汽車(chē)制造
文章來(lái)源：中國機床工具工業(yè)協(xié)會(huì )
? ?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，卻一直尷尬地無(wú)法打破國外已經(jīng)形成的“市場(chǎng)生態(tài)圈”。這就是國產(chǎn)數控系統行業(yè)。
????2009年以來(lái)，“04專(zhuān)項”支持華中數控、廣州數控、大連光洋、沈陽(yáng)高精等國內數控系統骨干企業(yè)，立足自主創(chuàng )新，研制*型、標準型數控系統、伺服驅動(dòng)和伺服電機。
? ?目前，部分國產(chǎn)中、*數控系統在功能、性能和可靠性方面已基本達到國外同類(lèi)系統水平，可替代進(jìn)口。國產(chǎn)數控系統已在沈飛、成飛、航天8院、東汽等航空航天、汽車(chē)、發(fā)電裝備制造等重點(diǎn)領(lǐng)域批量應用。中國數控系統產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了快速發(fā)展的曙光。
一、數控技術(shù)的戰略意義
????數控機床是工業(yè)的“工作母機”，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”，是決定數控機床功能、性能、可靠性、成本價(jià)格的關(guān)鍵因素，也是制約我國數控機床行業(yè)發(fā)展的瓶頸。
????特別是對于國防工業(yè)急需的高速、高精、多軸聯(lián)動(dòng)的*數控機床和*數控系統，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*的“東芝事件”、“考克斯報告”，近年來(lái)的“伊朗離心機事件”、“斯諾登事件”等，都充分說(shuō)明自主可控的數控系統對于我國的重要性不亞于國人非常關(guān)注的“大飛機”、計算機CPU芯片和操作系統軟件。
????基礎薄弱、“缺心少腦”一直是“中國制造”的短板。要實(shí)現“中國制造2025”的目標，形成“中國智造”的核心競爭力，離不開(kāi)數控系統包括伺服驅動(dòng)、伺服電機等關(guān)鍵技術(shù)的自主創(chuàng )新和自主可控。
????2009年以來(lái)，國產(chǎn)數控系統企業(yè)自主研發(fā)*型、標準型數控系統、伺服驅動(dòng)和伺服電機，并通過(guò)在航空航天、汽車(chē)、發(fā)電裝備、船舶和數控機床制造等重點(diǎn)企業(yè)的應用示范，推動(dòng)了國產(chǎn)數控系統的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化。
????二、核心技術(shù)買(mǎi)不來(lái)，出路在于自主創(chuàng )新
????我國數控系統產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了“六五”到“八五”期間的技術(shù)引進(jìn)、消化吸收和自主開(kāi)發(fā)，及“九五”到“十二五”期間的中、低檔數控技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和*數控系統縮小差距的艱難發(fā)展過(guò)程。其間，國內企業(yè)曾經(jīng)試圖引進(jìn)國外數控企業(yè)的技術(shù)，走引進(jìn)-消化-再創(chuàng )新的道路。但深入交流后，凡是我們沒(méi)有的技術(shù)，凡是我們需要的技術(shù)，對方都不賣(mài)，而且在合作過(guò)程中，不斷地提高要價(jià)。
????“六五”期間，中國數控系統的技術(shù)基礎“一窮二白”，發(fā)展國產(chǎn)數控系統只能寄希望于引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)。但國外公司只愿意將其落后淘汰的技術(shù)轉讓給我國，還將核心硬件芯片控制在自己手中?！捌呶濉逼陂g，中國開(kāi)始在引進(jìn)技術(shù)的基礎上，消化吸收，并開(kāi)始推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化?？墒?，國外公司馬上將其性能質(zhì)量更好、集成度更高的數控系統產(chǎn)品推向中國市場(chǎng)，阻滯我國數控系統產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。然后，又以進(jìn)口全套散件國內組裝或合資辦廠(chǎng)的方式，導致我國在引進(jìn)技術(shù)過(guò)程中培養出來(lái)的骨干人員幾乎全部流失，乃至我們實(shí)現產(chǎn)業(yè)化的夢(mèng)想徹底破滅。
