0 前言
这几年机床行业已经有了相当大的发展：以机床行业的数控机床为例，我国数控机床已经批量生产，填补了许多空白，解决我国数控机床有无的问题，但在用户的眼里国产的机床仍然不如进口的机床，差距还是不小，表现在技术创新能力不够，原始创新差距大；工艺技术落后，为此必须：建立与完善创新组织体系；建立两化融合产品创新平台：注重产品创新路线、方法的研究；突破原来生产工艺的框框，实施制造工艺创新。为此建议：
1 深入发展企业信息化，促进企业由大变强
当前及相当长时期内企业必须由大变强，这已形成共识，根据世界经济发展，计算机、信息技术与自动化技术是推动行业企业由大变强的重要支柱，把深入发展计算机、信息技术、自动化技术的应用是企业由大变强非常重要的途径。机床行业是我国机械工业企业开展计算机、信息技术应用的先行者之一，但是由于种种原因目前没有保持领先，据2009～2012工信部信息化推进司及中机联会同有关部门共调查机床行业71家样本企业目前行业企业信息化情况指出：虽然我国机床行业两化融合取得了一定的效果，但还存在诸多方面的不足，具体来说有四个方面：
1)生产管理理念落后，制造环节信息技术应用水平低。目前，我国机床行业企业的生产方式和管理理念普遍落后，企业缺乏动力和条件发展生产制造环节的信息化，使得制造环节两化融合水平成为机床企业提高生产效率和产品质量的瓶颈。
2)综合协同创新能力不足。根据两化融合评估结果，机床行业企业目前信息化单项应用的情况整体较好，信息集成应用也有了一定的规模和水平，但信息系统之间综合集成、协同与创新的水平还有待提高。其中，规模较小的企业由于起步较晚、基础投入不足、管理不规范等制约因素，实现综合集成及协同与创新更加艰难。
3)缺乏适应行业需求的信息系统。信息系统是企业两化融合建设的基础，目前市场上缺乏较为适合机床企业的信息系统，使得两化融合工作往往事倍功半，难以达到预期目标。
4)行业标准滞后，两化融合规范程度不足。
适合机床行业的信息化建设标准对行业企业规范、深入推行两化融合工作具有重要意义。目前我国尚没有统一的信息化标准规范，机床行业更是缺乏适用的两化融合标准，这导致机床企业在单项系统应用中往往采用不同的建模标准和业务流程规范，使得各系统之间数据交换、衔接和协同集成困难重重。
为此，要使机床行业企业顺利、快速由大变强，充分利用世界经济发展经验，按照国家深化两化融合方针，强化计算机、信息技术与自动化技术的应用是改变目前由大变强进程中“重硬轻软”关键。
2 深入发展行业工业软件，开展机床企业软件平台建设
根据工信部及中机联调查，我国机床行业两化融合取得了一定的效果，但缺乏适应行业需求的信息系统（工业软件），没有统一的信息化标准规范，两化融合规范程度不足，加上生产方式和管理理念普遍落后，形成综合协同创新能力涤不足，为此深入发展行业工业软件，开展床企业工业软件及平台建设，是解决应用信息技术促进行业企业由大变强的重要途径
1）开发行业工业软件
工业软件对于机械工业广义是指CAD/CAE/PDM/CAPP/NCP/CAM/ERP/SCM/MES/CRM及PLM等等，由于机械工业的复杂性，由几十个大行业，几百个小行业，广义等等，由于机械工业的复杂性，由几十个大行业，几百个小行业，广义CAD/CAE/PDM/CAPP/NCP/CAM/ERP/CRM及PLM等等虽然具有机械工业的共性，但无各具体行业的特性，尤其是机床是制造是机械工业的基础，具有多品种、单件、中小批量且高精度、高耐用特点，所以一般机械工业软件用于机床制造不能得心应手，必须进行大规模二次开发，才能成为机床行业企业中的软件平台所需软件