武漢嘉倍德科技有限公司是一家專業(yè)的數(shù)控切割機(jī)械研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)，公司主要經(jīng)營(yíng)數(shù)控切割機(jī)、數(shù)控火焰切割機(jī)、數(shù)控等離子切割機(jī)、數(shù)控割、相貫線切割機(jī)、水下等離子數(shù)控切割機(jī)、激光切割機(jī)等加工設(shè)備。激光切割機(jī)等加工設(shè)備。產(chǎn)品主要應(yīng)用于機(jī)床機(jī)械、工程機(jī)械、汽車、船舶、機(jī)車、石油機(jī)械、航空航天、紡機(jī)、糧機(jī)、電器、電梯等領(lǐng)域，包括鋼板切割機(jī)、鋼結(jié)構(gòu)切割機(jī)、汽車切割機(jī)、船舶切割機(jī)、廣告與鈑金行業(yè)切割機(jī)、航空航天制造用切割機(jī)、環(huán)保壓力容器成套切割設(shè)備及其他相關(guān)焊接設(shè)備等。
公司2006年成立至今，始終致力于國(guó)內(nèi)數(shù)控切割機(jī)床產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、制造和銷售工作，曾針對(duì)國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)的相關(guān)焦點(diǎn)問題刊發(fā)多篇專題問題，引起行業(yè)關(guān)注和熱議，公司技術(shù)部在2009年至2010年*刊發(fā)了的“我國(guó)機(jī)床產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)”專題，成為行業(yè)的關(guān)注熱點(diǎn)，得到了眾多專家、企業(yè)高管及業(yè)界同仁的認(rèn)可，并與今年公布的十二五規(guī)劃的一些方針不謀而合，在一定程度上對(duì)行業(yè)發(fā)展起到了推波助瀾的作用。此次的“機(jī)床產(chǎn)品創(chuàng)新與設(shè)計(jì)”專題是公司技術(shù)部總工及總?cè)~大襄又一傾心力作，編者預(yù)讀部分篇章后，感覺前瞻性與實(shí)用性兼?zhèn)?，頗有啟迪。此專題將分為機(jī)床基本構(gòu)成的新概念、機(jī)床性能設(shè)計(jì)的新方法和創(chuàng)新的機(jī)床產(chǎn)品三大部分，現(xiàn)摘選部分章節(jié)以餐讀者。
一、引言
“機(jī)床產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)途徑”專題發(fā)表后，受到許多讀者的鼓勵(lì)和厚愛，希望葉再就產(chǎn)品創(chuàng)新寫些文章，作更深一層次的探討。而在今年4月在北京舉辦的cimt2014是機(jī)床制造商面對(duì)世界經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和工業(yè)發(fā)展新需求，大力轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、大力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)的首輪成果展示，其主題就是“將以科技創(chuàng)新迎接后危機(jī)時(shí)代”。
展望“十二五”，產(chǎn)品創(chuàng)新無疑將是我國(guó)機(jī)床產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和提升競(jìng)爭(zhēng)力以及邁向機(jī)床強(qiáng)國(guó)的頭等大事。新的《機(jī)床產(chǎn)品創(chuàng)新與設(shè)計(jì)》專題將由16篇文章構(gòu)成，分別闡述機(jī)床創(chuàng)新和設(shè)計(jì)的新概念、新思路、新方法和新趨勢(shì)，旨在為我國(guó)機(jī)床企業(yè)迎接新的挑戰(zhàn)助一臂之力。
產(chǎn)品創(chuàng)新不僅是機(jī)床產(chǎn)業(yè)本身發(fā)展的需要，還將為其他產(chǎn)業(yè)帶來直接和間接的效益。例如，許多新興產(chǎn)業(yè)，像生物芯片、量子光電器件、復(fù)合材料等產(chǎn)業(yè)化所需新裝備都要先行開發(fā)對(duì)應(yīng)的新型機(jī)床作為必要的生產(chǎn)手段；其次，機(jī)床產(chǎn)品創(chuàng)新帶來的效率提升直接讓所有用戶企業(yè)得益，也就是說一臺(tái)機(jī)床提高生產(chǎn)效率，能降低所生產(chǎn)的工業(yè)品和消費(fèi)品的成本。在間接效益方面，機(jī)床創(chuàng)新構(gòu)思往往超越原先的應(yīng)用領(lǐng)域，“溢出”到用戶企業(yè)，啟發(fā)用戶將創(chuàng)新構(gòu)思移植到自身的新產(chǎn)品中，帶動(dòng)進(jìn)一步的創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
