高端装备制造领域都经历了哪些？(什么是智能制造装备)
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2024-10-23
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1. 高端装备制造领域都经历了哪些？，什么是智能制造装备？
智能制造装备是指具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备，它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。
重点推进高档数控机床与基础制造装备，自动化成套生产线，智能控制系统，精密和智能仪器仪表与试验设备，关键基础零部件、元器件及通用部件，智能专用装备的发展，实现生产过程自动化、智能化、精密化、绿色化，带动工业整体技术水平的提升。
2. 高精度机床的制造难度在哪里？
既然要了聊高精度机床的制造难度，那就要从机床的构成和核心部件，以及如何控制机床的精度方面，来聊聊不一样的干货。（咱们不聊硬件刮研，聊CNC算法）
首先要说，这是一个机床行业的综合文章。对于做过机床的朋友可能更深有体会。
1、当代的数控机床，尤其是高精度的数控机床构成：cnc是大脑，伺服是手臂，光栅和编码器是控制精度的传感器数控机床整体构成不要将数控机床想象得很深奥，深奥的是数控机床的代码和加工不同材料的时候，需要考虑的各种参数和工艺。真正的数控机床的结构，其实不复杂。
我们用FANUC的数控系统来做一个解释。
1、CNC控制单元（数值控制器部分）。数控系统相当于我们电脑的操作系统，在这上面有各种应用，以及厂商已经根据掌握的工艺编辑好的各种加工软件包。
我们可以类比为：windows系统就是cnc系统，windows中自带的office办公软件就是其中一种工艺应用软件。office在CNC中相当于车床加工的各类直线圆弧，动作等等。
2、PMC控制器。这其实就是运动控制器的大门类的一种。
所谓的运动控制器，类似于人类的小脑和中枢脊椎，你可以灵活运动全靠中枢神经的脊椎，大脑发出信号：看到前面有座山，我们要过去，那么小脑开始控制四肢运动，控制跑步中的四肢协调，不要顺拐，顺拐容易跌到。
3、伺服驱动单元和进给伺服电动机。主轴驱动单元和主轴电动机。伺服电机就是给机床提供动力的部分。所谓的伺服电机通俗的理解就是：一个普通的马达，加上了一个可以精确测量电机转多少弧度的编码器，驱动电机的是驱动器。也叫伺服放大器，这个东西说白了就是中枢神经。将数字信号变成电信号输出给电机。
4、机床强电柜控制信号的输入和输出单元。这就是外部信号的输入和信息输出，用来外接设备。相当于人的感官的中的一种。
例如刀库、交换工作台、上下料机械手等驱动轴信息的输入输出设备。
5、电脑磁盘机、存储卡、键盘专用信息存储设备。这个是数控系统的主机的存储设备。用来存储数据。
6、以太网、HSSB、RS-232等现场加工用的局域网。
这个通讯协议，就是机床内部的信息交换方式，类似于人体内部的神经是依靠酶来传递信息的。
整个机床的元器件组合就是如下的样子，这是fanuc的0i-TD数控机床，可以进行纳米插补的车床用纳米CNC。
0i-TD系列硬件构成为什么讨论：高精度机床要聊这几大件？虽然这是不少人都知道的，但具体原因，咱们接下来慢慢聊。
2、机床控制构成：是什么让机床可以很精密地切削，车铣，切割，误差精度的±0.001mm以内的？CNC的功能概况仔细看上面整个图：上面黑色的字体，都是展现在使用者面前的内容，属于应用层面的东西。
但是红色的字体，就是控制机床各个轴，最后合成一个复杂动作，机床的末端精度就是这些在控制。
先来简单介绍一下运控控制：当你伸手去接一个排球。需要哪些动作？
接排球动作最末端是两只手臂接到排球，但是全身所有的关节都要移动。这就是一个复合动作。那么控制这个复合动作的就是：
1、各个关节的快速移动，根据视觉判断球的位置，进行精确的位置控制，让手达到球的落点。（这叫闭环反馈的运动控制）
2、达到预定位置后，发现球因为风速或者外力的原因，偏移了，手快接不到了，或者说发现球的力度太大，这个姿势接不住球了，即使碰到球也容易脱手。那就要开始进行动力学的补偿和调整。【所谓的动力学轨迹补偿，就是身体所有部分都进行移动，不是单单的手再伸长一点，那样会重心不稳，摔倒】
这就是一个复杂的机床精度，在运动中最直白的说明：运动控制和动力学控制。
有体育老师说过，你看到球了不要只伸手，要全身移动去接球。这就是运动学和动力学的覆盖。
当然机械的动力学包含的内容不是动起来这个概念，包括了系统振动抑制，路径规划，力反馈控制等等，这里咱们不展开了说。
