對於數控機床（chuáng）來說，數控（kòng）係統就像大腦（nǎo）一樣負責處理信（xìn）息並控製機床的動（dòng）力。當要（yào）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削時，五坐標聯動技術就派上（shàng）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各樣的東西從（cóng）原材料變成零件再裝配成產品。在傳統的金屬加工領域，零（líng）件的（de）製造就是火星四濺的鑄鍛焊以及硬碰硬的車銑刨（páo）磨鉗，我們生活中見到的任何一個稍（shāo）微有些形狀的金屬，在我（wǒ）們（men）見到之前，都已經在工廠經曆了多次鐵與（yǔ）火的（de）淬煉。既然金屬（shǔ）零件是（shì）機器製造的，那（nà）麽機器又是如何製造的呢？原來，它是通過機床完成的。
（一）從機床到數控機床，機器不再無腦幹活
機床是其他機器的“母機”。
煉鋼廠出產的鋼鐵並不是我們在生活中見到的各種（zhǒng）奇奇怪怪的形狀，而是板材、管材、鑄錠等等形狀比較（jiào）規則的材料，這些材料要加工成各種形狀的零件就需（xū）要使用機床進（jìn）行切削；還有一些精度要求較高（gāo）和表麵粗糙度要求較細的零件，就要在機床上用精細繁複的工藝切出來或（huò）者磨出來。
和所有（yǒu）的機器一樣，最初的機床包括動力裝置、傳動裝置和（hé）執行裝（zhuāng）置，靠（kào）電機轉動輸入動力，通過傳動裝置帶著被加工（gōng）的工件或者刀具進行相對運動，至於在哪兒下刀、切多少、多快速度切等等問題，則由人在加（jiā）工過程中直接進行控製。
由於傳統機床（chuáng）使用的電機的轉速在工作時基本上是不變的，為了實現不同的切削（xuē）速度，傳統的機床設計了極為複雜的傳動係統。這種複雜度的機（jī）械在現今（jīn）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置和轉（zhuǎn）速的電機）技術的發展及其在數控機床上的應用，直接控製電機的轉速變（biàn）得方便快捷效率高（gāo），而且基本上是無級變速，傳動係（xì）統的結構大大簡化，甚（shèn）至出現了很多環節電機直接連接（jiē）到執行機構上，而省略了傳（chuán）動係統（tǒng）。
這（zhè）種“直接驅（qū）動”的模式是現在（zài）機（jī）械（xiè）設計領域的一大趨勢。
結構的簡化（huà）還不夠，要實現各種各樣的形狀的零件的加工，還需要讓機床可（kě）以高效、準確的（de）控製多台電機合作完成（chéng）整個加工過程（chéng）。
這就要讓機床成為有“腦子”的數控機床了。而這個腦子就（jiù）是數（shù）控係統，數控係統的水（shuǐ）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（le）這台機床（chuáng）和他的（de）操作者的身價。
（二（èr））數控係（xì）統能幹嘛？處理信息並控製（zhì）動力
數控係統（Numerical Controller System）是（shì）數控機床的大腦。
對於一般（bān）數控機床而言，往往包含人機控製界（jiè）麵、數（shù）控係（xì）統、伺服驅動裝置、機床、檢測裝置等等，操作人員在一些計算機輔助（zhù）製（zhì）造軟件的（de）幫助下，將加工過程所需的各種操作（如主軸變速等（děng）步驟以及工件的形狀尺（chǐ）寸）用（yòng）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（zhī）後由數控係統對這（zhè）些信息進行處理和（hé）運算，並按零件程序的要求控製伺服電機（jī），實現刀具與工件的相對運動，以完成零件的（de）加工。
數控係統完成諸多信息（xī）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（de）伺服電機，這些控（kòng）製信號的工（gōng）作效果依賴於兩大核心技術（shù）：一個是曲線曲麵的插補運算，一（yī）個是機床多（duō）軸的運動控製。
（三）零件形狀太“自由”？靠插補（bǔ）運算搞定
如果運動軌跡可以用解析（xī）式表達，則整（zhěng）個運動就可以分（fèn）解（jiě）為幾個坐標的獨立運動（dòng）的合成運動，就可以（yǐ）直接控製電機（jī）生成了。
但是製造過程中（zhōng）很多零件的（de）形（xíng）狀可以（yǐ）說是十分“自（zì）由”的，既不圓、也不方，甚（shèn）至都不知道是什麽形（xíng）狀（zhuàng），例如汽車、輪船、飛機、模具、藝術品（pǐn）等產品常遇到不能用解析式描述（shù）的曲線曲麵，這類曲線曲（qǔ）麵稱為自由曲線（Free Form Curves）或自由曲麵。
