开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告.doc

开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 开放式数控机床软件平台研发及应用开放式数控机床软件平台研发及应用 项目可行性研究报告项目可行性研究报告 开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 目目 录录 一 一 总论总论 1 一 项目的主要内容及技术原理简述 1 1 数控机床软件开发平台 1 1 1 软件平台体系结构 1 1 2 操作系统 2 2 应用软件包 3 二 项目的目的和意义 3 三 相关技术领域国内外发展现状 趋势 3 四 项目申请单位 主要合作申请单位及项目主要负责人的基本情况 5 五 有关本项目的现有工作基础和支撑条件 5 二 二 项目实施方案项目实施方案 6 一 项目达到的目标及考核的主要技术经济指标 6 二 项目的主要研究 开发 内容 6 三 试验 开发 规模及地点 7 四 主要技术关键及创新点 7 1 主要技术关键 7 1 1 在 Windows NT 下扩展的实时操作系统 7 1 2 应用程序接口 API 7 1 3 基本控制算法和软件 7 1 4 先进控制算法及软件 8 1 5 智能加工参数选择及优化软件 8 1 6 仿真与虚拟现实技术 8 1 7 扫描数字化仿形加工软件 8 2 技术创新点 8 五 实施方案 含技术路线 工艺流程及技术关键的解决方案 9 1 开放式 CNC 系统体系结构的开发研究 9 2 建立数控系统软件开发仿真平台 9 3 数控系统软件开发 9 4 工艺流程 10 六 技术风险分析 10 七 分年度的工作内容 目标 10 八 申请单位 合作申请单位及主要人员的分工 11 九 组织及管理的运行机制 11 三 三 市场分析市场分析 12 一 市场预测 含同类项目的国内外市场情况 12 1 国际市场 14 2 国内市场 14 二 本项目的市场竞争优势 风险及市场策略 15 四 四 经费预算及筹措方案经费预算及筹措方案 16 开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 一 经费预算 总投资 16 二 新增投资 16 三 筹措方案及相关证明 16 四 申请经费的主要用途 16 五 分年度用款计划 含申请经费 16 五 五 技术经济可行性的综合评价技术经济可行性的综合评价 18 开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 1 一 一 总论总论 一 一 项目的主要内容及技术原理简述项目的主要内容及技术原理简述 本项目的重点是开发 软数控 SOFT CNC 开放式数控软件 在开 放式数控系统中 在 PC 机硬件平台下 除了标准 I O D A A D 网络卡等 外不加任何运动控制卡 所有控制由数控软件完成 开放式数控系统有许多优 点 由于采用了通用计算机 则系统的软硬件资源相当丰富 通用的 CAD CAM 软件 网络接口等均可使用 使系统具有良好的扩充性 可移植性 特别适合 CIMS 环境 它是数控系统的发展方向 在全开放式的 PC 数控系统 上可开发各种数控软件 本项目的核心内容包括两部分 数控机床软件开发 平台 软件包 1 数控机床软件开发平台数控机床软件开发平台 数控机床软件开发平台由 Micfosoft Windows NT 实时操作系统 Real time extensions 构成 1 1 软件平台体系结构软件平台体系结构 数控软件平台体系结构图 开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 2 1 2 操作系统操作系统 操作系统必须满足以下两个条件 A 环境应是开放的 即能方便地集成商品化的各类工具和应用软件 B 能满足实时控制的要求 满足第一个条件的最佳选择是使用 Microsoft Windows 操作系统 Windows 