對於數控機床來（lái）說，數控係統就像大腦一樣負責處理信息並控製機床的動力（lì）。當要加工的零件形狀不規則時，插補運算可以（yǐ）解決；而當零（líng）件的形狀特殊，機（jī）床的刀具（jù）無法進（jìn）行切削時，五（wǔ）坐（zuò）標聯動技術就派上了用場。
一提（tí）到工業，最基礎的就是製（zhì）造。
而所謂製造（zào）就是（shì）把各種各（gè）樣的東（dōng）西（xī）從原材料變成零件再裝配成（chéng）產（chǎn）品。在傳統的金屬加工領（lǐng）域，零（líng）件的製（zhì）造就是火星四濺的鑄（zhù）鍛焊以及硬碰硬的車銑（xǐ）刨磨鉗，我們生活中見到的任何一個稍微（wēi）有些形狀的金屬，在我們見到之前，都已經在工廠經曆了多次（cì）鐵與火的淬煉。既然金屬零件（jiàn）是機器製造的，那麽機器又是如何（hé）製造的呢（ne）？原來，它是通過機床（chuáng）完（wán）成的。
（一）從機床到數控機床，機器不再無（wú）腦幹活（huó）
機床（chuáng）是其他機器的“母機”。
煉鋼廠出產的鋼（gāng）鐵並不是我們在生活中見到的各種奇奇怪怪的（de）形狀，而是板材、管（guǎn）材、鑄錠等等形狀比較規則的材料，這些材（cái）料要加工成各種形狀的零件就（jiù）需要使用機床進行切（qiē）削；還有一些精度要求較高和表麵粗糙度要求較細（xì）的零件，就要在機床上用精細繁複的工藝切出來或者（zhě）磨出來。
和所有的機器一樣（yàng），最初的（de）機床包括動（dòng）力裝（zhuāng）置、傳動裝置和執行裝置，靠電機轉動輸入動力，通過傳動裝置帶著被加工的工件或者刀具進行相對運動，至於在哪（nǎ）兒下刀、切多少（shǎo）、多快（kuài）速（sù）度切等等問題，則由（yóu）人在加工過程（chéng）中直接進行控製。
由於傳統機床使用的（de）電機的轉（zhuǎn）速在工作時基本上是不變的，為了實現不同的切削速度，傳統的機床設計了極（jí）為複雜的（de）傳動係統。這種複雜度的機械在現今的設計中已經不多見了。
而隨著伺服電機（伺服電機就是可以在一（yī）定範圍內精確控製電機的位置和轉速的電機（jī））技術（shù）的發展及（jí）其在數控機床上的應用，直接控製電機的轉速變得方便快捷效率（lǜ）高，而且基（jī）本上是無級變速，傳動係統的結構大大簡化，甚至出現了（le）很多環節電機直接連接到執行機構上（shàng），而省略了傳動係統。
這種“直接驅動”的模式是現在（zài）機械設計領域的一大（dà）趨勢。
結構的簡化還不夠，要實（shí）現各種各樣的形狀的零件的加工，還需要讓機床可以高效、準確的控製多台電機合作完（wán）成整個加工過程。
這就要讓機床成為（wéi）有“腦子（zǐ）”的數（shù）控機床了。而這個腦子就是（shì）數控係統，數控（kòng）係統的水平高（gāo）低決定了數控機（jī）床能幹多複雜、多精（jīng）密的（de）活兒，也（yě）決定了這台機床和他的操作者的身（shēn）價。
（二）數控（kòng）係統能幹嘛？處理信息並控製動力
數控係統（Numerical Controller System）是數控機床的大腦。
對於（yú）一般（bān）數控機床而言，往往包含人機控製界（jiè）麵、數控（kòng）係統、伺服驅動裝（zhuāng）置、機床、檢測裝置等等（děng），操作人員在一些計算（suàn）機輔（fǔ）助製造軟件（jiàn）的幫助下，將加（jiā）工過程所需的各種操（cāo）作（如主軸變速等步驟以及工件的形狀尺（chǐ）寸）用零件程序代碼表示，並通過人及控製界麵輸入到數控機床，之後由數控係統對這些信息進行處理和運算，並按零件程序（xù）的要求控製伺服電機，實現刀具與工件的相對運動，以完成零件的加工。