3、硬件方面控制机床精度的核心：编码器控制伺服精度，光栅尺检测直线精度。上面我们也说了，机床要运动，动力来自于电动机。那么电动机到底转了多少？带动行走的轴走了多少距离这就是直接决定了机床的精度。
伺服电机的控制模式电机的转速快慢，和转动多少角度（反馈在直线上面就是多少圈）决定了位置控制。这都是由编码器决定的。
编码器决定了机床原始精度的数据，也就是根据CNC大脑的数据指定，转动多少距离。所谓的编码器就是在电动机的后面，连通电动机的主轴上面，会有一个码盘。通过电磁或者是光电的形式，记录变化的数值。（目前最高可以记录23位数值）
绝对式编码器增量式脉冲编码器编码器的精度，已经比较精确了，但是由于工件安装误差，和元器件磨损，以及振动等情况，反馈到最后的末端的精度肯定不是这个精度。
那么就需要在末端直接进行一个测量：直接测量是将直线型检测装置（光栅尺）安装在移动部件上，用来直接测量工作台的直线位移，作为全闭环伺服系统的位置反馈信号，而构成位置闭环控制。其优点是准确性高、可靠性好，缺点是测量装置要和工作台行程等长，所以在大型数控机床上受到一定限制。
光栅尺这就是机床两种精度测试的办法：直接用光栅尺测量末端的运动数据，以及在驱动电机上面控制精度。
到这里就到了不少朋友想问的了：那么桁架，丝杆的精度都还没说，装配的精度都还没有讲，温度，磨损造成的误差都还没有说。
还有重复定位精度，绝对精度等等。
不急，咱们慢慢来说。
4、硬件地控制着绝对精度。我们假设一个机床，丝杆，导轨，光栅尺，电机，乃至刀具都加工的非常完美，精度都达到了±0.001mm，而且装配得也非常好。机床结构也是在地底没有震动的状态放了好几年，没有形变量的情况下，完全无尘空间装配好的。（看清楚啊，我们这是假设）
那是不是这个机床精度就是±0.001mm？是的，理论上确实是。
这个精度，大体上可以等同于，设备厂商说的：绝对精度。（看清楚，这是大体上，实际情况略有出入，但是可以作为参考理解）
这就是运动控制模式下的精度计算方法。以实际的硬件的精度为参考。（暂时不考虑补偿）
那么一个绝对精度的±0.001mm的机床，是不是一直使用中都是±0.001mm？
显然不是，还有上面的振动，温度，磨损，这些原因没有考虑。
那么如果使用超强度的钢铁是不是就没有磨损了呢？
所有的机床都有磨损，不管是国内还是国外的。是材料就一定有磨损，是材料就一定要温度，振动的影响。
这就要体现出：CNC中动力学算法，对于动作的补偿工艺了。
5、软件控制重复定位精度我们前面也说了：间接的测量，是电机转动的测量，这个不一定非常准，尤其是在加工的过程中有各种温度变化，磨损，振动等等。但是直接测量现场的工件情况，那肯定是很准确的。毕竟直接测量是不动的嘛！
但是光栅尺如果测量出，偏差了0.01mm，那么怎么办？
反馈给CNC系统，进行补偿0.01mm，但是很明显啊，主轴和其他伺服轴的精度控制即使增加0.01mm也不一定最后实际就是0.001mm。（这就好像，你明知道差一厘米，但是你自己的手感在一厘米以内已经没有距离的概念了）
那么动力学算法就可以从接触的力反馈和路径规划上面进行做补偿。±0.01mm太小，但是只要碰到工件，就一定有力量反馈，力量的控制可以进行其他方式的测量。
同时，考虑运动方式容易出现的误差（例如直角转弯的运动），可以考虑优化一下路径，采用倾斜或者圆弧的方式进行加工。是不是就更贴近一些了。
真正在高精密数控机床领域，全球各品牌差距最大的其实是算法上面的补偿。
算法的补偿是保证使用2年，3年，乃至10年机床都可以保持在一定精度范围内的主要原因。
即使考虑温度，磨损，振动等因素，最后还是要依靠算法来补偿。
这就是重复定位精度的价值所在。
6、那硬件难道就不影响精度了吗？硬件确实影响精度。我们讨论的是高精密机床，不是普通机床。
我们就拿当前常见的面铣的机床做例子。
不管是数控系统，还是伺服系统，包括光栅尺，都是买国外原厂的产品，都可以买到，暂时不说限制的事情。（暂时不考虑大行程的龙门铣床）。
即便是这样，还是没有几个国家能够制造出精度在±0.001mm的机床（国内北京精雕目前可以了）。
也就是说，硬件确实是基础条件，但是动力学控制的算法，其实才是高端精密机床的核心。
算法底层的逻辑是买不到的核心技术的，人家不卖啊！（最多付费给你用）
硬件可以不断地拓展，但是核心控制一直不突破，是绝对做不到稳定的高精度机床产品的。
这才是高精度机床制造的核心难点。
跟我们常说的导轨刮研，传感器精度，材料精度等等有关系，但他们确实都不是核心要素。
倘若是有心人，细细的看现在的数控系统的大厂，西门子，fanuc，大部分都在走强化软件的路线。硬件不在主力拓展（当然也没放弃硬件行业）。
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3. 为什么中国制造依然不是高端的代名词？
