道阻且长 高档国产数控系统正奋力“翻身”

　　国产数控系统在国防军工的应用不仅是要实现批量化的商业价值，更重要在于其对工业信息安全的贡献。

　　武汉华中数控股份有限公司董事长陈吉红说，经过这些年的攻关，国产高档数控系统在功能、技术水平上与进口系统的差距已经大大缩小，最欠缺的是技术验证的机会，直白的说也就是缺少用户的应用。“04专项中的换脑工程，给予国产数控系统行业的应用机会是千金难换的！”

　　从“游击战”到“阵地战”

　　这里先要说明一个概念，数控机床是一个完整大型化机电产品，包括机械部分、数控系统(含伺服驱动和伺服电机)、其他电气电子元器件。而我们通常狭义上指的数控系统一般包括数控及驱动单元、人机交互单元和可编程控制器三部分组成。因此本质上说，数控系统是一个软件系统，或者说是指令系统，而不是执行系统，是数控机床和其他智能装备的“大脑”和“核心”。

　　熟悉国产数控系统发展史的人知道，从“六五”的技术引进、“七五”期间技术消化、“八五”到“十五”期间的自主创新，中国高端数控系统产品的技术开始突破，却又面临着经济环境恶化、用户信任度低和国外产品严防死守的重重阻力。

　　无疑，国产高档数控系统近年来在技术上有很多突破，但在工程应用和市场拓展上，仍然要用举步维艰来描述。一方面国外相关产品的渗透和围剿力度不断加大，只要出现同类国产产品，国外产品就降价；如果是同样产品，国外产品就降低到成本线；品质稍高一点的国外产品，就降到和国产产品价格一致，市场竞争空前残酷。比如3C领域广泛使用的钻攻中心数控系统，此前国外某品牌的价格接近30万，并且屏蔽了部分功能。国产华中数控研制出同类系统后，该品牌把此前钻攻中心数控系统的部分功能移植到较低产品上，价格降至5万元左右。

　　在制造业整体萎靡、国外产品夹击、国内用户疑虑的三重压力下，2003年国务院启动了中长期科技发展规划的制定工作，并于2006年完成发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006———2020年)》，确定了十六个重大专项。高档数控机床与基础制造技术专项就是其中一个专项，并于2009年正式启动，这就是机床行业的“04专项。”

　　这无疑是一缕希望的曙光。对国产数控系统企业而言，他们注意到04专项数控系统任务的部署有两个：开发五轴联动、多通道、高速高精、车铣复合等功效的高档数控系统；攻克市场上量大面广的中档普及型、标准型数控系统开发及产业化课题。

　　陈吉红说，在“04专项”之前，国家对国产数控系统的支持比较分散，有点“三打祝家庄”的感觉，而“04专项”不管是财政支持还是目标诉求上，靶向性都非常明显，就是要扩大国产高档数控系统国内市场占有率，特别是在航天、船舶、汽车、发电设备制造等四个领域的获得应用。

　　而今年在04专项里新列入的项目“换脑工程”，则更是对国产系统的应用推进增加了动力，该工程提出在国防军工领域，用国产数控系统批量置换进口数控系统，以大幅提升国防军工领域制造装备自主可控能力和安全水平。

　　据了解，换脑工程提出两大任务：一是存量替换：6000套军工企业在册数控机床更换国产数控系统；二是增量生产：2020年目标为当年国产高档数控系统1000台配套。

　　上述两方面的努力，给换脑行动定义了明确的内涵，那就是目标只有一个：大幅提高国产高档数控系统市场占有率。有消息称十一大军工集团已启动换脑工程。

　　此外，“04专项”对“十三五”期间的设计目标已经随着换脑行动的启动正式推出，即到2020年：高档数控系统、关键功能部件与主机实现批量配套，并得到应用示范；国产标准型数控系统市场占有率从30%提高到60%以上；国产高档数控系统的市场占有率将从现在的3%提高到20%左右。

　　这些都表明，当前中国高端数控系统的发展的瓶颈在于，取得工程应用上示范性突破，并进一步在市场占有率的显著提升。

　　顶着“骂名”也要上

　　陈吉红告诉记者，“04专项”出来后，只要有企业提出要配国产高档系统的，能接的他都接了。“我知道这么做必定会背骂名，就好像蒸馒头，馒头做好了，我自己都没有尝过就拿出来给你吃，肯定有问题。”

