华中数控,挑起民族工业的脊梁

来源:法观网 作者:法观网 人气: 发布时间:2020-07-16
摘要:它挑起民族工业的脊梁! 如果没有华中数控?历史上著名的东芝事件考克斯报告,伊朗离心机事件斯诺登事件等事件早在十年前就在中国发生了。十八大后,正是有了中兴、华为等世界
它挑起民族工业的脊梁!如果没有华中数控?历史上著名的“东芝事件”“考克斯报告”,“伊朗离心机事件”“斯诺登事件”等事件早在十年前就在中国发生了。十八大后,正是有了中兴、华为等世界顶尖企业快速发展,才有了华为CEO孟晚舟在加拿大被捕事件。可是谁又知道,华为当初崛起功臣三分之一的工程师是来自华中科技大学的“佼佼者”呢!华中科技大学也孵化了华中数控,其研制的具有自主知识产权的华中高档数控系统,早在十多年前就像电脑“芯片”一样就受到西方国家的打压并列入“黑名单”。
  它为国家安全堵枪眼!中兴事件,让国人知道了芯片的重要性,而数控系统的重视性并不为公众所知,数控系统是数控机床功能、性能、可靠性、成本的“大脑”,是数控机床中技术含量最高的核心部件。数控机床是装备制造的“母机”,其技术水平代表着一个国家的综合竞争力,是名副其实的国之重器。而华中数控以打破国外封锁限制、振兴民族数控产业为己任,长期坚持前沿创新,努力打造中国品牌,用“中国大脑”装备“中国制造”,用华中数控专家们的话说:“就是在为国家安全堵枪眼。”因此,华中数控打破国外高挡数控系统对中国的垄断而被美国政府列入制裁“黑名单”。
 
  放眼世界500强企业,9成的中国企业是靠原材料、内需市场等优势挤入世界企业排名行列的。但华中数控却是靠技术创新能力,赢得了广泛声誉。
 
  智能制造,“中国制造2025”的引擎。
 
  2018年5月28日,习近平总书记在院士大会上指出:“我国基础科学研究短板依然突出,企业对基础研究重视不够,重大原创性成果缺乏,底层基础技术、基础工艺能力不足,工业母机、高端芯片、基础软硬件、开发平台、基本算法、基础元器件、基础材料等瓶颈仍然突出,关键核心技术受制于人的局面没有得到根本性改变”。习近平主席还指出“国家强大要靠实体经济”,“工业是立国之本”。
  新冠疫情的爆发,世界一片混乱,原有的世界格局已经被打破,新的世界格局还没有形成。我国制造业不仅受到美国的全面打压,而且还受到来自德国、英国、日本等西方发达国家“重振制造业”的“前夹”,同时还遭遇印度、墨西哥、越南等发展中国家抢占制造业中低端的“后击”。
 
  美国对华为制裁之前,我国所需的芯片80%以上依赖进口,而我国制造装备所需的高档数控系统、伺服电机、伺服驱动等最重要的关键基础部件,基本上由国外垄断。
 
  新一轮科技革命和产业变革与我国加快转变经济发展方式形成历史性交汇,为我们实施创新驱动发展战略提供了难得的重大机遇。“中国制造2025”是动员全社会力量建设制造强国的总体战略,也是抢占制造业创新驱动战略高地的指南。
 
  作为“中国制造2025”主攻方向的智能制造,理当成为未来十年“弯道赶超”的突破口。特别是智能制造产业链不仅涵盖数控系统、工业激光器等功能部件上游,以及各类数控装备、激光装备、汽车零部件装备等装备制造中游,而且延展到包括汽车、钢铁、机械、航空、航天、能源、军工、激光、通信、纺织等行业用户下游,覆盖的经济面不可谓不广。
  华中数控作为湖北代表性企业,不仅基础好,产业链较完整,还在产学研技术创新体系初步形成自主产业链。华中数控既有制造业良好基础的比较优势,又有科教资源富集的创新优势,华中数控正在走“工业2.0”补课、“工业3.0”普及、“工业4.0”示范的“并联式”发展道路。
 
  华中数控最大特点就在于发挥高等院校的人才优势。高档数控系统技术门槛极高,体现在:技术复杂度高(“机、电、液、控”多学科交叉、多领域融合)、关键技术众多(高速、高精、多轴、复合等近2000多个控制模块)。如此高的技术门槛,只有高校才能聚集和培养人才持续研发和创新。我国华中科技大学、上海交通大学、西安交通大学、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、清华大学、国防科技大学、天津大学、山东大学等高校,在高档数控系统研究方面具有雄厚的技术积累和人才的优势。
  华中数控在高端数控系统领域不仅是佼佼者,还有多项技术处于国内领导行业。
 
  华中科技大学组建了科技部“国家数控系统工程技术研究中心”,入选了“高档数控系统”国家重点领域创新团队,所孵化的武汉华中数控股份有限公司,是我国中、高档数控系统的龙头企业,我国数控系统行业的首家上市公司。2017年,华中科技大学的“高性能数控系统关键技术及产业化”获得国家科学技术进步二等奖,并入选教育部2017年十大科技进展。专家组鉴定认为:“华中8型”为代表的自主可控的数控系统,全面达到国际先进水平,可替代进口。
 