，在行业工业软件的特性中最关键在于机床设计系统，现以机床设计CAD/CAE/PDM系统为例（其他系统另行文稿）来说明开发行业工业软件，图1是机床CAD系统的二次开发，说明广义的CAD/CAE/PDM（称为支撑软件）必须进行二次开发后才能成为机床设计CAD系统，也就是说要利用CAD/CAE/PDM支撑软件，开发成为床行设计CAD软件系统，包括：方案及报价系统、总体设计系统、结构分析及优化系统、部件（模块）设计系统、零件设计系统、文档处理系统及相关数据库系统等等。
图1 机床CAD系统二次开发
2）建立机床设计数据仓库
要构成得心应手应用平台除了软件系统外还需建立相适应的数据库、图形知识库与方法库，可称为床行设计数据仓库。在床行设计时需要大量的参考资料，如机床设计手册中的推荐的计算方法、计算公式、常用数据、图表、典型结构与图形等等，如果没有数据仓库，在机床结构设计及校核中，需要查阅大量设计资料、图表，以获取各种计算系数只好由设计人员按照手册及有关资料进行查取，还要将这些数据输入计算中，才能完成运算，这就需要花费大量时间，采用数据库方法将有关图表、数据进行处理，可以由程序方便地进行查询，同时保证计算结果准确性。另外，大件的系数数据库和其他的数据库不同，在设计时用户可能无法得到与表中字段值完全相符的数据进行查询，这时需要根据数据库中的值进行插值计算，以得到符合要求的值，所以得心应手的机床设计平台必须建立相适应的数据库，在典型产品的基础构件；典型产品的整体模型与通用部件、模块选用中需要各种图形，在优化分析、计算中需要各种方法，为此必须建立机床设计数据仓库。
3）引进支撑系统后建立机床设计系统应开发的具体内容
①完善图形处理功能。一般支撑系统已提供图形处理功能，但根 据实用， 可能要做一些修改、补充。如图框，标题栏，标题栏位置，标识方法，线型，字体，符号代号，明细表等。
②建立产品开发数据库：
基础通用数据库，标准数系，尺寸公差，配合，形位公差，粗糙度数据及其符号、代号；专业用符号、代号，电器、电子、气动、液压、管路、焊接、加工、装配等；
●常用材料数据库，原料、材料的名称、代号、标准号、性能、规格等；
●产品标准及技术规范、已颁布的国标、行标及有关国际标准；
●设计专业数据，机械强度、振动、磨擦、腐蚀、电磁、气动、液压等数据；
●制造工艺数据，铸造、锻造、冲压、剪切、焊接、切削、热处理等数据；
●企业工艺装备：各种加工制造设备及重要工装的参数、性能。
③建立产品图形库：
●结构要素特征，包括螺纹、键、花键、齿形、槽(键槽、密封槽、退刀槽、燕尾槽、Ｔ形槽、皮带槽等)、圆弧、球、倒角、倒圆、导轨、孔、孔系等；
●通用零件，支承、防护、操作、控制、紧固、连接、液压、汽动、润滑、定位、导向、传动类中的盘、套、轴、齿、螺、 纹、板、条、块等形状的零件；
●标准件，各种国标、行标或国际标准的零部件；
●机电配套类，轴承、电机、电器、电子、原件、线缆、仪器、仪表、液压、汽动、润滑、五金、化工等；
●通用部件、模块，本企业的通用部件或模块；
●典型产品的基础构件；
●典型产品的整体模型。
④建立方法库：
机床优化设计方法：机床有限元分析；机床可靠性分析；机床相似性分析；机床模块设计分析；机床功能成本分析；其他决策方法分析。
⑤知识库：
用人工智能、专家系统构架工具，总结企业对产品开发、设计经验，建立专业性的知识库。
⑥建立方案设计报价系统。
⑦建立总体整机设计、部件(模块)设计、零件设计系统，以及电器、液压(气动)、电子控制系统设计系统。
⑧建立工程信息管理系统，对全部工程数据进行管理、使用、维护、及产品文档、明细表生成系统。