环境已成为今天 事实 上的标准 许多商品化的控制硬件和软件都 支持它 不过 Windows NT 操作系统仅能支持 软实时 控制要求 而不能满 足 硬实时 控制要求 如机床实时控制 因此操作系统拟采用在 Windows NT 下扩展的实时操作系统 操作系统的框图见下图 标准WINDOWS NT HAL WIN32 应用 实时应用 WIN32 子系统 实时调度 实时应用程序接口 中断请求和定时 硬件访问 WINDOWS NT 实时操作系统 操作系统结构图 Windows NT 下扩展的实时操作系统国外已有成熟的产品 我校也正在研 制 开放式数控系统的一个重要方向是保证各种功能模块即插即用 plug and play 因此 应用程序接口 API 定义和开发是非常关键也是非常重要的 应用 程序接口必须保证应用模块的可移植性 环境开放和通用应用程序接口保证了 开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 3 系统的开放性 对 Windows NT 的应用程序接口可采用标准 NT 应用接口 对 实时操作系统化应用接口 应定义和开发的通用应用程序接口 2 应用软件包应用软件包 根据应用程序接口的定义 开发相应功能模块 如 伺服控制 运动控制 轴控制 逻辑控制 智能控制 伺服控制接口 用户接口 网络接口 基于 CAM 编程 加工仿真 智能加工参数选择及优化等 这些功能模块应达到 A 可移植 PORTABLE 模块能在不同的机型上运行 B 可扩展 EXTENDABLE 模块的功能扩展 C 可替换 EXCHANGEABLE 可用相近功能的模块替换 D 可伸缩 SCALABLE 同一模块在不同的应用环境下能形成不同的应 用实例 E 可交流 INTEROPERABLE 不同模块可相互通讯 二 二 项目的目的和意义项目的目的和意义 本项目研制 生产基于 PC 机的开放式数控平台软件 研究开放式数控系 统的体系机构 研究在线测量与加工技术 研究在网络分布计算环境下 数控 系统软件的结构 复用 构造方法等技术内容 项目产品包括 数控机软件 开发平台 开放式智能数控软件 扫描数字化仿形软件等三部分 本项目的实施 旨在建立数控机床软件开发平台和软件包 提高软件开发 效率 缩短开发周期 开发出具有自主版权 并在技术上达到世界先进水平的 开放式智能数控软件 填补国内在数控技术 尤其是数控软件领域的空白 满 足国内用户的需求 打破国外数控厂家在我国市场上的垄断地位 本项目的实 施将有效推动我国数控行业技术进步 带动我省相关产业发展 具有巨大的社 会和经济意义 开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 4 三 三 相关技术领域国内外发展现状 趋势相关技术领域国内外发展现状 趋势 数控系统经过近三十年的发展 只是发展到了 1974 年采用微处理器以后 才从根本上解决了可靠性低 价格昂贵 应用不方便等关键问题 开放式智能数控系统除了标准 I O D A A D 网络卡等外不加任何运 动控制卡 所有控制由软件完成 特别适合 CIMS 环境 它是数控系统的发展 方向 因它不要求特殊硬件 只需要 PC 机 标准接口卡 伺服系统 强有力 的数控软件及机床本身需要的一些辅助控制装置 可在全开放式的 PC 数控系 统上开发各种数控软件 制造业是一个国家的基础工业和支柱产业 也是国民经济的主要来源 而 机加行业又是制造业的基础 机加行业的发展水平直接影响一个国家的经济发 展和技术进步 随着电子信息技术的发展 世界各国的制造业也发生了很大的 变化 今天的机加行业也不再是传统的模式 特别在发达的工业化国家 机加 行业已步入信息化的时代 加工机床是数控机床和柔性加工单元 FMC 制 造业向柔性制造系统 FMS 工厂自动化 FA 和计算机集成制造系统 CIMS 的方向发展 计算机数字控制 CNC Computer Numeric Control 技术逐步融合了 CAD CAM 的研究成果 具有自动完成数控编程和强大的图形处理与加工仿真 功能 