數控係統完成諸多信息的存儲和處理的工作，並將信息的處理結果以控製信號的形式傳給後（hòu）續的伺服電機，這些控製信號的工（gōng）作效果依賴於兩大核心技術：一個是曲（qǔ）線曲麵的插補運算，一個是機床多軸的運動控製。
（三）零件形狀太“自由”？靠插補運算搞（gǎo）定（dìng）
如果運（yùn）動軌跡可以用解析式表達，則（zé）整個（gè）運動就可以分解為（wéi）幾個（gè）坐標的獨立運動的（de）合成運（yùn）動，就可以直接控製電機生成了。
但是製造過程（chéng）中很多零件的形狀可以說是十分“自由”的，既不圓、也不方（fāng），甚至都不知道是什麽形狀，例如汽車、輪船、飛機、模具、藝（yì）術（shù）品等產品常遇到不（bú）能用解析式描述的曲線曲麵，這類曲線曲麵稱為自由曲線（Free Form Curves）或自由曲（qǔ）麵。
要切出來這些“自由”的形狀（zhuàng），刀具和工件之間的（de）相對運動也相應的（de）十分複雜。具體到操作中，就是要控製（zhì）工件台、刀具都按照設計好的位置-時間曲線進行運動，控製這二者在規定的時間以指定的姿態到（dào）達指定（dìng）的位置。
機床可以在工件和刀具（jù）之間很好地（dì）完成直線段、圓弧或其他的有解析式的樣（yàng）條曲線的相對運動，而這種複雜的“自由”運動又該怎麽完成呢？答（dá）案是依靠插補運算。
所謂插補，就是按照一定方法確定數控機床上刀具（jù）的運動軌（guǐ）跡的過程。根（gēn）據給（gěi）定的（de）速度（dù）和（hé）軌跡，在軌跡的已知點（diǎn）之間，增加一些新的中間點，並控製工（gōng）件台和刀具（jù）通過這些中間點，進而就能完（wán）成整個運動。
而這些中間點之間，則通過線段、圓弧或（huò）者樣條曲線等來連（lián）接。相當於用數段微小的線段和圓弧去（qù）逼近要求的曲線和（hé）曲麵，這就是插補的本質。
流行的插補算法包括（kuò）逐點比較法數控車市場發展潛力巨（jù）大，臥式（shì）數控車床國內年需求量在 5 萬台以上，其中中高端（duān）數控（kòng）車年需求量在 1.5 萬台以上。優裝備現有（yǒu） T5 係（xì）列臥式數控車床產品，已進入產品成熟發展期，交期周（zhōu）期競爭力不強，急需響應市（shì）場需求，重回市場領頭地位。2021 年以來（lái）數控車市場需求呈上升趨勢，經市場（chǎng）調（diào）研發現，客戶（hù）對快速交（jiāo）貨的需求日益強烈（liè），中小規格數控車（chē）訂單大部分要求現貨或1-2 月交貨（huò），但優裝備 T5 數控車產品響應市場速度慢、交（jiāo）付周期長，不能完全滿足市場預期，急需提升產品交付能力，助力（lì）公司（sī）發展。
1.選定標杆企業
目前數控車有（yǒu）多（duō）種分類方式，最普遍（biàn）的按（àn）產品性能可分為高、中、中低三大（dà）類。
高端產品高精度、高性能，代表品牌為哈挺，馬紮克，大隈，德馬吉（jí）等，同規格產品價格約 50萬以上，以德日美進口品牌為主。
中端產品穩定性好、價格適中，代表品牌為台灣友（yǒu）嘉、韓國迪恩、韓國威亞、海德（dé）曼、海天精工（gōng）等，同規格產品價格 25 萬以上為主，以台韓（hán）品牌為主。
中低端產品性價比高，代表品牌為寶雞，西格馬，魯南精（jīng）工等，同規格產品價格約 15 萬以上，以本土品牌為主。
優裝備通過產品（pǐn）相似度、行業認可度、工藝技術水平、信息獲取難易（yì）等多（duō）維度（dù）選擇標杆對（duì）象。
結合市（shì）場競爭現狀及標杆企業先進（jìn）做法，優裝備（bèi）選擇一家（jiā）中國台灣地區公司為（wéi）對標對象。
