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一项技术冲破国外封锁线!

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发表于 2020-9-24 19:32:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
高性能数控机床,制造 " 大国重器 " 不可或缺的利器。面对国外封锁、打压甚至制裁,一批武汉的专家以国家需要为使命,苦熬数十年,研制出达到国际先进水平的高性能数控系统,为中国机床装上 " 中国脑 "。一颗 " 中国脑 " 的艰难孕育,再一次昭示国人:关键核心技术买不来、讨不来,唯有埋头苦干,自主创新,方能冲破封锁、不被 " 卡脖子 "。
这是一个知晓率并不高的故事——
"
12 年前的 10 月 23 日,美国政府一纸通告,将武汉华中数控股份有限公司(以下简称 " 华中数控 ")列入制裁 " 黑名单 "。
当时的华中数控,在自主高性能数控领域刚刚崭露头角。
12 年后的 2020 年 9 月,新一代智能数控系统在汉量产,即将推向市场,宣告中国机床数控系统进入智能化时代!
12 年,一纪生肖轮回。一群中国专家,将寸寸光阴,浓缩进行行代码,铸就出一颗坚强的 " 中国脑 "。
一路走来,华中数控董事长、华中科技大学(曾用名华中工学院、华中理工大学,以下简称 " 华中大 ")教授陈吉红更加心志归一——
对于像数控系统这样的关键核心技术,要不来、买不来、讨不来。面对封锁、打压,唯一的出路就是埋头苦干,自主创新,研发出 " 共和国当家设备 "。
"


2001 年,武汉重型机床厂与华中数控联合开发的 " 重型七轴五联动车铣复合加工中心 ",可加工 8 米船用螺旋桨,打破国外技术封锁,至今仍在使用。
" 颜色歧视 " 激发数控梦
时针转回到 1986 年。
时任华中工学院院长的机械制造专家黄树槐教授,带队前往日本考察。
在日本一家著名研究所,看到陈列的日本机床数控系统被涂上不同颜色,中国学者有些不解。
有人悄悄告知:不同颜色是标明不同的销售区域。卖给欧美的是先进型号产品,卖给中国等国家的是中低档或接近淘汰的产品。
得知真相,中国学者深受刺激。因为他们清楚,先进数控系统意味着什么。
从汽车、手机等产品,到卫星火箭、导弹航母等大国重器,都离不开现代 " 工业母机 " ——高性能数控机床。
那时,开放的中国,正在奔向 " 世界工厂 "。提高中国制造品质,离不开高性能数控机床。
然而,横在中国人面前的是一道道严酷的封锁线。如同被人扼住喉咙,中国制造业遭遇 " 数控之困 " ——
新中国成立的次月,西方国家组建 " 巴黎统筹委员会 "(简称 " 巴统 "),对中国等国禁运包括高性能数控机床在内的上万种产品。
1994 年," 巴统 " 解散。两年后,《瓦森纳协定》出台,目的依旧:限制中国等国获得先进设备、技术与产品。
在向中国出售、转让一些即将或已经淘汰的数控产品、技术时,卖方仍严格限制使用地点与用途。
在湖北广水市的湖北毅兴智能装备股份有限公司,一台多年前进口的机床上至今仍安装着监控装置,一旦移动或改装,机床就会被锁死,成为一堆废铁。
看到这些代表歧视的颜色,黄树槐愤懑难平:中国,必须搞出自己的高性能数控系统!
说干就干。华中大随后成立数控研究所,举全校之力攻关。
一颗装备中国机床的 " 中国脑 ",在武汉悄然孕育。