二、產(chǎn)品創(chuàng)新的基本概念
眾多的研究表明，產(chǎn)品創(chuàng)新不是孤立的事件，其形成機(jī)制和過程呈現(xiàn)出與生物進(jìn)化類似的路徑依賴特征。在一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，業(yè)內(nèi)對(duì)技術(shù)的應(yīng)用范圍、實(shí)用價(jià)值、未來發(fā)展路向等方面的共識(shí)，會(huì)逐漸地形成一套技術(shù)范式，表現(xiàn)為行業(yè)內(nèi)奉為*的主流產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路和引導(dǎo)行業(yè)創(chuàng)新路線的技術(shù)軌跡。
基于技術(shù)軌跡概念，創(chuàng)新可分為是沿著既有技術(shù)軌跡向前推進(jìn)，對(duì)主流設(shè)計(jì)進(jìn)行模仿性、維持性、演進(jìn)性改良的連續(xù)創(chuàng)新，或另辟蹊徑、跳出技術(shù)軌跡以外，對(duì)既有市場(chǎng)格局和技術(shù)產(chǎn)生突破性、顛覆性改變的不連續(xù)創(chuàng)新兩種模式。
連續(xù)創(chuàng)新和不連續(xù)創(chuàng)新除了在技術(shù)軌跡上不同之外，在風(fēng)險(xiǎn)、回報(bào)、實(shí)施方法等各個(gè)方面都有所分別。開發(fā)不連續(xù)創(chuàng)新產(chǎn)品是實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新的重要一環(huán)，但開發(fā)不連續(xù)創(chuàng)新產(chǎn)品所需的技術(shù)較為陌生，可供借鑒的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)不多；此外用戶對(duì)不連續(xù)創(chuàng)新不熟悉，在推廣應(yīng)用方面需要投入的資源較多，而且需要面對(duì)產(chǎn)品不為用戶接受的風(fēng)險(xiǎn)。
機(jī)床是復(fù)雜的工業(yè)產(chǎn)品，其開發(fā)周期和投資都遠(yuǎn)比一般消費(fèi)品為高，企業(yè)在規(guī)劃創(chuàng)新路線之前，有必要把握好新產(chǎn)品的創(chuàng)新度，平衡連續(xù)創(chuàng)新與不連續(xù)創(chuàng)新構(gòu)思所伴隨的風(fēng)險(xiǎn)和回報(bào)，以取得較好的創(chuàng)新績(jī)效。
金屬切削機(jī)床是機(jī)床產(chǎn)業(yè)的主體產(chǎn)品，它以高剛性金屬鑄造或焊接床身、笛卡爾坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)學(xué)、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸等作為產(chǎn)品的主流設(shè)計(jì)概念，并以不斷提高機(jī)床的功率和定位精度作為技術(shù)進(jìn)步的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在這個(gè)基礎(chǔ)上持續(xù)不斷地出現(xiàn)各種以功能部件改進(jìn)為標(biāo)志的連續(xù)創(chuàng)新。
持續(xù)的創(chuàng)新和不斷的改進(jìn)帶動(dòng)機(jī)床產(chǎn)品性能的提升，以切削加工機(jī)床為例，從上世紀(jì)40年代到現(xiàn)在，車削、銑削、磨削機(jī)床等的加工精度都經(jīng)歷了持續(xù)的、大幅度的提高。
在各類機(jī)床的演進(jìn)過程中，雖然部分機(jī)床引入了人造大理石床身、直接驅(qū)動(dòng)等技術(shù)跨度較大的新技術(shù)；但總的來說，機(jī)床產(chǎn)業(yè)和用戶仍然以主流設(shè)計(jì)為參照系來理解和評(píng)價(jià)這些新技術(shù)的優(yōu)劣。加以上述突破性創(chuàng)新構(gòu)思具有共性，能應(yīng)用在各類機(jī)床上，除了牛頭刨床、仿形機(jī)床等個(gè)別例子外，沒有出現(xiàn)整個(gè)機(jī)床類別被淘汰的現(xiàn)象，而相反在原有機(jī)床類別中派生出諸如車銑復(fù)合等新的機(jī)床類別，令機(jī)床產(chǎn)品的技術(shù)范式在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定和漸進(jìn)發(fā)展，以連續(xù)創(chuàng)新為主。
