2018年是黨的十一屆三中全會召開40周年，也是我國改革開放40周年。我國數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)與數(shù)控機床經(jīng)過40多年的發(fā)展，從無到有，從國外引進到擁有自己獨立的自主版權(quán)，取得了相當大的進步。作為裝備制造的“母機”，數(shù)控機床的技術(shù)水平代表著一個國家的綜合競爭力；而數(shù)控系統(tǒng)是決定數(shù)控機床功能、性能、可靠性、成本的重要因素，也是制約我國制造業(yè)邁向高端化的主要瓶頸之一。
武漢華中數(shù)控股份有限公司(以下簡稱“華中數(shù)控”)是國產(chǎn)中、高檔數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化基地，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)首家上市公司。華中數(shù)控與華中科技大學(xué)產(chǎn)學(xué)研緊密合作，以打破國外封鎖限制、振興民族數(shù)控產(chǎn)業(yè)為已任。華中數(shù)控是國家級高科技企業(yè)，科技部首批“國家高技術(shù)發(fā)展計劃成果產(chǎn)業(yè)化基地”，被科技部、國務(wù)院國資委和全國總工會選為國家首批91家“創(chuàng)新型企業(yè)”之一。
20多年強突圍
基礎(chǔ)薄弱、缺“芯”少“腦”一直是“中國制造”的短板。如果不徹底改變中高檔數(shù)控系統(tǒng)主要依賴進口的現(xiàn)狀，我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大，也不過是國外產(chǎn)品的加工組裝基地。中國數(shù)控系統(tǒng)的唯一出路，就是走自主創(chuàng)新之路。
20多年前，時任華中理工大學(xué)機械學(xué)院院長的周濟教授，意識到數(shù)控技術(shù)對中國國防安全和經(jīng)濟安全的極端重要性，組織學(xué)校機械、電氣、計算機學(xué)科的老師和學(xué)生，開始研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)。為了加快數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進程，籌建了華中數(shù)控公司。華中數(shù)控自主開發(fā)的“華中I型數(shù)控系統(tǒng)”2001年獲國家科技進步二等獎；“高檔數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及推廣應(yīng)用”獲湖北省科技進步一等獎；“高性能全數(shù)字交流伺服驅(qū)動和電機關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”獲國家教育部科技進步一等獎。
20多年來，華中數(shù)控在數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域的研究不斷取得進步并引起了西方國家的警惕。2008年10月23日，美國曾以華中數(shù)控支持伊朗、朝鮮發(fā)展大規(guī)模殺傷性武器為借口，對華中數(shù)控進行制裁。這一事件也證明了中國發(fā)展數(shù)控技術(shù)的極端重要性。
2009年，國家啟動科技重大專項“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”(下稱“04專項”)，支持以華中數(shù)控為代表的國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)和機床企業(yè)提升技術(shù)水平，突破高檔數(shù)控技術(shù)瓶頸。
在國家04專項的支持下，華中數(shù)控在前期幾代技術(shù)攻關(guān)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了以華中8型為代表的自主可控的高檔數(shù)控系統(tǒng)。 圍繞華中8型數(shù)控系統(tǒng)的研制，研發(fā)團隊攻克了運動控制技術(shù)、平臺化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)和智能化技術(shù)等四方面關(guān)鍵核心技術(shù)。
2016年，華中8型通過了由中國機械工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。鑒定專家組認為：以華中8型為代表的自主可控的數(shù)控系統(tǒng)，全面達到國際先進水平，可替代進口。2017年，華中8型高性能數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用榮獲中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎一等獎。同年，華中數(shù)控參與完成的《高性能數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化》獲得國家科技進步二等獎，這是數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)獲得的最高獎項，彰顯了華中數(shù)控的技術(shù)實力和產(chǎn)業(yè)化成果。
2017年12月20日，工信部正式發(fā)布了關(guān)于印發(fā)第一批智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商推薦目錄的通知。武漢華中數(shù)控股份有限公司作為國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)和智能制造領(lǐng)軍企業(yè)，經(jīng)過層層篩選，最終成為23家入選企業(yè)之一。
大力推廣贏市場
從2009年到2018年初，華中數(shù)控累計銷售數(shù)控系統(tǒng)8萬套，伺服電機及驅(qū)動110萬臺套，產(chǎn)品領(lǐng)域涉及航空航天、3C加工、汽車制造、能源制造等。
為了使華中8型的功能、性能和可靠性通過用戶考核，華中數(shù)控免費向用戶提供了幾百臺測試樣機，還采取了降價、墊資、包銷機床，免費提供調(diào)試、測試、編程、培訓(xùn)、包修等超常規(guī)的服務(wù)。華中數(shù)控在市場開拓和服務(wù)體系建設(shè)方面不惜代價的巨大投入，贏得了部分客戶的認可。
