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伺服发展方向讨论话题![原创] 点击:9007 | 回复:204



波恩

    
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发表于:2007-03-02 14:09:00
楼主
    很高兴就此问题与业内朋友展开深入讨论。
    在我看来,继续走低端还是开始迈向高端,这是国内伺服产业以及相关的数控甚至运控产业发展到今天不得不面临的一个两难局面。众所周知,以广数、华大电机为代表的国产数控和伺服厂商以低端战略成功地在中国市场占领了一席之地,而华中,航天和蓝天(高精)等数控国家队或经营惨淡或误入歧途,而伺服行当,目前尚无真正意义上的国家队,也没有在技术上可以和欧美日本中高端伺服抗衡的产品,至多只是在后步进时代,走着脉冲接口的低端日货进口替代之路。那么是接续低端替代之路呢?还是向中高端有所突破?这不仅仅是从事该行业的技术人员的困惑和心痛,也是该行业企业领导人的痛苦抉择。毕竟做高端不是那么容易,资金投入,技术来源,人力资源,元件供应,制造保障,市场声誉,销售成本等等都会制约走向高端之路。而且,在我看来,走向高端,是技术人员的梦想,决策人员的雷池。
    单纯就伺服技术的发展而言,高精,高速,智能化,网络化等的确是方向发展,但是如何做,如何取舍,才能迅速构建出有实用价值的产品技术平台,进而开发出有市场前景的产品,却不是一两个技术人员就能够拍脑袋解决的。所以,就该问题而言,我的观点是,可以向决策者进言献策,表达看法和愿望,但最终还是应该服从公司决策,服务于公司产品战略和方向。
    至于说网络化,我以为在技术上很可能是必由之路,但是欧美日本都已经天下大乱,群雄纷争了,一时间冒出那么多的总线和标准,从基于RS485的CANopen,DeviceNet,Profibus DP,Modbus,CCLink,SSCNET等等,到基于以太网的Powerlink,EtherCAT,SERCOS III,Profinet,Ethernet/IP,ModbusTCP,SynqNet等等,直至基于光纤的SERCOS,MACRO,FANUC的内部光纤总线,SSCNET II等等,甚至USB,IEEE1394(火线)等等,林林总总,令国人无所适从。有些甚至已经成了咱们的国家标准,可是对于国内产业现状又有什么指导意义和贡献呢?如果自己搞,就如浙大中控做的基于以太网的EPA,虽然挤入了国际标准的行列,可是实用性和价值又体现在哪里了?
    所以到底用什么方式或遵循什么样的通讯协议,我个人以为是需要公司有统一的伺服和NC接口规范才能实施的一件大事。预研无妨,只要有资金和资源支持,但是也必须在完整的开发团队内,由NC和伺服团队共同商订,绝不是伺服一家的私事。
    关于SERCOS,那是NC与伺服驱动之间实现网络化串行通讯的典范,只是过于阳春白雪,同步模式和参数系很好很全,可是要实现它,资源消耗也很大,未必是目前国内普遍愿意采用的单芯片DSP系统平台所能够支持的,而且对于国内公司的现有开发力量和组织模式而言,也未必适应。
    至于CAN,完全可以用来实现驱动器间的网络通讯,CANopen和DeviceNet就是基于CAN的应用典范,不过个人以为CAN的事件触发特性和低通讯速率不足以支持高速同步应用,因而充其量只适用于无同步要求的低端领域,可以作为国内产品的下一步开发方向,令国产伺服早日走出脉冲接口一统天下的阴霾。
    以上是本人的一点点看法,抛砖引玉,共同切磋了。



@Q

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发表于:2007-03-02 14:16:00
1楼
首要考虑生存还是发展?赚今天的钱还是明天后天的钱(你能挺过明天吗?你能确定明天吗?)

决策不是那么好做的。

清风拂体

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发表于:2007-03-02 22:02:00
2楼
哎,有些东西真的不好说啊。到处都是腐败,要么就是浮躁。中国的体制。。。

刘岩利

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发表于:2007-03-03 08:01:00
3楼
"首要考虑生存还是发展?赚今天的钱还是明天后天的钱(你能挺过明天吗?你能确定明天吗?)"
是啊。明天,能活到明天吗?有把握活到明天的人,还会认真做事吗?

