机床：“工业航母”的危与机

在国务院国有资产监督管理委员会指出应加强的要害中心技能攻关范畴中，“工业母机”排在**芯片、新能源轿车之前，重要性显而易见。面临日趋复杂的世界环境，唯有经过自主立异完结突破，真实完结**“工业母机”的自主可控，才干有用助力我国制作业的全体提高与展开。

数控系统 破局之源

如果将替代人工的数控机床看作人体，那么传感器群组相当于神经系统与感官，床体结构相当于骨骼，电机及驱动相当于肌肉，而数控系统，则扮演着大脑的重要角色。数控系统（Numerical Control System）是依据核算机存储器中存储的控制程序，履行部分或悉数数值控制功用，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用核算机系统。

经过运用数字、文字和符号组成的数字指令来完结一台或多台机械设备动作控制，它所控制的通常是方位、视点、速度等机械量和开关量。数控系统的起源能够追溯到20世纪50年代初，迄今已阅历了半个多世纪、六个阶段的展开进程，六个阶段分别是**代电子管数控系统、**代晶体管数控系统、第三代集成电路数控系统、第四代小型核算机数控系统、第五代微型核算机数控系统，现在正在展开第六代PC数控系统。

不难看出，数控系统与核算机及IT的展开进程严密相关。现在，世界干流**数控系统根本选用NC（Numeric Control，数值控制）+PC（Personal Computer，个人核算机）结构，该结构是第五代数控系统向第六代数控系统的过渡型技能之一，其中心仍是第五代数控系统的嵌入式NC结构，80%以上的数控系统功用经过NC完结，其NC单元实时性较高，实时控制周期能够到达0.5ms。

PC只完结必需的人机交互、数据通信和较少一部分核算功用。选用这一结构的数控系统运算才干和数据存储才干偏弱，较难完结复杂的智能算法，且开放性、扩展性、兼容性均有较大约束。还有部分数控系统选用PC+现场总线结构，经过PC完结主要的数控核算功用，再将指令经过现场总线发送到电机驱动单元，进一步完结运动控制。

该结构选用现场总线的方法，在分布式控制方面有必定优势，但现场总线软件守时的实时功用不高，能完结的实时控制周期在1ms以上，对比干流**数控系统实时控制周期到达的0.5ms，差距很大，这直接影响着数控系统的高精度和高速功用。与此同时，该结构在智能算法的完结，以及开放性、扩展性、兼容性方面同样存在短板。

由此可见，在依据高功用PC的第六代PC数控系统上必定具有五个重要的根本功用，**是强实时性，**是强壮的数值核算和数据存储才干，第三是强壮的数据通信才干，第四是智能性，第五是兼具开放性、扩展性、兼容性与集成性。此外，第六代PC数控系统关于软件实时操作系统要求很高，依据DOS、Linux或Android*多到达1ms的实时控制周期要求，Windows实时性只能到55ms以上，因而选择适宜的实时软件操作系统是自主研制**数控系统的根本根底。

**数控系统是**数控机床的控制中心，其作为**数控机床的大脑，是国外众多**数控机床企业的重要战略布局方向。**数控系统研制难度极高、技能性极强，一直被西方国家作为重要的“战略物资”施行出口约束。

依据我国机床东西工业协会的数据，现在我国整机配套的中**功用部件大量依托进口，国内**系统自给率不到10%，约90%依托进口，其中从日本进口*多，约占三分之一，国产中**数控系统加起来不到30%。

这就为西方国家牵制我国制作业重要范畴的展开供给了很大的“运作空间”。从根源扭转被迫，成为我国数控机床工业展开面临的当务之急。

消除危险 时不我待

在国务院国有资产监督管理委员会指出应加强的要害中心技能攻关范畴中，“工业母机”排在**芯片、新能源轿车之前，其重要性和紧迫性可见一斑。没有EUV（极紫外线）光刻机，无法出产7nm以下的芯片，但至少能够选用28nm~90nm的芯片从事出产。

