對於數控（kòng）機床（chuáng）來說，數（shù）控係統就像（xiàng）大（dà）腦一樣負責處理信息並控製機（jī）床的動力。當要加工的零件形狀不規則時，插補運算可以解決；而當零件的形狀特殊，機床的刀具無法進行切（qiē）削時，五坐標聯動（dòng）技術就派上了用場。
一提到工業，最基礎的就是製造。
而所謂製造就是把各種（zhǒng）各樣的東西從原材料變成零件再裝配成產品。在傳統的金屬加工領域，零件的製造就是火（huǒ）星四濺的鑄鍛焊（hàn）以及硬碰硬的車銑刨磨鉗，我們生活中見到的任何一個稍微有些形狀的金屬，在我們見到之前，都已經在工廠經曆了多次鐵與火的淬煉。既然金屬零件是機器製造的，那麽機器又是如何製造的呢？原來，它是通過（guò）機床完成的。
（一）從機床（chuáng）到數（shù）控機床，機器不再無腦幹活（huó）
機床是其他機器的“母機”。
煉鋼（gāng）廠出產的鋼鐵並不是我們在生活中見到的各種奇奇怪怪的形狀（zhuàng），而是板材、管材、鑄錠等等形狀比較規則的材料（liào），這些材料要加工成各種形狀的零件就需要使用機（jī）床（chuáng）進行切削；還有（yǒu）一些精度（dù）要求較高和表麵粗糙度要求較細的零件（jiàn），就要在機床上用精細繁複的（de）工藝切出來或者磨出來。
和所有的機器（qì）一樣，最初的機床包括動力裝置、傳動（dòng）裝置和執行裝置，靠電機轉動輸入動力，通過傳動裝置帶著（zhe）被加工的工件或者刀具進行相（xiàng）對運動，至於在哪兒下刀、切多少、多快速度切等（děng）等問題，則由人在加工過程中直接進行（háng）控製。
由於傳統機床使（shǐ）用的電機的轉速在工作時（shí）基本上是不變的，為了（le）實現不同（tóng）的切削速（sù）度，傳（chuán）統（tǒng）的機床設計了極為（wéi）複雜的傳動係統。這種複雜度的機械在現今的設計中已（yǐ）經不多見了。
而隨著伺服電機（伺服電機就是可以在一定範圍內精確控製電機的位（wèi）置和轉速的電機）技術的發展及其在數控機床上的應用，直接控製電機的（de）轉速變得方便（biàn）快捷效率高，而且基本上是（shì）無級（jí）變速（sù），傳動（dòng）係統的結構大大簡化，甚至（zhì）出現了很多環（huán）節電（diàn）機直接連（lián）接到執行機構上，而省略了傳動係統。
這種“直接驅（qū）動”的模式是現在（zài）機械設計領域的一大趨勢。
結構的簡化還不夠，要實現各種各樣的形狀的零件的加工，還需（xū）要讓機床可以高效、準確的控製多台電機合作完成整個加工過程。
這就（jiù）要（yào）讓機床成（chéng）為有“腦子（zǐ）”的數控機床了。而這個腦子就（jiù）是數控係統，數控係（xì）統的（de）水平高低決定了數控機床能幹多複雜、多精密的活兒，也決定了這台機床和他的操作者的（de）身價。
（二）數控係統能幹嘛？處理信息（xī）並控製動力
數控係統（Numerical Controller System）是數控機床的大腦（nǎo）。
對於一（yī）般數控機床而言，往往包含人（rén）機控製界麵、數控係統、伺服驅動裝置、機床（chuáng）、檢測裝（zhuāng）置等等，操作人（rén）員在一些計算機輔助製造軟件（jiàn）的（de）幫助下，將（jiāng）加工過程所需的各種操作（如主軸變（biàn）速等步驟以及工件的形狀尺寸）用零（líng）件程序代碼表（biǎo）示，並通過人及（jí）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（jiàn）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續的伺服電機，這些控製（zhì）信號的（de）工作效果依賴於兩大核心技術：一個是曲（qǔ）線（xiàn）曲麵的（de）插補運算，一個是（shì）機床多軸的運動控製（zhì）。