連續(xù)創(chuàng)新雖然為機(jī)床產(chǎn)業(yè)和用戶帶來很大的直接和間接的效益，技術(shù)范式的規(guī)范作用也指引機(jī)床產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向，降低創(chuàng)新所帶來的不確定性和風(fēng)險(xiǎn)。但是，正如moreau和christinsen等學(xué)者指出，技術(shù)范式約束了企業(yè)和用戶的思維，降低了機(jī)床產(chǎn)業(yè)對(duì)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)變化的敏感性，令即使的企業(yè)也可能會(huì)變得短視，不研究或不積極推出脫離技術(shù)軌跡的創(chuàng)新產(chǎn)品。因此，當(dāng)代表嶄新產(chǎn)品類別和使用模式的創(chuàng)新構(gòu)思進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)，積極采納新構(gòu)思的企業(yè)將取得優(yōu)勢(shì)，顛覆當(dāng)前市場(chǎng)的控制，并且創(chuàng)造新的周期。那些不能預(yù)見技術(shù)軌跡變化的企業(yè)，則隨著舊范式的瓦解而逐漸衰亡。武漢嘉倍徳科技市場(chǎng)部認(rèn)為，我們?cè)谥贫ㄩL(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略時(shí)固然應(yīng)該重視不連續(xù)創(chuàng)新，但也不能偏廢連續(xù)創(chuàng)新，處理好兩者的互動(dòng)和互補(bǔ)關(guān)系。
三、機(jī)床產(chǎn)品的不連續(xù)創(chuàng)新
回顧歷史，機(jī)床產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了幾次主要的技術(shù)范式更迭。100年來，機(jī)床產(chǎn)品在技術(shù)層面依次出現(xiàn)了天軸皮帶傳動(dòng)、交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、計(jì)算機(jī)數(shù)控、加工中心和多軸復(fù)合加工5類不連續(xù)創(chuàng)新。
3.1天軸皮帶傳動(dòng)
天軸皮帶傳動(dòng)將機(jī)床從手工業(yè)的工具提升為工業(yè)化機(jī)械裝備的主角。蒸汽機(jī)和大型直流電動(dòng)機(jī)的外部動(dòng)力通過車間上方的天軸和皮帶傳送至每臺(tái)機(jī)床，并且借助塔輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)主軸3～5種速度的變換（變速范圍小于10）。雖然從結(jié)構(gòu)而言，天軸皮帶傳動(dòng)機(jī)床和其前身人力驅(qū)動(dòng)機(jī)床沒有重大分別，但由于穩(wěn)定的機(jī)械動(dòng)力代替人力，降低對(duì)工人的體力和技藝要求，延伸了人的體力，使“工具”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;工具機(jī)”，大大促進(jìn)工廠這一現(xiàn)代制造組織形態(tài)的形成。
3.2交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)
交流電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)使集中驅(qū)動(dòng)方式轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚Ⅱ?qū)動(dòng)，使動(dòng)力提供和加工功能集成為一體。交流電動(dòng)機(jī)取代了皮帶，通過齒輪變速箱傳動(dòng)來驅(qū)動(dòng)機(jī)床主軸，實(shí)現(xiàn)12～24種速度的變換，變速范圍可達(dá)100以上。由于機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、功率和扭矩大幅度提高，大大提高了機(jī)床加工效率和加工范圍。雖然機(jī)床仍然由人工操作，一人一機(jī)、完成一道工序，但車間不再顯得那么擁擠和嘈雜，可以營(yíng)造明亮和整潔的工作環(huán)境，工人勞動(dòng)條件有了明顯的改善，成為現(xiàn)代化生產(chǎn)的一種象征。
交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的出現(xiàn)使機(jī)床不斷向大型化、精密化和自動(dòng)化發(fā)展，可采用多臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)床的不同部件，以簡(jiǎn)化傳動(dòng)鏈和提高自動(dòng)化程度，并進(jìn)一步與外圍輔助裝置和物料輸送裝置集成，構(gòu)成自動(dòng)化單元或自動(dòng)線。
直到今天為止，交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)床，即普通機(jī)床仍然在我國(guó)制造業(yè)中廣泛使用，是一般工廠加工設(shè)備的主體。
3.3數(shù)控機(jī)床