具有对加工过程进行实时监测和故障诊断的能力 计算机数字控制系统 的精密化和自动化水平较高 目前西方国家禁止高档数控系统出口到我国 而我国的高精度数控系统仍 然依赖进口 由于数控产业潜力巨大 只有自主研究开发 生产高档数控系统 才能打破西方国家的禁运 数控技术是 21 世纪的加工制造技术 21 世纪科学技术将促进柔性化自动 加工生产线的建立及发展 数控加工将更加普及 我国政府已把数控系统列为 国家重点支持的高新技术产业 明令规定今后在企业的技术改造中不得采购旧 型号的普通机床 而应以新型的数控系统来代替 数控加工将打破用于精密加 工及小批量生产的界限 而将进入普通加工及大量生产的行业 开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 5 数控系统软件的开发是数控系统的开发和发展的基础 从一定角度讲数控 系统的开发就是数控系统软件的开发 四 四 项目申请单位 主要合作申请单位及项目主要负责人的项目申请单位 主要合作申请单位及项目主要负责人的 基本情况基本情况 项目申请单位华东交通大学机电学院现有 机械制造及其自动化 载运工 具应用工程 两个硕士点 机械制造及其自动化 材料成型与控制工程 测控 技术与仪器 工业工程 四个本科专业 七个本科专业方向 物流管理 计算 机辅助机械设计两个专科专业和 机械电子工程 模具 CAD CAM 两个高职专 业 学院承担了 863 CIMS 科技攻关课题 铁道部及南昌铁路局科研项目累计 达 30 余项 部分项目的研究属国内首创 获国家科技进步一等奖一项 铁道部 科技进步一等奖一项 江西省科技进步二等奖一项 三等奖两项 获江西省软 科技成果二等奖一项 获江西省优秀教学成果二等奖一项 三等奖两项 五 五 有关本项目的现有工作基础和支撑条件有关本项目的现有工作基础和支撑条件 本项目于 2005 年立项开发 目前处于研究开发阶段 已完成如下工作 研 发阶段经过了较长的市场调研 进行了需求分析 业务模型抽象等工作 正在 进行系统总体设计工作 技术和人才是项目顺利实施的基础保障 本项目所需设备 数控机床及相 关开发用工具 2005 年下半年将到位 新建实验中心大楼配备的各项设施为项目 的研发提供了良好的软件和硬件环境 开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 6 二 二 项目实施方案项目实施方案 一 一 项目达到的目标及考核的主要技术经济指标项目达到的目标及考核的主要技术经济指标 本项目由华东交大独立研发 无知识产权纠纷 同时我们将在项目研发的 基础上发表相关技术论文 1 2 篇 考核指标包括项目产品及其主要性能参数 项目成果包括如下三种产品 1 数控机软件开发平台 利用此平台实现各种数控应用软件包的开发 2 开放式智能数控软件 利用该软件实现工业 PC 机对机床的控制 主 要性能参数有 控制轴数 包括 2 轴 4 轴 6 轴和 8 轴等 系统分辨率 包括 0 01mm 0 001mm 0 0001mm 等 插补功能 包括 2 轴 21 2 轴 3 轴 4 轴等 3 扫描数字化仿形软件 对加工对象进行扫描仿形 主要性能参数有 扫描速度为 600mm 分钟 扫描精度 0 01mm 数字化压缩能力 包括二维 直线 圆弧 和三维 圆锥曲面 二 二 项目的主要研究 开发 内容项目的主要研究 开发 内容 本项目研发 软数控 SOFT CNC 开放式数控软件 在全开放式的 PC 数控系统上可开发各种数控软件 本项目的核心内容包括两部分 数控机 床软件开发平台 软件包 产品包括数控机软件开发平台 开放式智能数控 软件和扫描数字化仿形软件 开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 7 三 三 试验 开发 规模及地点试验 开发 规模及地点 项目研发地点位于华东交大机电学院及机电实验中心 四 四 主要技术关键及创新点主要技术关键及创新点 1 主要技术关键主要技术关键 项目将深入研究如下关键技术与重点内容 1 1 在在 