國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在國防軍工的應(yīng)用不僅是要實現(xiàn)批量化的商業(yè)價值,更重要在于其對工業(yè)信息安全的貢獻。
武漢華中數(shù)控股份有限公司董事長陳吉紅說,經(jīng)過這些年的攻關(guān),國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)在功能、技術(shù)水平上與進口系統(tǒng)的差距已經(jīng)大大縮小,最欠缺的是技術(shù)驗證的機會,直白的說也就是缺少用戶的應(yīng)用?!?4專項中的換腦工程,給予國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)的應(yīng)用機會是千金難換的!”
從“游擊戰(zhàn)”到“陣地戰(zhàn)”
這里先要說明一個概念,數(shù)控機床是一個完整大型化機電產(chǎn)品,包括機械部分、數(shù)控系統(tǒng)(含伺服驅(qū)動和伺服電機)、其他電氣電子元器件。而我們通常狹義上指的數(shù)控系統(tǒng)一般包括數(shù)控及驅(qū)動單元、人機交互單元和可編程控制器三部分組成。因此本質(zhì)上說,數(shù)控系統(tǒng)是一個軟件系統(tǒng),或者說是指令系統(tǒng),而不是執(zhí)行系統(tǒng),是數(shù)控機床和其他智能裝備的“大腦”和“核心”。
熟悉國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展史的人知道,從“六五”的技術(shù)引進、“七五”期間技術(shù)消化、“八五”到“十五”期間的自主創(chuàng)新,中國高端數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品的技術(shù)開始突破,卻又面臨著經(jīng)濟環(huán)境惡化、用戶信任度低和國外產(chǎn)品嚴(yán)防死守的重重阻力。
無疑,國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)近年來在技術(shù)上有很多突破,但在工程應(yīng)用和市場拓展上,仍然要用舉步維艱來描述。一方面國外相關(guān)產(chǎn)品的滲透和圍剿力度不斷加大,只要出現(xiàn)同類國產(chǎn)產(chǎn)品,國外產(chǎn)品就降價;如果是同樣產(chǎn)品,國外產(chǎn)品就降低到成本線;品質(zhì)稍高一點的國外產(chǎn)品,就降到和國產(chǎn)產(chǎn)品價格一致,市場競爭空前殘酷。比如3C領(lǐng)域廣泛使用的鉆攻中心數(shù)控系統(tǒng),此前國外某品牌的價格接近30萬,并且屏蔽了部分功能。國產(chǎn)華中數(shù)控研制出同類系統(tǒng)后,該品牌把此前鉆攻中心數(shù)控系統(tǒng)的部分功能移植到較低產(chǎn)品上,價格降至5萬元左右。
在制造業(yè)整體萎靡、國外產(chǎn)品夾擊、國內(nèi)用戶疑慮的三重壓力下,2003年國務(wù)院啟動了中長期科技發(fā)展規(guī)劃的制定工作,并于2006年完成發(fā)布《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006———2020年)》,確定了十六個重大專項。高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造技術(shù)專項就是其中一個專項,并于2009年正式啟動,這就是機床行業(yè)的“04專項?!?/p>
這無疑是一縷希望的曙光。對國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)而言,他們注意到04專項數(shù)控系統(tǒng)任務(wù)的部署有兩個:開發(fā)五軸聯(lián)動、多通道、高速高精、車銑復(fù)合等功效的高檔數(shù)控系統(tǒng);攻克市場上量大面廣的中檔普及型、標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化課題。
陳吉紅說,在“04專項”之前,國家對國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的支持比較分散,有點“三打祝家莊”的感覺,而“04專項”不管是財政支持還是目標(biāo)訴求上,靶向性都非常明顯,就是要擴大國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)國內(nèi)市場占有率,特別是在航天、船舶、汽車、發(fā)電設(shè)備制造等四個領(lǐng)域的獲得應(yīng)用。
而今年在04專項里新列入的項目“換腦工程”,則更是對國產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用推進增加了動力,該工程提出在國防軍工領(lǐng)域,用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)批量置換進口數(shù)控系統(tǒng),以大幅提升國防軍工領(lǐng)域制造裝備自主可控能力和安全水平。
據(jù)了解,換腦工程提出兩大任務(wù):一是存量替換:6000套軍工企業(yè)在冊數(shù)控機床更換國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng);二是增量生產(chǎn):2020年目標(biāo)為當(dāng)年國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)1000臺配套。
上述兩方面的努力,給換腦行動定義了明確的內(nèi)涵,那就是目標(biāo)只有一個:大幅提高國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)市場占有率。有消息稱十一大軍工集團已啟動換腦工程。