改革开放四十年来，我们中国实现了弯道超车，将制造业发扬光大，成为了世界工厂，但是中国制造的未来在哪里？在转型升级的阵痛当中，中国制造业的发展方向又在何方呢？
一、我国制造业升级的方向有哪些？
中国经济经过三十余年的发展取得了世界瞩目的成绩，但是在这个成绩的背后是中国制造高消耗、高污染、高劳动密集、低技术、低工业附加值的现状，这也是为什么在2008年世界金融危机之后，中国制造出现了一连串的转型阵痛，这也是为什么国家要在今年的中央经济工作会议上将中国经济由速度型增长向质量型增长转变的原因，中国速度变成中国质量，这不仅仅是一个口号，更是中国未来制造业转型的根本方向。那么，制造业转型有哪些方向可以做呢？
一是精密制造业。精密仪器制造，这是在工业制造领域少有的高附加值制造产业，更是以德国为代表的高精尖产业的基础，所以精密仪器制造无疑是中国制造业，尤其是传统制造业发展的一个方向。
二是高科技制造业产业。美国经历了世界经济转移之后，只有高科技制造业留在了美国，这些以互联网、生物制药为代表的产业门类对于中国转型来说有着非常重要的借鉴意义。
三是高精尖电子研发制造。这个产业门类不同于中国传统的电子元器件组装，而是从组装向微笑曲线的上下游延伸，从而实现真正的电子元器件中国创造。
四是装备制造。所谓装备制造业，就是以飞机、高铁、汽车等为代表的大型机械设备制造领域，这是中国制造业转型的一个重要方向。
二、目前我国制造业面临的机遇和挑战是什么？
先说挑战吧，中国制造业的挑战现阶段是有目共睹的：
一是人口红利的消退。对于大多数制造业企业来说，原先都高度依赖于对于廉价劳动力的供给，由于便宜的劳动力让中国有了极低的制造业成本，这个成本才是很多中国中低端企业生存的根本，然而中国的劳动力红利正在减退，很多地方出现了用工荒的状态，人口红利的问题是现在的重要问题。
二是生产成本的上升。在中国，原先我们高消耗的模式存在基础就是廉价的生产成本，一方面中国的原材料成本极低，很多的环境成本都被作为外部成本被忽视了，然而随着整个对于产业管理的提升，原材料的成本将会有着较为明显的上升，这必然成为了中国制造的重大挑战。另一方面，中国之前给企业的土地成本极低，然而随着土地成本的上升，企业除了向中西部转移之外，就必须要忍受成本的压力。
三是世界产业转移的挑战。之前中国承接世界产业转移凭借的是政策红利、人口红利、成本红利，而如今世界产业转移的趋势正在从中国转移到东南亚、南亚、非洲等成本更低的地方，给中国的订单正在减少。
四是产能过剩的挑战。中国具有非常完备的制造业体系，这个体系在全世界都是少有的优势，然而中国的产能在某种程度上是相对过剩的，这对中国企业带来了去产能和产业转型升级的双重压力。
挑战与机遇也是并存的，中国的机遇也是非常明显的：
一是中国进入了一个消费品质升级的阶段。原先中国人的消费集中于中低端消费，消费的需求点都是满足根本的生存需求，然而随着中国人经济水平的提升，中国人的消费需求正在向个性化、多元化、品质化需求转移，消费的升级为中国制造业企业带来了一个明显的发展基于。
二是一带一路的倡议提出。中国很多对外导向性企业之所以面临困境，很大程度上是2008年金融危机之后，西方传统进口国的订单大量减少，为此一带一路所带来的新兴市场无疑是制造业企业的重要机遇。
三是中国企业自身积累的机遇。中国很多企业通过前三十年的发展已经形成了较为雄厚的积累，这些积累为企业开启转型升级的道路提供了可能。
三、高端制造呈高速发展趋势，传统制造业强压下如何求变？
对于传统制造业来说，有一个非常显著的问题这就是路径依赖，中国制造业企业，尤其是东部沿海的外向型制造业企业长期依赖于“三来一补”的传统制造业模式，虽然赚到了不少的收益，但是也形成了严重的路径依赖，随着外部环境的改变，企业的路径依赖却并没有发生根本性的转变，对于传统制造业企业来说，求变的路径有以下几个方面：
一是向服务型制造业转移。全世界主要工业企业都曾经经历过一个自身服务化的过程，要将制造业的收入来源从原先单纯的产品向服务收入转变，通过多元化的服务，与消费者的根本性沟通，推出更加符合消费者需求的服务，通过个性化差异化产品+全生命周期服务替代原先的单纯制造。
二是向共享经济转型。这里的共享经济是共享制造，通过网络技术的发展，将不同区域的制造力资源进行整合，在更大范围内实现资源的有效配置和供给，减少重复的资源投入和浪费，将整个制造业的成本降低、效率提升。
三是向工业互联网转型。这是共享经济的一个进化阶段，通过工业互联网实现较大面积和范围内的生产资源互联网化，从而调动广泛的生产资源，实现跨区域、跨领域的产能优化和统筹，形成全区域甚至多区域的大生产网络制造体系。
四是物联网化。这可以说是工业互联网的进一步升级，通过物联网体系构建起一个万物互联的时代，从而进一步统筹生产与分配，实现整个产业的升级。
这些是传统制造业的自我革新的过程，一方面向高技术转型，另一方面向高资源利用效率转型。