在知识产权的大环境下,投巨资于研发,也只能指望政府行为了吧。

波恩

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发表于:2007-03-03 20:59:00
4楼
其实这个话题源于一位数控界朋友的问题,他在一家规模较大的,也有点实力,很想从事自主开发的业内企业从事伺服开发工作,其问题原文为:
“随着项目深入,对于伺服驱动发展方向有点迷茫,有人提出会向高精高速,智能化,网络化等方向发展。感觉有点笼统,没有具体。比如说网络化,到底用什么方式或遵循什么样的通讯协议才能实现。最近偶尔看到《SERCOS 驱动程序设计及应用》这本书,主要是介绍CNC如何与伺服驱动通讯的,网络化是指这个吗?或是用CAN总线实现驱动器间的网络通讯。本人以后想开发这方面的功能,请指点指点!”
在回答这位朋友的问题时萌生了上述想法,所以贴出来与大家商榷。

刘岩利

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发表于:2007-03-03 21:42:00
5楼
个人意见,如果真的要开发伺服,还是先把“伺服”做好吧,对于所谓“向高精高速,智能化,网络化等方向发展”,“高速高精”才是伺服的根本,至于“智能化、网络化”,尤其是“网络化”再加模块也就是了。

波恩

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发表于:2007-03-04 11:11:00
6楼
“高速高精”才是伺服的根本! 完全同意!

zlzxw

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发表于:2007-03-04 19:07:00
7楼
国产的伺服不知如何。
西方国内厂家能批量生产质量稳定,价格便宜,性能能达到国外低端水准的伺服电机,毕竟国内低端的应用也是挺多的,只要价格有竞争力,质量稳定,应该是有前途的。

波恩

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发表于:2007-03-04 19:58:00
8楼
西方企业在国内设厂,批量生产质量稳定,价格便宜,性能能达到国外低端水准的伺服电机,是他们参与国内国内低端应用竞争的不得已做法,据说他们在这个问题上也面临两难选择:来国内办厂,可以降低成本,但是又不可避免地面临技术转移的问题,其实西方人,包括日本都很担心技术转移,在渴望分享中国经济发展成果的同时,又不愿意看到中国在技术和能力上的真正崛起。
中国不可能永远停留在购买西方技术的低水平引进上,不过这一步的跨出也是任重道而远的,需要政府和国人支持不懈的努力。

Jena

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发表于:2007-03-05 15:14:00
9楼
说得好,此等好帖,不多见,定要顶!!!

“高速高精”才是伺服的根本
不积跬步无以成千里,千里之行始于足下,先把路走稳了,再来练跑的

“在知识产权的大环境下,投巨资于研发,也只能指望政府行为了吧。”
投巨资是要靠政府,可是出成果的话……,就像楼主文章提到的“华中,航天和蓝天(高精)等数控国家队或经营惨淡或误入歧途,而伺服行当,目前尚无真正意义上的国家队”,这里面涉及到机制的问题啦

小女子之见,仅代表个人之意见,向各位高人学习中……

Jena

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发表于:2007-03-05 15:15:00
10楼
“中国不可能永远停留在购买西方技术的低水平引进上,不过这一步的跨出也是任重道而远的,需要政府和国人支持不懈的努力。”
再次引用,旨在强调

kds

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发表于:2007-03-05 17:01:00
11楼
个人以为,伺服技术与数控不太一样。数控技术领域没有太多位指的问题,主要是工程化和产业化的问题;伺服在技术积累上业界还有比较大的差距,对许多基本问题尚未很好解决,甚至人之甚浅;可能伺服的国产化道路更艰辛。

Jena

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发表于:2007-03-05 17:15:00
12楼
万事开头难
高性能的伺服是整个数控的基础

波恩

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发表于:2007-03-05 21:36:00
13楼
To 尼古拉斯凯奇:“数控技术领域没有太多位指的问题,主要是工程化和产业化的问题”问题真的这么简单吗?近了说国家从六五可是高数控关键技术攻关,接着七五,八五,攻了15年,又从九五开始产业化,十五,十一五,有会至少15年,结果呢?弄出个只会蒸馒头的华中。
在我看来,伺服等单元技术的突破,必然会走在数控的前头,毕竟数控所涉及的技术链更广,实践和经验要求更细。数控产品毕竟不是做秀,是要帮助客户和社会创造效益的资源性产业物资。

Analyst031

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发表于:2007-03-06 09:36:00
14楼
如果数控系统的底层组件的技术起点高,那么发展数控技术相对应该快捷一些吧,再说如果底层组件技术不到位,高性能数控系统只是空谈。不光在自动化领域,只有全部基本组件性能良好,系统的性能才会好,否则性能不佳的系统组件将成为系统瓶颈。
对于伺服技术,国内最大的差距在于电力电子技术、控制策略和设计制造水平方面,前二者需要大量的资金、人力资源投入和时间的积累,参考国外产品可能是一个捷径,但是只能跟随,无法超越。制造技术可以通过引进先进加工设备迅速提高。
材料技术是伺服技术的核心之一,国内磁性材料技术方面并不落后于欧美和日本,只是产业化运用方面滞后,日本伺服电机使用稀土合金材料永磁体的时候,国内一些伺服电机厂商还在使用铁氧永磁体,而日本的稀土材料全部来自中国。

