對於（yú）數控機床來說，數控係統就像大腦一樣（yàng）負責處理信（xìn）息並控製機床的動力。當要（yào）加工的（de）零件形狀不規（guī）則時（shí），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削時，五坐標聯動技（jì）術就派上了用場（chǎng）。
一提到工業，最基礎（chǔ）的就是製造。
而所謂（wèi）製造就是把（bǎ）各（gè）種各樣的東西從原材料變（biàn）成零件再裝配成產品。在傳（chuán）統的金屬加工領域（yù），零件的製造就是火星四濺的鑄（zhù）鍛焊（hàn）以（yǐ）及硬碰硬的車銑刨磨（mó）鉗，我們生活中見到的任何一（yī）個稍微有些形狀的金屬，在我們見到之（zhī）前，都已經在工廠經曆了（le）多次鐵（tiě）與火的淬煉。既然（rán）金屬零件是機器（qì）製造的，那麽機器又是（shì）如何製造的呢？原來，它是通過機床完成的。
（一）從機床到（dào）數控機床，機器（qì）不再（zài）無腦幹活
機床是其他機器的“母機（jī）”。
煉（liàn）鋼廠（chǎng）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，而是板材、管材、鑄錠等等形狀比較規則（zé）的材料，這些（xiē）材料要（yào）加（jiā）工成各種形狀的零件就需要使用機床（chuáng）進行切削；還（hái）有一些精度要求較高和（hé）表麵粗糙度要求較細的零件，就要在機床上用精細（xì）繁複（fù）的工藝切出來或者磨出來。
和所有的（de）機器（qì）一樣，最初（chū）的機床包括動力裝置、傳動裝置和（hé）執行裝置，靠電機（jī）轉動輸入動力，通過傳動裝（zhuāng）置帶著被（bèi）加工的（de）工件或者刀具進行相（xiàng）對運動，至於在哪兒下刀、切多少、多快速度切等等（děng）問題，則由人在加工過程中直接進行控製。
由於傳統機床使用的電機的轉速在工（gōng）作時基本上是（shì）不變的，為了實現不同的切削速（sù）度，傳統的機床設計了極為複雜的傳動係統。這種複雜度的機械在現今的（de）設計（jì）中已經不多見了。
而隨著伺服（fú）電機（伺服電機就是可以在一定（dìng）範圍（wéi）內精確控製電機的位置和轉速的（de）電機）技術的發展（zhǎn）及其在數控機床上的（de）應用，直接控製電機的轉速變得方便快捷效（xiào）率高，而且基本上是無級變速，傳動係統的結構大大簡（jiǎn）化，甚至出現（xiàn）了很多環節電機直接連（lián）接到執行機構上，而省略了傳動係統。
這種“直接驅動”的模式是現在機（jī）械設計領（lǐng）域的一（yī）大趨勢。
結構的簡化還不夠，要（yào）實現各種各樣的形狀的零件的加工，還需要讓機（jī）床（chuáng）可以高效、準確的控製多台電機合作完成整個加工過程（chéng）。
這就（jiù）要讓機床成為有“腦（nǎo）子”的數控（kòng）機（jī）床了。而這個腦子（zǐ）就是數控係統，數控係統的水平高低決定了數控機床能幹多（duō）複雜、多精密（mì）的活兒，也決定了（le）這台機（jī）床和他（tā）的操作者的身價。
（二（èr））數控係統能幹（gàn）嘛？處理信息並控製（zhì）動力
數控係統（Numerical Controller System）是數控機床的大腦。
對於一般數控機（jī）床而言，往往包含人機控製界麵、數控係統（tǒng）、伺服驅動裝置、機床（chuáng）、檢測裝置等等，操作人員在一些計算機輔（fǔ）助製造（zào）軟（ruǎn）件的幫助下，將加工過程所需的各種操（cāo）作（zuò）（如主軸變速等步驟以及工件的形（xíng）狀尺（chǐ）寸）用零件（jiàn）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（kòng）係統對這（zhè）些信息進行處理（lǐ）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（dòng），以完（wán）成零件（jiàn）的加工。