4. 产业创新月活动涉及哪些产业领域？
涉及新材料、电子信息技术、生物医药、高端装备制造、新能源+节能环保等领域，并逐步延伸至国内各个重要产业领域。
5. 什么是高端制芯装备？
高端制芯装备包括射芯机、制芯单元、制芯中心、制芯生产线等。其中射芯机是一种砂型铸造中砂芯成型设备，也称制芯机，系制芯工序的核心主机。
制芯机是射芯机与壳芯机的统称，是采用热芯盒工艺制做覆膜砂壳芯的设备。它工作过程是填砂与紧实同时完成的，并立即在热的芯盒中硬化，减轻劳动强度、操作灵活轻便、容易掌握，采用电加热，温度可自动控制，工作地易保持清洁，为制芯过程的机械化、自动化创造条件。一个循环周期仅需十几秒至几十秒，便可生产出供浇铸用的砂芯。用射芯机制造的型芯尺寸精确，表面光洁。广泛应用于铸造机械业中。
6. 装备制造业是指哪些行业啊？
有金属制品业，通用设备制造业（原名普通机械制造业），专用设备制造业，交通运输制造业，电气机械及器材制造业，通信设备、计算机及其他电子设备制造业（原名电子及通信设备制造业），仪器仪表及文化、办公用机械制造业7大类。
但是GBT4754-2011出版后的装备制造业，我现在也在找归属，因为里边有很多的新分类，比如汽车制造业和铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业我不知道属不属于装备制造业？
7. 高端制造业股票有哪些分为几大类？
高端制造业从维度上来分：一般新材料，生物制药，先进的信息技术装备，高端装备制造，高端零部件制造都属于高端制造。而从时间上来看：30年前，集装箱就是高端制造，10-20年前则是工程机械，大型船舶，而5年前高铁，冶金成套装备算高端制造。那么现在，乃至今后的5-10年什么是高端制造呢? 首先是那些战略新兴产业（具体见十二五规划），高端替代，中高端制造转移，新兴产业以及一些节能减排产业。具体来说一般包含六大行业：1、航空航天2、高铁装备 3、海洋工程装备 4、节能环保装备 5、核电装备 6、精密制造航空航天包括：军机产业链、航空转包、通用航空：，军机产业链：再2020年前我国将研制成功四代战斗机，战略轰炸机和干线客机，其中发展重点是航空动力、航空电子、机载武器、航空机电、飞行控制、航空气动力、结构强度、复合材料等。航空转包方面： 在全球经济复苏、航空公司扩大机队规模及旧式飞机替代需求增长背景下，预测全球未来20年飞机需求总价值3.6万亿美元。 未来20年中国新飞机市场规模达到4800亿美元，公司计划在未来几年内将在华采购额提高至30亿美元。 未来20年飞机总需求价值3.2万亿美元，空中客车在华采购额5年复合增长率超过42%。 低空开放：它标志着通用航空装备及服务市场逐步启动。 航天高端制造：天基系统及其应用、卫星导航高铁装备虽然高铁大跃进式的建设步伐备受舆论争议，但开工没有回头箭，高铁铁路装备依然将迎景气十年，主要铁路装备需求达9575亿元。海洋工程装备由于油价上行趋势难改，海洋油气开发直接推动海工装备产业的繁荣，毕竟未来全球油气总储量44％源于深海，目前仅开发3%，深海油气开发将成趋势；全球海工有望迎来黄金时代； “十二五”规划新建5000万吨的产能，带动的海工程装备总投资将超过2500亿元，主要涉及浅海钻井平台更新需求和深海平台的新增。 2010-2015年，世界海洋钻井装置总需求量为83到116座,德国DVB预测，今后5年内均匀每年新造FPSO为5艘，预计未来五年海工装备市场规模将达到2465亿美元。 节能环保装备在国家政策鼓励下，技术设计型和节能装备型企业积极进入节能环保领域。这个行业已经被各券商的行业研究员分析烂了，就不多说了。核电装备 我国已在16个省市中初选核电厂址51个，可装机组244台，装机规模2.7亿千瓦，其中沿海1.5亿千瓦，内陆1.2亿千瓦。目前已建和在建约3500万千瓦，如果剩下这些项目全部建成，按一个5年周期建设3000万千瓦，还需要40年的时间；假设全部按三代技术AP1000建设，单位成本1.15万/千瓦，核岛+常规岛占45%的投资比重，则设备总投资达1.2万亿，年均300亿元。 核电装备分为三类：1、核岛设备： 堆芯、堆内构件、控制棒驱动机构、蒸汽发生器、主泵、稳压器、安注箱、硼注箱、主管道、压力容器等 2、 常规岛设备： 汽轮机、发电机、除氧器、凝汽器、汽水分离器、水泵、主变压器等 3、辅助系统： 维持电厂正常运行所需的系统，如余热导出系统、设备冷却水系统、净化水系统等；专设的安全设施系统，如安全注射系统、安全壳喷淋系统、安全壳冷却系统等；放射性废物处理系统 精密制造世界精密金属制造服务的消费从地区情况来看，亚洲是最大的消费地区，亚洲精密金属制造服务占世界总量的比例均超过50%； 随着中国大陆精密金属制造能力的增强及跨国公司降低成本的需要，中国大陆精密金属需求的增长很快
