當(dāng)AI芯片在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)點(diǎn)亮思考的光芒，當(dāng)國產(chǎn)“大腦”精準(zhǔn)指揮著大國重器在精密零部件上雕琢毫厘——武漢市高檔數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的燈火下，一臺臺嵌入中國“智”造基因的工業(yè)母機(jī)正蓄勢待發(fā)。

這束源自自主創(chuàng)新的光芒，正堅(jiān)定地照亮著從實(shí)驗(yàn)室的微米級突破通向全球產(chǎn)業(yè)鏈巔峰的道路。

在機(jī)床主軸的高速運(yùn)轉(zhuǎn)中，一枚高度12毫米、底部直徑僅0.05毫米的精密針型件正在逐步成形。這細(xì)若游絲的零件，在配套華中數(shù)控系統(tǒng)的鉆攻機(jī)下被精準(zhǔn)加工。

目光所及之處，是金屬與機(jī)械的共舞，然而在這精細(xì)操作的表象之下，一個(gè)關(guān)乎國家產(chǎn)業(yè)安全的深刻命題正在被叩問——高端機(jī)床的“大腦”數(shù)控系統(tǒng)，曾幾何時(shí)，是中國制造領(lǐng)域一塊“要不來、買不來、討不來”的堅(jiān)硬壁壘。

工業(yè)母機(jī)是現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的核心樞紐和制高點(diǎn)。在武漢市高檔數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室（以下簡稱實(shí)驗(yàn)室）內(nèi)，首席科學(xué)家、華中數(shù)控董事長陳吉紅凝視著精密加工的軌跡，話語中承載著沉甸甸的使命。“數(shù)控系統(tǒng)正是守護(hù)保障國家產(chǎn)業(yè)安全的關(guān)鍵屏障。”實(shí)驗(yàn)室的成立應(yīng)運(yùn)而生，它如同一個(gè)破局的尖兵陣地，從最底層的技術(shù)原理解析、行業(yè)共同面臨的瓶頸鎖喉，到亟待突破的關(guān)鍵技術(shù)和引領(lǐng)未來的前沿探索，系統(tǒng)性地鋪開了8項(xiàng)核心攻關(guān)任務(wù)，劍鋒直指中國高端裝備制造必須掌控的核心“命門”。在這里，一場為大國重器鍛造“中國腦”的攻堅(jiān)戰(zhàn)正悄然進(jìn)行。

研發(fā)工程師在配套華中8型的機(jī)床上進(jìn)行測試驗(yàn)證。

一束光的力量：

武漢工業(yè)母機(jī)的深厚積淀

武漢的這場攻堅(jiān)，并非空中樓閣。在武漢的工業(yè)血脈中，早已融入了工業(yè)母機(jī)的基因：時(shí)間回溯到20世紀(jì)50年代，華中科技大學(xué)已埋首于數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)；80、90年代更是率先推動成果走向市場，如今的國家智能設(shè)計(jì)與數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新中心在此扎根。

華中數(shù)控的高檔數(shù)控系統(tǒng)、武重集團(tuán)的重型機(jī)床、華工激光的激光加工裝備在國內(nèi)舉足輕重，他們還分別在中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會數(shù)控系統(tǒng)分會、重型機(jī)床分會、激光與增材制造分會肩負(fù)理事長單位的重任。

重塑新時(shí)代武漢之“重”，在高精尖的數(shù)控系統(tǒng)市場，武漢企業(yè)幾乎是唯一能與西門子這樣的國際巨頭正面交鋒的本土力量。

實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新密碼，在于“三鏈融合”和以企業(yè)為主體的實(shí)踐?！版滈L、鏈主、鏈創(chuàng)”三鏈協(xié)同理念，在實(shí)驗(yàn)室找到了強(qiáng)力載體，它整合了產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟、產(chǎn)教融合平臺等多方資源。陳吉紅一語道破其獨(dú)特優(yōu)勢：“實(shí)驗(yàn)室深扎在企業(yè)之中，真正打通了從技術(shù)攻堅(jiān)、核心部件供應(yīng)、產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用，直到最終用戶的完整通道?！?/span>

