华中数控

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【重庆日报】华中数控:用“中国大脑”武装“中国制造”

发布日期:2017-08-10  字体显示:【大】   【中】   【小】

  本文转载自重庆日报2017年4月18日第5版


位于武汉光谷华工科技园的华中数控总部。

 

三月二十三日,在武汉光谷华工科技园的华中数控展厅,总裁田茂胜向本报记者介绍数控设备。

 

被称为“中国大脑”的“华中8型”高性能数控装置方方正正,配有显示屏和操作按钮。

 

3月23日,位于光谷华工科技园的华数机器人研发基地,数台国内和国外数控设备供员工研究学习。

 

华数研发的打磨机器人。目前,华数机器人已经达到年产5000台套工业机器人的生产能力。

 

机床,是制造机器的机器,又被称为“工业母机”。

数控机床,可以进行高速高精度制造的机器,是工业“万能手”。生活中,大到航空飞机、小到智能手机,都是用数控机床生产的若干零件组装起来的。

给数控机床发号施令的,是它的“大脑”——数控系统。

基础薄弱、“缺心少脑”,一直是“中国制造”的短板。作为一家自主研发国产高档数控系统和机床装备的科技企业,武汉华中数控股份有限公司(以下简称“华中数控”)的“造脑”、“换脑”之路,每一步都走得异常艰难。

 


扬州会战 研发出最强“中国大脑”

高档数控系统“华中8型”,被称为“中国大脑”。在它问世之前,国内中高端数控机床市场上几乎全是进口货。

上世纪90年代,国内数控企业陆续出现,其中就包括1994年成立的华中数控。

只是一家校办企业,为啥选择了向国外竞争对手叫板?

“我们的制造业用国外数控系统和机床设备,就像一个工匠被绑住了手,无法造出最先进的工具,只能眼睁睁地被别人超越。”华中数控董事长、华中科技大学教授陈吉红回忆说,当时,国外公司生产的高档数控机床价格极其昂贵,数控系统被严加封锁,关键技术根本不对中国开放。五轴联动的高档数控系统和机床装备更是被列为国际重要战略物资,受到西方国家严格的出口限制。“华中数控不仅要研发‘中国大脑’,还要用它来武装‘中国制造’。这不仅关系到技术上的创新,更攸关民族制造业的未来。”

背靠华中科技大学、走产学研道路的华中数控,义无反顾选择了直面强敌。但这谈何容易!

“不仅投入是个天文数,研发时间也会相当漫长。”陈吉红说,但不打破国外垄断,脖子永远会被卡住。

 咬定目标不回头。经过10多年不懈探索,2011年,“华中8型”高性能数控装置、伺服驱动和伺服电机成套产品问世。其间,多轴联动、高速高精、现场总线、开放式平台、基于指令域大数据的智能化等关键核心技术难题被一一攻克。“每一项都是数控领域的国际性难题。”华中数控总裁田茂胜感叹道。

田茂胜参与了“华中8型”的最后攻关。

“整个研发团队在扬州一栋大楼里住了9个多月。所有参与者不分职务大小、年龄老少,一周无休地在原地轮班每天工作12小时,群策群力攻克技术难关。”

事后,华中数控的员工为这次毕生难忘的经历起了一个热血沸腾的名字:扬州会战。

2016年4月,中国机械工业联合会专家组经过严格考核和测试对比以后,给予鉴定评价:“华中8型”高档数控系统各项功能全面达到国际主流高档数控系统指标,可替代进口,为中国智能制造提供了智能平台。

“华中8型”俨然一面旗帜,使我国数控系统实现了从“模拟式、脉冲式”向“总线式、全数字”的高档数控系统的跨越式发展。

事实上,华中数控作为后起之秀在技术上的突飞猛进,早就引起了国际竞争对手的紧张。2008年,美国就对包括华中数控在内的3家中国企业进行制裁,理由是“涉及军事敏感技术”。

这次制裁不仅没有吓倒华中数控,反而让其在技术创新的路上越走越坚定:不断优化升级,“华中8型”能耐150℃的高温,能抗水雾、粉尘侵蚀,还抗雷击。相比之下,某些进口知名数控系统则“娇气”得多。

性能优异,价格合理,性能又稳定。曾经被国外公司占据的国内中高端数控市场,被“华中8型”硬生生撕开了一个大大的口子。

截至2016年底,“华中8型”高性能数控系统已累计销售4万多套,伺服电机累计销售近百万套,应用领域遍及航空航天、能源装备、汽车制造、船舶制造、3C加工等。


医治“死马” “中国大脑”救活进口机床

在华中数控展示厅,我们看到的“中国大脑”方方正正,配有显示屏和操作按钮,形同一个深色的匣子。其中最小的一款,比智能手机大不了多少。

通过执行这个“匣子”发出的指令,数控机床能灵巧地加工出笔记本电脑外壳、汽车通用零部件、航天器关键零件等。不仅如此,通过搭载云数据系统,这个“匣子”还能提升机床的精密度,并诊断机床的健康情况。

我们想当然地认为,这么好的东西,一定十分抢手。然而,田茂胜却告诉我们,给数控机床“换脑”,一开始市场并不买账。

有几个大客户直接质疑:“你们的数控系统能比得上国外大品牌灵敏稳定吗?”