（三）零件形狀太“自由”？靠插補運算搞定
如果運動軌跡可以用解析式表達，則整個運動就可以分（fèn）解為幾個坐標的（de）獨立運動的合（hé）成運動，就可以直接（jiē）控製電機生成（chéng）了。
但是製造過程中很多零件的形狀可以說（shuō）是十分“自（zì）由”的，既不圓、也不方，甚至都不知道是什麽形狀，例如汽車（chē）、輪船（chuán）、飛（fēi）機、模具、藝術品等產品常（cháng）遇到不能用解析式描（miáo）述的曲線曲麵，這類（lèi）曲線曲麵稱為自由曲（qǔ）線（Free Form Curves）或自由曲麵。
要切出來這些“自由”的形狀，刀（dāo）具和工件（jiàn）之間的相對運動也相應的十分複雜（zá）。具體到操作中（zhōng），就是要控製工（gōng）件台、刀具都按照（zhào）設計好的位置-時間曲線進行（háng）運動，控製這二者在規定的時間以指定的姿態到（dào）達指定的位置。
機床可以在（zài）工件（jiàn）和刀（dāo）具之間很好地完（wán）成直線（xiàn）段、圓（yuán）弧或其他（tā）的有解析式的樣條曲線的相對運動，而這種複雜的“自由”運動又該怎麽完成呢？答案（àn）是（shì）依靠插補運算。
所謂插（chā）補，就是按照一定（dìng）方法確定數控機床上刀具的運動（dòng）軌跡的過程。根據給定的速度和軌跡，在軌跡的（de）已知點之間，增加（jiā）一些新的中間點，並控製工件台和刀具通（tōng）過這些（xiē）中（zhōng）間點，進而（ér）就能（néng）完（wán）成整個運動。
而這些中間點之（zhī）間，則通過（guò）線段、圓弧或者樣條曲線等來連接。相當於用數段微（wēi）小（xiǎo）的線段和圓弧去逼近（jìn）要求的曲線和曲麵，這就是插補的本質。
流行（háng）的插補算法包括逐點比較法數控車市場發展潛力巨大，臥式數控車床國內年（nián）需求量在 5 萬台以上，其中中高端數控車年需求量（liàng）在 1.5 萬台以上。優裝備現有 T5 係列臥（wò）式數控車床產品，已進入產品成熟發展期，交期周期競爭力不強，急需響（xiǎng）應市（shì）場需求，重回市場領頭地位。2021 年以來數控車市場需求呈上（shàng）升趨勢，經市場調研發現，客戶對快速交貨的需求日益（yì）強烈，中小規格數控車訂單大部分要求現（xiàn）貨或1-2 月（yuè）交貨，但優裝備 T5 數控（kòng）車產品響（xiǎng）應市場速度慢、交付周（zhōu）期長，不能完全滿足市場預期，急（jí）需提升產品（pǐn）交付能力，助力公司發展。
1.選定標杆企業
目前數控車有多種（zhǒng）分類方式，最普遍的按（àn）產品性能可分為高、中、中低三大類。
高端產品高精（jīng）度、高性能，代表品牌為哈挺，馬（mǎ）紮克，大隈，德馬（mǎ）吉等，同規格產品價格約 50萬以上，以德日美進口品牌為主。
中端（duān）產（chǎn）品穩定性好、價格（gé）適（shì）中，代表品牌為台（tái）灣友（yǒu）嘉、韓國迪恩、韓國威（wēi）亞、海德曼（màn）、海天精工等，同規格產品價格 25 萬以上為主，以台韓品牌（pái）為主。
中低端（duān）產品性價比高，代表品牌為寶雞，西格馬，魯南精工等，同規格產品價格約（yuē） 15 萬以（yǐ）上，以本土品牌為主。
優裝備通過產品相似度、行業認（rèn）可度、工藝技（jì）術水平（píng）、信息獲取（qǔ）難易等多維（wéi）度選擇標杆對象。
結合市場競爭現狀及標杆（gǎn）企業先進做法，優裝備選擇（zé）一家中國台（tái）灣地區（qū）公（gōng）司為對標對象。
2.標杆企業先進做法