如果說，普通機(jī)床是電氣時(shí)代的象征，那么數(shù)控機(jī)床就是電子時(shí)代的產(chǎn)物，它延伸了人的腦力。借助數(shù)字控制的步進(jìn)或伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)床部件，使刀具在數(shù)控程序指揮下走出空間運(yùn)動(dòng)軌跡，以加工復(fù)雜曲面。因此，創(chuàng)新的主體是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)而不是主運(yùn)動(dòng)。
數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)使機(jī)床從一種機(jī)械產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)電一體化產(chǎn)品，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，伴隨著許多第二層次的連續(xù)和不連續(xù)的創(chuàng)新，諸如進(jìn)給驅(qū)動(dòng)方式從步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、電液伺服進(jìn)化為直流伺服、交流伺服，直到直接驅(qū)動(dòng)。數(shù)控系統(tǒng)從數(shù)字控制進(jìn)化為直接數(shù)控、計(jì)算機(jī)數(shù)控等。
數(shù)控機(jī)床除了大大提高了生產(chǎn)效率，淘汰了仿形機(jī)床外，還對(duì)工廠運(yùn)作和管理產(chǎn)生了根本性的改變。例如每臺(tái)普通機(jī)床需要一名工人操作，加工質(zhì)量取決于工人的技藝，而數(shù)控機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)在空間和時(shí)間上的分離，加工的質(zhì)量和效率主要取決于數(shù)控編程和刀具預(yù)調(diào)，即知識(shí)而并非技能，促進(jìn)了勞動(dòng)知識(shí)化，跨入了知識(shí)型制造的時(shí)代。
3.4加工中心
加工中心與一般數(shù)控機(jī)床的區(qū)別在于增加了換刀機(jī)構(gòu)和刀庫(kù)，并將主軸傳動(dòng)從變頻調(diào)速改為伺服調(diào)速，以實(shí)現(xiàn)主軸定向停，以便進(jìn)行刀具交換。將加工中心歸為不連續(xù)創(chuàng)新的更重要原因在于機(jī)床從人工更換刀具變?yōu)樽詣?dòng)更換刀具后，生產(chǎn)組織將從一臺(tái)機(jī)床只完成一道工序轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢酝瓿啥嗟拦ば颍瑔闻_(tái)機(jī)床可以替代多臺(tái)機(jī)床完成一個(gè)工件的加工任務(wù)，提高了生產(chǎn)柔性，簡(jiǎn)化了物料流，改變了生產(chǎn)車間的布局和管理模式。
3.5復(fù)合加工機(jī)床
復(fù)合加工機(jī)床將車、銑、磨等多種不同類型的加工工序整合到同一臺(tái)機(jī)床上，借助數(shù)控系統(tǒng)控制不同的主軸和進(jìn)給部件對(duì)工件進(jìn)行多軸聯(lián)動(dòng)加工，實(shí)現(xiàn)一個(gè)復(fù)雜工件在一臺(tái)機(jī)床上加工完畢。一臺(tái)車銑復(fù)合加工機(jī)床與車削或銑削加工中心相比，復(fù)合加工機(jī)床并不在于主軸功率和定位精度方面的優(yōu)勢(shì)，而是由于工件只需要一次裝夾，因此在多次加工后的累計(jì)誤差較小，可明顯提高復(fù)雜工件的加工精度，減少了所需機(jī)床的臺(tái)數(shù)和占地面積，簡(jiǎn)化了物料流，縮短了整個(gè)工藝流程，降低工藝局限對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的制約。
以上列舉的機(jī)床不連續(xù)創(chuàng)新，雖然沒有改變機(jī)床的基本工作原理，其不連續(xù)性是體現(xiàn)在大幅度地提高了機(jī)床的性能和用戶價(jià)值。它的深遠(yuǎn)影響在于觸發(fā)了用戶企業(yè)改變既有的生產(chǎn)模式和產(chǎn)品設(shè)計(jì)，而新的生產(chǎn)模式和新的產(chǎn)品又促進(jìn)了對(duì)新機(jī)床的需求。
四、機(jī)床不連續(xù)創(chuàng)新的啟示
回顧機(jī)床創(chuàng)新的歷史，毫無疑問連續(xù)創(chuàng)新是機(jī)床創(chuàng)新的主流，而且通過不斷推出連續(xù)創(chuàng)新，的機(jī)床企業(yè)可在一定時(shí)間內(nèi)有效地鞏固自身的。但是，在很多情況下不連續(xù)創(chuàng)新才是根本性地改變機(jī)床產(chǎn)業(yè)格局的決定性因素。目前世界機(jī)床產(chǎn)業(yè)是否處于技術(shù)軌跡轉(zhuǎn)軌的關(guān)鍵時(shí)刻，zui近國(guó)外機(jī)床制造商推出的某些新產(chǎn)品的出發(fā)點(diǎn)與以前大不相同，是否正在孕育著重大變革？我們必須密切加以關(guān)注。