⑨与工厂其它系统的接口，包括与CAPP、CAM、ERP等。
4）建设机床企业CAD软件平台
（1）机床企业CAD软件平台建设
图2是一般机械行业企业中的软件平台建设架构。
图2 两化融合的CAD系统的架构
图3是机床设计CAD系统功能体系。
图3 机床设计CAD系统功能体系
图4是根据一般机械行业企业中的软件平台建设架构及机床设计CAD系统功能需求而设计的机床CAD软件平台系统的软件结构。
图4 机床CAD软件平台系统的软件结构
3 注重产品创新路线、方法的研究
企业作为创新的主体，必须加强研发能力，才能适应不断变化的市场需求。但是，企业以生产经营为宗旨，通过生产-销售-生产的方式在运行，企业技术人员很难全身心处于技术研发的氛围中。服务生产，服务客户是每个技术人员必须做好的本职工作，用于技术研发的时间、空间相对不足。其二，掌握的技术先进程度不高。其三，企业的新产品开发速度不能适应市场的快速需求。其四，企业的高端人才匮乏，满足不了企业可持续发展的深层次需求，创新体系或者创新联盟的建立已成必然。
建立行业共享的创新体系，贯彻以企业为中心的产学研用相结合的创新路线，国家领导人在多次讲话中均给予了充分的肯定，而且也在大力推进这项工作的实施。但由谁牵头、机构如何建立、如何管理等等问题都是大家看不清楚的事情，而且企业与企业，企业与院校都是平等关系，难以达到政府、行业协会能够发布命令、组织协调的能力和高度。所以，仍需上级部门统筹安排、协调组织。
注意深入研究以用户需求为目标的产品创新方法的应用，图5是以用户需求为目标的产品质量与功能创新方法QFD示意图。
图5 以用户需求为目标的产品创新方法QFD示意图
4 建立机床行业的信息化建设标准及规范
在数字化企业中，数字化标准是数字化设计、制造、管理等全面生命周期活动中所制定和遵守的一系列可重复使用的规则、导则或特性文件，是制造业数字化的基础保障，在传统手工作业时有GB/T 10609.1-89(国际标准组织7200-1984) 技术制图标准与行业标准JB/5054.1-6054.6-2000“产品图样及设计文件”，JB/T9165～JB/T9169，JB/T8514关于工艺文件，工艺管理等一系列工艺标准，这些标准控制产品，工艺设计的图样及文件，保证手工作业产品，工艺设计正常运转，保证手工作业生产经营管理的正常运转。在计算机应用条件下（数字化企业）什么是符合计算机应用规范化与标准化的产品数据？目前图形数字化有STEP标准，但其它无标准，包括产品模型、属性数据、产品结构数据、各种工艺数据（工艺路线、工艺规程、工艺定额等）等。为此制订企业全面信息化数字化标准是促进企业信息化的发展，落实中央信息化与工业化融合，转变经济发展方式的政策的重要步骤。
目前我国尚没有统一的信息化标准规范，机床行业更是缺乏适用的两化融合标准，这导致机床企业在单项系统应用中往往采用不同的建模标准和业务流程规范，使得各系统之间数据交换、衔接和协同集成困难重重，因此开发行业工业软件必须制定行业的信息化标准及规范。图6是建立产品基础数据标准与无产品基础数据标准情况下在系统集成中编制接口的比较。
图6 建立产品基础数据标准与无产品基础数据标准情况下在系统集成中编制接口的比较
为了制订企业全面信息化数字化标准，首先制订企业全面信息化数字化标准体系。图7是企业全面数字化基础技术标准体系。（具体数字化基础技术标准由于篇幅有不能祥述）
图7 企业全面数字化基础技术标准体系
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