高档数控机床“中国脑”突围

5月30日，多位中国工程院院士在全国科技创新大会期间向中央高层递交了关于支持中国高档数控机床国产化的建议。

　　2009年以来，国家通过实施重大科技专项“高档数控机床与基础制造装备”（04专项），大力推动高档机床国产化技术攻关。目前，中国高档数控机床的数控系统软、硬件技术都取得了重大突破，已经可以应用。但是，大规模应用却遭遇市场推广的难题。

　　因此，院士们建言，出台系列扶持政策，包括在航天军工领域推动政府采购，取消部分国产化已经突破的进口产品的免税政策等。

　　数据显示，高档数控机床中，国产数控系统（也就是“中国脑”）市场占有率只有5%。分析人士认为，高端数控机床国产化的市场推广是当前行业发展瓶颈所在，一旦突破，替代进口在望。接下来国家有望出台推动国产数控技术走向应用的扶持政策。

　　数控系统中国梦

　　按照规划，到2020年，我国要通过技术攻关，形成高档数控机床与基础制造装备主要产品的自主开发能力，形成国产数控系统与主机的批量配套体系

　　数控机床是工业母机，其技术水平代表着一个国家的综合竞争力，尤其是五轴联动高档数控机床对一个国家的、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业有着举足轻重的影响力。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》确定了16个科技重大专项。“高档数控机床与基础制造装备”是16个科技重大专项之一，也即2009年启动的04科技重大专项，这是与集成电路、大飞机、载人航天等项目同等重要的国家科技重大项目。

　　按照规划，到2020年，我国要通过技术攻关，形成高档数控机床与基础制造装备主要产品的自主开发能力，形成国产数控系统与主机的批量配套体系。其中，数控系统是机床装备的“大脑”，是决定数控机床功能、性能、可靠性、成本价格的关键因素，也是制约我国数控机床行业发展的瓶颈。

　　04科技重大专项提出，要瞄准国外数控系统先进技术，强力支持“中国制造”的短板――国产数控系统企业自主研发高档型、标准型数控系统、伺服驱动和伺服电机等极重要的关键基础部件。通过在航天、汽车、发电装备、船舶和数控机床制造重点企业的应用示范，推动国产数控系统的技术进步和产业化。

　　机床数控系统发端于上世纪五十年代的美国。日本企业引进该项技术后，应用于廉价的普通机床上，使得数控机床在20世纪70年代后期得到普及。与计算机一样，历史上机床数控系统的控制元件大致经历了三次变化：电子管――晶体管――集成电路。由于中国在计算机和集成电路领域远远落后于发达国家，中国机床数控系统技术也彻底落后了。

　　改革开放以后，机床数控产业经历了“六五”期间技术引进、“七五”期间技术消化吸收、“八五”期间技术自主开发、“九五”到“十二五”期间中低档数控技术产业化和高档数控系统缩小差距的艰难发展过程。

　　数控技术是战略性核心技术，五轴联动以上高档数控系统和机床装备一直是重要的国际战略物资，受到西方国家严格的出口限制。一个典型案例是“东芝事件”：1983年，日本东芝公司卖给前苏联几台五轴联动数控铣床，前苏联将其用于制造核潜艇推进螺旋桨，以至于美国的声纳无法侦测到前苏联核潜艇的动向。后来，美国国防部追究责任，东芝的相关高层都进了监狱。

　　我国曾经引进日本发那科和德国西门子的数控系统技术，但对方都采取了“高附加值产品销售――落后技术转让――合资办厂”等占领中国市场的手段。凡是中国没有的技术，凡是中国需要的技术，对方都不卖。至今，我国高档数控机床还是以国外数控系统为主。

　　先消化外国先进技术，再走“自主开发”路子的设想并没有实现。从中国机床产量峰值时的2010年数据看，中国低档经济型机床占比60%，其中95%是国产数控系统；中档标准型机床占比38%，其中国产数控系统占20%；高档机床占比2%，其中国产高档数控系统仅占2%。

　　数控系统技术获突破

　　中国工程院院士、西安交通大学教授卢秉恒告诉记者，中国在高档数控机床技术上实现了重大突破，正在走向应用

　　华中数控董事长陈吉红是04科技重大专项总体组专家。据他介绍，2009年，04科技重大专项立项支持华中数控、广州数控、大连光洋、沈阳高精和航天数控等5家数控系统企业，自主研发高档数控系统关键技术。

　　经过两年多的努力，5家企业均攻克了数控系统软硬件平台、高速高精、多轴联动、总线技术、纳米插补等一批高档数控系统关键技术，研制出全数字总线式高档数控系统产品样机，实现从模拟接口、脉冲接口到全数字总线控制、高速高精的技术跨越。

　　2012年，04科技重大专项数控系统的任务部署转向重点对标。课题的考核指标确立两个标靶：高档数控系统瞄准的是西门子840D――它就像机床行业的F22战斗机，具有五轴联动、多通道、高速高精、车铣复合等功效；中档普及性、标准型技术瞄准的是市场上量大面广的发那科0i系统。技术攻关单位公开招标的结果，华中数控、大连光洋承担了高档型数控系统开发和应用验证；广州数控、华中数控承担了标准型数控系统开发及产业化课题。这四项课题累计投入国拨经费达5亿多元。而此前，类似课题的拨款支持力度不超过1000万元。 

　　2015年6月到2016年2月间，国家机床质量监督检验中心组织专家组对04专项数控系统课题的研究成果和产品进行了评测。华中8型数控系统、广州数控系统通过了全部633项标准型对标评测项，通过率100%。华中8型数控系统通过了1952项高档型对标评测项，通过率达98%。这大大超出课题考核指标所要求的达到国外同类数控系统 90%以上的要求。

　　大连光洋承担的两科技项目――五轴立式铣车复合加工中心，高可靠性光纤总线开放式高档数控系统、精密测量系统、伺服装置和电机技术及产品成套系统工程也通过了专家鉴定。

　　2016年4月10日，中国机械工业联合会组织了行业内知名专家，对华中数控的“高性能数控系统关键技术及应用”成果进行了鉴定。鉴定委员会认为：华中数控成功研制出具有自主知识产权的系列化华中8型高性能数控装置、伺服驱动和伺服电机成套产品。经测试，该系统各项功能均达到国际主流高档数控系统的指标。经用户使用验证，功能、性能和可靠性达到国外同类系统水平，可替代进口。

　　为了推动国产数控系统的应用示范和产业化，04科技重大专项还立项支持了一批航天、汽车、发电装备和船舶制造企业应用国产数控机床和数控系统。华中数控、广州数控、大连光洋、沈阳高精所研制的高档型数控系统与10多类600多台高速、精密、5轴联动高档数控机床实现了配套。国产高档数控系统已在沈飞、成飞、航天8院、东汽等航天、汽车、发电装备制造等一批重点领域批量应用，其功能、性能、可靠性经受了用户的考验，受到用户的好评。中国数控系统产业迎来了快速发展的曙光。

　　中国工程院院士、西安交通大学教授卢秉恒是04科技重大专项的技术总师。他在接受上海证券报记者采访时说，中国在高档数控机床技术上实现了重大突破，正在走向应用，如在五轴联动、高精密等领域都有突破。