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1. 高端装备制造领域都经历了哪些？，什么是智能制造装备？
智能制造装备是指具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备，它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。
重点推进高档数控机床与基础制造装备，自动化成套生产线，智能控制系统，精密和智能仪器仪表与试验设备，关键基础零部件、元器件及通用部件，智能专用装备的发展，实现生产过程自动化、智能化、精密化、绿色化，带动工业整体技术水平的提升。
2. 高精度机床的制造难度在哪里？
既然要了聊高精度机床的制造难度，那就要从机床的构成和核心部件，以及如何控制机床的精度方面，来聊聊不一样的干货。（咱们不聊硬件刮研，聊CNC算法）
首先要说，这是一个机床行业的综合文章。对于做过机床的朋友可能更深有体会。
1、当代的数控机床，尤其是高精度的数控机床构成：cnc是大脑，伺服是手臂，光栅和编码器是控制精度的传感器数控机床整体构成不要将数控机床想象得很深奥，深奥的是数控机床的代码和加工不同材料的时候，需要考虑的各种参数和工艺。真正的数控机床的结构，其实不复杂。
我们用FANUC的数控系统来做一个解释。
1、CNC控制单元（数值控制器部分）。数控系统相当于我们电脑的操作系统，在这上面有各种应用，以及厂商已经根据掌握的工艺编辑好的各种加工软件包。
我们可以类比为：windows系统就是cnc系统，windows中自带的office办公软件就是其中一种工艺应用软件。office在CNC中相当于车床加工的各类直线圆弧，动作等等。
2、PMC控制器。这其实就是运动控制器的大门类的一种。
所谓的运动控制器，类似于人类的小脑和中枢脊椎，你可以灵活运动全靠中枢神经的脊椎，大脑发出信号：看到前面有座山，我们要过去，那么小脑开始控制四肢运动，控制跑步中的四肢协调，不要顺拐，顺拐容易跌到。
3、伺服驱动单元和进给伺服电动机。主轴驱动单元和主轴电动机。伺服电机就是给机床提供动力的部分。所谓的伺服电机通俗的理解就是：一个普通的马达，加上了一个可以精确测量电机转多少弧度的编码器，驱动电机的是驱动器。也叫伺服放大器，这个东西说白了就是中枢神经。将数字信号变成电信号输出给电机。
4、机床强电柜控制信号的输入和输出单元。这就是外部信号的输入和信息输出，用来外接设备。相当于人的感官的中的一种。
例如刀库、交换工作台、上下料机械手等驱动轴信息的输入输出设备。
5、电脑磁盘机、存储卡、键盘专用信息存储设备。这个是数控系统的主机的存储设备。用来存储数据。
6、以太网、HSSB、RS-232等现场加工用的局域网。
这个通讯协议，就是机床内部的信息交换方式，类似于人体内部的神经是依靠酶来传递信息的。
整个机床的元器件组合就是如下的样子，这是fanuc的0i-TD数控机床，可以进行纳米插补的车床用纳米CNC。
0i-TD系列硬件构成为什么讨论：高精度机床要聊这几大件？虽然这是不少人都知道的，但具体原因，咱们接下来慢慢聊。
2、机床控制构成：是什么让机床可以很精密地切削，车铣，切割，误差精度的±0.001mm以内的？CNC的功能概况仔细看上面整个图：上面黑色的字体，都是展现在使用者面前的内容，属于应用层面的东西。
但是红色的字体，就是控制机床各个轴，最后合成一个复杂动作，机床的末端精度就是这些在控制。
先来简单介绍一下运控控制：当你伸手去接一个排球。需要哪些动作？
接排球动作最末端是两只手臂接到排球，但是全身所有的关节都要移动。这就是一个复合动作。那么控制这个复合动作的就是：
1、各个关节的快速移动，根据视觉判断球的位置，进行精确的位置控制，让手达到球的落点。（这叫闭环反馈的运动控制）
2、达到预定位置后，发现球因为风速或者外力的原因，偏移了，手快接不到了，或者说发现球的力度太大，这个姿势接不住球了，即使碰到球也容易脱手。那就要开始进行动力学的补偿和调整。【所谓的动力学轨迹补偿，就是身体所有部分都进行移动，不是单单的手再伸长一点，那样会重心不稳，摔倒】
这就是一个复杂的机床精度，在运动中最直白的说明：运动控制和动力学控制。
有体育老师说过，你看到球了不要只伸手，要全身移动去接球。这就是运动学和动力学的覆盖。
当然机械的动力学包含的内容不是动起来这个概念，包括了系统振动抑制，路径规划，力反馈控制等等，这里咱们不展开了说。
3、硬件方面控制机床精度的核心：编码器控制伺服精度，光栅尺检测直线精度。上面我们也说了，机床要运动，动力来自于电动机。那么电动机到底转了多少？带动行走的轴走了多少距离这就是直接决定了机床的精度。