????又如，國內某數控系統企業(yè)采取日本產(chǎn)品貼牌，國內組裝生產(chǎn)的方式，一度在市場(chǎng)上取得較大進(jìn)展。但隨著(zhù)日本公司的數控系統業(yè)務(wù)被德國公司收購和國內數控系統逐步提升，該公司發(fā)展受到嚴重影響。國內某*機床企業(yè)，曾引進(jìn)意大利數控系統技術(shù)，國外只允許我國引進(jìn)二軸、三軸聯(lián)動(dòng)的數控技術(shù)，而對于五軸聯(lián)動(dòng)*數控系統關(guān)鍵技術(shù)的引進(jìn)事宜，國外完全免談。*，該企業(yè)不得不回過(guò)頭來(lái)，投入巨資，走自主研發(fā)的道路。
????“八五”至“十五”期間，國內數控系統企業(yè)只能靠自力更生、不斷摸索，通過(guò)自主創(chuàng )新來(lái)縮小與國外的差距。歷史上，我國形成了“中華I型”、“航天I型”、“藍天I型”、“華中I型”四個(gè)自主知識產(chǎn)權的數控系統。在激烈的市場(chǎng)競爭中，爭得了一席之地，銷(xiāo)量逐年增加，市場(chǎng)占有率不斷提高。在產(chǎn)業(yè)化方面，數控系統行業(yè)形成了“東南西北中”（東-華星數控、南-廣州數控、西-廣泰數控、北-凱恩帝數控、中-華中數控）的行業(yè)格局。2010年，國產(chǎn)數控系統的年產(chǎn)銷(xiāo)量達到16萬(wàn)臺以上，中國市場(chǎng)占有率達到60%左右。其中，廣州數控公司貼近市場(chǎng)需求，很好地解決了可靠性和服務(wù)的瓶頸，曾達到年產(chǎn)銷(xiāo)數控系統13萬(wàn)臺套的輝煌業(yè)績(jì)，成為世界數控系統產(chǎn)銷(xiāo)量排名第二的中國數控系統企業(yè)。
????但是國內數控系統企業(yè)由于受到自身規模、技術(shù)水平、人才隊伍和財力投入的局限，國產(chǎn)數控系統產(chǎn)品的90%以上主要還是定位中、低檔市場(chǎng)。*型、標準型數控系統，無(wú)論在技術(shù)上還是產(chǎn)業(yè)化水平上，與國外都存在較大差距。
????歷史教訓證明，對于國家經(jīng)濟、軍事發(fā)展具有戰略意義的數控系統核心技術(shù)，依靠引進(jìn)購買(mǎi)是辦不到的。國外企業(yè)從來(lái)就沒(méi)有轉讓過(guò)真正的核心技術(shù)給中國。數控技術(shù)難在自主創(chuàng )新，出路也在自主創(chuàng )新。
????三、奮進(jìn)中的中國數控系統產(chǎn)業(yè)
????2009年，04專(zhuān)項支持了華中數控、廣州數控、大連光洋、沈陽(yáng)高精和航天數控等5家數控系統企業(yè)，自主研發(fā)*數控系統關(guān)鍵技術(shù)。經(jīng)過(guò)兩年多的努力，5家企業(yè)攻克了數控系統軟硬件平臺、高速高精、多軸聯(lián)動(dòng)、總線(xiàn)技術(shù)、納米插補等一批*數控系統關(guān)鍵技術(shù)，研制出全數字總線(xiàn)式*數控系統產(chǎn)品樣機，實(shí)現從模擬接口、脈沖接口到全數字總線(xiàn)控制、高速高精的技術(shù)跨越。聯(lián)合研制的自主知識產(chǎn)權的NCUC-Bus現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，已獲批了5項國家標準，并獲得省部級發(fā)明一等獎。
????2012年，04專(zhuān)項數控系統的任務(wù)部署轉向重點(diǎn)對標，*數控系統瞄準的是國外具有五軸聯(lián)動(dòng)、多通道、高速高精、車(chē)銑復合功能的*進(jìn)系統；中檔普及型、標準型技術(shù)瞄準的是市場(chǎng)占有率*的國外系統。技術(shù)攻關(guān)單位公開(kāi)招標的結果，華中數控、大連光洋承擔了*型數控系統開(kāi)發(fā)和應用驗證課題；廣州數控、華中數控承擔了標準型數控系統開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化課題。