要切出（chū）來這些“自由”的（de）形狀，刀具和工件之間的相對運動也相應的十分複（fù）雜。具體到操作中，就是要控製工件台、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（yuán）弧或其（qí）他的有解析式的樣條（tiáo）曲（qǔ）線的相對運動，而這種複雜的“自由”運動又（yòu）該怎麽完成呢？答案是依靠插（chā）補運（yùn）算。
所謂插補，就是按照一定方法確定數控機床上（shàng）刀具的運動軌跡的過程。根據給定的速度和軌跡，在軌跡的已知（zhī）點之間，增加（jiā）一些新的中間點，並控（kòng）製工件台和刀具通過這些中間點，進而就能完成整個運動。
而這些中間點之間，則通（tōng）過線段、圓弧或者樣條曲線等來（lái）連接。相當（dāng）於用數（shù）段微小的線段和圓（yuán）弧（hú）去逼近要求的曲線（xiàn）和（hé）曲麵，這就是插補的本質。
流行的插補算法包括逐點比較法數控車市場發展潛力巨（jù）大，臥式數控車床國內年需（xū）求量在 5 萬台以上，其中中高端數控車年需求量在 1.5 萬台以上。優裝備現有 T5 係（xì）列臥式數（shù）控車床產品，已進入產品成熟發展期，交期周期（qī）競（jìng）爭力不強（qiáng），急需響應市場需求，重回市場領頭地位。2021 年以來數控車市場需求（qiú）呈上升趨勢，經市場（chǎng）調研發現，客戶對快速交貨的需求日（rì）益強烈，中小規格數控車訂單大部分要求現貨（huò）或1-2 月交貨，但優裝備 T5 數控車產品響應市場速度慢、交付（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（gōng）司發展。
1.選定標杆企（qǐ）業
目前數控車有多種分類方式，最普遍的按產品性能可分（fèn）為高、中（zhōng）、中低（dī）三大（dà）類。
高端產（chǎn）品高精度、高性能，代表品牌為哈挺，馬紮克，大隈，德馬吉等，同規格產品價格約 50萬以上，以德日美進口品牌為（wéi）主。
中端產品穩定性好、價（jià）格適（shì）中，代表品牌為（wéi）台灣友嘉、韓國迪恩、韓國威亞、海德曼、海天精工等，同規格（gé）產（chǎn）品價格 25 萬（wàn）以（yǐ）上為主，以台韓品牌為主。
中低端產品性價比高，代表（biǎo）品牌為寶雞，西格馬，魯南精工等，同規格產品（pǐn）價格約 15 萬以上，以本土（tǔ）品牌為主。
優裝備通過產品相似度、行業認可度、工（gōng）藝技術水平、信息獲取難易等多維度選擇標杆（gǎn）對象。
結合（hé）市場競爭現狀（zhuàng）及（jí）標杆企業先進做法，優裝備（bèi）選擇一家中國台灣地區公司為對標對象。
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、高端客戶群體，與優裝備 T5 係列數控車對比，目標市（shì）場（chǎng）一致、為中高端暢銷產（chǎn）品、市場認可度較高，產品結（jié）構相近。整機（jī）供（gòng）貨周期約為 60 天，在市場上具備較強的貨期優勢，擁有穩定供（gòng）應鏈體（tǐ）係和製造體（tǐ）係。優裝備與該企業對標，易（yì）於開展工藝改善。
3.對（duì）標提升方（fāng）向
優裝備通過采集當期典型客（kè）戶交貨周（zhōu）期，得出從合同訂單簽訂到產品包裝（zhuāng）入庫、發貨到客戶的整個整機供貨周期約（yuē）為 90 天，以此為依（yī）據設立改善目標。
改善目標 : 產品交貨期由 90 天縮短到 60 天、達到與標杆對象相同的水平，改善該關鍵指標將有助於提升公司主導產品核心（xīn）競爭力。
二、製（zhì）定方案並實施改善
通過集思廣益，頭腦風暴並結合標杆企業做法，優裝備收集產生解（jiě）決思路、製定了具體的工藝方案並實施了工藝改善、全麵提升了產品交付能力。
1.收集（jí）數據確定關鍵因素
通過網絡、樣本、典型（xíng）客戶供貨周期（qī）采集等多維（wéi）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（jiāo）貨期 Y=Y1（主要外購件貨期）+Y2（機加大件及關鍵（jiàn）件貨期）+Y3（裝配周期）+ 其他（見表（biǎo） 1）。
2.分析差距查找裝配工藝可能因子
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（kě）能影響交貨周期的可能因子。
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 2。
可見，完（wán）成導軌絲杠外購件貨期（qī）、機加大件貨期等 7 大因子改善即可完（wán）成 83% 以上的改善任務。
3.製定改善方案並實施工藝改進
針對以上 7 大項目進行快速改（gǎi）善措施判斷，確定出刮研（yán）麵（miàn）過（guò）大、員工對新產品裝配（pèi）不熟練、裝（zhuāng）配作業指（zhǐ）導書不完善等三項適合實（shí）施快速改（gǎi）善，並製定了快速改善措施計劃（huá）（見表 3）。