數控係統完成諸多信息的存儲和（hé）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，這些控製信號的工作效果依賴（lài）於兩大核心技術：一個是曲線曲麵的插補（bǔ）運算，一個是（shì）機床多軸的運動控製。
（三（sān））零（líng）件形狀太“自（zì）由”？靠插補運算搞定
如果運動軌跡（jì）可以用解析（xī）式表達，則整個（gè）運動就可以分解為幾個坐標的獨立運（yùn）動的合成運動，就可以直接控（kòng）製電機生成（chéng）了。
但（dàn）是製造過程（chéng）中很多零件的形狀可以說（shuō）是十分“自由”的，既（jì）不圓（yuán）、也不方，甚至都不知道是什麽形狀，例如汽車、輪船、飛（fēi）機、模具、藝術品等產品常遇到不能用解析式描述的曲線曲麵，這（zhè）類（lèi）曲線曲麵稱為自由曲線（Free Form Curves）或自由曲麵。
要切出來這些（xiē）“自由”的形（xíng）狀（zhuàng），刀具和工件之間的相對（duì）運動也（yě）相應的十分複雜。具（jù）體到（dào）操作中，就是要控製工件台、刀具都按照設計（jì）好的位置-時間曲線進行運動，控製這二者在（zài）規定的時間以指定的姿態到達指定的位置。
機床可以在工件和刀具之間很好地完成直線段、圓弧或其他的有解析式的樣條曲線的相對運動，而這種複雜的“自由”運（yùn）動（dòng）又該怎麽完成呢？答案是依靠插補運算。
所（suǒ）謂插補，就是按（àn）照一定方法確定數控機床上刀（dāo）具的運動軌跡的過（guò）程。根據給定的速度和軌跡，在軌跡（jì）的已知（zhī）點之間，增（zēng）加一些新的中間點，並控製工件台和刀具（jù）通過（guò）這些中間點，進而就能（néng）完成（chéng）整個運動。
而這（zhè）些中間點之間，則通過線段、圓弧或者樣條曲線等來連接。相當於用數段微小的線段和圓弧去（qù）逼近要求的曲線和曲（qǔ）麵，這就是插補的本質（zhì）。
流行的插補算法包括逐點比較法數控車市場（chǎng）發（fā）展潛（qián）力巨大，臥式數控車床國內年需求量在（zài） 5 萬台以上，其（qí）中中高端數控車年需求（qiú）量在 1.5 萬台以上。優裝備現有 T5 係列臥式數控車床產（chǎn）品，已進入產品成熟（shú）發展期，交期周期競爭力不強，急需響應（yīng）市場需求（qiú），重回市場領頭地位。2021 年以來數控車市（shì）場需求呈上升趨勢，經市場調研發現，客戶對快速交貨的需求日益強烈（liè），中小規格數控車訂（dìng）單大部分要求現貨或1-2 月交貨，但優裝備（bèi） T5 數控車產品響應市場速（sù）度慢、交（jiāo）付（fù）周期長，不能完全滿足市場預期，急需提升產品交付能力，助力公司發展。
1.選定標杆企業
目前數控車有多種分類方式（shì），最普遍的按（àn）產品性能可分為高、中、中（zhōng）低（dī）三（sān）大（dà）類。
高（gāo）端產品高精度、高性能，代表品（pǐn）牌為哈挺，馬紮克，大隈，德馬吉等，同規格產品價格（gé）約 50萬以上，以德日美進口品牌為主。
中（zhōng）端產品穩定性好、價格適中，代表品牌為台（tái）灣友嘉、韓國迪恩、韓國威亞（yà）、海德曼、海（hǎi）天精工等，同規格產品價格（gé） 25 萬以上為主，以台韓品牌為主。
中低端產品性價比高，代表品牌為寶雞，西格馬，魯（lǔ）南精工等，同規格產品價格約 15 萬以上，以本土（tǔ）品牌（pái）為主（zhǔ）。
優裝備通過產品相似度、行業認可度、工藝技（jì）術水平、信息獲取難易等（děng）多維度選擇標杆對象（xiàng）。
