文章來(lái)源：科技日報

——華中數控成功打造出最強“中國大腦”

全國智能制造試點(diǎn)示范經(jīng)驗交流會(huì )上，工信部部長(cháng)苗圩、中國工程院院長(cháng)周濟參觀(guān)東莞勁勝智能制造示范車(chē)間，聽(tīng)取華中數控負責人的匯報。

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國家“十二五”科技創(chuàng )新成就展上展出的大型五軸聯(lián)動(dòng)加工中心及配置的“華中8型”高性能數控系統

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?“華中8型”高檔數控系統

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?東莞勁勝智能制造示范項目車(chē)間現場(chǎng)

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?為沈飛改造的雙龍門(mén)五坐標銑床

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?大連機床批量配套DMTG

有這樣一個(gè)行業(yè)，對國家國防安全和經(jīng)濟安全具有戰略意義，但由于長(cháng)期受到西方發(fā)達國家的封鎖限制，一直受到國家領(lǐng)導和行業(yè)專(zhuān)家的高度關(guān)注。有這樣一個(gè)行業(yè)，“屢敗屢戰”，始終堅持、堅守自主創(chuàng )新之路，不斷突破國外技術(shù)封鎖。這就是國產(chǎn)數控系統行業(yè)。

今天，我們看到國產(chǎn)數控系統行業(yè)正在鳳凰涅槃，邁向未來(lái)……

武漢華中數控股份有限公司以華中科技大學(xué)為技術(shù)依托，產(chǎn)學(xué)研緊密合作，長(cháng)期致力于自主產(chǎn)權的數控系統研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，用“中國大腦”裝備“中國制造”，發(fā)展成為一家上市企業(yè)和中國數控行業(yè)的領(lǐng)導者。

最近，華中數控董事長(cháng)陳吉紅在接受科技日報記者采訪(fǎng)說(shuō)，國外壟斷封鎖的狀態(tài)正在發(fā)生改變?！爸袊竽X”不僅要擁有話(huà)語(yǔ)權，而且也會(huì )越來(lái)越“智慧”，中國由制造大國邁向制造強國的目標一定能實(shí)現！

“華中8型”橫空出世

基礎薄弱、“缺心少腦”一直是“中國制造”的短板。數控機床是工業(yè)的“母機”，其技術(shù)水平代表著(zhù)一個(gè)國家的綜合競爭力。數控系統是機床裝備的“大腦”，決定了數控機床的功能、性能和技術(shù)水平的高低。自主可控的數控系統技術(shù)是保證我國工業(yè)信息安全和實(shí)現智能制造的關(guān)鍵。特別是五軸聯(lián)動(dòng)的高檔數控系統和機床裝備，一直是重要的國際戰略物資，受到西方國家嚴格的出口限制。歷史上著(zhù)名的“東芝事件”“考克斯報告”等，都充分說(shuō)明高檔數控機床和高檔數控系統對于我國國防安全的極端重要戰略意義。

2010年春節剛過(guò)，華中數控將近百人的開(kāi)發(fā)隊伍移師揚州，進(jìn)行一周工作七天，每天工作十二小時(shí)的被稱(chēng)為“712”式的封閉式研發(fā)會(huì )戰。

這是一場(chǎng)“爭氣仗”，國家啟動(dòng)“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專(zhuān)項（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“04專(zhuān)項”）。華中數控接到國家課題任務(wù)后，瞄準國際領(lǐng)先的高檔數控系統，集中優(yōu)勢研發(fā)力量，以產(chǎn)品化為目標，科學(xué)組織實(shí)施產(chǎn)品攻關(guān)工程。