装备华中数控系统的大型机床,被用于加工飞机起落架。
熬出来的 " 中国脑 "
自主研发高性能数控系统,谈何容易?!
数控系统,集机、电、液、光、计算机、自动化控制等技术为一体,所涉知识密集、学科众多,硬件、软件要求高。
华中大集中骨干人员及设备,向数控系统发起冲击。陈吉红从华中大博士一毕业就投身其中,自此结缘数控。
" 变道 ",是华中大研发高性能数控系统的突破点。
当时,西方国家走的是 " 专用计算机 + 软件 " 路子。彼时的中国,高性能专用计算机等硬件瓶颈一时难以突破。
1992 年,时任华中大机械学院院长的周济教授接手数控研究所。反复推演后,他独辟蹊径:通用工业微机 + 软件。
团队的想法很务实:选用常规的工业计算机和电子器件,通过更高水平的算法、更高性能的软件,弥补硬件方面的不足。
数控系统,软件是灵魂,难度很大。让人没想到的是,团队设定的第一个目标竟是当时最先进的、支持五轴以上联动的数控系统。
对此,有不屑的嘲讽:欺 " 软 " 怕 " 硬 ";有善意的提醒:没学会走,就想跑?
历史,证明了这一选择的超前眼光:以独特的技术路线,快速缩短与国外的差距。
1993 年,拥有自主知识产权的华中Ⅰ型数控系统在汉问世,实现了国产高性能数控技术的突破。
国产系统做出来了,能否干出漂亮活?
数控机床发展有自身的规律:通过大量应用,发现问题,持续修正,迭代升级,才能走向成熟、可靠。
此时的华中Ⅰ型,遭遇 " 四面楚歌 " ——
有怀疑。国产系统不会加工出废品吧?
有拒绝。还是用进口的靠谱、放心。
有怪圈。国产机床不用国产数控系统,国内企业不买国产机床。
更有狙击。得知中国研发出新型数控系统,西方立即解除性能相当机床的出口禁令,并大幅降价,力图掐死新生的 " 中国脑 "!
研发出华中Ⅰ型的专家们四处联系厂家,提出免费试用,仍应者寥寥。
无奈之下,华中大 1994 年创设华中数控,自己动手将成果产品化。
一批教授和刚毕业的学生走出校园,来到武汉市江夏区汤逊湖畔。当时这里周边是农田,蚊蛾飞舞,有时晚上连灯都不敢开。
第一步往哪里走?
华中数控选择 " 游击战 " ——让开大道,占领两厢:瞄准旧机床改造和数控培训教学市场。
" 当时我们就像个小作坊,十几个人,既要做科研还要跑市场。" 在陈吉红的记忆中,这段日子终生难忘。困难时,管理层不得不停薪 3 个月。
屋漏偏逢连夜雨。
在一次国家抽检中,华中数控一款产品 14 项指标中有 10 项不合格,被媒体曝光。
此时十分困难的华中数控,硬是挤出几百万元买回检测设备,严控产品质量,大半年后才缓过劲。
久旱时刻来甘霖。
2009 年,我国启动 " 高档数控机床与基础制造装备 " 国家科技重大专项,在重点企业应用、验证国产数控系统。
华中数控胆子 " 忒大 ",逮到机会就顶上去。
接的活多,挨的 " 骂 " 也多。
一家制造战斗机的大型飞机厂找来了——一台用了十几年的进口机床趴窝了,你们改造试试?
华中数控一番改造,换上 " 中国脑 ",对方开机试车,评价很高。
当年春节前,信心满满的陈吉红趁势前去拓展业务,没想到对方兜头就是一盆 " 凉水 " ——
你们的系统怎么回事啊,干废了一个钛合金零件,损失几十万元!
赶到车间,通宵排查。最后确认,是老机床上原有的一根电缆老化,导致信号有误。
对方心有不甘:信号有误,系统是否可以报警呢?
" 像这样的反馈,十分宝贵!" 陈吉红说,华中数控很快优化了系统。
这家飞机厂由此打消了疑虑,拿出 60 多台关键设备,装备国产数控系统,制造出一架架守护祖国蓝天的先进战斗机。
一年接着一年跋涉,伴随着常人无法忍受的孤独和艰辛。
一点点熬,一点点提升,一步步升级。当年的 " 游击队 " ——数控研究所,成长为 " 国家队 " ——国家数控系统工程技术研究中心。2001 年,华中Ⅰ型数控系统获国家科技进步二等奖,成为迄今为止国产数控系统获得的最高国家级奖项。
一颗 " 中国脑 " 就这样在不断解决问题中,向世界一流水平看齐。
2016 年,华中 8 型数控系统研发成功。中国机械工业联合会组织的鉴定会认为,该系统达到国际先进水平!