  完全依靠自主创新,打破外企“生态圈”
 
  作为数控机床的“大脑”,数控系统是名副其实的国之重器。如果说中国机床是中国制造的“芯片”,那么中国的数控系统可以说是中国机床的“芯片”,重要性不言而喻。
  华中8型数控系统照片
 
  特别是以日本发那科、德国西门子等为代表的国外企业,在数控系统领域均发展了近60年,他们积累了大量的先进技术,已在全球范围内建立起了技术壁垒和市场优势。在中国市场,他们也耕耘了几十年,形成了一个“生态圈”。
 
  陈吉红所带领的团队,自有一股不服输的韧劲,突破了多项国外技术的垄断,迫使国外中、高档数控系统大幅降价。
 
  华中数控在技术优势上主要表现在两个方面:一方面,在国家的支持下,华中数控成功研制出“华中8型”系列化高档数控系统,实现关键技术的突破,达到国际先进水平。04专项实施以来,华中数控承担了航空航天领域重点骨干企业示范应用项目的500多台套配任务,包括:沈飞、航天8院149厂、航天四院066基地等主要航天航空企业,基本满足了航空复杂结构件、航天复杂壁板框段类零件、运载火箭大型复杂结构件、航空发动机机匣、叶片和燃气轮机机匣等复杂零件、航天复合材料加工的制造要求,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,全面缩小与国外的差距。标志着国产数控在航空航天、船舶、能源装备、国防军工、轨道交通等领域成功打破了国外的封锁限制。
  采用华中8型换脑辛辛那提加工中心采用华中8型换脑AC摆龙门五轴加工中心
 
  华中数控与沈飞积极推进“产学研用”合作,坚持开展“联合攻关、协同创新”模式,攻克国产高档数控机床与系统在航空领域应用的技术难点,进一步提高了国产数控装备和数控系统的水平,形成航空复杂结构件加工的成套技术解决方案。
 
  华中数控开发了高速钻攻中心数控系统HNC-818AM,并在此基础上配合其最新研发的LDD伺服电机,使数控系统HNC-818AM加减速性能大大提高,它与国外品牌数控系统相比,钻攻中心加工效率提高了20%,扭转了我国航空制造领域被国外垄断的不利局面。


  华中数控为沈飞公司改造的加工中心是04专项研制高档系统
 
  在航空制造领域的首台套成功应用
 
  华中数控与沈飞集团共建国产航空制造领域数控技术示范基地,着力打造航空制造领域国产数控技术示范基地,从进口高精度三坐标数控机床改造开始,逐步过渡到改造和配套5轴联动数控机床,已经完成数控机床改造和配套十余台,机床的性能、加工精度及稳定性都满足了航空结构件的加工要求,恢复到了原数控机床的出厂水平,填补了国产高档数控系统在航空关键零部件制造的应用空白。
 
  华中数控与中国航天科工三院159厂的合作具有很好的基础,早在2000年左右,华中数控就为中国航天科工三院159厂改造了15台数控车床,用于我国航天设备关键零部件的加工,提高加工效率5倍以上,深受用户好评。
  沈阳航空制造基地项目照片
 
  2015年,中国航天科工三院联合华中数控等9家单位申报课题,将“04专项”前期取得的成果在企业推广应用,并以此开展数字化、智能化生产线组建,大幅提升生产制造能力。经过厂家和科研人员的两年努力,“04专项”在中国航天科工三院开花结果,具备了向全国推广的条件。
 
  华中数控与159厂通过产学研合作,开展了航天复杂结构件的加工优化、设备组线联网、机床健康保障等工作,提升了设备加工效率和质量。并在北京星航机电装备有限公司、上海航天设备制造总厂等航天企业批量采用国产高性能数控系统,实施智能升级换脑工程,成效显著。
 
  第二个方面,华中数控在工业机器人的控制器、伺服驱动器和电机这三大核心部件领域均具备了巨大的技术优势。其自主研发的伺服驱动、伺服电机,已被广泛用于中国的数控机床、生产线、机器人等工业产品和雷达、导弹发射架等武器装备的控制。同时,他们还会将大数据、云计算、人工智能技术与数控系统深度融合,从“数控一代”走向“智能一代”。
 
  倒逼国外数控降价,赢得政治和经济多重效益
 
  华中8型所攻克的多轴联动、高速、高精等运动控制核心技术,实现了对国外数控系统高档控制功能的全面覆盖。零件加工对比测试数据显示,华中8型为14分36秒,而国外同类系统为15分33秒,零件加工质量相当的情况下华中8型系统效率更高。2016年4月,“华中8型”通过了由中国机械工业联合会组织的科技成果鉴定。鉴定专家组认为:“华中8型”为代表的自主可控的数控系统,全面达到国际先进水平,可替代进口。
  配置华中8型系统柔性生产线采用华中8型系统改造数控加工中心
 