　　确实在此后几年，华中数控在业界引起了广泛的讨论，对其产品技术成熟度产生质疑。

　　但不可否认的是，华中8型数控系统成为国家科技重大专项成果推广使用；华中数控与华中科技大学共同组建了全国唯一的具有最高专业学术研究水准的国家数控系统工程技术研究中心；华中数控的五轴联动数控产品成为我国军工企业选用的首台全国产化高档数控设备列入军工行业优秀合作项目；华中数控是国内极少数拥有成套核心技术自主知识产权，包括数控系统、伺服单元和电机、主轴单元及主轴电机等和自主配套能力的企业之一，配套能力非常完善和强大。

　　陈吉红表示，在“换脑工程”提出后，华中数控能迅速在军工领域开展工作与以下因素不无关系：首先，华中数控真正的市场开拓是从“换脑”起家的。

　　在当时的产业竞争背景下，华中数控的市场策略就是“绕开大道，攻两翼”，即避开市场竞争最激烈的新配机床市场，主攻教育市场和改造市场。在军工领域，华中数控先后为航天159所、包一机以及江南集团等军工企业改造了上几百台床子，且与其他单位合资组建了湖北江山华科数字设备科技有限公司，专业从事数控设备研发、生产及数控化改造与维修。值得注意的是，湖北江山重工有限责任公司是中国兵器工业集团所属国家重点保军骨干企业。现在华中数控是行业内唯一一家四证齐全，拥有军工资质的企业。

　　其次，这些年华中数控与沈飞、成飞以及航天八院都有过合作，在军工领域有了一定的合作基础。特别是沈飞，作为04专项实施后军工领域首家尝试“换脑”的企业，华中数控与之合作的过程就很有代表性。

　　据陈吉红介绍，2013年2月，沈飞数控加工厂率先采用“华中8型”完成了对第一台进口辛辛那提三轴加工中心的国产化改造。“即便是改造，由于该机床是最后精加工阶段的设备，数控系统的任何缺陷，均可能导致昂贵的加工件报废，华中数控和沈飞都承担了巨大压力。”

　　好在首次改造结果不错，沈飞此后又拿出30多台设备交给华中数控进行数控改造，包括进口的五座标大型桥式龙门铣床、双主轴龙门加工中心等多台高档数控机床。

　　让陈吉红印象深刻的是为沈飞进行大型龙门五座标铣床的改造，该机床是沈飞航空结构件加工的核心设备，于1990年代从法国进口，但是在2009年该设备因为系统故障和缺乏进口备件而无法使用。国内一家数控厂也曾经试图对该机床进行改造但以失败告终。但华中数控依旧啃下了这个硬骨头，华中8型848C系统投入替代运行后，龙门五座标铣床的机床性能和加工精度、稳定性恢复到了原机床出厂水平，标准S件试切检验，精度达到0.08mm。

　　可以说，这次是真正意义上，国产高端数控系统填补了在航空关键零部件制造中应用的空白，实现了高档数控系统在航空领域应用中的第一次重大突破。在沈飞试用之后，“华中8型”在上海航天八院、航天三院、航天四院等重点航空航天企业，以及东方汽轮机公司等重点发电装备行业均获得批量应用。华中8型的示范效应，标志着“04专项”的应用示范项目获得了一定程度的成功。

　　“价格优势毋庸置疑，此外华中数控的界面更符合人性化逻辑，为现场人员调试维护提供了极大便利；足够多开放数据交换接口，使得系统功能扩展更加灵活；更重要的是对于军工企业而言，国产数控系统可以避免植入后门程序，保证系统软件纯净，提高加工数据的安全性。”

　　陈吉红强调说，国防工业急需的高速、高精、多轴联动的高档数控机床和高档数控系统，一直都是重要的国际战略物资，而基础薄弱，“缺心少脑”一直是中国制造的短板。要实现“中国制造2025”的目标，形成“中国智造”的核心竞争力，离不开国产数控系统产业的自主创新和可控。