華中數(shù)控生產(chǎn)車間正在進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)的THT插件工序。

由絲入微：

微米之爭向性能巔峰發(fā)起挑戰(zhàn)

國產(chǎn)系統(tǒng)與國際頂尖水平的差距，今天已非功能有無或可靠性高低的“天塹”，而是集中在那微乎其微的性能指標(biāo)上。

陳吉紅稱，國外頂尖數(shù)控系統(tǒng)在高速加工時(shí)展現(xiàn)的精準(zhǔn)度——跟蹤誤差和速度波動已穩(wěn)定在2～3微米（μ）區(qū)間，而我們尚在3-4μ徘徊。這意味著在追求高精度時(shí)，我們往往不得不犧牲加工效率，或者說，在高速運(yùn)行時(shí)，工件表面質(zhì)量可能達(dá)不到極致水準(zhǔn)。

為了跨越這道“微米鴻溝”，實(shí)驗(yàn)室啟動了雄心勃勃的“兩個(gè)一工程”：未來3～5年，誓要達(dá)成每分鐘進(jìn)給速度波動≤1mm/min，或跟蹤誤差≤1μ的關(guān)鍵指標(biāo)，全面超越當(dāng)前國際標(biāo)桿！

這是一場牽涉系統(tǒng)算法、驅(qū)動器、電機(jī)、編碼器、機(jī)床本體乃至用戶工藝的全鏈條“戰(zhàn)役”。

實(shí)驗(yàn)室多路出擊，推動現(xiàn)場總線帶寬提升10倍至千兆級別，系統(tǒng)計(jì)算能力躍升7倍；電機(jī)控制精度追求從“絲”級（0.01毫米）向“微米”級的革命性跨越；核心元器件、硬件平臺、操作系統(tǒng)的國產(chǎn)化比例持續(xù)攀升，芯片層面已實(shí)現(xiàn)100%國產(chǎn)解決方案；更孕育出全球首款嵌入AI芯片和AI大模型的華中10型智能數(shù)控系統(tǒng)，構(gòu)建起以“1個(gè)智能底座、2條數(shù)字主線、3個(gè)智能子系統(tǒng)”為核心的智能架構(gòu)。

“兩個(gè)一工程”的實(shí)施獲得了系列成果：加工效率平均提升20%，刀具壽命有效延長50%。實(shí)驗(yàn)室主任毛勖稱，這些成果在市場上也收到了積極的反饋，在3C產(chǎn)業(yè)以及高速五軸聯(lián)動需求猛增的浪潮中，國產(chǎn)系統(tǒng)正嶄露鋒芒。

穿越“最后一公里”：

從實(shí)驗(yàn)室展品到市場商品的蝶變

國產(chǎn)高端系統(tǒng)的推廣之路，曾飽嘗艱辛：用戶根深蒂固的信任壁壘，與市場驗(yàn)證機(jī)會的缺失相互掣肘。“如同‘三打祝家莊’般的屢屢受挫，”陳吉紅坦誠，“加上一些舊問題被輿論放大，讓突破格外艱難。技術(shù)成熟度需要市場反復(fù)錘煉，但企業(yè)自身又難以獨(dú)立承擔(dān)高昂的試錯(cuò)成本?！?/span>

實(shí)驗(yàn)室正以多維度策略打通這關(guān)鍵的“最后一公里”。自建中試驗(yàn)證體系，通過把技術(shù)迭代與真實(shí)用戶工藝需求深度結(jié)合，精準(zhǔn)提煉出兩三百項(xiàng)關(guān)鍵改進(jìn)點(diǎn)，成為產(chǎn)品持續(xù)優(yōu)化的引擎。

通過“換腦工程”，在政策東風(fēng)助力下，對進(jìn)口老舊設(shè)備進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)國產(chǎn)化替代，既恢復(fù)精度，更確保安全可控。

開放共享與二次開發(fā)，借鑒“馬扎克模式”精髓，向武重等戰(zhàn)略用戶開放系統(tǒng)接口，鼓勵(lì)他們將獨(dú)特工藝知識融入系統(tǒng)定制，這與國外系統(tǒng)的封閉生態(tài)形成鮮明對比。例如，與實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合體單位聯(lián)手攻堅(jiān)，僅用半年，便在激光加工控制技術(shù)上超越了行業(yè)巨頭，直接形成了批量配套，實(shí)現(xiàn)了該領(lǐng)域高端設(shè)備的自主可控。

