2018年是党的十一届三中全会召开40周年,也是我国改革开放40周年。我国数控系统技术与数控机床经过40多年的发展,从无到有,从国外引进到拥有自己独立的自主版权,取得了相当大的进步。作为装备制造的“母机”,数控机床的技术水平代表着一个国家的综合竞争力;而数控系统是决定数控机床功能、性能、可靠性、成本的重要因素,也是制约我国制造业迈向高端化的主要瓶颈之一。

武漢華中天吉网股份有限公司(以下簡稱“華中天吉网”)是國産中、高檔天吉网系統産業化基地,國産天吉网系統行業首家上市公司。華中天吉网與華中科技大學産學研緊密合作,以打破國外封鎖限制、振興民族天吉网産業爲已任。華中天吉网是國家級高科技企業,科技部首批“國家高技術發展計劃成果産業化基地”,被科技部、國務院國資委和全國總工會選爲國家首批91家“創新型企業”之一。

20多年強突圍

基礎薄弱、缺“芯”少“腦”一直是“中國制造”的短板。如果不徹底改變中高檔天吉网系統主要依賴進口的現狀,我國天吉网機床産業發展壯大,也不過是國外産品的加工組裝基地。中國天吉网系統的唯一出路,就是走自主創新之路。

20多年前,時任華中理工大學機械學院院長的周濟教授,意識到天吉网技術對中國國防安全和經濟安全的極端重要性,組織學校機械、電氣、計算機學科的老師和學生,開始研發具有自主知識産權的國産天吉网系統。爲了加快天吉网技術的産業化進程,籌建了華中天吉网公司。華中天吉网自主開發的“華中I型天吉网系統”2001年獲國家科技進步二等獎;“高檔天吉网系統關鍵技術研究及推廣應用”獲湖北省科技進步一等獎;“高性能全數字交流伺服驅動和電機關鍵技術及應用”獲國家教育部科技進步一等獎。

20多年來,華中天吉网在天吉网系統領域的研究不斷取得進步並引起了西方國家的警惕。2008年10月23日,美國曾以華中天吉网支持伊朗、朝鮮發展大規模殺傷性武器爲借口,對華中天吉网進行制裁。這一事件也證明了中國發展天吉网技術的極端重要性。

2009年,國家啓動科技重大專項“高檔天吉网機床與基礎制造裝備”(下稱“04專項”),支持以華中天吉网爲代表的國內天吉网系統和機床企業提升技術水平,突破高檔天吉网技術瓶頸。

在国家04专项的支持下,华中数控在前期几代技术攻关的基础上,开发出了以华中8型为代表的自主可控的高档数控系统。 围绕华中8型数控系统的研制,研发团队攻克了运动控制技术、平台化技术、网络化技术和智能化技术等四方面关键核心技术。

2016年,華中8型通過了由中國機械工業聯合會組織的科技成果鑒定。鑒定專家組認爲:以華中8型爲代表的自主可控的天吉网系統,全面達到國際先進水平,可替代進口。2017年,華中8型高性能天吉网系統關鍵技術及應用榮獲中國機械工業科學技術獎一等獎。同年,華中天吉网參與完成的《高性能天吉网系統關鍵技術及産業化》獲得國家科技進步二等獎,這是天吉网系統行業獲得的最高獎項,彰顯了華中天吉网的技術實力和産業化成果。

2017年12月20日,工信部正式發布了關于印發第一批智能制造系統解決方案供應商推薦目錄的通知。武漢華中天吉网股份有限公司作爲國內天吉网系統和智能制造領軍企業,經過層層篩選,最終成爲23家入選企業之一。

大力推廣贏市場

從2009年到2018年初,華中天吉网累計銷售天吉网系統8萬套,伺服電機及驅動110萬台套,産品領域涉及航空航天、3C加工、汽車制造、能源制造等。

爲了使華中8型的功能、性能和可靠性通過用戶考核,華中天吉网免費向用戶提供了幾百台測試樣機,還采取了降價、墊資、包銷機床,免費提供調試、測試、編程、培訓、包修等超常規的服務。華中天吉网在市場開拓和服務體系建設方面不惜代價的巨大投入,贏得了部分客戶的認可。