????為了科學(xué)評測國產(chǎn)數控系統的實(shí)際水平，04專(zhuān)項專(zhuān)門(mén)立項支持北京航空航天大學(xué)、國家機床質(zhì)量監督檢驗中心和中科院沈陽(yáng)計算所*數控國家工程研究中心作為第三方，對新研制的*型和標準型數控系統產(chǎn)品的功能、性能、可靠性進(jìn)行對比測試。第三方評測課題組為*型數控系統設立了1989個(gè)對標評測項，為標準型數控系統設立了633個(gè)對標評測項。
????2015年6月到2016年2月間，在國家機床質(zhì)量監督檢驗中心組織專(zhuān)家組對華中8型數控系統進(jìn)行了評測。華中8型數控系統、廣州數控系統通過(guò)了全部633項標準型對標評測項，通過(guò)率*；華中8型數控系統通過(guò)了1952項*型對標評測項，通過(guò)率達98%，大大超出課題考核指標所要求達到國外同類(lèi)數控系統的90%以上的要求。
????2011年北京航空航天大學(xué)專(zhuān)門(mén)建立了數控系統可靠性測試實(shí)驗室，選取了國內、國外數控系統30多臺套作為對比樣本。從2012年5月開(kāi)始，北京航空航天大學(xué)對每套數控系統累積測試時(shí)間超過(guò)1萬(wàn)小時(shí)。根據試驗記錄統計數據，得出測試結論為：國產(chǎn)數控系統整體可靠性水平良好，與同時(shí)參與測試的國外典型同類(lèi)產(chǎn)品的可靠性指標——平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）結果相當。
????2015年2月，中國機械工業(yè)聯(lián)合會(huì )組織對大連光洋“光纖總線(xiàn)開(kāi)放式*數控系統、伺服驅動(dòng)、測量系統及電機成套系統”課題成果進(jìn)行了鑒定。鑒定委員會(huì )認為：大連光洋GNC61光纖總線(xiàn)開(kāi)放式*數控系統在控制功能、控制精度、加工效率等方面達到國際先進(jìn)水平。
????2016年4月，中國機械工業(yè)聯(lián)合會(huì )組織了行業(yè)內知名專(zhuān)家，對華中數控的“高性能數控系統關(guān)鍵技術(shù)及應用”成果進(jìn)行了鑒定。鑒定委員會(huì )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，奮力拼博，歷經(jīng)幾代技術(shù)攻關(guān)，開(kāi)發(fā)出了以華中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*數控機床重大專(zhuān)項做出了突出貢獻。構建了系統平臺化、網(wǎng)絡(luò )化，有創(chuàng )新的智能數控系統，為中國智能制造提供了智能平臺。
????2016年5月，在中國機床工具工業(yè)協(xié)會(huì )的領(lǐng)導下，華中數控、廣州數控、沈陽(yáng)高精等國產(chǎn)數控系統企業(yè)聯(lián)合大連機床、普什寧江等機床企業(yè)，成立數控機床互聯(lián)通訊協(xié)議標準聯(lián)盟。今年7月初，聯(lián)盟所申報的智能制造綜合標準化項目獲得了工信部的立項支持。
????為了推動(dòng)國產(chǎn)數控系統的應用示范和產(chǎn)業(yè)化，04專(zhuān)項立項支持了一批航空航天、汽車(chē)、發(fā)電裝備和船舶制造企業(yè)應用國產(chǎn)數控機床和數控系統。華中數控、廣州數控、大連光洋、沈陽(yáng)高精所研制的*型數控系統與10多類(lèi)600多臺高速、精密、5軸聯(lián)動(dòng)的*數控機床實(shí)現配套。這些設備包括高速精密車(chē)削中心、高速立式加工中心、精密立式加工中心、車(chē)銑復合加工中心、高速臥式加工中心、精密臥式加工中心、九軸六聯(lián)動(dòng)砂帶磨、數控工具磨床等*數控機床。
