【機床商務網欄目 名企在線】央視大型紀錄片《大國重器》就記錄了這些年來制造業取得的非凡成就,讓更多的國人了解并非耳熟能詳的制造業。2018年,武漢華中數控股份有限公司(以下簡稱:華中數控)也以“智造先鋒”的身份亮相其中,成為國產數控系統的名片。
如同人腦之于人,數控系統就是數控機床的“大腦”。機床作為“萬機之基”,其重要程度不言而喻。從上世紀50年代數控機床誕生之日起,數控機床“大腦”的創新更迭從未間斷。
我國的數控系統起步并不算晚,1958年在一批科研院所、高等學校和少數機床廠的共同努力下開始了研制和開發數控系統。隨后,通過“六五”、“七五”和“八五”的引進、消化吸收和科研攻關,使得我國的數控技術有了質的飛躍。在這期間,代表性的有當時北京珠峰公司的中華I型、航天數控集團的航天I型、華中數控公司的華中I型、沈陽數控國家工程研究中心的藍天I型以及南京四開的SKY數控。此后,國內的數控系統廠家也有了更多的生力軍,如廣州數控、凱恩帝數控等一大批企業。
數控技術是現代機床的核心技術,隨著技術的深入發展,所要攻克的難關就越多。雖然國內的數控技術研發從起點上來說與相比并不太晚,然而數控技術是一門多學科交叉的綜合性學科,受限于整體水平、經濟制約,我國數控系統水平與國外的差距是顯著的。同時,數控系統也是一種產品、商品,所以這種差距不僅是體現在技術上,還體現在市場上。缺少足夠的市場機會,也就意味著缺少技術驗證以及客戶驗證的機會。這種機會的缺失,反過來自然會影響技術的進一步提高。因此,很多時候我們還是跟在強手身后,亦步亦趨。
所謂競爭,是很簡單的道理,當你還在“玩泥巴”的時候,你的對手已經“扛起了家”,此時的競爭是不存在的;當你奮起直追,一點點靠近的時候,你的對手繼續保持“姿勢”的同時會略微關注到你;而當你真正觸及到了對手項背時,你就會感受到來自方方面面的“束縛”。
對于我國數控系統產業來說,從技術層面上來講,已經到了望對手項背而觸之的時候。其中,華中數控的發力顯而易見,且顯凝心聚力之功。
數控,自主爭雄長
數控系統的重要性,大多數人都知道。但重要到哪種地步,不身在行業中是無法深切體會到那種“痛感”的。長期以來,國防工業急需的高速、高精、多軸聯動數控機床和數控系統一直是重要的戰略物資,我們想要而不可得。回看過往,就有“東芝事件”、“伊朗離心機事件”的前鑒。因此,早日擺脫他人鎖喉之憂慮,就是國產數控系統乃至整個中國裝備制造業的重要課題。
如果說各個數控系統代表各自的“流派”的話,那么,有的流派傳承至今、發揚光大,有的流派則煙消云散,有的流派也泯然于眾人。這里面,華中數控的歷程是“向好者”的典范。

華中數控鳥瞰圖
華中數控出生于象牙塔間,自帶學者風范,因此也比很多企業承擔了更多的基礎研究責任,自然也由此奠定了更為堅實的技術基礎。1988年,華中數控以大學數控研究所的身份起家,隨后組建華中數控公司(1994年),2000年完成股份制改造,2011年在深圳證券交易所創業板上市,二十幾年間企業實現了“四級跳”。其產品也從初的I型發展到如今的8型,有意思的是,I型于2000年獲得國家科技進步二等獎,而8型則于2018年獲得國家科技進步二等獎,18年的一個輪回,其中凝聚了多少滋味?恐怕只有華數人自己知道。
華中數控通過技術路線的自主創新,用通用的工業計算機和電子器件,自主開發出打破國外封鎖的數控系統,從而次獲得國家科技進步二等獎。
與很多研發項目不同,華中數控成功地將科研成果轉化為產業,與武漢重型機床廠合作生產七軸五聯動的車銑復合數控機床,與桂林機床廠合作生產的五軸聯動龍門銑床,與北京勝為弘技聯合研制數控砂帶磨床……