伺服电机的控制模式电机的转速快慢，和转动多少角度（反馈在直线上面就是多少圈）决定了位置控制。这都是由编码器决定的。
编码器决定了机床原始精度的数据，也就是根据CNC大脑的数据指定，转动多少距离。所谓的编码器就是在电动机的后面，连通电动机的主轴上面，会有一个码盘。通过电磁或者是光电的形式，记录变化的数值。（目前最高可以记录23位数值）
绝对式编码器增量式脉冲编码器编码器的精度，已经比较精确了，但是由于工件安装误差，和元器件磨损，以及振动等情况，反馈到最后的末端的精度肯定不是这个精度。
那么就需要在末端直接进行一个测量：直接测量是将直线型检测装置（光栅尺）安装在移动部件上，用来直接测量工作台的直线位移，作为全闭环伺服系统的位置反馈信号，而构成位置闭环控制。其优点是准确性高、可靠性好，缺点是测量装置要和工作台行程等长，所以在大型数控机床上受到一定限制。
光栅尺这就是机床两种精度测试的办法：直接用光栅尺测量末端的运动数据，以及在驱动电机上面控制精度。
到这里就到了不少朋友想问的了：那么桁架，丝杆的精度都还没说，装配的精度都还没有讲，温度，磨损造成的误差都还没有说。
还有重复定位精度，绝对精度等等。
不急，咱们慢慢来说。
4、硬件地控制着绝对精度。我们假设一个机床，丝杆，导轨，光栅尺，电机，乃至刀具都加工的非常完美，精度都达到了±0.001mm，而且装配得也非常好。机床结构也是在地底没有震动的状态放了好几年，没有形变量的情况下，完全无尘空间装配好的。（看清楚啊，我们这是假设）
那是不是这个机床精度就是±0.001mm？是的，理论上确实是。
这个精度，大体上可以等同于，设备厂商说的：绝对精度。（看清楚，这是大体上，实际情况略有出入，但是可以作为参考理解）
这就是运动控制模式下的精度计算方法。以实际的硬件的精度为参考。（暂时不考虑补偿）
那么一个绝对精度的±0.001mm的机床，是不是一直使用中都是±0.001mm？
显然不是，还有上面的振动，温度，磨损，这些原因没有考虑。
那么如果使用超强度的钢铁是不是就没有磨损了呢？
所有的机床都有磨损，不管是国内还是国外的。是材料就一定有磨损，是材料就一定要温度，振动的影响。
这就要体现出：CNC中动力学算法，对于动作的补偿工艺了。
5、软件控制重复定位精度我们前面也说了：间接的测量，是电机转动的测量，这个不一定非常准，尤其是在加工的过程中有各种温度变化，磨损，振动等等。但是直接测量现场的工件情况，那肯定是很准确的。毕竟直接测量是不动的嘛！
但是光栅尺如果测量出，偏差了0.01mm，那么怎么办？
反馈给CNC系统，进行补偿0.01mm，但是很明显啊，主轴和其他伺服轴的精度控制即使增加0.01mm也不一定最后实际就是0.001mm。（这就好像，你明知道差一厘米，但是你自己的手感在一厘米以内已经没有距离的概念了）
那么动力学算法就可以从接触的力反馈和路径规划上面进行做补偿。±0.01mm太小，但是只要碰到工件，就一定有力量反馈，力量的控制可以进行其他方式的测量。
同时，考虑运动方式容易出现的误差（例如直角转弯的运动），可以考虑优化一下路径，采用倾斜或者圆弧的方式进行加工。是不是就更贴近一些了。
真正在高精密数控机床领域，全球各品牌差距最大的其实是算法上面的补偿。
算法的补偿是保证使用2年，3年，乃至10年机床都可以保持在一定精度范围内的主要原因。
即使考虑温度，磨损，振动等因素，最后还是要依靠算法来补偿。
这就是重复定位精度的价值所在。
6、那硬件难道就不影响精度了吗？硬件确实影响精度。我们讨论的是高精密机床，不是普通机床。
我们就拿当前常见的面铣的机床做例子。
不管是数控系统，还是伺服系统，包括光栅尺，都是买国外原厂的产品，都可以买到，暂时不说限制的事情。（暂时不考虑大行程的龙门铣床）。
即便是这样，还是没有几个国家能够制造出精度在±0.001mm的机床（国内北京精雕目前可以了）。
也就是说，硬件确实是基础条件，但是动力学控制的算法，其实才是高端精密机床的核心。
算法底层的逻辑是买不到的核心技术的，人家不卖啊！（最多付费给你用）
硬件可以不断地拓展，但是核心控制一直不突破，是绝对做不到稳定的高精度机床产品的。
这才是高精度机床制造的核心难点。
跟我们常说的导轨刮研，传感器精度，材料精度等等有关系，但他们确实都不是核心要素。
倘若是有心人，细细的看现在的数控系统的大厂，西门子，fanuc，大部分都在走强化软件的路线。硬件不在主力拓展（当然也没放弃硬件行业）。
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3. 为什么中国制造依然不是高端的代名词？
改革开放四十年来，我们中国实现了弯道超车，将制造业发扬光大，成为了世界工厂，但是中国制造的未来在哪里？在转型升级的阵痛当中，中国制造业的发展方向又在何方呢？
一、我国制造业升级的方向有哪些？