這家中國台灣地區機床企業的一款數控斜車主要麵向中、高端客戶（hù）群體，與優裝備 T5 係列數控車（chē）對比，目標（biāo）市場一致、為中高端暢銷產品、市場認可度（dù）較高，產品（pǐn）結構相近。整機（jī）供貨周期（qī）約為 60 天，在市場上具備較強的貨期（qī）優勢，擁有穩定供應（yīng）鏈體係和製造體係。優裝備與該企（qǐ）業（yè）對標，易（yì）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典型客（kè）戶交（jiāo）貨周期，得出從合同訂單（dān）簽訂到產品包（bāo）裝入庫、發貨（huò）到客戶的整個整機供貨周期約為 90 天，以此為依據設立改善目標。
改善目標 : 產品交貨期由 90 天縮短到 60 天、達到與標杆（gǎn）對象相同的水平（píng），改善該關鍵指標將有助於（yú）提（tí）升（shēng）公司主導產品核心競爭力。
二、製定方案並實施改善
通過集思廣益，頭腦風暴並結合標杆企業做法，優裝備收集產生解決思路、製定了（le）具體的（de）工藝方案並實施了工藝改（gǎi）善、全麵提升了產品交付能力。
1.收集數據確定關鍵（jiàn）因素
通過網絡、樣本、典型客戶供（gòng）貨周期采集等多維度數據收（shōu）集，優裝備分析出提升機床交貨期Y 的關鍵因素。
T5 機床（chuáng）交貨期 Y=Y1（主要外購件（jiàn）貨期）+Y2（機加大件及關（guān）鍵件貨期）+Y3（裝配周期）+ 其他（見表 1）。
2.分析差距查找裝配工（gōng）藝可能因子
通過分析人、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（jiāo）貨周期（qī）的可能因（yīn）子。
篩選主要因子後，優裝備進行關鍵點 CTQ重要度評分，進一步明確工藝精益改善點，具體如表（biǎo） 2。
可見（jiàn），完成導軌絲杠外購件貨期、機加大件貨期等 7 大因子改善即可完成 83% 以上（shàng）的改善任務（wù）。
3.製定改（gǎi）善方案並實施工藝改進
針對以上 7 大（dà）項目進（jìn）行快速改（gǎi）善措施判斷，確定出刮研麵過大、員工對新產品裝配不熟練、裝配作業（yè）指導書（shū）不完善等三項（xiàng）適合（hé）實（shí）施快速改善，並製定了快速改善措施計劃（見表 3）。
（1）製定快速改善措施
①針對刮研量大刮研時間長，設立改進措施為 : 設計更改圖紙，減少刮研麵積 ; 控製零件（jiàn）尺（chǐ）寸（cùn）鏈誤差;利用（yòng）現場設備提高刮研效率（lǜ）。
②針對員工對新產品裝配不熟練，設（shè）立改進措施 : 為對車間員工加（jiā）強標準作業培訓 ; 組織開展員工裝配（pèi）技能大賽。
③針對裝配作業指導書不完善，設（shè）立改進措施為 : 優化（huà）裝（zhuāng）配作業指導書，使用（yòng）平尺檢驗精（jīng）度 ; 增加過程質量（liàng）控製、增加裝配過程質量控製點。
（2）製（zhì）定（dìng）具體改善實施
針對（duì）主要外購件貨期、機加大件及關鍵件貨期、裝（zhuāng）配周期製定（dìng）具體改善措施如表 4。
①針對（duì）訂貨周（zhōu）期（qī）長物料情況，根據合同情況及年度生產大綱製（zhì）定滾動（dòng）的安全庫存 ; 掌握外購件當前的采購周期，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（cǎi）購計劃，采取提前備貨及供應商備（bèi）貨 ; 製定供應商考核製度，選擇（zé）最優供應商，采
用一主一次，有計劃拓展供應鏈維度，儲（chǔ）備製造潛力。