华中数控工程师正在调试华中 9 型数控系统。
不当进口产品的 " 备胎 "
但凡中国在战略领域获得技术突破,一些西方国家的无端指责与制裁,便会接踵而至。
1999 年,美国政客考克斯在其炮制的《考克斯报告》中,诬陷中国偷窃美国尖端数控技术。
2008 年 10 月 23 日,美国无端指控华中数控等 3 家中国公司违反其国内法,对 3 家公司实施制裁。
制裁,从另一个角度凸显出高性能数控系统关乎国家产业安全、经济安全和国防安全的战略价值。
无征兆的制裁再次警醒国人:想成为制造强国,中国机床就不能没有 " 中国脑 "!
航空发动机叶片、潜艇螺旋桨、大型发电机转子、大型柴油机曲轴 …… 高端复杂曲面零件的高精度制造,一度成为打造 " 国之重器 " 的 " 拦路虎 "。
驱赶 " 拦路虎 ",像五轴联动这样的高性能数控机床必不可少。它们像长了几只手的能工巧匠,可以一次将金属加工成形状 " 怪异 "、精度极高的零件,让 " 国之重器 " 本领大增。
桂林机床股份有限公司数次申请五轴联动数控系统进口许可,均遭外国拒绝。
难道中国人搞不出来自己的五轴联动数控系统 ?
不服这口气,桂林机床股份有限公司董事长尹向东找到牵头研发出华中Ⅰ型数控系统的周济。
2001 年底,中国第一台国产五轴联动龙门铣床研制成功,我国航空制造领域自主可控水平大幅提升。
深海潜艇,国之利器。
多年来,潜艇螺旋桨高精度加工一直是我国的技术短板。武汉重型机床厂与华中数控合作," 重型七轴五联动车铣复合加工中心 " 突破国外封锁。
巨大的机床工作台上,机床刀具左右开弓,巨型螺旋桨一次性高精度加工获得成功。这让中国造船界激动不已:几代中国舰船人 " 让螺旋桨安静工作 " 的梦想正在变成现实。
在东方电机股份有限公司,工人们操纵华中数控系统制造出的巨型发电机组,已在三峡电站发出强大电能。
在某航天企业,15 台普通机床装上来自武汉的 " 中国脑 " 后,导弹零部件加工精度稳定,效率骤升 5 倍。
" 中国大脑 ",赋能中国制造。眼下,从武汉走出的高性能数控系统,已在航空、航天、通信、汽车、造船等高端制造领域批量装备,中国企业对国产数控系统的信心空前提升。
前行的脚步不能减缓,更不能停歇。陈吉红说,中国在高性能数控领域,不能总是跟跑,要奋力实现并跑、领跑!
新一代信息技术,划出了新一代数控机床的起跑线。对于中国来说,这是奋力追赶的历史性机遇。
2019 年,华中数控在全球率先将人工智能芯片植入数控系统,中国新一代智能数控系统华中 9 型在汉造出样机,开启中国数控系统 " 换道超车 " 的新征程。
不但打造 " 中国脑 ",武汉的这群专家还要打造 " 中国标准 "。
听闻华中数控牵头制定中国数控机床互联通信协议标准,10 年前已制定出标准的美国相关组织说:你们不用做,用我们的就行了。
2019 年,中国数控企业在德国汉诺威工业博览会展示中国标准。美国相关组织一看不吭声了,主动提出联合制定国际标准。
从会场走出来的陈吉红给武汉的同事打电话:我们要有技术自信!
自信,源自实力,源于坚毅。经历 4 轮百日攻关,新一代智能数控系统华中 9 型即将投入应用,换代的 " 中国脑 " 将变得更聪明、更强大。
" 我们不当进口产品的备胎!" 陈吉红说,将数控系统这一事关国家战略安全的核心技术牢牢掌握在自己手中,是我们的责任。
不惧制裁,艰苦磨砺。华中数控化蛹成蝶,标记出中国高端制造技术突破封锁线的鲜明足印。


最新一代智能数控系统——华中 9 型数控系统。
顶天立地 " 啃 " 硬骨头
回顾 " 中国脑 " 的进化历程,我国研发数控系统的大学院所不在少数,为何华中大闯出了一条成功之路?
从华中Ⅰ型,到华中 9 型,这是一跑数十年、不曾松劲的产学研 " 接力 " ——
华中大国家数控系统工程技术研究中心预研一代、探讨一代,产生源源战略构想、技术路线;华中数控开发一代、生产一代,以市场力量将科学家脑中的奇思妙想变成现实。
" 熬 " 出来的 " 中国脑 ",透露出一股什么样的力量?
在华中大机械学院党委书记史铁林教授看来,这是一代代华中大机械制造专家 " 顶天立地 " 的家国情怀——
以国家需要为使命,是谓 " 顶天 ";紧贴国情,埋头苦干,是谓 " 立地 "。
数控系统,并非个案——
36 年锲而不舍,打造钢丝绳探伤最强力量。
钢丝绳会 " 疲劳 ",也会发生 " 内伤 "。有国际专家曾断言:在线 " 体检 " 钢丝绳,是不可能破解的科学难题。
华中大人不信邪,从杨叔子院士团队开始,几代人接力不断突破,从手持式检测到在线磁光融合无损检测,持续领跑钢丝绳探伤检测技术。
20 年潜心不止,张海鸥教授夫妇和弟子们攻克金属 3D 打印性能难题,将金属铸造、锻压技术创造性地合二为一,又好又快地制造出一批 " 国之重器 " 关键零部件。
10 年步履不歇,尹周平教授和一批年轻人,从一台显微镜起步,研究分辨率更高、更轻薄更柔软的柔性显示技术。眼下,他们正在攻关的,是一批可折叠放入背包的电子产品。