Windows NT 下扩展的实时操作系统下扩展的实时操作系统 许多商品化的控制硬件和软件都支持 Windows 环境 不过 Windows NT 操 作系统仅能支持 软实时 控制要求 而不能满足 硬实时 控制要求 如机 床实时控制 因此操作系统拟采用在 Windows NT 下扩展的实时操作系统 实 时操作系统是软件平台的关键 我校已开发了嵌入式操作系统 将在此基础上 能进一步开发 Windows NT 下扩展的实时操作系统 1 2 应用程序接口 应用程序接口 API 开放式数控系统的一个重要方向是保证各种功能模块即插即用 plug and play 因此 应用程序接口 API 定义和开发是非常关键也是非常重要的 应用 程序接口必须保证应用模块的可移植性 环境开放和通用应用程序接口保证了 系统的开放性 对 Windows NT 的应用程序接口可采用标准 NT 应用接口 对 实时操作系统化应用接口 定义和开发的通用应用程序接口 这是我们将重点 研究和开发的内容 1 3 基本控制算法和软件基本控制算法和软件 伺服控制是数控系统的核心 在 软数控 SOFT CNC 环境下开发能满 足高速 高精度 多轴伺服控制要求的算法和软件 插补算法是保证多轴联动 加工的基础 开发线性插补 园弧插补及万能插补 开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 8 1 4 先进控制算法及软件先进控制算法及软件 为提高控制精度 开发一些先进控制方法 如智能控制 IC 自适应控制 AC 前馈控制 FFC 预报控制 GPC 交叉耦合控制 CCC 等 这 些方法各有利弊 应根据不同的加工要求采用不同的控制方法 完成这些方法 的软件模块可构成一个控制软件库 在加工时 根据实际需要进行调用和组合 选用不同的控制方法的关键是控制精度和运算时间 这是我们将重点研究和开 发的内容 1 5 智能加工参数选择及优化软件智能加工参数选择及优化软件 将要加工的零件划分不同的加工特性 根据机床 材料 加工要求 基于 专家系统 智能数据库 参数复用技术 Reuse Case based Reasoning 选择 优化的加工参数 在这方面我们已作了大量的研究和开发工作 并取得了一些 成果 1 6 仿真与虚拟现实技术仿真与虚拟现实技术 建立数字化的产品信息模型和制造资源模型 对制造活动中有关设备 材 料 工具 刀具 夹具 量具 及模具的名称 编号 技术规格 加工能力 制造精度等进行统一描述 虚拟产品制造环境和加工过程 实现加工仿真 1 7 扫描数字化仿形加工软件扫描数字化仿形加工软件 利用接触触发式扫描探头开发数控扫描数字化系统软件 实现模具的仿形 加工 这是我们正在从事的工作 2 技术创新点技术创新点 项目综合研发数控机床软件开发平台及软件包 在国内尚属首创 技术 处于国内领先水平 在国内首次使用了 CNC 和 PC 融合技术 使这种新型的 CNC 系统兼具 开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 9 传统 CNC 和现代 PC 的双方面优势 实现了数控系统的网络化 智能化功能 融合了自主开发的控制算法和优化软件 五 五 实施方案 含技术路线 工艺流程及技术关键的解决方实施方案 含技术路线 工艺流程及技术关键的解决方 案 案 1 开放式开放式 CNC 系统体系结构的开发研究系统体系结构的开发研究 新一代 CNC 利用 PC 硬件平台形成网络化 必须适合各种交流伺服驱动系 统 具有良好的人机界面环境 同时要求较佳的性能价格比 在开发体系结构 方面需要符合国际潮流 2 建立数控系统软件开发仿真平台建立数控系统软件开发仿真平台 开发在显示器上仿真机床运动真实情况 对运动情况 定位精度自动进行 仿真测量 自动分析结果的软件 提供数控软件开发平台 实现数控软件与仿 真系统的无缝连接 3 数控系统软件开发数控系统软件开发 曲面插补算法的研究和软件开发 自适应控制软件 系统自动检测 自动调整 达到最优化状态 自诊断系统 多轴联动 研究开发多轴联动控制软件 