但若没有“工业母机”，**制作业的升级就无从谈起，航空航天、导弹等一切**装备都将备受掣肘。在一般的机器制作中，“工业母机”所背负的加工工作量占机器总制作工作量的40%~60%。下游客户包括传统机械工业、模具职业、轿车工业、电力设备、铁路机车、船只制作、航空航天工业、石油化工、工程机械、电子信息技能工业，以及其他加工工业，触及加工制作的金属范畴都需求“工业母机”。

数控机床的品种、质量和加工效率直接影响着其他机械产品的出产技能水平，因而，机床工业的现代化水平和规划，是衡量一个国家中心制作才干的规范之一。**数控机床更被称为“国之重器”，但现在国内**产品自给率缺乏10%。

“工业母机”之上，承载的是我国**制作业的星辰大海。“工业母机”被“卡脖子”，便是我国制作业被“卡脖子”。当时，因为美国牵头并联合40余个国家一起制定“瓦森纳协议”的严厉约束，在以五轴联动数控机床为代表的**数控机床范畴继续对我国施行技能封锁和产品禁运，其他部分**数控机床产品虽可经过正常渠道进入我国相关职业，但仍具有很多危险。

**，进口的**设备中根本都装备有GPS模块，严厉约束了设备的运用地址，同时具有“远程控制后门”的危险；

**，进口**设备通常需求供给设备的国家严厉审查，根本上只能用于民用产品和普通工业品出产，严厉约束使用于**等要点职业；

第三，进口的设备一般都会在功用和功用上做出约束，无法到达全功用和**功用的运用状态；

第四，**设备配套的软件和东西包同样受限，严重影响运用作用；

第五，设备的保护维修很困难，费用也极高，构成高额运用本钱的问题；

第六，购买**数控机床设备的企业，有必要允许机床企业的人员随时到现场考察。我国**工业、航空航天、船只重工、发电能源、交通运输等支柱职业长时刻依托从国外进口的**数控机床来完结中心要害部件的加工制作，因为国外在此范畴长时刻对我国进行技能封锁和产品禁运，为获得相关设备，需耗费大量资金和各类资源，对我国**制作业展开一直具有极大约束，严重制约着我国**制作业的快速提高和展开。

唯有经过自主立异完结突破，真实完结**“工业母机”的自主可控，才干有用助力我国制作业的全体提高与展开。因而，应尽快经过制定相应方针及措施来积极应对。

革故鼎新 对症下药

近十余年，国家在数控机床范畴进行了长时刻的科研提高支撑方案，虽然获得必定前进，但仍未能完结**数控机床的本地化展开方针。

特别是*近两年，随着世界政治局势的风云突变，“工业母机”的要害性益发凸显。有必要客观承认，**数控机床技能从细分技能点到全体技能系统的确非常难突破，但这不应成为相关从业者的理由和借口，所以深化一线调研，进一步分析深层次原因，是“工业母机”技能突破和工业提高所需的**步要点工作，只要找到“病根”才干对症下药。

展开深度调研 制定合理规划

长时刻以来，国内机床企业和相关科研团队一直以机械规划、制作和装配技能（机械床身结构的完结技能）为中心，以拷贝国外先进技能为方针，忽视了对数控机床的“大脑”——数控系统，以及电机、传感器、软件等要害内容的深化研究。

而国外的相关技能是连续几十年积累，从低端起步逐渐上升至现有水平的结果，无法在短期内快速拷贝成功。我国政府从国家展开战略的高度定下了“工业母机”悉数自主可控且完结本地化展开的方针，但在当时的根底上，想要在短期内完结这一方针，只要在充沛且深化调研国内根本情况的前提下，不以“出身”“头衔”和“规划”为点评规范，切实找到在要害软硬件范畴现已获得实质突破的企业和科研团队，针对我国制作业急需的各层级装备需求，以国家利益为首，打破阻止和约束，重新树立分层级、分方针的攻坚团队，充沛发挥企业、科研院所和大专院校的已有优势，明确分工，全力完结突破。

