當AI芯片在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)點亮思考的光芒，當國產(chǎn)“大腦”精準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)合實驗室的燈火下，一臺臺嵌入中國“智”造基因的工業(yè)母機正蓄勢待發(fā)。
這束源自自主創(chuàng)新的光芒，正堅定地照亮著從實驗室的微米級突破通向全球產(chǎn)業(yè)鏈巔峰的道路。
在機床主軸的高速運轉(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。這細若游絲的零件，在配套華中數(shù)控系統(tǒng)的鉆攻機下被精準加工。
目光所及之處，是金屬與機械的共舞，然而在這精細操作的表象之下，一個關乎國家產(chǎn)業(yè)安全的深刻命題正在被叩問——高端機床的“大腦”數(shù)控系統(tǒng)，曾幾何時，是中國制造領域一塊“要不來、買不來、討不來”的堅硬壁壘。
工業(yè)母機是現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的核心樞紐和制高點。在武漢市高檔數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合實驗室（以下簡稱實驗室）內(nèi)，首席科學家、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)正是守護保障國家產(chǎn)業(yè)安全的關鍵屏障?！睂嶒炇业某闪\而生，它如同一個破局的尖兵陣地，從最底層的技術原理解析、行業(yè)共同面臨的瓶頸鎖喉，到亟待突破的關鍵技術和引領未來的前沿探索，系統(tǒng)性地鋪開了8項核心攻關任務，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”的攻堅戰(zhàn)正悄然進行。
研發(fā)工程師在配套華中8型的機床上進行測試驗證。
一束光的力量：
武漢工業(yè)母機的深厚積淀
武漢的這場攻堅，并非空中樓閣。在武漢的工業(yè)血脈中，早已融入了工業(yè)母機的基因：時間回溯到20世紀50年代，華中科技大學已埋首于數(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，如今的國家智能設計與數(shù)控技術創(chuàng)新中心在此扎根。
華中數(shù)控的高檔數(shù)控系統(tǒng)、武重集團的重型機床、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床工具工業(yè)協(xié)會數(shù)控系統(tǒng)分會、重型機床分會、激光與增材制造分會肩負理事長單位的重任。
重塑新時代武漢之“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。
實驗室的創(chuàng)新密碼，在于“三鏈融合”和以企業(yè)為主體的實踐?！版滈L、鏈主、鏈創(chuàng)”三鏈協(xié)同理念，在實驗室找到了強力載體，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特優(yōu)勢：“實驗室深扎在企業(yè)之中，真正打通了從技術攻堅、核心部件供應、產(chǎn)業(yè)鏈應用，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上。
陳吉紅稱，國外頂尖數(shù)控系統(tǒng)在高速加工時展現(xiàn)的精準度——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，我們往往不得不犧牲加工效率，或者說，在高速運行時，工件表面質(zhì)量可能達不到極致水準。
為了跨越這道“微米鴻溝”，實驗室啟動了雄心勃勃的“兩個一工程”：未來3～5年，誓要達成每分鐘進給速度波動≤1mm/min，或跟蹤誤差≤1μ的關鍵指標，全面超越當前國際標桿！
這是一場牽涉系統(tǒng)算法、驅(qū)動器、電機、編碼器、機床本體乃至用戶工藝的全鏈條“戰(zhàn)役”。
實驗室多路出擊，推動現(xiàn)場總線帶寬提升10倍至千兆級別，系統(tǒng)計算能力躍升7倍；電機控制精度追求從“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)，構建起以“1個智能底座、2條數(shù)字主線、3個智能子系統(tǒng)”為核心的智能架構。
“兩個一工程”的實施獲得了系列成果：加工效率平均提升20%，刀具壽命有效延長50%。實驗室主任毛勖稱，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”：
從實驗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，與市場驗證機會的缺失相互掣肘。“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。技術成熟度需要市場反復錘煉，但企業(yè)自身又難以獨立承擔高昂的試錯成本。”
實驗室正以多維度策略打通這關鍵的“最后一公里”。自建中試驗證體系，通過把技術迭代與真實用戶工藝需求深度結合，精準提煉出兩三百項關鍵改進點，成為產(chǎn)品持續(xù)優(yōu)化的引擎。
通過“換腦工程”，在政策東風助力下，對進口老舊設備進行數(shù)控系統(tǒng)國產(chǎn)化替代，既恢復精度，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，鼓勵他們將獨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，與實驗室聯(lián)合體單位聯(lián)手攻堅，僅用半年，便在激光加工控制技術上超越了行業(yè)巨頭，直接形成了批量配套，實現(xiàn)了該領域高端設備的自主可控。
