隨著國民經濟快速的發展，汽車、船舶、工程機械、航空航天等行業將為我國機床行業提供巨大的需求。預計到2015年，我國數控機床所需的數控系統需求將達到40萬臺套以上（不包含進口機床所配套數控系統），其中中高檔占比預計在60%左右，數控系統市場需求將超過92億元。

《高檔數控機床與基礎制造裝備》國家科技重大專項要求，到2020年，我國將實現高檔數控機床主要品種立足于國內：航空航天、船舶、汽車、發電設備制造所需要的高檔數控機床與基礎制造裝備80%實現國產化；國產中、高檔數控機床用的國產數控系統市場占有率達到60%以上；高檔數控系統市場占有率將從現在的1%提高到20%。

正是基于這些需求，中國機床工具工業協會副理事長、數控系統分會理事長陳吉紅表示，數控系統行業“十二五”努力的方向是：抓住行業發展的重要戰略機遇，以發展數控機床為主導、主機為龍頭、完善配套為基礎，重點突破數控系統和功能部件薄弱環節，加快高檔數控機床產業化。依托科技重大專項，堅持科技進步和自主創新。加強創新人才隊伍建設，提升企業核心競爭力，推動我國由機床工具生產大國向強國轉變。

數控系統的三種發展模式

長期以來，我國數控系統與數控機床的發展呈現“兩張皮”的現象比較突出。兩者沒有形成互相支持、互相促進和共同進步的局面，也沒有形成開發與應用產業聯盟和利益共同體的戰略合作關系，這不僅制約我國數控機床產業的發展和市場競爭力，更制約了我國數控系統行業的發展。

陳吉紅介紹說，目前，國際上發展數控系統產業有三種模式，每種模式各有優劣，西門子模式：系統廠專業生產各種規格的數控系統，提供各種標準型的功能模塊，為全世界的主機廠提供批量配套。這種模式的優點是：主機廠和系統廠發揮各自的優勢，有利于形成專業化、規模化生產。缺點是：系統廠和主機廠主要是買賣關系，雙方結合不夠緊密；主機廠為了保護自己的知識產權，不太愿意將這些特色技術提供給系統廠。

哈斯模式：主機廠獨立開發數控系統，并與其自產的數控機床配套銷售。這種模式的優點是：主機銷售帶動系統推廣；其缺點是：主機廠獨有品牌的數控系統很難被其他主機廠選用。

馬扎克模式：主機廠在系統廠提供開發平臺上，研發自主品牌的數控系統，并與所自產的數控機床配套銷售。這一模式既避免了“西門子模式”和“哈斯模式”可能出現的缺點，又發揚了其自身的優點。這使得主機廠所需要的特殊控制要求、加工工藝和使用特色要求可方便地融入到數控系統中；主機廠用較少的投入，形成了自己的特色技術、知識產權和數控系統產品；主機廠自主品牌的數控系統的推廣，還可以進一步強化主機廠的機床品牌，增加用戶對主機廠的忠誠度；降低主機廠采購數控系統的成本；同時帶動數控系統產業的發展。

“根據多年經驗分析，馬扎克模式是主機廠發展數控系統產業最適合的模式，數控系統廠和機床廠以資產為紐帶，建立戰略合作關系，實現主機廠、系統廠、用戶多方共贏。”陳吉紅舉例說，“十一五”期間，華中數控積極與大連機床、北一機床、武重集團、南通機床等重點機床企業建立戰略合作關系，大大促進了中高檔國產數控機床和數控系統發展。例如：華中數控與大連機床以資產為紐帶，建立戰略合作伙伴關系，在華中數控系統開放式平臺的基礎上，大連機床集成了用戶工藝，開發特色功能和界面，研制了“大連數控”品牌的數控系統。這使得大連機床的整機性價比得到提高，用戶得到了實惠，也改變了大連機床以往中、高檔機床全部配置國外系統的狀況。

為與主機全面配套奠定基礎

“十一五”期間，國家啟動實施《高檔數控及基礎制造裝備》國家科技重大專項，國產數控系統技術水平和可靠性都取得了顯著提升。陳吉紅說，數控系統的研制與開發在關鍵技術方面取得了明顯突破，已在國產機床上得到應用，為與主機全面配套奠定了基礎。

例如，“十一五”期間，華中數控研制的五軸聯動高檔數控系統填補國內空白，打破國外封鎖，300臺五軸系統在軍工等重點行業使用。基于“高檔數控裝置”、“國產CPU”、“全數字驅動及電機”三個重大專項課題研制而成的華中HNC-8型總線式高檔數控系統，采用開放式軟硬件體系結構及總線技術。目前，華中8型數控系統已與10類44臺重大專項高檔數控機床配套應用，主要技術指標已與國外高檔數控系統相當。

廣州數控研制的全數字高檔數控系統具有高速程序預處理、多通道多軸聯動控制、多通道及復合加工控制、等功能，系統基于工業以太網，具有自主知識產權的高速實時串行總線協議GSK-Link；支持EtherCAT、NCUC-Bus、GSK-Link三種協議的高速實時串行總線。

沈陽高精數控研制的高檔數控系統系統，為基于多處理器，支持8通道、8軸聯動、64軸控制，最小控制分辨率1納米，具有7200段/秒、2000段前瞻的高速處理功能，可與5軸聯動高速加工中心等數控機床配套應用。

大連光洋數控研制的總線數控系統，強大的多通道控制能力；優秀的五軸加工能力，支持多種五軸機床結構，支持斜面加工、定向退刀，支持3維刀具半徑補償；高速高精度控制。配合伺服驅動，可適配0.75-110KW交流同步伺服電機、交流異步主軸電機、力矩電機、直線電機；基于新一代光纖現場總線。

技術與市場差距

“十一五”期間，國產高檔數控系統技術有了突破，但和國外高檔數控系統相比，差距依然較大，一方面，技術方面的差距。首先，產品在功能上存在差距：功能還不夠完善，在實際應用中驗證還不全面，在高速、高精、多通道控制、雙軸同步控制等技術上不足；第二，產品的系列化不足：產品品種不齊、規格不足、成套性差、機電接口不一，影響配套。第三，產品的應用驗證不夠：產品生產完成后驗證考核數量、時間不夠，可靠性測試結果不能令人信服；第四，產業尚未起步：由以上等原因，導致產品的市場占有率偏低，用戶認可度不高。

另一方面，市場方面的差距。據工信部發布的《機床工具行業“十二五”發展規劃》顯示，“十一五”期間，數控系統發展滯后已成為制約行業發展的瓶頸。國產中檔數控系統國內市場占有率只有35%，而高檔數控系統95%以上依靠進口。

因此，為解決與國外高檔數控系統的差距，需要通過在數控系統的關鍵共性技術、應用技術上取得突破，以此帶動國產中高檔數控系統的生產。陳吉紅建議說，首先，以利益為紐帶，整合國內的技術和人力資源，集中國家的財力支持建立國產數控系統軟件、硬件和共性技術研發平臺。建立技術研發管理機制，建立軟件開發的質量管理體系（CMM）。

其次，加大在高檔數控系統、數字交流伺服驅動自主技術研發的支持力度。組織國內數控系統企業制訂下一代高檔數控系統標準體系結構的規范和協議，形成中國數控系統的國家標準，從戰略高度解決我國數控系統產業的發展瓶頸問題。

第三，加大力度支持數控系統產業化核心技術開發,如：數控系統的動態性能評測技術；數控系統可靠性測試與提升技術；數控系統、伺服驅動、伺服電機系列化產品開發；規模化生產工藝技術與質量控制技術。