  正是以华中数控为代表的国内数控企业打破了国外技术封锁,迫使国外企业不得已放弃在我国市场赚取超额垄断利润,中、高档数控系统在国内大幅降价。这其中的政治社会效益更甚于经济效益。华中数控进入市场后,国外数控系统应声降价达15~30%。
  在市场需求旺盛的3C加工市场,华中8型数控超越巨头,扬眉吐气,在产品质量(产品尺寸、加工精度等)要求相同的情况下,配置华中数控系统的整机生产效率比日本和德国知名品牌相比毫不逊色,还比个别国外型号生产速度快5-10%。而日本和德国知名品牌很快降价10-30%,以确保数控系统和机床其产品不被中国制造排挤出市场。
 
  在汽车制造领域,国产品牌与国外品牌相比还存在一定差距,实现全部使用国产数控设备还有相当长的路要走。
 
  华中数控与东风设备制造厂强强携手,针对轿车发动机关键零件数控加工需求,批量生产配置华中数控HNC-818B型高性能数控系统的高精度四轴卧式加工中心,并且组成柔性生产线,成功应用于国内某重点汽车制造企业。
 
  华中数控携手吉通机械、华中科技大学等单位,通过产、学、研、用相结合,开展了国产高档数控系统在汽车关键零部件制造中的应用示范工程,对国产高档数控系统进行了规模化的测试验证和应用示范,提高了国产高档数控系统的功能、性能和可靠性。
  吉通机械批量配置华中8型系统的立加生产线
 
  冷对国外价格围剿,坚持创新求变突围
 
  为抢占市场份额,国外垄断大型企业专门针对我国市场推出低价产品,如西门子的828、808,发那科配β系列电机的0iMate,都是特地为中国市场定制的、裁减了功能配置的数控系统,以进一步抗衡国产系统在价格上的优势。据不完全统计,国产中档数控系统国内市场占有率只有35%,而高档数控系统95%以上仍依靠进口。
 
  究其根源,主要国产数控系统的技术优势和品牌还没有被用户完全认可。为了改变“落后就要挨打”的状况,“十二五”期间,华中数控有限公司在技术创新同时,积极拓展市场领域,并在东莞、佛山工业园全面开花。“十三五”华中数控将按照“一核三体”(以数控系统技术为核心,以机床数控系统和工业机器人、电动汽车为三个业务主体)的发展战略,实现公司做大做强的发展目标。
 
  华中数控鼓励机床企业在华中提供开发平台上,研发自主品牌的中高档数控系统,并与所自产的中高档数控机床配套销售。这使得主机厂所需要的特殊控制要求、加工工艺和使用特色要求可方便地融入到数控系统中;主机厂用较少的投入,形成了自己的特色技术、知识产权和数控系统产品;主机厂自主品牌的数控系统的销售,还可以进一步强化主机厂的机床品牌,增加用户对主机厂的忠诚度;降低主机厂采购数控系统的成本;同时带动数控系统产业的发展,推动中高档数控机床升级。
  数控中心为宝鸡机床开发的880M系统及配套机床
 
  市场支点完备,多点撬动
 
  相较于数控技术在国内的领先,华中数控的市场表现尚不惊艳。作为机床的“大脑”,数控系统的体量毕竟不大,更何况有西门子与发那科的竞争,这些外国企业并且牢牢占领中高端数控市场的绝大部分份额。“十三五”期间,华中数控在技术创新与市场糅合上尝试方面迈出了一大步,其优势也逐步显威力。
  与制造企业合作,打造智能生产线与车间。在东莞与劲胜精密机械公司合作建设配置华中数控机器人的智能制造示范车间,由180台创世纪高速钻攻中心(配置华中8型高速钻攻中心数控系统),72台华数机器人,25台RGV和15台AGV小车构成智能设备层,集成华中数控云服务平台,组成完整的移动终端配件智能制造典范工厂。
 
  提供增值服务,向工业服务专家转型。深圳的数控系统云服务示范点利用3G、WIFI等技术,通过无线网络监控用户企业车间钻攻中心生产线的相关数据,实现了华中8型数控系统的远程监控功能及在线诊断功能。
  布局机器人产业,寻找新的市场增长点。华中数控从2014年始,在武汉、鄂州、重庆、泉州、东莞等地进行了工业机器人产业基地的全国性布局,并研发出系列产品投入销售,形成了华中数控一个新的产业主体。分别为格力电器集团珠海工厂及武汉工厂等提供了数百台桁架式机器人控制系统,装备于家电生产线;为海尔集团家电产品生产提供洗衣机法兰自动上下料、钣金冲压独立式机械手、洗碗机项目独立式机械手。
 
  华中数控先进技术不仅得到了国家领导人的肯定,也为支撑国家经济建设作出了突出的贡献。华中数控董事长工陈吉红说:“国家要有自己的数控大脑,用‘中国大脑’,装备‘中国智造’。这是我们的使命。”(邓家喜)
 
  作者单位:湖北省委政策研究室(改革办、财经办)
 
责任编辑:法观网
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