在標準構建生態(tài)方面，主導推出NC-Link國家標準，躋身于美、德標準并列的國際主流。面對國外系統(tǒng)設置的兼容壁壘，實驗室研發(fā)轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)對接。陳吉紅介紹，華中系統(tǒng)原生內(nèi)置該標準，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)控技術的價值邊界。其“智能底座+雙數(shù)字主線”的架構，貫穿設備從誕生到退役的全生命周期，讓數(shù)據(jù)真正驅(qū)動價值。
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、設備使用數(shù)據(jù)鏈與制造工藝鏈，為智能數(shù)控機床提供數(shù)據(jù)和知識支撐。系統(tǒng)構成包含工藝優(yōu)化、精度提升、健康保障等子系統(tǒng)，實現(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；遠程運維保障可靠運行，現(xiàn)階段智能診斷能力已相當于具備三年實戰(zhàn)經(jīng)驗的工程師。
中試驗證平臺如同一個精密的數(shù)據(jù)熔爐，其產(chǎn)出的真知灼見源源不斷反哺核心技術。
陳吉紅稱，那些看似微小的微米級精度突破，在實際應用中激蕩出的是巨大的產(chǎn)業(yè)價值漣漪，印證了實驗室攻堅的深遠意義。
實驗室內(nèi)部運轉(zhuǎn)著“月計劃、周調(diào)度、日協(xié)調(diào)”的強力攻堅機制。200多位研發(fā)人員以每周6天、每天12小時的拼搏節(jié)奏持續(xù)奮戰(zhàn)。
陳吉紅與團隊的目標清晰而堅定：2025年前后，實現(xiàn)在國內(nèi)高端市場的領先地位，打造中國工業(yè)母機的戰(zhàn)略高地；更長遠的目光則投向產(chǎn)業(yè)上下游，共同鍛造具有世界級影響力的工業(yè)母機品牌。
武漢市高檔數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合實驗室首席科學家、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)母機領域的創(chuàng)新堅守
長江日報：華中數(shù)控從追趕者成長為國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)領軍者，關鍵靠什么？
陳吉紅：核心是把技術命脈牢牢攥在自己手里。20世紀90年代，國產(chǎn)機床幾乎全裝“外國大腦”，國外系統(tǒng)不僅售價高昂，還對我國高端領域設限。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，拒絕技術依賴，從零構建自主技術體系；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；接地氣的實勁，扎根武漢制造業(yè)沃土，把研發(fā)推向市場一線，讓技術跟著需求跑?，F(xiàn)在國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)市場占有率突破30%，正是這種堅持結出的果實。
長江日報：守住國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的領先地位更難。勇當科技自立自強的排頭兵，未來技術突破方向在哪？
陳吉紅：數(shù)控系統(tǒng)正邁向“智能+互聯(lián)”新階段，我們早已瞄準未來布局。面對智能制造需求，錨定科技強國，聯(lián)合實驗室重點攻關三大方向：一是高速高精運動控制技術，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與數(shù)控技術深度融合，具備自我感知、自主學習和深度交互能力；三是開源數(shù)控生態(tài)，打破國外技術壁壘。比如我們研發(fā)的“數(shù)字孿生加工系統(tǒng)”，能在虛擬空間預演加工全過程，將復雜零件合格率提升30%，這就是把握智能制造機遇的關鍵。
長江日報：從高校教授到企業(yè)掌舵人，30余年深耕數(shù)控領域，動力是什么？
陳吉紅：武漢給了我最適配的創(chuàng)新土壤。在華中科技大學打下控制理論基礎，又在企業(yè)一線見證中國制造業(yè)崛起，這種“產(chǎn)學研”深度融合的經(jīng)歷，讓我深知核心技術自主的重要性?？粗约貉邪l(fā)的系統(tǒng)從實驗室走向生產(chǎn)線，裝進大國重器的機床里，這種成就感就是最強動力。更讓我振奮的是，聯(lián)合實驗室里年輕工程師接過接力棒，三代科研人勁往一處使，這種技術傳承讓創(chuàng)新之路越走越寬。
長江日報：聯(lián)合實驗室采用“產(chǎn)學研協(xié)同”模式運行，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)鏈的關鍵。實驗室由華中數(shù)控牽頭，聯(lián)合武漢高校、機床企業(yè)組建創(chuàng)新聯(lián)合體，形成“基礎研究—中試開發(fā)—產(chǎn)業(yè)化”的閉環(huán)。比如發(fā)現(xiàn)伺服電機是行業(yè)“卡點”，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，聯(lián)合攻關。實驗室先突破核心技術，成員單位再接力形成產(chǎn)品，推進量產(chǎn)，這種分工協(xié)作讓技術從論文快速變現(xiàn)為產(chǎn)品，如我們僅用兩年就攻克五軸聯(lián)動控制技術。
長江日報：對聯(lián)合實驗室的未來有何期許？
陳吉紅：它承載著雙重使命：對內(nèi)是技術攻堅的“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)合上下游構建自主可控生態(tài)。目前我們正推進智能數(shù)控系統(tǒng)與工業(yè)軟件深度融合，計劃三年內(nèi)實現(xiàn)高端領域國產(chǎn)化率超60%。希望把實驗室建成數(shù)控技術的核心策源地，讓更多“武漢造”機床大腦裝上中國芯，支撐武漢乃至全國裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，成為科技自立自強的主戰(zhàn)場。