華中數控不負眾望，成功研制出具有自主知識產(chǎn)權的“華中8型”高性能數控裝置、伺服驅動(dòng)和伺服電機成套產(chǎn)品。

圍繞“華中8型”的研制，華中數控攻克了多軸聯(lián)動(dòng)、高速高精、現場(chǎng)總線(xiàn)、開(kāi)放式平臺、基于指令域大數據的智能化等關(guān)鍵核心技術(shù)，全面縮小與國外的差距，實(shí)現了我國數控系統從“模擬式、脈沖式”，向“總線(xiàn)式、全數字”的高檔數控系統的跨越式發(fā)展。

經(jīng)國家機床質(zhì)量監督檢驗中心檢測，“華中8型”各項功能均達到國際主流高檔數控系統的指標，功能、性能和可靠性達到國外同類(lèi)系統水平，可替代進(jìn)口，為我國高檔數控裝備的自主可控提供了保障。

2016年4月，“華中8型”通過(guò)了由中國機械工業(yè)聯(lián)合會(huì )組織的科技成果鑒定。鑒定專(zhuān)家組認為：華中數控在我國數控系統后發(fā)追趕，面臨更嚴苛要求的應戰壓力下，奮力拼搏，歷經(jīng)幾代技術(shù)攻關(guān)，開(kāi)發(fā)出了“華中8型”為代表的自主可控的數控系統，全面達到國際先進(jìn)水平，可替代進(jìn)口。為高檔數控機床重大專(zhuān)項作出了突出的貢獻，為中國智能制造提供了智能平臺。

2016年，“華中8型”先后獲得了湖北省科技進(jìn)步一等獎和中國機械工業(yè)聯(lián)合會(huì )科技進(jìn)步一等獎。自主知識產(chǎn)權的NCUC現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，已列入國家標準，并獲得湖北省發(fā)明一等獎?！叭A中8型”還獲得發(fā)明專(zhuān)利48項，軟件著(zhù)作權47項，形成國家和行業(yè)標準13項。

2016年5月，全國科技創(chuàng )新大會(huì )期間，“華中8型”作為“04專(zhuān)項”的標志性成果，光榮地入選了“十二五”國家科技創(chuàng )新成就展。

高端應用實(shí)現重點(diǎn)突破

“華中8型”一問(wèn)世，便引起國內外同行業(yè)的高度關(guān)注，用慣了國外高端數控系統的國內用戶(hù)投來(lái)了異樣的眼光。

目前，我國軍工企業(yè)的大部分高檔數控機床仍采用國外進(jìn)口機床和數控系統，這些進(jìn)口設備的關(guān)鍵功能和核心技術(shù)長(cháng)期受到國外的雙重封鎖。工業(yè)信息安全存在巨大隱患。國際形勢一旦發(fā)生變化，這將直接影響我國國防安全。

航空企業(yè)是高端數控裝備的聚集地，在他們的眼中國內數控系統只能“干粗活”，因此不敢輕易采用國產(chǎn)數控系統。

2012年4月，沈陽(yáng)飛機公司領(lǐng)導欣然表示：“沈飛愿意做航空企業(yè)中第一個(gè)吃螃蟹的人！我們愿意給國家或行業(yè)搭這個(gè)平臺，將公司作為國產(chǎn)高檔數控系統的試驗基地?！?/p>

2013年2月，沈飛數控加工廠(chǎng)率先采用“華中8型”完成了對第一臺進(jìn)口辛辛那提LANCE2000加工中心的國產(chǎn)化改造并投入。由于進(jìn)入最后精加工階段的飛機零件非常昂貴，數控系統的任何缺陷，均可能導致零件報廢，華中數控和沈飛都承擔了巨大壓力。經(jīng)過(guò)近一年的生產(chǎn)驗證，數控系統完全能滿(mǎn)足使用要求。

沈飛由此打消了對國產(chǎn)數控系統的疑慮，又拿出30多臺設備交給華中數控進(jìn)行數控改造，包括國外著(zhù)名公司Forest-line的五坐標大型橋式龍門(mén)銑床、雙主軸龍門(mén)加工中心等多臺高檔數控機床。