装备华中数控系统的数控机床加工出高精度复杂零件。
在华中大机械学院院长丁汉院士心中,一个科学家的成就,更重要的是体现在着眼国家战略需求的原创技术、重大成果,要把更多论文写在车间里、写在祖国广袤的大地上。
这些年,一批批实现 " 零突破 " 的成果从这里源源走出——
段正澄院士团队原创出世界首台大型放疗设备——全身伽马刀,已走进全国 100 多家医院,造福近百万人;
邵新宇院士团队 " 汽车制造中的高质高效激光焊接、切割关键工艺及成套装备 " 项目打破国外 40 多年的垄断,在全国 300 多家车企成功应用;
丁汉院士团队 " 复杂曲面数字化制造的几何推理理论和方法 " 让数控机床 "72 变 ",在航天、能源和汽车领域广泛应用 ……
身为中国顶级机械制造专家,丁汉眼下仍为中国制造的诸多短板忧心——
与国际先进水平相比,部分领域里的差距仍在扩大;一些高精尖装备水平上不去,时现 " 高速抖动、重载趴下 " 的尴尬;部分先进材料、仪器、设备受制于人;时有精英流失 ……
但丁汉并不气馁。
从数控系统到钢丝绳探伤等领域的成功案例,让丁汉看到了清晰的突破路径——
肩扛国家使命,一个硬骨头一个硬骨头地啃,一个碉堡一个碉堡地攻,代代接力,少则 5 年,多则 10 年、20 年,我们必能突破一个个关键核心技术,中国工业特别是高端制造业,必将迎来一个冲破封锁、不被 " 卡脖子 " 的新局面。
从来登顶无平路,不破楼兰誓不还!
光荣的荆棘路
12 年,日月轮回。
从 12 年前华中数控被美国政府列入 " 制裁名单 ",到 12 年后新一代智能机床数控系统在武汉横空出世,漫漫荆棘路,其背后是极限施压下依然挺直的筋骨脊梁,是荆棘丛生处无路可退的奋力前行。
作为后发追赶国家,中国的发展道路从来不是一帆风顺。从一辆拖拉机都不能造,到成长为全球唯一拥有全部工业门类的国家;从重工业几乎为零,到 5G 应用即将迎来新时代,中国现代化探索中的每一步,都曾遭遇过挫折、失败、打压、封锁,而正是这一步步的举步维艰,不断磨炼出愈战愈勇的智慧、信念、勇毅、笃行。
近年来,美国政府一再滥用国家力量,对中国肆意挥舞制裁施压的大棒," 连环封杀 " 及 " 技术冷战 " 已经到了疯狂程度,封锁、遏制中国之心昭然若揭。种种经济霸凌和政治操弄的伎俩,再三对我们敲响警钟:关键核心技术受制于人,就是我们最大的隐患。
必须清醒地认识到,尽管我国改革开放已取得巨大成就,但与发达国家几十年甚至上百年的工业发展和技术积累相比,我们在很多领域依然存在不小差距。如果核心技术和关键零部件制造始终掌握在别人手里,就会轻易地被扼住 " 命运的咽喉 ",陷入 " 人为刀俎,我为鱼肉 " 的困境。唯有突破桎梏,方能化茧成蝶。
重重封锁打压之下,华中数控的专家们用数十年如一日的 " 苦熬 ",铺就了一条光荣的荆棘路。这是一条自力更生之路,这是一条不懈奋斗之路。在这条路上,唯有创新创造是发展的源动力,唯有独立自主是坚守的座右铭现代化是等不来的,关键核心技术是买不来的,想成为全球产业链不可替代的一环,就要不断缩小与世界顶尖技术的差距,要完成从制造大国到制造强国的蜕变,就要埋头做好自己的事,把关键核心技术牢牢掌握在自己手里,这样才能在风起云涌的大时代,推动中国经济的巨轮破浪前行。
自古以来,中华民族的英雄气概,不断在居安思危之处,在绝处逢生之间,被激发、被锻造,从而发扬光大、薪火相传。无论是 " 中国芯 ",还是 " 中国脑 ",都深深镌刻着中国科学家顶天立地的家国情怀,见证着一个五千年文明古国对人类发展的巨大贡献。新时代是奋斗者的时代,是合作共赢的时代,是全球化之势不可阻挡的时代。任凭风急浪高、道阻且长,那些打不垮我们的,只会使我们更加强大。
星辰大海,征途在前。
何为 " 中国奇迹 "?相信奇迹并创造奇迹的中国人,就是奇迹本身。
来源:湖北日报全媒记者 胡汉昌 韩炜林 方琳

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