2012年，華中數(shù)控為沈飛集團改造了辛辛那提LANCE2000加工中心。經(jīng)過近一年的生產(chǎn)驗證，證實國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)完全滿足了使用要求，打消了沈飛對使用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的疑慮。隨后，沈飛又在五軸高速龍門加工中心、AB擺五軸加工中心等50多臺機床上選用華中數(shù)控系統(tǒng)。目前，這批數(shù)控系統(tǒng)已累計運行30多萬小時，其功能、性能和可靠性經(jīng)受了考驗，在沈飛的生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。
沈飛的示范效應(yīng)，推動了華中8型數(shù)控系統(tǒng)在成飛、西飛、西航、航天科技集團一院、航天科技集團八院、航天科工集團三院、航天科工集團四院等骨干國防軍工企業(yè)的應(yīng)用。
華中數(shù)控在華中8型高性能數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，基于云計算、大數(shù)據(jù)、CPS等單元技術(shù)，邁出了向制造型服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的步伐，并在東莞、蘇州等地建立了智能制造示范工廠，成為國內(nèi)智能制造領(lǐng)域自主創(chuàng)新的典范。
華中數(shù)控與勁勝精密機械公司合作建設(shè)配置華中數(shù)控機器人的智能制造示范車間。該項目利用自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)配套國產(chǎn)高速鉆攻中心，與國產(chǎn)工業(yè)機器人配套。智能設(shè)備層由180臺創(chuàng)世紀高速鉆攻中心(配置華中8型高速鉆攻中心數(shù)控系統(tǒng))、72臺華數(shù)機器人、25臺RGV和15臺AGV小車構(gòu)成，集成華中數(shù)控云服務(wù)平臺，組成完整的移動終端配件智能制造工廠。其中，鉆攻中心、機器人全部配置華中數(shù)控系統(tǒng)。該項目充分體現(xiàn)了“三國、六化、一核心”的智能制造戰(zhàn)略思想。“三國”即國產(chǎn)數(shù)控機床、國產(chǎn)機器人、國產(chǎn)軟件系統(tǒng)；“六化”指裝備自動化、工藝數(shù)字化、生產(chǎn)柔性化、過程可視化、信息集成化、決策自主化；一核心即智能工廠大數(shù)據(jù)。
華中數(shù)控與我國領(lǐng)先的智能終端核心模組制造服務(wù)商——蘇州勝利精密股份有限公司聯(lián)合建設(shè)便攜式電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模組精密加工智能工廠，方案包括配置華中8型數(shù)控系統(tǒng)的200臺國產(chǎn)鉆攻中心和106臺國產(chǎn)機器人。
勇扛重任不松懈
國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)以技術(shù)進步縮小了與國外的差距，但這并不意味著市場的突破。據(jù)統(tǒng)計，目前我國高檔數(shù)控系統(tǒng)的市場占有率已從04專項啟動前的2%提升到目前的7%，標準型數(shù)控系統(tǒng)的市場占有率已從04專項啟動前的20%提升到目前的約35%。國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在技術(shù)成熟度方面仍然存在差距，而在市場認同度方面，還有很長的路要走。
提升國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)成熟度的核心是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。好產(chǎn)品是用出來的，只有在市場上大量使用，才能獲得技術(shù)迭代和完善提高的機會，技術(shù)成熟度才能不斷提升。只有實現(xiàn)規(guī)模化的市場應(yīng)用，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本才能降低，產(chǎn)品的市場競爭力才能進一步提高。
2015年至今，華中數(shù)控為鉆攻中心市場配套了數(shù)萬套數(shù)控系統(tǒng)。面對3C制造行業(yè)對數(shù)控系統(tǒng)高速、高精的技術(shù)要求，華中數(shù)控創(chuàng)造性地提出了“指令域示波器”的加工過程大數(shù)據(jù)分析方法，實現(xiàn)了控制算法優(yōu)化和加工工藝參數(shù)優(yōu)化等智能化技術(shù)。同時，華中數(shù)控研發(fā)的LDD系列高動態(tài)響應(yīng)伺服電機，加減速性能大大提高，最高轉(zhuǎn)速達到4500r/min。
堅持創(chuàng)新向未來
近年來，在機床行業(yè)，新一代人工智能技術(shù)與數(shù)控機床的融合，形成新一代智能機床(Intelligent Machine Tools，iMT)，將為數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)帶來新的變革。在中國工程院、工信部的指導(dǎo)和支持下，華中數(shù)控、寶雞機床和華中科技大學(xué)提出了新一代智能機床(iMT)的新理念，開展了智能數(shù)控系統(tǒng)(iNC，intelligent NC)和智能機床的探索。率先研制了基于新一代人工智能技術(shù)的智能數(shù)控系統(tǒng)和智能機床概念機，開發(fā)了一批質(zhì)量提升、工藝優(yōu)化的智能化功能模塊。
新一代智能機床是在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算的基礎(chǔ)上，應(yīng)用新一代人工智能技術(shù)和先進制造技術(shù)深度融合的產(chǎn)品，具有自主感知，可自主學(xué)習(xí)、自主決策，進而實現(xiàn)自主執(zhí)行。智能機床的技術(shù)目標就是質(zhì)量提升、工藝優(yōu)化、健康保障和生產(chǎn)管理，最終達到更精、更快、更智能。
加快新一代人工智能技術(shù)與數(shù)控機床融合應(yīng)用，將為數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)帶來新的變革，也將是中國機床行業(yè)實現(xiàn)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的機遇。