????航空企業(yè)是高端數控裝備的聚集地，目前使用的數控系統基本上被國外品牌壟斷，在功能和性能上受到國外封鎖限制，且存在國家安全隱患，設備使用和維護都非常被動(dòng)。2012年，華中數控和沈陽(yáng)高精分別為沈陽(yáng)飛機工業(yè)（集團）有限公司改造了辛辛那提LANCE2000加工中心。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。在此基礎上，沈飛打消了對國產(chǎn)數控系統的疑慮，又拿出30多臺設備交給華中數控和沈陽(yáng)高精進(jìn)行數控改造，包括：國外五軸高速龍門(mén)加工中心、AB擺五軸加工中心，立式加工中心、車(chē)削中心等。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，為沈飛的軍工生產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。近期，又有30多臺國產(chǎn)新數控機床，其中包括8臺五軸數控機床，配套華中數控、沈陽(yáng)高精的數控系統即將交付沈飛使用。國產(chǎn)*數控系統在航空企業(yè)應用終于在沈飛“起航”。在沈飛的示范效應帶動(dòng)下，華中8型數控系統開(kāi)始在成飛、西飛、洪都航空等骨干航空企業(yè)得到應用。
????廣州數控開(kāi)發(fā)的數控系統成果27i、25i已經(jīng)實(shí)現配套數千臺，如沈陽(yáng)巨浪特種機床、廣州宏力立加、江陽(yáng)貝爾滾齒機、寧國飛鷹專(zhuān)機改造、哈斯機床舊機改造等。與上海航天八院聯(lián)合研制的攪拌摩擦焊已經(jīng)成功應用，其配套的廣數*數控系統受到好評。
????大連光洋自主研發(fā)了數控系統、伺服電機、主軸、傳感器，于2013年5月與航天科工集團3院31所合作，交付了2臺高速、高精度五軸立式加工中心，已經(jīng)完成了多個(gè)批次，多個(gè)品種的航發(fā)關(guān)鍵零部件的加工。航天科工集團3院31所又訂購了大連光洋22臺五種類(lèi)型的五軸*數控機床，用于建設飛航*發(fā)動(dòng)機生產(chǎn)線(xiàn)，上述機床的數控系統、伺服驅動(dòng)，精密傳感，電機、轉臺、電主軸等關(guān)鍵功能部件全部為大連光洋自主研發(fā)，機床自主化率高達95%。此后，大連光洋先后與哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機、貴州黎陽(yáng)航空發(fā)動(dòng)機、湖南株洲南方動(dòng)力等軍工企業(yè)簽訂合同。
????沈陽(yáng)高精數控在實(shí)現中*數控系統配套應用的同時(shí)，針對行業(yè)轉型升級對客戶(hù)化定制的需求，基于“藍天數控”在開(kāi)放式數控的技術(shù)積累，開(kāi)展了基于二次開(kāi)發(fā)平臺的專(zhuān)用型數控系統的研制及產(chǎn)業(yè)化推廣，將數控技術(shù)拓展到電加工、柔性組合單元、激光加工等專(zhuān)用領(lǐng)域，拓展了國產(chǎn)數控系統的應用范圍。
????為了擺脫國外數控系統的封鎖限制，我國數控機床企業(yè)也紛紛加入數控系統技術(shù)的研發(fā)行列。沈陽(yáng)機床集團組建自己的研究院，從底層技術(shù)源代碼算法做起，歷時(shí)5年，投入巨資，研制成功i5數控系統。通過(guò)充分利用沈機的市場(chǎng)優(yōu)勢和i5數控系統的技術(shù)創(chuàng )新，支撐了沈機融資租賃商業(yè)模式的創(chuàng )新，帶動(dòng)了i5數控系統產(chǎn)業(yè)化。
????大連機床集團則側重于應用型研發(fā)，走與國內多家高校和科研機構合作的產(chǎn)學(xué)研之路。特別是與華中數控合作，在華中數控系統的軟硬件平臺基礎上，發(fā)揮大連機床掌握機床、工藝和應用的技術(shù)優(yōu)勢，自主開(kāi)發(fā)了大連機床自己的DMTG數控系統，近年來(lái)，累計銷(xiāo)售了近萬(wàn)臺套，同時(shí)也開(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。
????特別是2015年以來(lái)，華中數控針對3C（計算機、通訊和消費電子）制造行業(yè)的巨大需求，研制并批量銷(xiāo)售了具有高速高精（進(jìn)給快移速度達60m/min，進(jìn)給加速度達1g）、高速主軸控制（24000r/min）等關(guān)鍵技術(shù)的高速鉆攻中心數控系統，其加工效率優(yōu)于國外同類(lèi)產(chǎn)品，并且建立了3C加工智能工廠(chǎng)。目前，華中8型鉆攻中心數控系統已經(jīng)銷(xiāo)售7千多臺套。
????四、自主創(chuàng )新需要打破國外的“市場(chǎng)生態(tài)圈”
????“十二五”以來(lái)，國產(chǎn)數控系統技術(shù)取得較大的進(jìn)步，與國外的差距逐步縮小。但技術(shù)差距的縮小，不等于市場(chǎng)的突破。國產(chǎn)數控系統的市場(chǎng)美譽(yù)度與國外仍存在巨大差距，產(chǎn)業(yè)化之路任重道遠。