此外,“04專項”對“十三五”期間的設(shè)計目標(biāo)已經(jīng)隨著換腦行動的啟動正式推出,即到2020年:高檔數(shù)控系統(tǒng)、關(guān)鍵功能部件與主機實現(xiàn)批量配套,并得到應(yīng)用示范;國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)市場占有率從30%提高到60%以上;國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的市場占有率將從現(xiàn)在的3%提高到20%左右。
這些都表明,當(dāng)前中國高端數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展的瓶頸在于,取得工程應(yīng)用上示范性突破,并進一步在市場占有率的顯著提升。
頂著“罵名”也要上
陳吉紅告訴記者,“04專項”出來后,只要有企業(yè)提出要配國產(chǎn)高檔系統(tǒng)的,能接的他都接了。“我知道這么做必定會背罵名,就好像蒸饅頭,饅頭做好了,我自己都沒有嘗過就拿出來給你吃,肯定有問題?!?/p>
確實在此后幾年,華中數(shù)控在業(yè)界引起了廣泛的討論,對其產(chǎn)品技術(shù)成熟度產(chǎn)生質(zhì)疑。
但不可否認(rèn)的是,華中8型數(shù)控系統(tǒng)成為國家科技重大專項成果推廣使用;華中數(shù)控與華中科技大學(xué)共同組建了全國唯一的具有最高專業(yè)學(xué)術(shù)研究水準(zhǔn)的國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心;華中數(shù)控的五軸聯(lián)動數(shù)控產(chǎn)品成為我國軍工企業(yè)選用的首臺全國產(chǎn)化高檔數(shù)控設(shè)備列入軍工行業(yè)優(yōu)秀合作項目;華中數(shù)控是國內(nèi)極少數(shù)擁有成套核心技術(shù)自主知識產(chǎn)權(quán),包括數(shù)控系統(tǒng)、伺服單元和電機、主軸單元及主軸電機等和自主配套能力的企業(yè)之一,配套能力非常完善和強大。
陳吉紅表示,在“換腦工程”提出后,華中數(shù)控能迅速在軍工領(lǐng)域開展工作與以下因素不無關(guān)系:首先,華中數(shù)控真正的市場開拓是從“換腦”起家的。
在當(dāng)時的產(chǎn)業(yè)競爭背景下,華中數(shù)控的市場策略就是“繞開大道,攻兩翼”,即避開市場競爭最激烈的新配機床市場,主攻教育市場和改造市場。在軍工領(lǐng)域,華中數(shù)控先后為航天159所、包一機以及江南集團等軍工企業(yè)改造了上幾百臺床子,且與其他單位合資組建了湖北江山華科數(shù)字設(shè)備科技有限公司,專業(yè)從事數(shù)控設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)及數(shù)控化改造與維修。值得注意的是,湖北江山重工有限責(zé)任公司是中國兵器工業(yè)集團所屬國家重點保軍骨干企業(yè)?,F(xiàn)在華中數(shù)控是行業(yè)內(nèi)唯一一家四證齊全,擁有軍工資質(zhì)的企業(yè)。
其次,這些年華中數(shù)控與沈飛、成飛以及航天八院都有過合作,在軍工領(lǐng)域有了一定的合作基礎(chǔ)。特別是沈飛,作為04專項實施后軍工領(lǐng)域首家嘗試“換腦”的企業(yè),華中數(shù)控與之合作的過程就很有代表性。
據(jù)陳吉紅介紹,2013年2月,沈飛數(shù)控加工廠率先采用“華中8型”完成了對第一臺進口辛辛那提三軸加工中心的國產(chǎn)化改造。“即便是改造,由于該機床是最后精加工階段的設(shè)備,數(shù)控系統(tǒng)的任何缺陷,均可能導(dǎo)致昂貴的加工件報廢,華中數(shù)控和沈飛都承擔(dān)了巨大壓力?!?/p>
好在首次改造結(jié)果不錯,沈飛此后又拿出30多臺設(shè)備交給華中數(shù)控進行數(shù)控改造,包括進口的五座標(biāo)大型橋式龍門銑床、雙主軸龍門加工中心等多臺高檔數(shù)控機床。
讓陳吉紅印象深刻的是為沈飛進行大型龍門五座標(biāo)銑床的改造,該機床是沈飛航空結(jié)構(gòu)件加工的核心設(shè)備,于1990年代從法國進口,但是在2009年該設(shè)備因為系統(tǒng)故障和缺乏進口備件而無法使用。國內(nèi)一家數(shù)控廠也曾經(jīng)試圖對該機床進行改造但以失敗告終。但華中數(shù)控依舊啃下了這個硬骨頭,華中8型848C系統(tǒng)投入替代運行后,龍門五座標(biāo)銑床的機床性能和加工精度、穩(wěn)定性恢復(fù)到了原機床出廠水平,標(biāo)準(zhǔn)S件試切檢驗,精度達到0.08mm。
可以說,這次是真正意義上,國產(chǎn)高端數(shù)控系統(tǒng)填補了在航空關(guān)鍵零部件制造中應(yīng)用的空白,實現(xiàn)了高檔數(shù)控系統(tǒng)在航空領(lǐng)域應(yīng)用中的第一次重大突破。在沈飛試用之后,“華中8型”在上海航天八院、航天三院、航天四院等重點航空航天企業(yè),以及東方汽輪機公司等重點發(fā)電裝備行業(yè)均獲得批量應(yīng)用。華中8型的示范效應(yīng),標(biāo)志著“04專項”的應(yīng)用示范項目獲得了一定程度的成功。
“價格優(yōu)勢毋庸置疑,此外華中數(shù)控的界面更符合人性化邏輯,為現(xiàn)場人員調(diào)試維護提供了極大便利;足夠多開放數(shù)據(jù)交換接口,使得系統(tǒng)功能擴展更加靈活;更重要的是對于軍工企業(yè)而言,國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)可以避免植入后門程序,保證系統(tǒng)軟件純凈,提高加工數(shù)據(jù)的安全性?!?/p>
陳吉紅強調(diào)說,國防工業(yè)急需的高速、高精、多軸聯(lián)動的高檔數(shù)控機床和高檔數(shù)控系統(tǒng),一直都是重要的國際戰(zhàn)略物資,而基礎(chǔ)薄弱,“缺心少腦”一直是中國制造的短板。要實現(xiàn)“中國制造2025”的目標(biāo),形成“中國智造”的核心競爭力,離不開國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新和可控。
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