开发标准化 系列化的系统 参数化加工程序及工艺参数库开发 系统网络控制管理功能开发 人机接口软件 具有先进的图形输入接口 通用数控操作接口 用户 可按自身要求设置操作方式 开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 10 扫描数字化仿形加工 本项目主要产品是开放式智能数控软件 在开放式智能数控系统中除了标 准 I O D A 数据采集卡 网络卡等外不加任何运动控制卡 所有控制由数 控软件完成 开放式数控系统有许多优点 特别适合 CIMS 环境 它是数控系 统的发展方向 因它不要求特殊硬件 只需要 PC 机 标准接口卡 伺服系统 强有力的数控软件及机床本身需要的一些辅助控制装置 可在全开放式的 PC 数控系统上开发各种数控软件 4 工艺流程工艺流程 本项目产品主要为软件 开发工艺流程详见下图 六 六 技术风险分析技术风险分析 本项目涉及技术跨度广 难度大 通过我校扎实的技术力量基本可以解决 项目最大的风险在于缺乏资金 软件支持开发 环境确定 使用统调模块调试模块开发 网络环境 确定 软件模块 规划 软件加密软件生产 软件模块 化测试 软件产品 测试 基本模块 定型 软件产品 包装出厂 软件结构 框架定型 需求报告需求分析 开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 11 七 七 分年度的工作内容 目标分年度的工作内容 目标 2005 年度进行市场需求分析 系统分析 总体设计与部分软件程序编码 年度进行市场需求分析 系统分析 总体设计与部分软件程序编码 具体如下 具体如下 2006 1 相关设备购置与安装 2006 2 2006 4 需求分析 2006 5 2006 7 系统分析 2006 8 2006 10 总体设计 2006 11 2006 12 数控软件程序编码 2007 年度进行程序编码 测试 改进 推出初级版本并建立示范应用 具年度进行程序编码 测试 改进 推出初级版本并建立示范应用 具 体如下 体如下 2007 1 2007 6 数控软件程序编码 2007 7 2007 8 系统测试及改进 2007 9 推出产品初级版本 2007 10 2008 1 产品示范应用及系统调整 2008 2 推出产品高级版本 大规模市场推广应用 推出产品高级版本 大规模市场推广应用 八 八 申请单位 合作申请单位及主要人员的分工申请单位 合作申请单位及主要人员的分工 项目研发由华东交承担完成 南昌齿轮有限责任公司为合作单位 产品进 行产业化推广时 将与江西本地企业结成战略联盟 先试点应用再面向全国推 广 主要人员的分工 姓 名年龄职务职称所在单位在课题中的分工 45副教授华东交通大学机电学院主持 总体设计 59高 工江西省科学技术厅方案制定 40高 工南昌齿轮有限责任公司方案实施及验证 开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 12 40教 授华东交通大学机电学院主程序设计 28工程师江西迈捷科技有限公司建模 软件开 发 42高 工江西科龙实业发展有限公司系统测试及验证 九 九 组织及管理的运行机制组织及管理的运行机制 项目的组织实施方式将参照国内大型工程项目管理的通常惯例 同时本项 目尽量采用国际 国内已有的先进技术和经验 结合我国实际 鼓励创新 突 破关键技术 软件工程质量管理严格遵照 ISO9001 CMM 质量标准 项目实施 自始至终以实际应用为目标 面向产品开发方向发展 形成实用化系统 先典 型应用示范 再规模推广和产业化 开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 13 三 三 市场分析市场分析 一 一 市场预测 含同类项目的国内外市场情况 市场预测 含同类项目的国内外市场情况 制造业在众多国家 尤其是发达国家的经济发展中占有十分重要的地位 是国民经济最重要的支柱产业 美国制造业对国民生产总值的直接贡献始终大 于 20 拉动其他产业 30 拉高增长率 