2007年6月14日,沈陽機床集團的車間里整齊擺放著30臺套數控機床,從外形上看,這30臺數控機床和對面那些貼著英文字母、德文字母和日文字母的數控機床并無兩樣。然而不同的是,這30臺數控機床從“頭腦”到“手腳”都是Made in China。
機床從來都被視為裝備制造業的工作母機,而數控系統則被譽為數控機床的“大腦”。4月,在遼寧省和沈陽市政府的推動下,國產數控機床應用國產數控系統示范工程啟動。6月,由中科院沈陽計算所、沈陽高精數控技術有限公司研制的數控系統——“沈陽數控”,在沈陽機床集團生產的五軸聯動高速加工中心、五軸聯動銑車復合加工中心、雙過程控制輪轂車床等六大類11個型號30臺套的數控機床上得到成功應用。這是沈陽機床集團首次在中高檔數控機床領域大規模采用國產數控系統,國產數控機床大規模植入了“中國腦”。
沈陽機床集團稱技術創新使母機國產化成為可能
從2002年開始,中國成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國,進出口逆差嚴重。中高檔與大型數控機床以及數控系統的進口依賴程度更加明顯,2005年,中高檔與大型數控機床進口達到了52億,2006年這一數字增加到了64億美元。其中,高檔數控機床進口比例達到了64%,80%以上的中高檔國產數控機床采用的也是進口的數控系統。中科院沈陽計算所所長林滸說:“中國是制造業大國,但如果母機卻是人家的,那就不是制造大國。”
我國數控技術的發展起步于20世紀50年代,通過“六五”期間引進數控技術,“七五”期間組織消化吸收科技攻關,我國數控技術和數控產業取得了相當大的成績。中科院沈陽計算所是國內較早研發數控技術的單位之一,1989年該所研制出了中國第一臺五軸聯動高檔數控系統——藍天一號,并于20世紀90年代初在天津一家機床制造廠裝備成功。
五軸聯動加工中心有高效率、高精度的特點,工件一次裝夾就可完成五面體的加工。如配置上五軸聯動的高檔數控系統,還可以對復雜的空間曲面進行高精度加工,更能夠適宜汽車零部件、飛機結構件等現代模具的加工。據了解,發達國家直到現在還在限制五軸聯動數控系統對中國的出口;如果用戶使用國外的數控系統,就必須簽署嚴格的定向使用協定,并受到檢查。
據了解,沈陽計算所圍繞數控技術,先后承擔完成多項國家、中科院和省市政府重大科技攻關項目,取得多項科技成果。這些成果先后榮獲中科院科技進步獎一等獎3項,遼寧省科技進步一等獎1項、二等獎1項,遼寧省重大科技成果轉化獎1項,還被列為國家級新產品和國家級科技成果重點推廣項目,并被授予國家科技攻關重大科技成果。2006年藍天數控系統獲遼寧省科技進步獎一等獎、遼寧省重大科技成果轉化獎。
林滸說:“該拿的獎我們都已經拿了,下一步的目標是大規模的產業化。將國產數控系統大規模應用于國產數控機床才是硬道理。經過十幾年的發展,我們完全有能力將自己的數控系統裝上國產的數控機床;示范工程的成功也驗證了我們產業化的能力。”
目標指向規模產業化
“其實我們科研人員也有一種情節,就是將自己研發的技術產業化,將自己的技術服務于中國用戶。沈陽機床廠是中國最大的機床生產廠家,而裝備制造業又是沈陽最大的支柱產業,我們與沈陽機床廠的聯合示范工程也引來了國內外企業的參觀,這正是將我們的研究成果規模化、產業化的機遇。”林滸說。
據介紹,由于在高檔數控技術方面取得的成績,沈陽計算所1993年被批準成立高檔數控國家工程研究中心,開始了數控技術工程化、產業化的新階段,促進技術創新與規模產業化的結合。2002年承擔中國科學院知識創新工程重大項目——“開放式和智能化的數控系統平臺及產業化”,開發具有自主知識產權的數控系統平臺,以支持不同加工需求的數控機床,實現數控產品的成套化、配套化和產業化。2005年1月沈陽計算所暨高檔數控國家工程研究中心聯合社會優勢資源成立的沈陽高精數控技術有限公司,作為藍天數控的產業化推進實體和新的創新平臺。2006年在沈陽渾南國家級高新技術產業開發區建成大型、專業化的國產數控系統產業化基地。
在示范工程現場,記者看到,在沈陽機床廠的五軸聯動高速加工中心產品上,沈陽數控系統可實現高速加工、五軸聯動加工功能;在五軸聯動車銑復合加工中心產品上,沈陽數控系統可實現車、銑復合加工,五軸聯動加工功能;在雙過程輪轂車床產品上,沈陽數控系統替代原使用的進口數控系統;在普及型立式加工中心和全機能數控車床產品上,使用普及型和全功能型沈陽數控系統,替代原使用的進口數控系統進行配套控制……
國產數控機床配套國產數控系統示范工程一期30臺套的聯合攻關工作已經完成,二期工程已經啟動,配套產品將在大型重點企業等用戶中示范應用。
沈陽機床集團人才培訓是基礎
在沈陽機床廠的現場,工作人員將一塊鋁坯放進一臺五軸聯動加工中心,之后在人機交互的操作界面上,簡單按了幾個鍵,幾十分鐘后,一個精致的人面像就已經被加工出來。
但是,機床先進了、系統先進了、加工方便了,并不意味著對操作人員的要求降低了。高檔數控系統的產業化應用是個復雜的系統工程,建設好推廣服務體系至關重要。好的機器、好的系統還要有懂行的人來操作。
通過培訓,可以提高用戶對國產數控的認知度。一方面為社會培養奇缺的數控編程、操作、維護和管理人才;另一方面,能更好地促進和帶動國產數控系統的產業化和應用。
據了解,2004年開始,沈陽計算所等單位開展了萬人數控培訓工程,該工程圍繞數字化設計、制造、數控技術、網絡技術等方面,以實踐操作為教學重點,為裝備制造業培養掌握計算機先進設計與制造技術、數控加工及編程等技能的各級藍領及工程技術人員。在中科院“東北之春”人才專項的支持下,沈陽計算所聯合沈陽機床集團等單位,開辦了“東北之春”現代機床設計與分析技術培訓班,為企業培養了大批高層次數控技術人才。
林滸說:“在國產高檔數控機床與數控系統現有技術水平下,葉輪、葉片、大型模具等復雜工件的加工需要用戶、機床廠與數控系統企業3家的密切配合。針對最終用戶的實際加工需求和數控系統特點,開展典型工件與特殊工件加工工藝的研究與相關配套技術開發,通過為用戶提供全面解決方案,形成3家長效合作機制是沈陽計算所的目標。用戶用得好才會買,這樣才能建立用戶對國產數控系統的信心。”