2.標杆企業先進做法
這家中國台灣（wān）地區機床（chuáng）企業的一款數（shù）控斜車主要麵向中、高端客（kè）戶群（qún）體，與優裝備 T5 係列（liè）數控車對比，目標市場一致（zhì）、為中高端暢銷產（chǎn）品、市場（chǎng）認可度較高（gāo），產品結構相近（jìn）。整機供（gòng）貨周期約為 60 天，在市場上具備較強的（de）貨期優勢，擁（yōng）有穩定供應鏈體係和製（zhì）造體係。優裝備與該企業對標，易於（yú）開展工藝改善。
3.對標（biāo）提升方向
優裝備通過采集當期（qī）典型客戶交貨周（zhōu）期，得（dé）出從合同訂單簽訂到產品包裝入（rù）庫、發貨到客戶的整個整機供貨周（zhōu）期約為 90 天，以此（cǐ）為依據設立改善目標。
改（gǎi）善目標 : 產品交貨期由 90 天縮短到（dào） 60 天、達到與標杆對象相同的水平，改善該關鍵指標將（jiāng）有助於提升公司主導產品核心競爭力。
二（èr）、製定方案並實施改善
通過集思廣益（yì），頭腦風暴並結合標杆企業做法，優裝備收集產生解決思（sī）路、製定了具體的工藝方案並實施了工藝改善、全麵提升（shēng）了產品交付能力。
1.收集數（shù）據（jù）確定關鍵（jiàn）因素
通過網絡、樣本（běn）、典型客戶供貨周期采集等多維度（dù）數（shù）據收集，優裝備分析（xī）出提升機床交貨期Y 的關鍵因素。
T5 機床交貨期 Y=Y1（主要外購（gòu）件貨期）+Y2（機加大（dà）件及關鍵件貨期）+Y3（裝配周期）+ 其（qí）他（tā）（見表 1）。
2.分析差距（jù）查（chá）找裝配工藝可能因子
通過分析（xī）人、機、料、法、環、測等影響產品交貨周期因素，進一步梳理出可能影響交貨周期的（de）可能因子。
篩選主要因子後，優裝備進行關（guān）鍵點 CTQ重要度評分，進一步明確工藝精（jīng）益改善點，具體如表 2。
可見，完成導軌絲杠外購件貨期、機加大件（jiàn）貨期等 7 大因子改善（shàn）即可完成 83% 以上的改善任務。
3.製定（dìng）改善方案並實施工藝改（gǎi）進
針對以上 7 大項目進行快速改善措施判斷，確定出刮研麵過大、員工對新產（chǎn）品（pǐn）裝配不熟練、裝配作業指（zhǐ）導（dǎo）書不完善等三項適合實施快速改善（shàn），並製定了快速改善措施計劃（見表 3）。
（1）製定快速改善措施（shī）
①針對刮研量大（dà）刮研時間長，設立改進措施（shī）為 : 設計更改圖（tú）紙，減少刮研麵積 ; 控製零件尺寸鏈誤差;利用現場設備（bèi）提高刮研效率。
②針對員工對新產品裝（zhuāng）配不熟練（liàn），設（shè）立改進措施 : 為對車間員工加強標準作業（yè）培（péi）訓 ; 組（zǔ）織開（kāi）展（zhǎn）員工裝配技（jì）能大賽。
③針對裝配作業指導書不完善，設立改進措施為（wéi） : 優化裝配作業指導書，使用平尺檢驗精度（dù） ; 增加過程質量控製、增加裝配（pèi）過程質量控（kòng）製點。
（2）製定具體改善實施
針（zhēn）對主要外購件貨期、機加大件及關（guān）鍵件貨期（qī）、裝配（pèi）周期製定具體改善措施（shī）如表 4。
①針對訂貨周期長物料情況，根據合同（tóng）情況及（jí）年度生產大（dà）綱製定滾動的安全（quán）庫存（cún） ; 掌握外購件當前的采購（gòu）周期，綜合考慮訂貨節點 ; 對訂貨周期長物料及特配物料形成滾動采購計劃，采取提（tí）前備（bèi）貨及供應商備貨 ; 製定供應商考核製度，選擇最（zuì）優供應商，采