中高端机床的数控系统寿命一般只有10-20年,但机床本体不会坏。而要更换一台进口机床,企业要花上百万元。

“如果更换一套中型、重型机床的数控系统,只需投入机床价格的10%-20%。”华中数控副总裁熊清平说,给数控机床“换脑”就能延长机床寿命,无疑能为企业节约大量成本。

从南到北,从东到西,大型企业里停摆的进口机床很多,可谁都不愿意第一个接受“换脑”。

千方百计做工作后,2012年,华中数控终于叩开了沈阳飞机工业集团的大门。

他们的第一个目标是匹“死马”——沈飞数控加工厂的一台进口辛辛那提LANCE2000加工中心。

这个加工中心用于制造最后精加工阶段的飞机零件,价格昂贵,但数控系统在几年前就坏了,陷于瘫痪。抱着“死马当活马医”的心态,沈飞同意华中数控更换加工中心的数控系统。

谁也没有想到,仅仅两个月后,装上“华中8型”的加工中心重新运转起来。

接下来,华中数控又为沈飞的30多台国外高档数控装备一一“换脑”,其中包括国外著名公司Forest-line的五坐标大型桥式龙门铣床、双主轴龙门加工中心等多台高档数控机床。

“中国大脑”能救活进口数控机床的消息,飞快传遍业内。

上海航天八院、航天三院、航天四院、东方汽轮机公司等大户纷纷向“华中8型”抛出橄榄枝,进行批量应用。

 2015年,华中数控控股的沈阳华飞智能有限公司应运而生,专门为需要“换脑”的客户进行技术改造和升级服务。凭借“妙手回春”的技术和良好的售后,“华中8型”被越来越多的企业应用。

“换脑”成效卓著,但并不是华中数控的最终目的。

他们真正的目标是让国产数控系统逐步占领中高端市场,从而打造出使用国产智能装备、国产数控系统、国产工业软件的“三国”智能技术集成和规模应用的智能工厂,让中国制造业升级换代。

换句话说,“换脑”是华中数控在羽翼尚未丰满时,避开与强敌正面竞争、而从侧翼包抄的战略。

而今,华中数控已不惧挑战。

2016年7月,华中数控联合东莞劲胜打造的智能车间首次亮相,便造成轰动。180台配备“华中8型”的高速钻攻中心、72台华数机器人,组成10条自动化生产线,全是“中国制造”。

“这其中的诀窍是协同创新。”田茂胜介绍,众人拾柴火焰高,在研发中,华中数控联合其他17家科研单位,“十八罗汉”共同打造智能工厂的技术模块,开放平台技术接口,进行协同创新。这让华中数控实现了智能制造的“弯道超车”,赶上了国外竞争对手的步伐。

2016年底,国家科技重大专项“高档数控机床与基础制造装备专项”全面启动“换脑升级工程”,支持国防军工企业用国产数控系统批量置换进口数控系统。华中数控当仁不让,成为“换脑工程”的主力。

“中国大脑”由此又有了新的重任:将大幅提升国防军工制造装备自主可控能力,同时以可靠的品质保卫工业信息安全。


52秒拼出高交会LOGO 华数机器人“一战成名”

2014年11月16日,深圳高交会开幕式上,3个1米多高的华数机器人翩翩起舞,在1分钟之内灵巧地拼出了由12个方块组成的高交会LOGO……

全场轰动。外国专家和客商大为震惊,不相信这是中国自己造的机器人。

台下,时任深圳华数机器人有限公司(华中数控全资子公司)常务副总经理的田茂胜,额头、手心全是汗——国产机器人的声誉,在此一举。

“这涉及到机器人的3个关键指标:速度、重复定位精度和协同性。”3月28日,在采访中,曾参与这3个机器人装配及调试的工程师黄学彬告诉我们,让3个机器人做一样的动作很简单,但要为它们设计互不干扰的行动轨迹,并保证落点精确,就非常难。稍有闪失,机器人轻则偏离轨道,重则“打架”。“因为掌握了机器人研发中关键的数控、伺服、电机等核心技术,深圳高交会组委会才会邀请华数机器人在开幕式上进行表演。”

这是机会,也是一次高难度的挑战。

华中数控当时面临的第一个难题是,深圳华数没有组装好的机器人。

从生产整机的重庆华数调运。很快,3个崭新的6关节机器人运抵深圳。同时,伺服电机也从武汉运抵深圳。关键的数控系统,还是华中8型“中国大脑”。

最难的是,如何才能让3个6关节机器人在1分钟之内完成复杂的协同动作。

“台上一分钟,台下十年功。”田茂胜说,没有别的办法,只有反复练。

7名华中数控的工程师在展馆旁住了下来,每天先用软件模拟机器人的动作,然后不断地在现场进行调试、优化表演方案。

临近开幕式那几天,田茂胜每天晚上都要到舞台上把废寝忘食的工程师们赶回房间睡觉。虽然几个小时后,他们一醒来就又会马上跑回展台现场。

最终,当3个机器人在国内外专家及客商的注视中,稳稳地放下最后的方块时,计时器定格在“52秒”。

华数机器人,一战成名。

当天,就有客户用18万元的价格买走其中一个参加表演的机器人。高交会上,华中数控的展台被挤得水泄不通,田茂胜的手机也被打得发烫。

“中国大脑”怎么还能控制机器人?

田茂胜解释,如今,华中数控开发的“中国大脑”已经包括60多种专用系统,可以广泛应用于各类数控设备。最高配置的“华中8型”848,可以同时“指挥”6台数控机床和2个机器人。

一战成名,其实筹备已久。2013年起,华中数控就开始向工业机器人领域拓展。此后以武汉为总部,迅速在全国进行工业机器人产业的布局,重庆、泉州、深圳、东莞、佛山、苏州等地均在其中。

2016年,华中数控完成从工业机器人的关键部件、机器人本体,到智能产线系统集成的全产业链布局。