波恩

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发表于:2007-03-06 12:24:00
15楼
看来Analyst031是个行家里手!对数控系统的认识颇有高度,而且对伺服的看法也完全正确。
在此,我想补充一点关于伺服的看法。在我看来,国内伺服产业的瓶颈在于电机的设计制造水平和包括控制算法在内的伺服软件这两点。
电机的设计制造水平往往是大家容易忽略的因素,其实不然,举一个例子,曾经看过Sanyo Denki的伺服说明书,上面列出了某款新型伺服电机和旧型号在推力波动上的差别,新的为额定推力的0.15%,而旧的为1.5%,这样的指标国内目前产品肯定是达不到的,甚至很多做伺服的人还认识不到。大家估计都或多或少地转过欧美日本电机的轴,空载平滑程度足以另电机在松手后,自由转动片刻,而目前国内伺服电机的定位力有哪个不是明显的?所以电机的电磁设计水平和能力,以及电机制造工艺和材料,决定电机的性能水平,如出力平稳性,反电势正弦度,出力体积比,发热,噪声,动平衡等等。其中永磁材料和硅钢片材料水平和选用都直接影响电机性能。现在有些厂商为了降成本,就用低规格的冷轧硅钢片,甚至热片轧硅钢,有的恨不得用钢板(当然不是用在伺服里,而是用于某款节能空调,也不知它们的节能标志是怎么搞到的?!)
再说软件,还从SERCOS说起,它定义了相当完备的参数和指令体系,合计标准IDN号超过1000,在看看国内,多数厂家的伺服参数不超过100个,而且还反问要那么多参数干什么使?参数的完备与否,验证这伺服功能的完备性,也考验着伺服性能。比如印刷领域的无轴传动应用,电机反馈分辨率几乎都在每转数百万以上,其目的并非为了位置分辨率,而是为了满足高速运行时精细的速度调整需要,这种需求在高精度机床应用中同样存在,却往往不为国内认识。其实国内伺服在软件的框架和可扩展性,控制策略,算法性能,以及伺服功能实现等方面也还很初级。

kds

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发表于:2007-03-06 13:02:00
16楼
继续波恩的话说:
伺服是高性能数控系统的关键执行部件,没有高性能伺服,高性能的数控将无从谈起。但高性能的具体含义是什么,具体指标是什么,如何测试和评价都是问题。国内现在的评价还停留在试切,测量试件的精度上来综合评价数控系统的优劣,这种评价方法混淆了许多问题。
国产伺服产品功能差距的内在原因是伺服控制模型简单和工程化能力差。模型简单的根本原因在于对控制本身的认知浅。很多单位花了很多时间,还在解决一些很基本的问题,包括主回路和控制运算核的软硬件问题。又有多少单位对伺服本身的控制问题有深入的研究呢?工程化的问题是许多技术领域的共性问题,源于技术组织和管理问题,不多赘述了。
我觉得还是伺服技术涉及的基本问题更多。虽然数控系统在复杂程度上好像比伺服系统复杂,工程规模比伺服大,但数控系统更接近于应用系统,基础研究很有限,工程开发的色彩更浓重。而伺服系统我觉得还有许多基础问题要研究。就如谈到电机的问题,直接与伺服关联的是控制对象建模的问题。
可以说伺服上存在单元技术需要研究,突破;而数控系统是更多工程化开发和技术组织问题。

波恩

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发表于:2007-03-06 16:56:00
17楼
在伺服与数控孰难孰易的问题上争执不休,不会改变伺服和数控的实际发展水平,如果把数控和伺服都看作数控机床的子系统,那么这种争执无非是导致一个在技术上相互埋怨,相互扯皮,于事无补的结果,最终由技术矛盾引向非技术纠纷,也许这正是国内做不好系统性技术的根源所在。
希望尼古拉斯凯奇先生在数控系统的工程化开发和技术组织问题上早日开花结果。

波恩

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发表于:2007-03-31 12:41:00
18楼
  这段时间越发觉得,伺服对于数控而言,关键在于伺服和电机性能,与数控系统对接的方便程度,数据传输能力,参数的透明程度,参数整定和负载自适应能力,以及伺服间等时同步能力。
    而对于广义运控而言,才是更大的市场空间,关键在于功能,当然也强调必要的性能以适应某些特殊行业应用,比如无轴印刷,必要的功能包括点到点控制,多段点位和速度控制,全功能的电子齿轮,全功能的电子凸轮;另外,就是接口,除传统的模拟就口,脉冲接口外,还需要多种现场总线的接入能力,包括各种工业以太网的接入能力等等,以及通过总线技术实现伺服间同步的能力,尤其是等时同步能力。
    然而很多方面,还不是国内伺服厂商具备的能力,也不是短时间内能够解决和具备的能力。
    所以,还得加油啊!

雅各宾

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发表于:2007-04-01 12:34:00
19楼
是的,眼看国内对伺服的COPY,渐成燎原之势。就象变频器一样,我想别再另起那么多炉灶了,节约点人力、智力、物质、感情资源吧。

波恩

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发表于:2007-04-01 13:03:00
20楼
“眼看国内对伺服的COPY,渐成燎原之势。就象变频器一样”知其然,而不知其所以然的简单Copy罢了!又将是一轮生死战,而且很可能还是打着节能旗号的资源消耗战。
不知中国什么时候才能走上可持续发展之路。
勾践已死!即便是复生了,也只是灭吴后的勾践。

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