中国经济经过三十余年的发展取得了世界瞩目的成绩，但是在这个成绩的背后是中国制造高消耗、高污染、高劳动密集、低技术、低工业附加值的现状，这也是为什么在2008年世界金融危机之后，中国制造出现了一连串的转型阵痛，这也是为什么国家要在今年的中央经济工作会议上将中国经济由速度型增长向质量型增长转变的原因，中国速度变成中国质量，这不仅仅是一个口号，更是中国未来制造业转型的根本方向。那么，制造业转型有哪些方向可以做呢？
一是精密制造业。精密仪器制造，这是在工业制造领域少有的高附加值制造产业，更是以德国为代表的高精尖产业的基础，所以精密仪器制造无疑是中国制造业，尤其是传统制造业发展的一个方向。
二是高科技制造业产业。美国经历了世界经济转移之后，只有高科技制造业留在了美国，这些以互联网、生物制药为代表的产业门类对于中国转型来说有着非常重要的借鉴意义。
三是高精尖电子研发制造。这个产业门类不同于中国传统的电子元器件组装，而是从组装向微笑曲线的上下游延伸，从而实现真正的电子元器件中国创造。
四是装备制造。所谓装备制造业，就是以飞机、高铁、汽车等为代表的大型机械设备制造领域，这是中国制造业转型的一个重要方向。
二、目前我国制造业面临的机遇和挑战是什么？
先说挑战吧，中国制造业的挑战现阶段是有目共睹的：
一是人口红利的消退。对于大多数制造业企业来说，原先都高度依赖于对于廉价劳动力的供给，由于便宜的劳动力让中国有了极低的制造业成本，这个成本才是很多中国中低端企业生存的根本，然而中国的劳动力红利正在减退，很多地方出现了用工荒的状态，人口红利的问题是现在的重要问题。
二是生产成本的上升。在中国，原先我们高消耗的模式存在基础就是廉价的生产成本，一方面中国的原材料成本极低，很多的环境成本都被作为外部成本被忽视了，然而随着整个对于产业管理的提升，原材料的成本将会有着较为明显的上升，这必然成为了中国制造的重大挑战。另一方面，中国之前给企业的土地成本极低，然而随着土地成本的上升，企业除了向中西部转移之外，就必须要忍受成本的压力。
三是世界产业转移的挑战。之前中国承接世界产业转移凭借的是政策红利、人口红利、成本红利，而如今世界产业转移的趋势正在从中国转移到东南亚、南亚、非洲等成本更低的地方，给中国的订单正在减少。
四是产能过剩的挑战。中国具有非常完备的制造业体系，这个体系在全世界都是少有的优势，然而中国的产能在某种程度上是相对过剩的，这对中国企业带来了去产能和产业转型升级的双重压力。
挑战与机遇也是并存的，中国的机遇也是非常明显的：
一是中国进入了一个消费品质升级的阶段。原先中国人的消费集中于中低端消费，消费的需求点都是满足根本的生存需求，然而随着中国人经济水平的提升，中国人的消费需求正在向个性化、多元化、品质化需求转移，消费的升级为中国制造业企业带来了一个明显的发展基于。
二是一带一路的倡议提出。中国很多对外导向性企业之所以面临困境，很大程度上是2008年金融危机之后，西方传统进口国的订单大量减少，为此一带一路所带来的新兴市场无疑是制造业企业的重要机遇。
三是中国企业自身积累的机遇。中国很多企业通过前三十年的发展已经形成了较为雄厚的积累，这些积累为企业开启转型升级的道路提供了可能。
三、高端制造呈高速发展趋势，传统制造业强压下如何求变？
对于传统制造业来说，有一个非常显著的问题这就是路径依赖，中国制造业企业，尤其是东部沿海的外向型制造业企业长期依赖于“三来一补”的传统制造业模式，虽然赚到了不少的收益，但是也形成了严重的路径依赖，随着外部环境的改变，企业的路径依赖却并没有发生根本性的转变，对于传统制造业企业来说，求变的路径有以下几个方面：
一是向服务型制造业转移。全世界主要工业企业都曾经经历过一个自身服务化的过程，要将制造业的收入来源从原先单纯的产品向服务收入转变，通过多元化的服务，与消费者的根本性沟通，推出更加符合消费者需求的服务，通过个性化差异化产品+全生命周期服务替代原先的单纯制造。
二是向共享经济转型。这里的共享经济是共享制造，通过网络技术的发展，将不同区域的制造力资源进行整合，在更大范围内实现资源的有效配置和供给，减少重复的资源投入和浪费，将整个制造业的成本降低、效率提升。
三是向工业互联网转型。这是共享经济的一个进化阶段，通过工业互联网实现较大面积和范围内的生产资源互联网化，从而调动广泛的生产资源，实现跨区域、跨领域的产能优化和统筹，形成全区域甚至多区域的大生产网络制造体系。
四是物联网化。这可以说是工业互联网的进一步升级，通过物联网体系构建起一个万物互联的时代，从而进一步统筹生产与分配，实现整个产业的升级。
这些是传统制造业的自我革新的过程，一方面向高技术转型，另一方面向高资源利用效率转型。
4. 产业创新月活动涉及哪些产业领域？
涉及新材料、电子信息技术、生物医药、高端装备制造、新能源+节能环保等领域，并逐步延伸至国内各个重要产业领域。