目前，這批數控系統已累計運行30多萬(wàn)小時(shí)，其功能、性能、可靠性經(jīng)受了考驗，為沈飛的新型戰機關(guān)鍵結構件加工發(fā)揮了重要作用。沈飛在后續的新購機床上，也批量選用“華中8型”。

“華中8型”首次在國內航空領(lǐng)域實(shí)現了國產(chǎn)高檔數控系統的規?；?、批量化應用。在沈飛的示范效應下，“華中8型”在上海航天八院、航天三院、航天四院等重點(diǎn)航空航天企業(yè)，以及東方汽輪機公司等重點(diǎn)發(fā)電裝備行業(yè)獲得批量應用。

2016年年底，“04專(zhuān)項”全面啟動(dòng)了“換腦升級工程”，支持國防軍工企業(yè)用國產(chǎn)數控系統批量置換進(jìn)口數控系統，以大幅提升國防軍工領(lǐng)域制造裝備自主可控能力和工業(yè)信息安全水平。

據了解，在已經(jīng)進(jìn)入第一批換腦升級工程項目中，十大軍工集團企業(yè)計劃完成近千臺數控機床“換腦升級”。作為“換腦工程”的主力，華中數控已與十大軍工集團企業(yè)開(kāi)展全面合作。

華中數控董事長(cháng)陳吉紅說(shuō)，公司將在前期與軍工企業(yè)合作成功的基礎上，抓住本次軍工“換腦工程”的契機，積極推進(jìn)“華中8型”在國防軍工領(lǐng)域的應用。

產(chǎn)業(yè)化步伐不斷加快

高速、高精、高效是數控加工追求的永恒目標。在與國外數控系統的市場(chǎng)競爭中，在高速、高精等性能方面的差距，一直是國產(chǎn)數控系統的軟肋。

由于在柔性加減速控制、納米精度插補、硬件電流環(huán)、高響應伺服電機技術(shù)方面的突破，“華中8型”的高速、高精、高效性能指標，超過(guò)了國外數控系統。

在深圳某企業(yè)的生產(chǎn)現場(chǎng)，裝有“華中8型”的高速鉆攻中心與裝有國外著(zhù)名數控系統的高速鉆攻中心進(jìn)行“打擂”。在同樣機床硬件配置和同等加工質(zhì)量的條件下，加工同樣的零件，“華中8型”比國外系統的加工效率高出10％—20％。

“以前，我們給用戶(hù)介紹國產(chǎn)數控系統，只有價(jià)格便宜一個(gè)優(yōu)勢?，F在我們可以揚眉吐氣地告訴用戶(hù)：‘華中8型’比國外系統加工效率更高。如果不信，可以現場(chǎng)比賽?！比A中數控副總裁熊清平告訴記者。

技術(shù)的突破和進(jìn)步，賦予“華中8型”極高的性?xún)r(jià)比。有了好產(chǎn)品，華中數控在產(chǎn)業(yè)化之路上大步邁進(jìn)。

近年來(lái)，新型電子信息產(chǎn)品制造領(lǐng)域對高速鉆攻中心需求呈現爆發(fā)式增長(cháng)。由于這類(lèi)數控機床在高速（主軸轉速24000轉/分，進(jìn)給速度60米/分，加速度達1G）和高精（加工表面達到鏡面）方面有極高的技術(shù)要求，所配數控系統一直被國外壟斷。

2015年開(kāi)始，華中數控瞄準這一細分市場(chǎng)需求，利用“華中8型”的技術(shù)優(yōu)勢，組織精兵強將，聯(lián)合用戶(hù)，攻艱克難，全面達到高速鉆攻中心的技術(shù)要求，成為能與國外知名數控系統在這一市場(chǎng)領(lǐng)域競爭的國產(chǎn)數控系統。