寶雞機床批量配套華中8型數控系統
配置華中數控多軸聯動數控系統的數控龍門銑床也相繼在航天、船舶、電力、汽車等領域的多家骨干廠家得以推廣應用。華中數控的鋒芒強勁自然也會引來另類的關注:2008年10月,美國以華中數控支持伊朗、朝鮮發展大規模殺傷性武器為借口,對華中數控進行了持續2年的制裁。
束縛止于勇者,華中數控厚積薄發。
2009年,為了實現國家目標,通過核心技術突破和資源集成,在一定時限內完成的重大戰略產品、關鍵共性技術,我國啟動了科技重大專項(即“04專項”),“數控機床與基礎制造裝備”是其中16個重大專項之一。
2009-2013年,華中數控牽頭承擔了7個04專項課題:“開放式全數字數控裝置(2011年11月已驗收)”、“基于多種國產CPU芯片的跨平臺數控裝置(2011年11月已驗收)”、“全數字高性能通用驅動裝置、交流伺服電機和主軸電機(2011年11月已驗收)”、“高內稟矯頑力稀土永磁大扭矩力矩電機及驅動裝置”、“華中標準型數控系統和專用數控系統開發及規模化推廣應用(2017年12月已驗收)”、“開放式數控系統、伺服裝置和電機成套產品開發與綜合驗證(2018年6月已驗收)”、“與工藝融合的多軸加工工藝與編程方法研究(2017年12月已驗收)”。
同時,還參與了63個子課題。任務之重,責任之大,可見一斑。
華中數控在我國數控系統產業后發追趕,面臨更嚴苛要求的應戰壓力下,在04專項支持下,奮力拼博,歷經幾代技術攻關,開發出了以華中8型為代表的自主可控的數控系統,全面達到先進水平。通過承擔04專項,華中數控的整體研發能力和核心競爭力也得到了極大提升。具體說來,主要攻克了三個方面的核心技術:
(1)運動控制技術。攻克了多軸聯動、高速、高精等運動控制核心技術,實現了對國外數控系統控制功能的全面覆蓋。
(2)平臺化技術。構建了高性能數控系統軟硬件平臺和新型開放式二次開發平臺,實現了數控系統內/外部設備全數字化通訊和互聯,為用戶提供了多層次的深度開發手段。
(3)網絡化技術。拓展了基于數控系統云服務平臺和云計算結構數控系統的網絡化技術,實現了機器互聯和數據共享,為數字化車間建設提供了技術保障。多年積累,華中數控業已構建了系統平臺化、網絡化、有創新的智能數控系統,為中國智能制造提供了智能平臺。
2009年到2016年2月,華中數控累計銷售各種數控裝置6.2萬套,伺服電機及驅動110萬臺套。
其中,包括量大面廣的數控車床、車削中心、數控銑床、立式加工中心、臥式加工中心、鉆攻中心等中、數控機床,還包括與04專項配套的600多臺數控機床,產品覆蓋十余類規格的機型,領域涉及航空航天、3C加工、汽車制造、能源制造等。從以上數據可以看出,華中數控的產業化之路走得也是有聲有色。
近年來,智能就像一股巨大的浪潮,席卷了,開始充斥在人類生活的各個環節。人工智能也再次寫入政府工作報告之中,比如前不久剛召開的“兩會”,2018年的政府工作報告提出:“發展壯大新動能。做大做強新興產業集群,實施大數據發展行動,加強新一代人工智能研發應用。”人工智能的重要性,以及我國大力發展人工智能的延續性,彰顯無疑。
現代制造業的競爭力強弱,突出表現就是看能否充分利用新興技術提升工業的智能化應用水平。
在機床行業,新一代人工智能技術與數控機床的融合,形成新一代智能機床(Intelligent Machine Tools,iMT),將為數控機床產業帶來新的變革。在中國工程院、工信部的指導和支持下,華中數控、寶雞機床和華中科技大學提出了新一代智能機床(iMT)的新理念,開展了智能數控系統(iNC,intelligent NC)和智能機床(iNC-MT,intelligent NC Machine Tools)的探索。研制了基于新一代人工智能技術的智能數控系統和智能機床概念機,開發了一批質量提升、工藝優化、健康保障和生產運行的智能化功能模塊。

武漢華中數控股份有限公司董事長陳吉紅
在華中數控董事長陳吉紅先生看來,新一代智能機床是在工業互聯網、大數據、云計算的基礎上,應用新一代人工智能技術和先進制造技術深度融合的機床,具有自主感知,可自主學習、自主決策,進而實現自主執行。智能機床的技術目標就是質量提升、工藝優化、健康保障和生產管理,更精、更快、更智能。
他認為,智能化技術也是我們縮小與國外差距的抓手,加快新一代人工智能技術與數控機床融合應用,將為數控機床產業帶來新的變革,將是中國機床行業“換道超車”,終實現從“跟跑”到“領跑”的重大機遇。
行業,協力可共濟
在機床行業及類似的裝備制造業領域,要靠某家企業單打獨斗闖出一片天、謀得一席之地是不現實的。這里的單打獨斗,一方面是指從技術上講,就數控技術而言,它是由機械學、控制學、電子學以及計算機科學等基礎學科發展起來的綜合性學科,任何一門學科“一枝獨秀不是春”;另一方面,就機床本身結構來講,門類眾多,任何一個環節如果發展水平不平衡,對機床的速度、精度、可靠性等就有著巨大的影響。同時,既然是產業,那就有整個產業鏈貫穿始終,這就涉及到多方合作的問題。用戶不使用,產品的成熟度上不去,產品成熟度上不去,用戶更不愿意使用……如果找不到平衡點,就永遠走不出這個惡性循環的圈子。
在整個裝備制造業市場,國產品牌占主導地位的并不多,更多的是國外品牌占據主導地位,有的甚至形成了固有的“生態圈”。機床行業也不例外,比如說上面提到的產品成熟度問題,國外同類品牌的先發優勢是存在的,但讓國產品牌更為擔心的反而不是先發優勢,而是對方有大量用戶大規模、長期地批量使用,從而能保證全面的測試實驗和長期的應用考核,也能在使用中發現、反饋問題,促使其不斷提升。
華中數控董事長陳吉紅先生在多個場合里曾反復提到過一句話:聯合攻關、協同創新。而華中數控也在為此一點點身體力行。在華中數控的成長過程中,自然少不了來自各方面的支持,但這些支持相對于整個行業來說,是還遠遠不夠的。就數控系統產業而言,華中數控目前做到了拉近與國外先進技術的差距,甚至在某些方面打破了壟斷。即使是針對時下的智能化趨勢,華中數控也未曾落后一步。
但是,數控系統畢竟只是數控機床的一部分,再強的大腦也需要強健的的軀體支撐,整個機床行業的協同在科技飛速發展的時代顯得尤為重要。因此,以華中數控為代表的數控系統企業也正在探索并推動與主機廠及各功能部件廠的深入合作模式,打造中國式“機床巨人”更需要的是八方聚力。
回至開篇,國之根基強則未來強。然根基之用非一眼可見,更需要一代代人默默無聞、不圖回報的傾力而為。如同華中數控20余年的一路前行,既然選擇了遠方,勇往直前就是不變的宣言。
(原標題:華中數控打造“強大腦”)
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