40 制造业执行研究开发的 70 拉动全国科技进步的 40 日本国民生产总值的 49 是由制造业提供的 我国 制造业在国民经济中也占有 40 的比例 一个没有强大制造能力的国家 永远 成不了经济强国 信息产业的发展是本世纪后半叶科学技术的重大成就 包括软件在内的信 息产业使制造业的技术进步产生了根本性的变革 随着当今现代电子信息技术 的飞速发展 先进制造技术已在许多方面不断取代传统制造技术 先进的制造 技术吸收了机械 电子 信息 材料 能源以及现代化管理等领域的新成果 新工艺 新材料 并将其综合应用于产品 设计 生产 制造 检测 管理和 售后服务的全过程 我国的制造技术经过 六五 以来的技术改造 与过去相 比虽然有了较大的进步 但是与发达国家相比仍有较大的差距 从设计技术来 说 工业发达国家使用计算机辅助设计技术的覆盖率超过 60 而我国却仅为 5 左右 从制造工艺来说 我国大部分企业仍采用落后的工艺设备进行生产 优质高效低耗的先进工艺普及程度不足 10 从制造过程来说 我国尚处于单 机自动化 刚性自动化阶段 已拥有的数控系统不足 2 柔韧制造系统仅在个 别企业使用 制造技术落后的重要原因在于对代表当今世界制造先进水平的数 控技术的研究 开发 应用以及产业化水平还很低 数控领域的软硬件关键技 术还把持在国外 尤其是西方少数发达国家手中 日本 FANUC 三棱公司 德国西门子 意大利 FIDIA 美国 AB 公司等国外企业的数控产品 在中国市场 上长期处于垄断地位 在世界数控市场上 美国仍占有主导地位 约占世界市 场的 60 长期以来我国数控产品尤其是高档数控系统及其关键的软硬件都依赖进口 开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 14 进口系统占国内市场需求量的比重从 2000 年 15 上升到 2001 年的 77 摘 自 中国制造 中国制造业所面临的困境与对策 西南财经大学 2001 年 5 月 西方发达国家一方面在我国市场上大量销售中低档的数控系统 并占据绝大部 分的市场份额 赚取了相当丰厚的利润 另一方面又非常严格地控制高档数控 系统的输出 如规定五座标以上的数控系统禁止销往中国等 严重的制约了我 国制造技术的发展和提高 国家为了扭转数控技术落后的局面 六五 以来 先后投入了大量的资金 人力和物力 通过走引进 消化 吸收国外先进技术 与自主开发 科技攻关 实现产业化相结合的道路 使我国数控技术取得了长 足的进步 现在有了自主版权的经济型 普及型 高级型数控软件及系统产品 并开始在制造业推广应用 但是 与发达国家相比差距并没有从根本上缩小 主要表现在 高档数控系统的软硬件关键技术还没有彻底解决 高级型数控系 统还没有实现真正意义上的产业化生产和销售 数控软件及系统的开发缺乏统 一的平台和规范的标准 数控厂家各行其事 缺乏沟通与合作 难以满足专业 化 产业化生产的需要 数控厂家普遍规模较小 力量分散 对关键技术的开 发能力不足 据国家有关部门不完全统计 我国目前有大大小小的数控生产厂 家 80 余家 年产销量小的几十套 上百套 大的千余套 远未达到经济批量 生产成本居高不下 盈利能力普遍较低 缺乏强劲的市场竞争力 数控专业厂 家与其服务对象 机床主机生产厂之间缺乏紧密的联系与合作 主机厂和制造 业用户对配套和使用国产数控系统信心不足 国产系统销路不畅 尚不具备品 牌效应 因此 从国产数控系统的发展来看 要实现产业化 国际化还需要一 段过程 还需要付出相当艰苦的努力 尽管如此 随着国家 科教兴国 战略的实施 我国数控技术的发展又将 迎来一次新的历史机遇 客观的讲 过去由于体制等多方面原因 我国在数控 技术的开发方面尚有许多潜在的优势没有得到很好的发挥 发达国家虽然目前 在技术上占有领先的优势 但是由于其受到科技开发人员工资高的影响 其技 术开发与生产成本是相当高的 从长远来看 这将会导致其产品成本逐渐上升 产品价格下降的空间不大 随着技术上的差距缩小 现有的技术领先优势也会 越来越小 相反 我国人力资源丰富 数控软件开发人才很多 劳动力成本较 