②針（zhēn）對機加大件及關鍵件貨（huò）期問題，根（gēn）據生（shēng）產大綱對機加（jiā）大件進行排查，建立內外部安全庫存預警（jǐng）機製，統籌內配及外協（xié）機加件成套率 ; 對於機加關鍵（jiàn）零件（jiàn）供應商加（jiā）工工藝定期檢查，優化機加關鍵零（líng）件加（jiā）工工藝，保證（zhèng）加工件質量與效率。
③針對（duì）裝（zhuāng）配周期問（wèn）題，通（tōng）過準確測時規範各（gè）序作業內（nèi）容，平衡（héng）序間作業能力 , 形成流式線生產 ; 通過優化設計（jì）結構，縮短裝（zhuāng）配時間 ; 通過優化工藝方法，補增（zēng）量產所需工裝工（gōng）具（jù），提升裝配效率，縮（suō）短裝配時間。
三、項目成果
《提高 T5 臥式數（shù）控車床交付能力》項目，著眼（yǎn）於縮（suō）短產品交貨期，提升產品交付能力問題，組建 T5 產品標杆團（tuán）隊，運用標杆（gǎn）管理 “八（bā）步法”，從源頭上解決物料齊套性差和裝配周期長（zhǎng）等難題，取得卓越成果。
1.硬性收益
縮短機床（chuáng）交貨期，減少運營成本 ; 解決新產品響（xiǎng）應市場速度慢、交（jiāo）付周期長問題。
2.潛在收益
通（tōng）過項目的實（shí）施，優化了機床作（zuò）業標準，提升產品一致性，提升產品競爭力 ; 提升團隊信心與凝聚力，培養了管理、技術、工藝人才。全麵進行成果複製推廣，提（tí）高（gāo）機床製造質量。、數字增量法等，而利用Nurbs樣條曲（qǔ）線進行插補因（yīn）為（wéi）其效率（lǜ）高、精度（dù）好而（ér）得到（dào）了高端數控機床（chuáng）的青睞（lài）。
（四）刀的姿態不對無（wú）法加工？五坐標聯（lián）動分（fèn）分鍾搞（gǎo）定
加工複（fù）雜曲麵不光要（yào）理論上（shàng）可以（yǐ）加工，還需要考（kǎo）慮刀（dāo）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（bú）合適會導（dǎo）致加工的表麵質量低下；另一方（fāng）麵刀具還會和加工好的零件結構互相幹涉，不調整刀具（jù）的相對姿（zī）態（tài）根本沒有辦法加工。這就需要賦予數控機床更多的（de）運（yùn）動自（zì）由度，使之更為靈巧。
由於我們所處（chù）的三維空間的相對運動隻（zhī）包含六個自由（yóu）度（3個平（píng）動自由度以及3個轉動自（zì）由度），五坐（zuò）標聯動就是使（shǐ）數控機床在具有空間上x、y、z三個方向的平動自由度外，又增加了兩個方（fāng）向的轉動的（de）自由（yóu）度，再加上刀具本身的用（yòng）於切（qiē）削的轉動自由度，這樣刀具（jù）和（hé）工件之間的相對運動就有了全部的六個自由度，使得刀具和工件之間可（kě）以呈現任意的相（xiàng）對位（wèi）置和相對（duì）姿態。
（五）國產數控係統：逐漸邁向高（gāo）端市場
中國是當今世界機床製造大國，數控係統在性能、功能和成套化應（yīng）用方麵均取得了長足（zú）進步。
其中，低檔數控係統幾乎完全取代了進口，中（zhōng）檔數控係統在係列化、商品化和產業化方麵成效顯著。高檔數控係統已突破實現了五軸聯動功能，並在六軸數控砂帶（dài）磨（mó）床、五軸葉（yè）片（piàn）銑床和（hé）車銑複合機床等設備（bèi）上得到（dào）了示範應用。
此外，中國企業針對零件（如手機殼）的大批（pī）量（liàng）、表麵光（guāng）潔度高等特點（diǎn），各（gè）自開發了多款專用係統（tǒng）和小型高速（sù）加工中心，大大降低了生產成本，該市場現已基本被國產係（xì）統和主機占領（lǐng）。
不過（guò），還是應該看到，國（guó）際上（shàng）的數控係統已經有很多成熟的高端產品，與世（shì）界機床強國相比，中國的機床產品在全球機床市場的競爭力差距依然很大
客服1