5. 什么是高端制芯装备？
高端制芯装备包括射芯机、制芯单元、制芯中心、制芯生产线等。其中射芯机是一种砂型铸造中砂芯成型设备，也称制芯机，系制芯工序的核心主机。
制芯机是射芯机与壳芯机的统称，是采用热芯盒工艺制做覆膜砂壳芯的设备。它工作过程是填砂与紧实同时完成的，并立即在热的芯盒中硬化，减轻劳动强度、操作灵活轻便、容易掌握，采用电加热，温度可自动控制，工作地易保持清洁，为制芯过程的机械化、自动化创造条件。一个循环周期仅需十几秒至几十秒，便可生产出供浇铸用的砂芯。用射芯机制造的型芯尺寸精确，表面光洁。广泛应用于铸造机械业中。
6. 装备制造业是指哪些行业啊？
有金属制品业，通用设备制造业（原名普通机械制造业），专用设备制造业，交通运输制造业，电气机械及器材制造业，通信设备、计算机及其他电子设备制造业（原名电子及通信设备制造业），仪器仪表及文化、办公用机械制造业7大类。
但是GBT4754-2011出版后的装备制造业，我现在也在找归属，因为里边有很多的新分类，比如汽车制造业和铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业我不知道属不属于装备制造业？
7. 高端制造业股票有哪些分为几大类？
高端制造业从维度上来分：一般新材料，生物制药，先进的信息技术装备，高端装备制造，高端零部件制造都属于高端制造。而从时间上来看：30年前，集装箱就是高端制造，10-20年前则是工程机械，大型船舶，而5年前高铁，冶金成套装备算高端制造。那么现在，乃至今后的5-10年什么是高端制造呢? 首先是那些战略新兴产业（具体见十二五规划），高端替代，中高端制造转移，新兴产业以及一些节能减排产业。具体来说一般包含六大行业：1、航空航天2、高铁装备 3、海洋工程装备 4、节能环保装备 5、核电装备 6、精密制造航空航天包括：军机产业链、航空转包、通用航空：，军机产业链：再2020年前我国将研制成功四代战斗机，战略轰炸机和干线客机，其中发展重点是航空动力、航空电子、机载武器、航空机电、飞行控制、航空气动力、结构强度、复合材料等。航空转包方面： 在全球经济复苏、航空公司扩大机队规模及旧式飞机替代需求增长背景下，预测全球未来20年飞机需求总价值3.6万亿美元。 未来20年中国新飞机市场规模达到4800亿美元，公司计划在未来几年内将在华采购额提高至30亿美元。 未来20年飞机总需求价值3.2万亿美元，空中客车在华采购额5年复合增长率超过42%。 低空开放：它标志着通用航空装备及服务市场逐步启动。 航天高端制造：天基系统及其应用、卫星导航高铁装备虽然高铁大跃进式的建设步伐备受舆论争议，但开工没有回头箭，高铁铁路装备依然将迎景气十年，主要铁路装备需求达9575亿元。海洋工程装备由于油价上行趋势难改，海洋油气开发直接推动海工装备产业的繁荣，毕竟未来全球油气总储量44％源于深海，目前仅开发3%，深海油气开发将成趋势；全球海工有望迎来黄金时代； “十二五”规划新建5000万吨的产能，带动的海工程装备总投资将超过2500亿元，主要涉及浅海钻井平台更新需求和深海平台的新增。 2010-2015年，世界海洋钻井装置总需求量为83到116座,德国DVB预测，今后5年内均匀每年新造FPSO为5艘，预计未来五年海工装备市场规模将达到2465亿美元。 节能环保装备在国家政策鼓励下，技术设计型和节能装备型企业积极进入节能环保领域。这个行业已经被各券商的行业研究员分析烂了，就不多说了。核电装备 我国已在16个省市中初选核电厂址51个，可装机组244台，装机规模2.7亿千瓦，其中沿海1.5亿千瓦，内陆1.2亿千瓦。目前已建和在建约3500万千瓦，如果剩下这些项目全部建成，按一个5年周期建设3000万千瓦，还需要40年的时间；假设全部按三代技术AP1000建设，单位成本1.15万/千瓦，核岛+常规岛占45%的投资比重，则设备总投资达1.2万亿，年均300亿元。 核电装备分为三类：1、核岛设备： 堆芯、堆内构件、控制棒驱动机构、蒸汽发生器、主泵、稳压器、安注箱、硼注箱、主管道、压力容器等 2、 常规岛设备： 汽轮机、发电机、除氧器、凝汽器、汽水分离器、水泵、主变压器等 3、辅助系统： 维持电厂正常运行所需的系统，如余热导出系统、设备冷却水系统、净化水系统等；专设的安全设施系统，如安全注射系统、安全壳喷淋系统、安全壳冷却系统等；放射性废物处理系统 精密制造世界精密金属制造服务的消费从地区情况来看，亚洲是最大的消费地区，亚洲精密金属制造服务占世界总量的比例均超过50%； 随着中国大陆精密金属制造能力的增强及跨国公司降低成本的需要，中国大陆精密金属需求的增长很快
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