低 只要采取有效的激励手段 把科技人员的积极性 创造性充分发挥出来 开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 15 科技就会形成强大的生产力 同时 当今数控技术正处于由封闭式向开放式转 化的时期 在这方面我国与国外的差距并不大 我们已经通过 六五 以来的 努力 在数控技术上取得了许多实质性的突破 为下一步关键技术的攻关打下 了坚实的基础 可以说 只要我们把握机遇 充分发挥潜在的优势迎头赶上是 完全能够做到的 本项目的实施 旨在建立我国数控机床软件开发平台和软件包 提高软件 开发效率 缩短开发周期 开发出具有自主版权 并在技术上达到世界先进水 平的开放式智能数控软件 填补国内在数控技术 尤其是数控软件领域的空白 满足国内用户的需求 打破国外数控厂家在我国市场上的垄断地位 实现数控 产品的产业化 国际化 参与国内外市场的竞争 树立国际知名品牌 1 国际市场国际市场 数控机床是国民经济重要的基础装备 它集现代化机械制造技术 计算机 技术 控制技术 液压气动技术 光电技术为一体 是具有高效率 高精度 高自动化和高柔性等特点的机械加工母机 它的发展直接关系到国家支柱产业 及基础产业实现现代化的进程 它的广泛应用对整个社会生产力的提高起着巨 大的推动作用 世界工业发达国家都把数控机床视为关系国家战略地位 工业 现代化和综合国力水平的基础产业 据国际权威机构预测 今后世界上所有金 属切削机床都可以实现数控化 数控机床的技术水平将以较高的速度发展 机 械加工正向工序复合化 智能化方向发展 未来工厂将广泛应用数控机床 柔 性制造单元和柔性加工生产线 最终实现计算机集成制造 CIMS 美国 CIMdata 公司最近发表的 数控软件及其相关的服务市场评估报告第 七版 表明 2002 2003 2004 年全球的 NC 软件及其相关的服务市场规模分 别估计为 6 4 亿美元 13 3 7 2 亿美元 12 5 和 8 2 亿美元 13 9 由于制造公司中已安装 CNC 机床的比例估计为 10 左右 因而今后 NC 软件仍 有很大的用武之地 当前 由于美国经济持续增长 欧洲经济转好 东南亚经 济复苏 国际数控机床的需求将会进一步扩大 对数控软件的需求也会随之增 加 开放式数控机床软件平台研发及应用项目可行性研究报告 16 2 国内市场国内市场 从国内的情况看 我国目前数控机床拥有量仅 3 万套 而未采用数控系统 的老机床却多达 314 万台套 数控占有率仅有 1 根据国家振兴机械工业的规 划和国家重点产业发展规划的分析 到 2006 年我国数控机床占有率要达到 3 也就是数控机床拥有量要达到 10 万台 这就要新增 6 7 万台数控机床 另据统计 目前我国数控机床年需求量大约为 15 000 台 其中 60 以上依靠进 口 约 9 000 台左右 到 2007 年预计数控机床的需求量为 20 000 30 000 台 并且市场需求呈多元化和多层次化 即从单一军工部门转到民用部门 从国有 大中型企业逐步扩大到中小企业 三资企业 乡镇企业 民营企业和个体企业 从单机转向加工单元 柔性加工生产线等 据海关统计 近几年我国每年进口 各类数控机床的总额高达 30 亿美元以上 数控机床和数控软件的年进口增长率 高达 40 这一方面说明我国国民经济持续 快速的发展 数控机床的市场需 求旺盛 前景看好 另一方面又可以看出发展中的我国数控机床制造业正承受 着巨大的冲击 不过随着我国数控机床质量的提高 以及政府政策扶持力度的加大 其市 场占有率将逐步上升 预计到 2002 年可达 50 约为 15 000 台 加上出口部 份 以每月 100 台估计约 1 200 台 总量可达 16 200 台左右 大量的数控机床 的需求实际上是数控系统和相应的数控应用软件的需求 二 二 本项目的市场竞争优势 风险及市场策略本项目的市场竞争优势 风险及市场策略 目前 国际上数控机床的几个生产大国中 美国的产量略有下降 而进口 却持续增加 欧洲由于经济转好 产量和需求都有所增加 日本 韩国 台湾 和东南