結合市場競爭現狀及標杆企業先進做法，優裝備選擇一家中國（guó）台（tái）灣（wān）地區公司為（wéi）對標對象。
2.標杆企業先進做法（fǎ）
這家中國台灣地區機床企業的一（yī）款（kuǎn）數控斜車主要麵向中、高端客戶群體，與優裝備 T5 係列數控車對比，目標市場一致、為中高端暢銷產（chǎn）品、市場認可度較高，產（chǎn）品（pǐn）結構相近。整機供貨周期約為 60 天（tiān），在市場上具備較強的貨期優（yōu）勢，擁有穩定供（gòng）應鏈體係和製造（zào）體係（xì）。優裝（zhuāng）備與該企業對標，易於開展（zhǎn）工藝改善。
3.對標提升方向
優裝備（bèi）通過采集當期典型客戶交貨周期，得出從合同（tóng）訂單簽訂到產品包裝入庫、發（fā）貨到客戶的整個整機供（gòng）貨周期約為 90 天，以此為依據設立（lì）改（gǎi）善目標。
改善（shàn）目標 : 產品交貨期由 90 天縮短到 60 天、達到與標杆對象（xiàng）相同的水平，改善該關鍵指標將有助於（yú）提升公司主導（dǎo）產品核心（xīn）競爭力。
二、製（zhì）定方案並實施改善
通過集思廣益，頭腦風（fēng）暴並結合標（biāo）杆（gǎn）企業做法，優裝備（bèi）收集產生解決思路、製定了具體的工藝方案並實施了工藝改善、全麵（miàn）提升了產（chǎn）品（pǐn）交付能力。
1.收集數據確定關鍵因素
通過網絡、樣本、典型客戶供貨周（zhōu）期采集等多維度數據收集，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（zhǔ）要外（wài）購件（jiàn）貨期）+Y2（機加大（dà）件及關鍵件貨（huò）期）+Y3（裝配周期）+ 其他（見表 1）。
2.分析差距查找裝配工藝可能因子
通過分（fèn）析人、機、料、法、環、測等影響產品交貨周期因素，進一步（bù）梳理出可能影響交（jiāo）貨周期（qī）的可能因子（zǐ）。
篩選主要因子後（hòu），優裝備進行關鍵點 CTQ重要度評分，進一步明確工藝（yì）精益改善點，具體如表 2。
可見（jiàn），完成導軌絲杠外購件貨期、機（jī）加大（dà）件貨期等 7 大因子改善即可（kě）完成 83% 以上的改（gǎi）善任務。
3.製定改善方案並實施工藝改進（jìn）
針對以上 7 大項目進行快速（sù）改善措施（shī）判斷，確定出刮研麵過大、員工對新產（chǎn）品裝配不熟練、裝配（pèi）作業指導書不完善（shàn）等（děng）三項適合實（shí）施快速改善，並製定了快速改善措施計劃（huá）（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（zhì）零（líng）件尺寸鏈誤差;利用現場（chǎng）設備提高刮研效率。
②針對員工對（duì）新產品裝配不熟練，設立改進措施 : 為對車間員（yuán）工加強標準作業培（péi）訓 ; 組織開展員工（gōng）裝配技能大賽。
③針對裝配作業指導書不完善，設立改進措施為 : 優化裝配作業指導書，使用平尺（chǐ）檢驗（yàn）精度 ; 增（zēng）加過程（chéng）質（zhì）量控製（zhì）、增加裝配過程質量控製點。
（2）製定具體改善實施（shī）
針對主要外購件貨期、機加（jiā）大件及關鍵件貨期、裝配周期製定具體改善措施如表（biǎo） 4。
①針對訂貨周期長物料情況，根（gēn）據合同情況及（jí）年度生產大綱製定滾動的安全庫存 ; 掌握外購件當前（qián）的采（cǎi）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（chéng）滾（gǔn）動采購計劃，采取提前備貨及（jí）供應商備貨 ; 製定供應商考核（hé）製度，選（xuǎn）擇最優供應商，采
用一主一次，有計劃拓展供應鏈維度，儲備製造潛力。