在標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建生態(tài)方面，主導(dǎo)推出NC-Link國家標(biāo)準(zhǔn)，躋身于美、德標(biāo)準(zhǔn)并列的國際主流。面對國外系統(tǒng)設(shè)置的兼容壁壘，實(shí)驗(yàn)室研發(fā)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)對接。陳吉紅介紹，華中系統(tǒng)原生內(nèi)置該標(biāo)準(zhǔn)，為加速普及形成國產(chǎn)生態(tài)圈，華中數(shù)控甚至無償開放了相關(guān)專利。

智能的覺醒：

微米精度的產(chǎn)業(yè)回響

華中10型智能數(shù)控系統(tǒng)正在重新定義數(shù)控技術(shù)的價(jià)值邊界。其“智能底座+雙數(shù)字主線”的架構(gòu)，貫穿設(shè)備從誕生到退役的全生命周期，讓數(shù)據(jù)真正驅(qū)動價(jià)值。

毛勖介紹，數(shù)控系統(tǒng)的智能底座系統(tǒng)性地提供智能所需的AI算力與算法模型；兩條數(shù)字主線深度融合貫通制造鏈、設(shè)備使用數(shù)據(jù)鏈與制造工藝鏈，為智能數(shù)控機(jī)床提供數(shù)據(jù)和知識支撐。系統(tǒng)構(gòu)成包含工藝優(yōu)化、精度提升、健康保障等子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)更高效、更高精、更可靠、更好用。

工藝優(yōu)化與智能編程顯著提升精度與效率；遠(yuǎn)程運(yùn)維保障可靠運(yùn)行，現(xiàn)階段智能診斷能力已相當(dāng)于具備三年實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的工程師。

中試驗(yàn)證平臺如同一個(gè)精密的數(shù)據(jù)熔爐，其產(chǎn)出的真知灼見源源不斷反哺核心技術(shù)。

陳吉紅稱，那些看似微小的微米級精度突破，在實(shí)際應(yīng)用中激蕩出的是巨大的產(chǎn)業(yè)價(jià)值漣漪，印證了實(shí)驗(yàn)室攻堅(jiān)的深遠(yuǎn)意義。

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)著“月計(jì)劃、周調(diào)度、日協(xié)調(diào)”的強(qiáng)力攻堅(jiān)機(jī)制。200多位研發(fā)人員以每周6天、每天12小時(shí)的拼搏節(jié)奏持續(xù)奮戰(zhàn)。

陳吉紅與團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)清晰而堅(jiān)定：2025年前后，實(shí)現(xiàn)在國內(nèi)高端市場的領(lǐng)先地位，打造中國工業(yè)母機(jī)的戰(zhàn)略高地；更長遠(yuǎn)的目光則投向產(chǎn)業(yè)上下游，共同鍛造具有世界級影響力的工業(yè)母機(jī)品牌。

武漢市高檔數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家、華中數(shù)控董事長陳吉紅：從跟跑到開道超車，死磕的是工業(yè)母機(jī)領(lǐng)域的創(chuàng)新堅(jiān)守

長江日報(bào)：華中數(shù)控從追趕者成長為國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)軍者，關(guān)鍵靠什么？

陳吉紅：核心是把技術(shù)命脈牢牢攥在自己手里。20世紀(jì)90年代，國產(chǎn)機(jī)床幾乎全裝“外國大腦”，國外系統(tǒng)不僅售價(jià)高昂，還對我國高端領(lǐng)域設(shè)限。我們咬牙走自主創(chuàng)新路，從“華中1型”到“華中8型”，用30多年實(shí)現(xiàn)從跟跑到并跑。秘訣就是“三股勁”——不服輸?shù)年J勁，拒絕技術(shù)依賴，從零構(gòu)建自主技術(shù)體系；釘釘子的韌勁，近十年研發(fā)投入占比始終超15%，哪怕行業(yè)低谷也不縮減；接地氣的實(shí)勁，扎根武漢制造業(yè)沃土，把研發(fā)推向市場一線，讓技術(shù)跟著需求跑?，F(xiàn)在國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)市場占有率突破30%，正是這種堅(jiān)持結(jié)出的果實(shí)。

