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2024年中國(guó)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀分析 行業(yè)研發(fā)熱度較高【組圖】

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20 童錫來(lái) ? 2024-12-06 17:00:08  來(lái)源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院 E71992G2

行業(yè)主要上市公司:華中數(shù)控(300161)、科德數(shù)控(688305)、秦川機(jī)床(000837)、維宏股份(300508)、金橙子(688291)、埃斯頓(002747)等

本文核心數(shù)據(jù):專利數(shù)量;專利申請(qǐng)人排名

1、中國(guó)數(shù)控系統(tǒng)工作原理

數(shù)控系統(tǒng)核心為控制器、驅(qū)動(dòng)器,控制器負(fù)責(zé)多軸聯(lián)動(dòng)實(shí)時(shí)性與同步性,驅(qū)動(dòng)器主要做運(yùn)動(dòng)插補(bǔ)跟編碼器閉環(huán)反饋調(diào)整。下圖為閉環(huán)控制(含編碼器,可對(duì)電機(jī)實(shí)時(shí)工作狀態(tài)做反饋調(diào)整)數(shù)控系統(tǒng)工作原理。

圖表1:中國(guó)數(shù)控系統(tǒng)工作原理圖解

2、中國(guó)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)關(guān)鍵/新興技術(shù)分析

——多軸聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)

數(shù)控加工技術(shù)作為現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的基礎(chǔ),使得機(jī)械制造過(guò)程發(fā)生了顯著的變化。現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比,無(wú)論在加工工藝,加工過(guò)程控制,還是加工設(shè)備與工藝裝備等諸多方面均有顯著不同。我們熟悉的數(shù)控機(jī)床有XYZ三個(gè)直線坐標(biāo)軸,多軸指在一臺(tái)機(jī)床上至少具備第4軸。通常所說(shuō)的多軸數(shù)控加工是指4軸以上的數(shù)控加工,其中具有代表性的是5軸數(shù)控加工。

多軸數(shù)控加工能同時(shí)控制4個(gè)以上坐標(biāo)軸的聯(lián)動(dòng),將數(shù)控銑、數(shù)控鏜、數(shù)控鉆等功能組合在一起,工件在一次裝夾后,可以對(duì)加工面進(jìn)行銑、鏜、鉆等多工序加工,有效地避免了由于多次安裝造成的定位誤差,能縮短生產(chǎn)周期,提高加工精度。隨著模具制造技術(shù)的迅速發(fā)展,對(duì)加工中心的加工能力和加工效率提出了更高的要求,因此多軸數(shù)控加工技術(shù)得到了空前的發(fā)展。

圖表2:多軸聯(lián)動(dòng)控制主要技術(shù)分析

——人工智能技術(shù)

數(shù)控系統(tǒng)與人工智能技術(shù)融合應(yīng)用的過(guò)程,也是數(shù)控機(jī)床向智能化發(fā)展的過(guò)程。智能機(jī)床涉及一系列基礎(chǔ)支撐技術(shù),除了傳統(tǒng)的先進(jìn)制造技術(shù),新一代人工智能技術(shù)為制造賦能,成為智能機(jī)床的推進(jìn)器,其中大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)和知識(shí)圖譜成為新一代人工智能發(fā)展的核心推動(dòng)力。以知識(shí)圖譜為代表的知識(shí)工程,側(cè)重于解決影響因素較多,但機(jī)理相對(duì)簡(jiǎn)單的問(wèn)題;以深度學(xué)習(xí)為代表的機(jī)器學(xué)習(xí),側(cè)重于解決影響因素較少,但計(jì)算高度復(fù)雜的問(wèn)題。從控制閉環(huán)角度出發(fā),機(jī)床智能化圍繞著適時(shí)感知、分析識(shí)別、智慧決策、精準(zhǔn)執(zhí)行和學(xué)習(xí)提升這五個(gè)關(guān)鍵技術(shù),目標(biāo)是使機(jī)床能夠自主、高質(zhì)量、高效益及綠色地進(jìn)行加工制造。

 圖表3:中國(guó)數(shù)控系統(tǒng)與人工智能技術(shù)融合應(yīng)用

3、中國(guó)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)專利情況

——近年來(lái)專利申請(qǐng)數(shù)量逐年增長(zhǎng)

2014-2024年,我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)專利申請(qǐng)數(shù)總體逐年增長(zhǎng),其中2023年數(shù)控系統(tǒng)專利申請(qǐng)數(shù)量達(dá)554項(xiàng),為十年來(lái)最高。2024年1至11月,我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)專利申請(qǐng)數(shù)回落至397項(xiàng)。

圖表4:2014-2024年中國(guó)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)專利申請(qǐng)(單位:項(xiàng))

——維宏智能專利申請(qǐng)數(shù)量排名第一

我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)前十大專利申請(qǐng)人分別是上海維宏電子科技股份有限公司、華中科技大學(xué)、沈陽(yáng)中科數(shù)控技術(shù)股份有限公司、上海維宏智能技術(shù)有限公司、深圳市大族智能控制科技有限公司、大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司、武漢華中數(shù)控股份有限公司、大連理工大學(xué)、發(fā)那科株式會(huì)社、中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算機(jī)研究所有限公司。

圖表5:截至2024年中國(guó)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)熱門申請(qǐng)人(單位:項(xiàng))

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2025-2030年中國(guó)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告
2025-2030年中國(guó)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告

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作者 童錫來(lái)
產(chǎn)業(yè)研究員、分析師
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