用一主一次，有計劃拓展供應鏈維度，儲備（bèi）製造潛力。
②針對機加大件及關鍵件貨期問題，根據生產大綱（gāng）對機加大件進行排查，建立內外部安全庫存預警機製，統籌內配及外協機（jī）加件成套率 ; 對於機加關鍵零件供應商加工工藝定期檢查，優化（huà）機加關鍵零（líng）件加（jiā）工工藝，保證加工（gōng）件質量與效率。
③針對裝配周期問題，通過（guò）準確測時規範各序作業內容，平衡序間作業能力 , 形成流式線（xiàn）生產 ; 通過優化設計（jì）結（jié）構，縮短裝配時間（jiān） ; 通過優化工藝方法，補增量產所需工裝工具，提升（shēng）裝配效率，縮短裝配時間。
三、項目（mù）成果
《提高 T5 臥式（shì）數控車床交付能力》項目，著眼於縮短產品交貨期，提（tí）升產品（pǐn）交付能力（lì）問題（tí），組建 T5 產品標杆團隊，運用標杆管理 “八步法（fǎ）”，從源頭上解決物料齊套性差和裝配周期長（zhǎng）等難（nán）題，取（qǔ）得卓越成（chéng）果。
1.硬性收益
縮短機床交貨期，減少運營成本 ; 解決新（xīn）產品響應市場速度慢、交付周期長問題。
2.潛在收（shōu）益
通（tōng）過項目的（de）實（shí）施，優（yōu）化了機床作業標準，提升產品一（yī）致（zhì）性，提升產品競爭力 ; 提升團隊信心與凝聚力，培（péi）養（yǎng）了管理、技術、工藝人才。全麵進行（háng）成果複製推廣，提高機床製造質量（liàng）。、數（shù）字（zì）增量法（fǎ）等（děng），而利用Nurbs樣條曲（qǔ）線進行插補因為其效率高、精度好而得到了（le）高端數控機床的青睞。
（四）刀的姿態（tài）不對無法加工？五坐標聯動分分鍾搞定
加工複（fù）雜曲麵不光要理論上可以加工，還需要考慮（lǜ）刀具和被加工的表麵之間的相對位置關係。
一方麵如果刀具的姿態不合適會導致加工（gōng）的表麵質量低下；另一（yī）方麵刀具還會和加工好的零件結構互相幹涉，不調（diào）整刀具的相對姿態根本沒有（yǒu）辦法加工。這就（jiù）需要賦予數控機（jī）床（chuáng）更多（duō）的運動自由度，使之更為靈巧。
由於我們所處的三維空間（jiān）的相對運動隻包含六個自由度（3個平動自由度（dù）以及3個轉（zhuǎn）動自由度），五坐（zuò）標聯動就是使數（shù）控機床在具有空間上x、y、z三個方向的平動自由度外，又增加了兩（liǎng）個方向的轉動的自由度，再加上刀具本（běn）身的用於切削的轉動自由度，這樣刀具和工件之間的相對運（yùn）動就（jiù）有了全部的六個自（zì）由度，使得刀（dāo）具和工件之間可以呈現任意的相（xiàng）對位置和相對姿態。
（五）國產數控係統：逐漸邁向高端市（shì）場
中國是當今世界機床製造大國，數控係統在（zài）性能、功能和成套化（huà）應用（yòng）方麵均取得了長足進步。
其中，低檔數（shù）控係統幾乎完（wán）全取代了進口（kǒu），中檔（dàng）數控係統在係列化、商品化和產業化方麵成效顯著。高檔數（shù）控係統已突破（pò）實現了（le）五（wǔ）軸聯動功（gōng）能，並在六軸數控砂（shā）帶磨床、五（wǔ）軸葉片銑床和車銑複合機床等設備上得到了示範應用。
此外，中國企業（yè）針對零件（如手機殼）的大批量、表麵（miàn）光潔度高等特點，各自開發了多款（kuǎn）專用係統和（hé）小型高速加（jiā）工中心，大大降低了生產成本，該市場現已基本被國產係統和主機占領。
不過（guò），還是應該看到，國際上的數控係統已經有很多成熟的高端產品，與世界機床強國相比，中國的機床產品在全球機床市場（chǎng）的競爭力差距依然很大
客服1