因此，有必要進(jìn)一步分析哪些因素促成不連續(xù)創(chuàng)新？在什么情況下會(huì)再出現(xiàn)？
4.1技術(shù)革命的推動(dòng)
工業(yè)革命導(dǎo)致天軸皮帶傳動(dòng)機(jī)床的出現(xiàn)，電氣革命使交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)獲得普遍應(yīng)用，微電子革命推動(dòng)數(shù)控機(jī)床功能不斷完善。進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，機(jī)床將不僅是一臺(tái)設(shè)備，而且是網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這對(duì)機(jī)床的產(chǎn)品創(chuàng)新將會(huì)產(chǎn)生什么影響？嘉倍徳科技認(rèn)為，能夠借助網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大機(jī)床功能范圍和提高其創(chuàng)造價(jià)值能力的將不是硬件，而是軟件，軟硬結(jié)合將成為下一代機(jī)床的重要特征，是未來機(jī)床產(chǎn)品創(chuàng)新的方向。
4.2用戶需求的拉動(dòng)
不斷提高生產(chǎn)效率是一個(gè)永恒的主題。交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)與天軸皮帶傳動(dòng)相較，大幅度提高了機(jī)床的切削速度和功率，而數(shù)控機(jī)床進(jìn)一步解決了復(fù)雜形狀工件加工的難題，加工精度不斷提高。用戶的新需求在哪里？嘉倍徳科技認(rèn)為，首先是新材料，例如復(fù)合材料和難加工材料，都存在加工難題，需要新機(jī)床和新刀具去加以解決；其次是極限制造，超大、超重、細(xì)微加工機(jī)床已經(jīng)進(jìn)入機(jī)床產(chǎn)品創(chuàng)新者的視野。
4.3社會(huì)環(huán)境的影響
回顧歷史，機(jī)床是生產(chǎn)設(shè)備，是構(gòu)成工廠的重要組成部分，不斷改善人機(jī)關(guān)系和機(jī)床與環(huán)境的關(guān)系將成為可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。首先機(jī)床是用電產(chǎn)品，我國(guó)大約有近千萬臺(tái)機(jī)床在運(yùn)行，僅2010年就生產(chǎn)金切機(jī)床75萬臺(tái)、成形機(jī)床26萬臺(tái)，節(jié)能和環(huán)保是大問題；何況歐盟2012年將出臺(tái)機(jī)床能效標(biāo)準(zhǔn)，在機(jī)床新產(chǎn)品開發(fā)時(shí)不考慮節(jié)能和環(huán)保將導(dǎo)致重大失誤。其次，不斷提高勞動(dòng)者的素質(zhì)、改善勞動(dòng)條件和工作環(huán)境也是社會(huì)發(fā)展的需要。
4.4知識(shí)供應(yīng)鏈
機(jī)床產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展離不開科學(xué)研究。百年來機(jī)床列強(qiáng)都是以強(qiáng)大的科研為支撐的。例如，20世紀(jì)初德國(guó)柏林工業(yè)大學(xué)機(jī)床研究所所長(zhǎng)schesinger教授領(lǐng)導(dǎo)下制定的機(jī)床檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)原則一直沿用至今。亞琛工業(yè)大學(xué)機(jī)床實(shí)驗(yàn)室主任opitz教授在上世紀(jì)60年代提出的成組技術(shù)編碼系統(tǒng)對(duì)成組技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。上世紀(jì)80年代塔姆斯特工業(yè)大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)與機(jī)床研究所在高速加工機(jī)床和工藝以及斯圖加特大學(xué)機(jī)床控制研究所在開放式數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域的研究對(duì)德國(guó)機(jī)床工業(yè)的發(fā)展都起到了很大的推動(dòng)作用。
五、結(jié)語(yǔ)與展望