（1）製定（dìng）快速改善措施
①針對刮研量大刮研時間長，設（shè）立改進措施為（wéi） : 設計更改圖紙，減少（shǎo）刮研麵（miàn）積 ; 控製零件尺寸鏈誤差;利用現場設備提高刮研效率。
②針對員工對新產品裝配不熟練，設立改進（jìn）措施 : 為對車間員工加強標準作業培訓 ; 組織開展員工裝配技能大賽。
③針對裝配作業指導書不完善，設立改（gǎi）進措施為 : 優化裝配作業指導書（shū），使用平尺檢（jiǎn）驗精度 ; 增加過程質量控製、增加裝配過程質量控（kòng）製點。
（2）製定具體改善實施
針對主要外購件貨期（qī）、機加大件及關（guān）鍵件貨期、裝（zhuāng）配周期製定具體改善措施如表 4。
①針對訂貨周期長物料情況，根據合同情況及年度生產大綱（gāng）製定滾動的安全庫存 ; 掌握外購件當前的采購周期（qī），綜合考慮訂貨節點 ; 對訂貨周期（qī）長物料及特配（pèi）物料形成滾（gǔn）動采購計劃（huá），采取提前備貨及供應商備貨 ; 製定供應商（shāng）考核製度，選擇最優供應商，采
用一主一次，有計劃拓展（zhǎn）供應鏈維度，儲備（bèi）製造潛力。
②針對機加大件（jiàn）及關鍵件貨期問題，根據生產大綱對機加大件進行排查，建立內外部安全庫存預警機製，統籌內配及外協機加（jiā）件成套率（lǜ） ; 對於機加關鍵零件供應商加工工藝定期檢（jiǎn）查，優化機加關鍵零件加工（gōng）工藝，保證加工件質（zhì）量與效率。
③針對裝配周期問題，通過準確測時規範（fàn）各序作業內容，平衡序間作業能力 , 形成（chéng）流式線生產 ; 通過優化（huà）設（shè）計結構，縮短裝（zhuāng）配時間 ; 通（tōng）過優（yōu）化工藝方法，補增量產所需工裝工具，提升裝配效率，縮短裝配時（shí）間。
三、項目成（chéng）果
《提高 T5 臥式數控車床（chuáng）交付能力》項目，著眼於縮短產品交貨期，提（tí）升產（chǎn）品交付能力問題，組（zǔ）建 T5 產品標杆團隊，運用標杆管理（lǐ） “八步法”，從源頭上解決物料齊套性差和裝配（pèi）周期長等難題，取得（dé）卓（zhuó）越成果。
1.硬性（xìng）收益
縮短機床交貨期（qī），減少運營成本（běn） ; 解決新（xīn）產品響應（yīng）市場速度慢、交付周期（qī）長問題。
2.潛在收益
通過項目的實施，優化了機床作業標（biāo）準，提升產品一致性，提升產品競爭力 ; 提升團（tuán）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（tí）高機床製造質量。、數字增量法等，而利用Nurbs樣條曲線進行插補（bǔ）因為其效率高、精度好而得到了高端數控機床的（de）青睞。
（四）刀的姿態不對（duì）無（wú）法加工？五坐標聯動分分鍾搞定
加工複雜（zá）曲麵不光要理（lǐ）論上可以加（jiā）工，還（hái）需要（yào）考慮刀具和被加工的表麵之間的相對位置關係。
一（yī）方麵如果刀具的姿態不合適會導致加工的表麵質量低下；另一方麵刀具還會和加工好的零件結（jié）構互（hù）相幹涉，不調整刀具的相（xiàng）對姿態根本沒有辦法加工。這就需要（yào）賦予數控機床更多的運動自由度，使之更為（wéi）靈巧。
由於我們所處的三（sān）維空間的（de）相對運動隻包含六個自由度（3個平動自由度以及3個轉動自由度（dù）），五坐標聯動就是使數控機床在（zài）具有空間上（shàng）x、y、z三個方向的平動自由度外，又增加了兩個方向的轉動的自由度，再加上刀具本身（shēn）的用於切削的轉動自由度，這樣刀具和（hé）工件之間的相對運動就（jiù）有了全部的（de）六個自由度，使得刀具和工件之間可以呈現任意的相對位置和（hé）相對姿態。
（五）國產數控係統：逐漸邁向高端市場
中國是當今世（shì）界機床製造大國，數控係統在性能（néng）、功能和成套化應（yīng）用方麵均取得了長足進步。
其中，低檔數控係統幾乎完全取代了進口，中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（dòng）功能，並在六軸數控砂帶磨床（chuáng）、五軸葉片銑（xǐ）床和車（chē）銑複合（hé）機床等設備上得到了示範應用。
此外，中國企業針對零件（如手機殼）的大批量、表麵光潔度高等（děng）特點，各自開發了多款專用係統和小型高速加工中心，大大降低了生產成本，該市場現已（yǐ）基（jī）本被國產係統和主機占領。
不過，還是應該看到，國際上的（de）數控係統已經有很多成熟的高端產品（pǐn），與世界機床強（qiáng）國（guó）相比，中（zhōng）國的機床（chuáng）產品在全球機床市場的競爭力差（chà）距（jù）依然（rán）很大
客服1