数控。”将华中数控作为创新型国家建设的典型，4次组织了中央电视台、新华社、人民日报等12家媒体，对华中数控进行了集中采访报道。近两年，人民日报头版、新华社内参，经济日报、科技日报等中央媒体对华中数控的报道累计达40多篇。
目前，华中数控开发生产的中高档系列数控系统，与大连机床、沈阳机床、北京机电院、武汉重型机床集团，齐齐哈尔第二机床厂等80多家企业形成批量配套，已成为中国数控系统行业的龙头企业。2007年销售中档、高档数控系统8000余套，成为我国中高档数控系统的重要产业基地，被评为中国机床工业自主创新优秀企业、精心创品牌十佳企业、综合经济效益十佳企业，被国资委、科技部授予首批“创新型企业”称号。
对推动我国高校科技成果产业化的建议
针对我国高校科技成果转化中存在的实际问题，学校认为高校应在政府教育部门和科技部门政策层面的引导下，从转变观念、改革体制、落实政策入手，下大气力扭转和根治科学研究与社会经济脱节的弊端，为此提出以下几方面的建议：
对政府教育管理部门的建议
1统一思想，树立高校以服务于社会经济建设为职能的正确观念。高校服务于社会经济建设，坚持走产学研结合之路，这与高校产业化有着本质的区别，必须加以澄清。政府教育管理部门应理直气壮地坚持高校以人才培养和科学技术服务于社会经济建设为宗旨，以高度的责任感为高校科研工作者营造科技成果转化的良好环境和氛围。
2改革职称评定指标体系，将科技成果转化作为职称评定的重要指标，鼓励一部分教师专门从事科技成果转化工作。职称从某种意义上是对教师业务水平的评价，与教师的工资及各种待遇挂钩，因此职称评定指标体系对教师具有直接的引导作用。只有将科技成果转化的工作量及其取得的经济、社会效益列入高校职称评定的指标，正确评价科技成果转化工作的价值，才能稳定一支高水平的科技成果转化队伍，改变高校教师没有积极性从事科技成果转化工作的状况。
3解放思想，积极贯彻国家关于鼓励科技成果转化的政策。为了鼓励科研机构，高等学校及其科技人员研究开发高新技术，转化科技成果，发展高新技术产业，早在1999年，国家科技部，教育部等7部委(局)就下发了《关于促进科技成果转让的若干规定》([1999]29号)，对高新技术成果转让出台了一系列激励政策，要求科研机构，高等学校转化职务科技成果。应当依法对研究开发该项科技成果的完成人和为成果转化做出重要贡献的其他人员给予奖励。
2008年，湖北省人民政府出台了《关于深化改革创新机制加速全省高新技术产业发展的意见》(鄂政发[2008]33号)，出台了一系列鼓励高校科技成果转化的政策。例如：建立和完善现有高校控股的科技型企业国有资本退出机制，使高校在控股的科技型企业中股权比例逐步减少到30％以下高校
通过转让股权收回的资金，应继续用于科技成果转化，孵化新的科技企业。文件还出台了四个70％的奖励政策，即高校、科研院所以技术转让方式将职务科技成果提供给他人实施的，可从技术转让所得的净收入中提取70％的比例用于一次性奖励科技成果完成人和为成果转化做出重要贡献的人员；采用股份形式实施转化的，可将成果形成股权的70％奖励给成果完成人和为成果转化做出重要贡献的人员。高校、科研院所可以用非政府科技计划项目节余经费出资八股或增资入股，其所获股权的70％奖给课题组成员。高校、科研院所承担政府科研项目所形成的职务科技成果，在1年内未实施转化的，在不变更职务成果权属的前提下，成果完成人可创办企业自行转化或以技术八股在鄂进行产业化转化，并可享有该成果在企业中股权的70％。
对于类似上述中央部委和地方政府出台的鼓励高校科技成果转让的政策，各地高校并没有完全执行或广泛传达，在高校中的影响并不大。建议政府主管部门不断健全和完善推动高校科技成果转让的相关政策，加大宣传和落实力度。
对政府科技管理部门的建议
1科技立项和管理体系应强化企业的主体地位，向产学研结合紧密的企业和高校倾斜。科技攻关项目从立项开始，就要面向国民经济主战场，面向企业和市场需求，因此对承担单位的选择，首先应该考核其企业背景、产学研结合背景和其是否具有将科技成果转化为生产力。形成产业规模的实力。
2，积极组织企业牵头与具有科技成果的转换能力的高校共同承担国家科技计划项目，引导企业加大科技投入，促使企业成为研发投入的主体、技术创新的主体、成果应用的主体。重点支持企业的科技开发和技术创新活动。对企业建立经认定的部级，省级工程技术研究中心、企业技术中心和博士后工作站给予扶持和资助，科学完善高校和科研院所支持创业的考核评价体系。
3，在科技进步评奖体系中，重点考核科技项目对国家和地方经济建设产生的影响和作用，将经济效益、社会效益和生态效益等经济指标引入评奖体系。科技奖励，各类专家的推荐和选拔，人才计划、重点科研项目结题验收等，要突出技术开发和科技成果转化等相关经济指标。
对高校推进科技成果转化的建议
1，建立科研工作面向国民经济建设、面向企业市场需求的管理机制与考核机制，坚持产学研相结合，与企业建立紧密联系，充分发挥高校的学科优势和科研资源，支持产学研结合紧密的团队承担重大科技项目，不断为企业输送合格人才、高新技术成果及成果转化的基础和条件。