長江日報(bào)：守住國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的領(lǐng)先地位更難。勇當(dāng)科技自立自強(qiáng)的排頭兵，未來技術(shù)突破方向在哪？

陳吉紅：數(shù)控系統(tǒng)正邁向“智能+互聯(lián)”新階段，我們早已瞄準(zhǔn)未來布局。面對智能制造需求，錨定科技強(qiáng)國，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)攻關(guān)三大方向：一是高速高精運(yùn)動控制技術(shù)，將加工精度從微米級推向納米級；二是智能數(shù)控系統(tǒng)，將新一代人工智能技術(shù)與數(shù)控技術(shù)深度融合，具備自我感知、自主學(xué)習(xí)和深度交互能力；三是開源數(shù)控生態(tài)，打破國外技術(shù)壁壘。比如我們研發(fā)的“數(shù)字孿生加工系統(tǒng)”，能在虛擬空間預(yù)演加工全過程，將復(fù)雜零件合格率提升30%，這就是把握智能制造機(jī)遇的關(guān)鍵。

長江日報(bào)：從高校教授到企業(yè)掌舵人，30余年深耕數(shù)控領(lǐng)域，動力是什么？

陳吉紅：武漢給了我最適配的創(chuàng)新土壤。在華中科技大學(xué)打下控制理論基礎(chǔ)，又在企業(yè)一線見證中國制造業(yè)崛起，這種“產(chǎn)學(xué)研”深度融合的經(jīng)歷，讓我深知核心技術(shù)自主的重要性?？粗约貉邪l(fā)的系統(tǒng)從實(shí)驗(yàn)室走向生產(chǎn)線，裝進(jìn)大國重器的機(jī)床里，這種成就感就是最強(qiáng)動力。更讓我振奮的是，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室里年輕工程師接過接力棒，三代科研人勁往一處使，這種技術(shù)傳承讓創(chuàng)新之路越走越寬。

長江日報(bào)：聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室采用“產(chǎn)學(xué)研協(xié)同”模式運(yùn)行，這種模式發(fā)揮了什么作用？

陳吉紅：這是打通創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)室由華中數(shù)控牽頭，聯(lián)合武漢高校、機(jī)床企業(yè)組建創(chuàng)新聯(lián)合體，形成“基礎(chǔ)研究—中試開發(fā)—產(chǎn)業(yè)化”的閉環(huán)。比如發(fā)現(xiàn)伺服電機(jī)是行業(yè)“卡點(diǎn)”，我們就發(fā)揮高校在控制算法上的優(yōu)勢和企業(yè)在工程化上的經(jīng)驗(yàn)，聯(lián)合攻關(guān)。實(shí)驗(yàn)室先突破核心技術(shù)，成員單位再接力形成產(chǎn)品，推進(jìn)量產(chǎn)，這種分工協(xié)作讓技術(shù)從論文快速變現(xiàn)為產(chǎn)品，如我們僅用兩年就攻克五軸聯(lián)動控制技術(shù)。

長江日報(bào)：對聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的未來有何期許？

陳吉紅：它承載著雙重使命：對內(nèi)是技術(shù)攻堅(jiān)的“尖刀連”，聚焦數(shù)控系統(tǒng)“卡脖子”難題；對外是產(chǎn)業(yè)升級的“助推器”，聯(lián)合上下游構(gòu)建自主可控生態(tài)。目前我們正推進(jìn)智能數(shù)控系統(tǒng)與工業(yè)軟件深度融合，計(jì)劃三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)高端領(lǐng)域國產(chǎn)化率超60%。希望把實(shí)驗(yàn)室建成數(shù)控技術(shù)的核心策源地，讓更多“武漢造”機(jī)床大腦裝上中國芯，支撐武漢乃至全國裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，成為科技自立自強(qiáng)的主戰(zhàn)場。