????以日本發(fā)那科、德國西門(mén)子等為代表的國外企業(yè)在數控系統領(lǐng)域發(fā)展了近60年，開(kāi)創(chuàng )了大量先進(jìn)技術(shù)，已在全球范圍內建立起了技術(shù)壁壘和市場(chǎng)優(yōu)勢。國外企業(yè)在中國市場(chǎng)上也已經(jīng)耕耘了40多年，由于其產(chǎn)品在技術(shù)上、性能上的優(yōu)勢，形成了很好的市場(chǎng)品牌與客戶(hù)美譽(yù)度，大量的客戶(hù)已經(jīng)習慣使用他們的產(chǎn)品，形成了一個(gè)“市場(chǎng)生態(tài)圈”。某些單位的政府采購招標通常指定國外數控系統產(chǎn)品，導致國內數控系統產(chǎn)品根本就沒(méi)有同臺公平競爭的機會(huì )。這些實(shí)際情況讓國產(chǎn)數控系統難以打破國外產(chǎn)品的市場(chǎng)生態(tài)圈。
????此外，中國數控產(chǎn)業(yè)還面臨國外企業(yè)降價(jià)搶占市場(chǎng)的巨大競爭壓力。當我國的數控企業(yè)研制不出水平相當的數控產(chǎn)品時(shí)，他們的高端產(chǎn)品要么封鎖，要么天價(jià)；當我們生產(chǎn)出性能接近的數控產(chǎn)品時(shí)，他們就將其成熟產(chǎn)品做適當裁剪后，以低價(jià)向我們傾銷(xiāo)，壓榨國內數控產(chǎn)品的利潤空間和市場(chǎng)空間。因此，國產(chǎn)數控系統存在的價(jià)值，還在于為中國機床行業(yè)和中國制造業(yè)“堵槍眼”。
????當前，我國中、*數控系統企業(yè)發(fā)展的*瓶頸，還是在市場(chǎng)的認同度不夠。政府支持自主創(chuàng )新核心產(chǎn)業(yè)發(fā)展，給錢(qián)不如給市場(chǎng)。我們的國產(chǎn)數控系統行業(yè)當然需要奮發(fā)拼搏，縮小與國外的差距，做好自己的產(chǎn)品和市場(chǎng)。政府也應該理直氣壯地營(yíng)造以選用國產(chǎn)產(chǎn)品、支持國產(chǎn)品牌為榮的體制和市場(chǎng)環(huán)境。要給國產(chǎn)數控系統參與競爭的平等機會(huì )，在同等的性?xún)r(jià)比下，應該優(yōu)先選用國產(chǎn)數控系統。
????政府、專(zhuān)家和媒體對國產(chǎn)數控系統的支持還應體現在從輿論導向和政策上引導用戶(hù)選用國產(chǎn)數控系統。部分媒體拿著(zhù)國產(chǎn)數控系統10多年前的差距和不足進(jìn)行片面點(diǎn)評，導致*終用戶(hù)選用國產(chǎn)數控系統時(shí)更加心有余悸。在國產(chǎn)數控系統成長(cháng)和發(fā)展歷程中，我們既需要專(zhuān)家、用戶(hù)和媒體對我們的批評和鞭策，促使我們加快進(jìn)步；更需要各方對我們所取得的*新成績(jì)和進(jìn)步，給予充分的肯定和正面宣傳，這是對國產(chǎn)數控系統的*支持。
????在5月30日全國科技創(chuàng )新大會(huì )期間，多位院士聯(lián)名向中央高層遞交了關(guān)于支持中國*數控機床和系統的建議。希望國家從多個(gè)層面，全力支持產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵期的中國中*數控機床。院士們在報告中希望國家出臺系列扶持政策，包括在航空航天軍工領(lǐng)域啟動(dòng)“換腦升級工程”；推動(dòng)政府采購優(yōu)先選用國產(chǎn)產(chǎn)品；取消部分國產(chǎn)化已經(jīng)突破的進(jìn)口產(chǎn)品的免稅政策等。
????**指出：“只有把核心技術(shù)掌握在自己手中，才能真正掌握競爭和發(fā)展的主動(dòng)權，才能從根本上保障國家經(jīng)濟安全、國防安全和其他安全?！敝袊鴶悼叵到y產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程證明，*數控系統的關(guān)鍵核心是買(mǎi)不回來(lái)的，必須立足自主創(chuàng )新。國產(chǎn)*數控系統產(chǎn)業(yè)已經(jīng)“曙光在前頭”。我們堅信：再經(jīng)過(guò)5-10年的努力，中國家電、手機、高鐵等行業(yè)的今天，就是中國數控系統產(chǎn)業(yè)的美好明天。