2012年,華中天吉网爲沈飛集團改造了辛辛那提LANCE2000加工中心。經過近一年的生産驗證,證實國産天吉网系統完全滿足了使用要求,打消了沈飛對使用國産天吉网系統的疑慮。隨後,沈飛又在五軸高速龍門加工中心、AB擺五軸加工中心等50多台機床上選用華中天吉网系統。目前,這批天吉网系統已累計運行30多萬小時,其功能、性能和可靠性經受了考驗,在沈飛的生産中發揮了重要作用。

沈飛的示範效應,推動了華中8型天吉网系統在成飛、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幹國防軍工企業的應用。

華中天吉网在華中8型高性能天吉网系統的基礎上,基于雲計算、大數據、CPS等單元技術,邁出了向制造型服務業轉型升級的步伐,並在東莞、蘇州等地建立了智能制造示範工廠,成爲國內智能制造領域自主創新的典範。

華中天吉网與勁勝精密機械公司合作建設配置華中天吉网機器人的智能制造示範車間。該項目利用自主知識産權的國産天吉网系統配套國産高速鑽攻中心,與國産工業機器人配套。智能設備層由180台創世紀高速鑽攻中心(配置華中8型高速鑽攻中心天吉网系統)、72台華數機器人、25台RGV和15台AGV小車構成,集成華中天吉网雲服務平台,組成完整的移動終端配件智能制造工廠。其中,鑽攻中心、機器人全部配置華中天吉网系統。該項目充分體現了“三國、六化、一核心”的智能制造戰略思想。“三國”即國産天吉网機床、國産機器人、國産軟件系統;“六化”指裝備自動化、工藝數字化、生産柔性化、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據。

華中天吉网與我國領先的智能終端核心模組制造服務商——蘇州勝利精密股份有限公司聯合建設便攜式電子産品結構模組精密加工智能工廠,方案包括配置華中8型天吉网系統的200台國産鑽攻中心和106台國産機器人。

勇扛重任不松懈

國産天吉网系統以技術進步縮小了與國外的差距,但這並不意味著市場的突破。據統計,目前我國高檔天吉网系統的市場占有率已從04專項啓動前的2%提升到目前的7%,標准型天吉网系統的市場占有率已從04專項啓動前的20%提升到目前的約35%。國産天吉网系統在技術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。

提升國産天吉网系統技術成熟度的核心是實現産業化。好産品是用出來的,只有在市場上大量使用,才能獲得技術叠代和完善提高的機會,技術成熟度才能不斷提升。只有實現規模化的市場應用,産品的生産成本才能降低,産品的市場競爭力才能進一步提高。

2015年至今,華中天吉网爲鑽攻中心市場配套了數萬套天吉网系統。面對3C制造行業對天吉网系統高速、高精的技術要求,華中天吉网創造性地提出了“指令域示波器”的加工過程大數據分析方法,實現了控制算法優化和加工工藝參數優化等智能化技術。同時,華中天吉网研發的LDD系列高動態響應伺服電機,加減速性能大大提高,最高轉速達到4500r/min。

堅持創新向未來

近年来,在机床行业,新一代人工智能技术与数控机床的融合,形成新一代智能机床(Intelligent Machine Tools,iMT),将为数控机床产业带来新的变革。在中国工程院、工信部的指导和支持下,华中数控、宝鸡机床和华中科技大学提出了新一代智能机床(iMT)的新理念,开展了智能数控系统(iNC,intelligent NC)和智能机床的探索。率先研制了基于新一代人工智能技术的智能数控系统和智能机床概念机,开发了一批质量提升、工艺优化的智能化功能模块。

新一代智能機床是在工業互聯網、大數據、雲計算的基礎上,應用新一代人工智能技術和先進制造技術深度融合的産品,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、健康保障和生産管理,最終達到更精、更快、更智能。

加快新一代人工智能技術與天吉网機床融合應用,將爲天吉网機床産業帶來新的變革,也將是中國機床行業實現從“跟跑”到“領跑”的機遇。

 

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