②針對機加大件及關鍵件（jiàn）貨期問題，根據（jù）生（shēng）產大綱（gāng）對機加大件進行排查，建立內外（wài）部安全庫存預警機製，統籌內配及（jí）外（wài）協機加件成套率 ; 對於機加關鍵零件（jiàn）供應商加工工藝定期檢查，優（yōu）化（huà）機加（jiā）關鍵零件加工工藝，保證加工（gōng）件質量與（yǔ）效率。
③針對（duì）裝配周期問題，通過準確測時（shí）規範（fàn）各序作（zuò）業內容（róng），平（píng）衡序間作（zuò）業能力 , 形成流式（shì）線生產 ; 通過優化設（shè）計（jì）結構，縮（suō）短裝配時間 ; 通過（guò）優化工藝方法，補增量產所需（xū）工裝工（gōng）具，提升裝配效（xiào）率，縮短裝配時間。
三、項目成果
《提高 T5 臥式數控車床交付能力》項目，著眼於縮短產品交貨期，提升產品交付（fù）能力問（wèn）題，組建 T5 產品標杆團隊，運用標杆管理 “八步法”，從源（yuán）頭上解決物料齊套性差（chà）和裝配周期長等難題，取得卓越（yuè）成果。
1.硬性收益
縮短機（jī）床交貨期，減少運營成本（běn） ; 解決新產品響應市場（chǎng）速（sù）度慢（màn）、交付周期長問題。
2.潛在收益
通過項目的實施，優化了機床作業標準，提升產品一致性，提升產（chǎn）品競爭力 ; 提升團隊信心（xīn）與凝聚力，培養了管理、技術、工藝人才。全麵進行成（chéng）果複製推廣，提高機床製造質量。、數字增量法等，而利用Nurbs樣（yàng）條曲線進行插（chā）補因為（wéi）其效率（lǜ）高、精度好而得到了高端數（shù）控機床的青睞。
（四）刀的姿態不對無法加工？五坐標聯動分分鍾搞定
加工複雜（zá）曲麵不光要理論上可以（yǐ）加工（gōng），還需要考慮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的表麵質量（liàng）低下；另一（yī）方麵刀具還會和加工好的零件結構互相幹涉，不調整刀具的（de）相對姿態根本沒有辦法加工（gōng）。這就需要賦予數控機（jī）床更多的運動自由（yóu）度，使之更為靈巧。
由於我們所處的（de）三維空間的相對運（yùn）動隻包（bāo）含六個自由度（3個平動自由度以及（jí）3個轉動自由度），五坐標聯動就是使數控機床在具有空間上x、y、z三個方（fāng）向（xiàng）的平動自由度外，又增加了兩個方向的轉動的自由度，再加上刀具本身的（de）用於切削的轉動（dòng）自由（yóu）度，這樣刀具（jù）和工（gōng）件之間（jiān）的相（xiàng）對運動（dòng）就有了全部（bù）的（de）六（liù）個自由度，使得刀具和工件之間可以呈現任意的相對位置和相對姿（zī）態。
（五）國產數控係統：逐漸邁向高端市場
中國是當今（jīn）世界（jiè）機床製造大國，數控（kòng）係統在性能、功能（néng）和成套化應用方（fāng）麵均取得了長足進步（bù）。
其中，低（dī）檔數控係統幾乎完全取代了進口，中檔（dàng）數控係統在係列化、商品化和產業化方麵成效顯著。高檔數控係統已突破實現了五軸聯動功能，並在六（liù）軸數控砂帶磨床、五軸葉片銑床和車銑複合機床等（děng）設備上得到（dào）了示範應用。
此外，中國企業針對（duì）零件（如手機殼）的大批量、表麵光潔度高等特點，各自（zì）開發了多款專用係統和小（xiǎo）型高速加工中心，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，還是應該看到，國（guó）際上的數控係（xì）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（de）機床產品（pǐn）在全球機床市場（chǎng）的競爭（zhēng）力差距依然很大
客服1