有用整合现有资源 构成合力展开攻坚

以近期全新树立的我国机床工业链为根底，依托国家相关部分的深度支撑，在深化调研和分析的根底上，整合数控机床企业和要害部件企业，会集优势军力，在**数控机床范畴完结全新突破。

树立要害部件攻坚小组、床身结构立异组、加工制作工艺优化组、新产品规划组、质量监控组等具体攻坚团队，各组内合理装备项目负责人、总体专家、研发工程师、使用工程师、**技工，构成完整建制，并树立长效沟通机制，针对我国制作业急需的要点“卡脖子”装备，展开**攻坚工作。

针对“工业母机”的扩展范畴，进一步整合国内相关企业、科研院所和大专院校的优势资源，推进特种专用数控加工设备、**电子产品制作设备等方面的高质量展开，构成广义的“工业母机”技能攻关展开机制，逐渐完结“换道超车”的立异展开系统，为在更多范畴完结对国外技能的“逾越”打下杰出的科研根底。

充沛运用现有用果 完结快速突破

在充沛调研的根底上，企业一线专家联合科研院所与大专院校专家，经过**点评，甄别出相关技能的真实科研效果，动员具有用果的企业或科研团队，经过政府和社会力量联合推进体制，选用“混改”或其他方法，并供给合理的回报，构成协同立异机制，快速集成和组合，在“工业母机”的各个范畴完结产品化和工业化。

关于具有根底科研效果，但没有直接落地的科研效果，政府和社会资本能够进行出资和扶持工作，协助效果持有方进一步孵化落地，构成具有“碗里的、盘里的、锅里的、地里的”不同成熟度的科研效果催化机制，为继续提高的“专精特新”阶梯型立异系统打下杰出根底。经过树立长效的立异驱动策略，合理推进“工业母机”范畴的立异展开。

针对不同需求 细分商场定位

“工业母机”的分类广泛，拓宽范畴具有广阔的商场使用前景，但若将目光汇聚在**范畴这一根“独木桥”，必定会呈现严重的资源浪费、恶性竞争、排斥异己、拔苗助长等问题，因而引导相关从业人员发挥各自优势，针对不同层面需求，细分商场定位，专注发力于各自擅长范畴，才是*为合理和有用的方法之一。

经过严密结合制作业展开趋势、各企业掌握的商场信息和具体职业的需求信息，理清“工业母机”的各级商场需求，确定正确的细分商场，协助企业找到适合自己的商场定位和展开方针。

这是一项非常重要但耗时较多的工作内容。做好这项工作，将对我国“工业母机”长时刻展开战略的可行性施行产生重要影响。

逐渐树立人才梯队 针对性继续展开

我国现在的教育分类体制，在“数控技能”方面存在必定的缺乏之处。

“数控技能”专业，一方面呈现在中专技校阶段，但是以使用型人才培养为主；另一方面呈现在硕士研究生以上阶段，大学本科阶段的专业缺失是一个严重的问题，没有系统的理论教育，研究生阶段也只能靠自学为主，短短两三年时刻的学习缺乏以支撑在数控范畴展开相关科研工作。

没有系统的理论学习根底，进入工作岗位后从事相关的技能研发，同样会呈现“捉襟见肘”的情况。没有杰出且数量足够的根底人才队伍，很难筛选出优异的“苗子”进行继续立异科研，这种局势也是阻止我国“工业母机”快速展开的严重制约要素。

依据商场需求和企业展开的实践需求，企业内部的研发部分更适合从事长时刻继续的科研工作，因而“工业母机”的科研人才梯队建造能够考虑企业合理联合科研院所和大专院校的方法，经过深化展开人才梯队建造，确保我国“工业母机”技能的长效提高。