截至2016年年底，“華中8型”已用于15000余臺套高速鉆攻中心的配套，市場(chǎng)份額大幅度提升。

吉林通用機械有限公司是為大眾、寶馬等國際著(zhù)名企業(yè)生產(chǎn)汽車(chē)輕量化底盤(pán)零件的著(zhù)名企業(yè)。該企業(yè)擁有大量國外和臺灣數控機床，曾經(jīng)一次性采購臺灣數控機床近千臺。2015年，吉林通用公司開(kāi)始試用“華中8型”。從三軸系統開(kāi)始起步應用，到“華中8型”五軸系統批量應用。

吉林通用已應用“華中8型”170多套，包括40多套四軸系統和30多套五軸系統。目前，吉林通用與華中數控正在合作建設由500臺“華中8型”組成的智能制造車(chē)間。

與數控機床廠(chǎng)緊密合作，建立戰略伙伴關(guān)系，一直是華中數控的主要目標。目前，已有300多家機床廠(chǎng)與華中數控形成了緊密的合作關(guān)系。

特別是華中數控向機床企業(yè)開(kāi)放了“華中8型”軟硬件開(kāi)發(fā)平臺，支持大連機床、寶雞機床開(kāi)發(fā)了機床廠(chǎng)自己的數控系統，集成了機床廠(chǎng)的特殊工藝和控制要求，形成了機床廠(chǎng)數控系統自己的特色，開(kāi)創(chuàng )了國產(chǎn)數控系統和國產(chǎn)數控機床協(xié)同創(chuàng )新的全新發(fā)展模式。目前，大連機床的DMTG數控系統已經(jīng)累計銷(xiāo)售了近萬(wàn)臺套。

華中數控借助“華中8型”的技術(shù)優(yōu)勢，不斷加快產(chǎn)業(yè)化步伐。在深圳、重慶、佛山、泉州、東莞、襄陽(yáng)、沈陽(yáng)、寧波、蘇州、常州等地成立了研究院和分公司，與工業(yè)軟件等智能制造企業(yè)建立協(xié)同合作關(guān)系，產(chǎn)業(yè)布局遍及珠三角、長(cháng)三角等經(jīng)濟發(fā)達地區。

目前，“華中8型”高性能數控系統已累計銷(xiāo)售4萬(wàn)多套，伺服電機近百萬(wàn)套，應用領(lǐng)域涉及航空航天、能源裝備、汽車(chē)制造、船舶制造、3C加工等，取得了顯著(zhù)的經(jīng)濟社會(huì )效益。

“智能制造”強力出擊

2011年開(kāi)始，華中數控把云計算、大數據、物理信息融合系統等新技術(shù)用于“華中8型”數控系統，創(chuàng )造性地提出了“指令域示波器”的加工過(guò)程大數據分析方法，實(shí)現從數控設備的運行、加工、操作、維護等環(huán)節的智能化。并在武漢建立了“數控加工大數據中心”，通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )監控用戶(hù)企業(yè)車(chē)間生產(chǎn)線(xiàn)的相關(guān)數據，實(shí)現“華中8型”數控系統的遠程監控、加工優(yōu)化、健康保障等超越國外的原創(chuàng )性的智能化功能模塊。華中數控由此邁出了向制造型服務(wù)業(yè)轉型升級的步伐。

去年7月23日，全國幾十家媒體的記者擠爆了東莞勁勝精密公司的智能制造車(chē)間。勁勝智能制造示范項目成為全國的標桿，在全國智能制造試點(diǎn)示范經(jīng)驗交流會(huì )上引起轟動(dòng)。

東莞勁勝的智能制造工廠(chǎng)是華中數控與勁勝公司合作成果。有180臺配華中數控系統的高速鉆攻中心、72臺華中數控機器人，組成10條自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，還集成了華中數控大數據中心和云服務(wù)平臺。在全國率先實(shí)現了國產(chǎn)數控系統、國產(chǎn)工業(yè)機器人、國產(chǎn)機床裝備的“三國”智能技術(shù)集成和規模應用。