曾經(jīng)錯(cuò)誤地認(rèn)為，不連續(xù)創(chuàng)新產(chǎn)品在帶來產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也會(huì)降低產(chǎn)品的客戶熟悉度，抵消產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)提升對(duì)創(chuàng)新績(jī)效的貢獻(xiàn)。然而，隨著對(duì)創(chuàng)新實(shí)質(zhì)的了解加深，發(fā)現(xiàn)連續(xù)和不連續(xù)創(chuàng)新構(gòu)思并非對(duì)立，一款新產(chǎn)品可以同時(shí)包含連續(xù)和不連續(xù)創(chuàng)新構(gòu)思，新產(chǎn)品中的連續(xù)創(chuàng)新，可以幫助吸引用戶、降低用戶對(duì)不連續(xù)創(chuàng)新的抗拒?？紤]到連續(xù)創(chuàng)新和不連續(xù)創(chuàng)新的疊加效應(yīng)以及產(chǎn)品創(chuàng)新和生產(chǎn)系統(tǒng)創(chuàng)新兩方面的結(jié)合，機(jī)床產(chǎn)品創(chuàng)新的未來趨勢(shì)有以下三個(gè)方面：
5.1生態(tài)機(jī)床
綠色制造是可持續(xù)發(fā)展的前提，機(jī)床作為制造裝備必須體現(xiàn)節(jié)能減排、以整體效益為本的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。多年來，精度、速度、功率等測(cè)度的機(jī)床能力指標(biāo)是機(jī)床產(chǎn)品的主要追求目標(biāo)。當(dāng)前在阻止環(huán)境惡化的壓力下，工業(yè)生產(chǎn)需要地降低對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，機(jī)床的發(fā)展方向也應(yīng)該從提高能力指標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)樘嵋嬷笜?biāo)，以更少投入獲得更多產(chǎn)出。例如，通過移動(dòng)部件輕量化可以達(dá)到減少驅(qū)動(dòng)功率的消耗，配合*刀具、工藝過程和切削液可以減少?gòu)U棄物排放。
5.2聰明機(jī)床
基于互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的智能化是機(jī)床進(jìn)一步延伸人的腦力的體現(xiàn)。智能化可以提高機(jī)床工作的穩(wěn)定性和可靠性。聰明機(jī)床能借助各種傳感器對(duì)自己的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，自行分析與機(jī)床狀態(tài)、加工過程以及周邊環(huán)境有關(guān)的信息，然后自行采取應(yīng)對(duì)措施來保證*化的加工。換句話說，機(jī)床已經(jīng)進(jìn)化到可發(fā)出信息和自行進(jìn)行思考及調(diào)節(jié)。例如，能減小振動(dòng)的主動(dòng)振動(dòng)抑制，能控制熱位移的智能熱屏障，能防止部件碰撞的智能安全屏障，語(yǔ)音提示和短信通知以及按照加工要求幫助選擇切削參數(shù)等。
5.3客戶化
從大批量生產(chǎn)向大規(guī)模定制轉(zhuǎn)變是制造業(yè)總趨勢(shì)，機(jī)床產(chǎn)業(yè)也不例外。當(dāng)好用戶的工藝師不是一句空話，用戶生產(chǎn)的產(chǎn)品是不同的，對(duì)機(jī)床設(shè)備的要求也當(dāng)然各異。例如，復(fù)合加工機(jī)床的目標(biāo)是一個(gè)復(fù)雜工件在一臺(tái)機(jī)床上加工完畢，不同工件有不同的工藝過程和加工方法，復(fù)合機(jī)床的配置就應(yīng)該有所不同。可以預(yù)見，相當(dāng)一部分只專注生產(chǎn)和銷售傳統(tǒng)通用機(jī)床的企業(yè)將被為用戶提供模塊化、可重構(gòu)、柔性化的全面解決方案的競(jìng)爭(zhēng)者所逐步取代。
葉原文將圍繞機(jī)床與計(jì)算機(jī)的結(jié)合、與應(yīng)用的配合、與環(huán)境的協(xié)調(diào)等愿景，分三大部分（1.機(jī)床的構(gòu)成、2.機(jī)床的性能設(shè)計(jì)、3.創(chuàng)新的機(jī)床產(chǎn)品）來探討，包括機(jī)床結(jié)構(gòu)配置、主軸設(shè)計(jì)、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)和工作臺(tái)設(shè)計(jì)、機(jī)床的數(shù)字控制及其智能化、機(jī)床靜態(tài)精度和動(dòng)態(tài)性能設(shè)計(jì)、熱性能設(shè)計(jì)、機(jī)床的節(jié)能和生態(tài)設(shè)計(jì)、人機(jī)工程設(shè)計(jì)、微加工機(jī)床與桌面工廠、精密與超精密機(jī)床、并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床等機(jī)床產(chǎn)品創(chuàng)新的進(jìn)展，和讀者一起探討創(chuàng)新機(jī)床產(chǎn)品的的現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢(shì)，敬請(qǐng)關(guān)注和賜教。
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