勁勝智能制造車(chē)間的每一臺數控設備和機器人都在大數據中心記錄了設備工作過(guò)程中的實(shí)時(shí)大數據。這些數據與加工程序在指令域上實(shí)現關(guān)聯(lián)，構成每一個(gè)零件加工的“心電圖”。這些“心電圖”的集合，組成每一臺機床設備“數字雙胞胎”。

利用數控加工“心電圖”，看到每一條加工程序的主軸功率、電流、振動(dòng)和誤差大小。華中數控的智能優(yōu)化模塊可以幫助用戶(hù)優(yōu)化加工工藝參數，提高加工效率5％—30％以上。

在數控加工過(guò)程中，經(jīng)常出現斷刀現象，導致后續打刀、廢品，甚至損壞設備，成為智能化、無(wú)人車(chē)間的長(cháng)期可靠運行的瓶頸。華中數控開(kāi)發(fā)了斷刀智能檢測模塊。以正常加工的“心電圖”作為模板，與后續加工的“心電圖”進(jìn)行實(shí)時(shí)對比，并根據心電圖特征的異常變化，判斷是否出現斷刀。這一技術(shù)不需要增加任何傳感器，準確度很高。

華中數控還為每一臺機床安排了一個(gè)“鐵人三項”機床健康狀態(tài)自檢的程序。華中數控的智能化健康保障模塊，根據機床執行“鐵人三項”自檢程序的“心電圖”數據的智能對比，判斷出機床健康狀態(tài)的變化，實(shí)現預測性維修的智能健康保障功能。

勁勝精密執行總裁王建在全國智能制造試點(diǎn)示范經(jīng)驗交流會(huì )上介紹，該智能制造車(chē)間減少80％以上的人力，提高20％的生產(chǎn)效率，有效降低運營(yíng)成本和不良品率。

2013年，華中數控從為國內著(zhù)名家用電器制造企業(yè)提供了600多臺桁架式機器人控制器和100多臺洗衣機法蘭自動(dòng)上下料、鈑金沖壓獨立式機械手等產(chǎn)品起步，開(kāi)始向工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)轉型。

華中數控以武漢為總部，迅速在鄂州、重慶、泉州、深圳、東莞、佛山等地進(jìn)行了工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)基地的全國性布局。華中數控以自主知識產(chǎn)權的數控系統、伺服電機、伺服驅動(dòng)等核心技術(shù)，研制了“華數2型”機器人控制器和桁架式和關(guān)節式工業(yè)機器人系列產(chǎn)品投入市場(chǎng)。

2016年，華中數控通過(guò)并購重組，收購了在新能源汽車(chē)電池、食品生產(chǎn)等智能制造領(lǐng)域，具有優(yōu)勢的江蘇錦明機器人有限公司。華中數控完成了從工業(yè)機器人的關(guān)鍵部件、機器人本體，到智能產(chǎn)線(xiàn)系統集成的全產(chǎn)業(yè)鏈的布局。

2016年，實(shí)現了近千臺工業(yè)機器人的規模生產(chǎn)銷(xiāo)售?！叭A數六軸多關(guān)節機器人是公司生產(chǎn)的較為成熟的工業(yè)機器人，已經(jīng)廣泛應用于焊接、拼裝、噴涂、搬運等領(lǐng)域?！比A中數控副總裁熊清平介紹。

“十三五”期間，中國政府大力實(shí)施“中國制造2025”，全面推進(jìn)智能制造，實(shí)現制造業(yè)轉型升級，數控系統作為各種智能裝備的“大腦”，具有廣闊的發(fā)展前景。華中數控董事長(cháng)陳吉紅介紹，公司已確立了“一個(gè)核心三個(gè)主體”的發(fā)展戰略。即：以數控系統技術(shù)為核心，以數控機床、工業(yè)機器人、電動(dòng)汽車(chē)的應用配套為三個(gè)細分市場(chǎng)主體。華中數控一定能夠為“用中國大腦，裝備中國制造”作出更大的貢獻。