科技

華中數控:自主可控,定義智慧數控

武漢華中數控股份有限公司董事長陳吉紅

作為裝備製造的“母機”,數控系統是名副其實的國之重器。若把中國機床比作中國製造的“晶片”,那麼中國的數控系統可以說是中國機床的“晶片”,重要性不言而喻。當前,我國機床行業正在大力推進製造業的轉型升級,隨著機床行業的回暖及工業機器人市場的快速發展,迫切需要提升國產數控機床及基礎製造裝備的可靠性、精度穩定性、工藝適應性、成套成線自動化及智慧化,由此,高檔數控系統和工業機器人及自動化應用也迎來較大的市場機遇。

作為數控系統及工業機器人產品的研發生產製造企業,武漢華中數控股份有限公司(以下簡稱華中數控)緊抓中國製造業數字化、網路化、智慧化的發展趨勢,拓展“智慧+”戰略,加快核心技術的研發與積累,擴大國產數控系統技術在細分市場的應用。據武漢華中數控股份有限公司董事長陳吉紅介紹,“近年來,華中數控確立了‘一核三體’的發展戰略,即以數控系統技術為核心,以數控機床、工業機器人、新能源汽車的應用配套為三個主體,不斷攻克數控系統技術的難關,實現國產數控系統技術的自主創新和安全可控。”

釋出首臺搭載AI晶片的華中9型工業樣機

長期以來,世界上公認的機床強國是德國、瑞士、日本、美國等發達國家,在這些高階機床製造強國,有很多企業規模並不大,但產值很高。以某些國外企業為例,其在數控系統領域發展了近60年,積累了大量的先進技術,在全球範圍內建立起了技術壁壘和市場優勢。這些企業在中國市場上也已經耕耘了40餘年,憑藉其產品在技術與效能上的優勢,取得了較好的市場影響力與客戶美譽度,成為客戶的慣用首選,形成了一個壟斷市場生態圈。在此情況下,湧現了諸如華中數控等國內企業,突出重圍,勇於打破壟斷,潛心專注,在產品的研發上分析國內外的技術差距,注重前瞻性,加大研發力度,著眼於在關鍵技術和核心部件上取得突破,從實質上提升產品。“經過20年的技術積累,8年的技術攻關,我們研製的華中8型高檔數控系統,實現了數控系統的系列化、成套化與產業化,突破國產數控系統掣肘於人的局面。” 陳吉紅表示。

創新永無止境,探索未有窮期。值得一提的是,在2019年第十六屆中國國際機床展覽會(CIMT2019)期間,華中數控在2018年釋出的新一代智慧數控系統概念機的基礎上,推出了首臺搭載AI晶片的華中數控新一代人工智慧數控系統——華中9型工業樣機,此樣機載有新一代人工智慧技術的智慧應用APP和智慧化功能,集“感知與互聯”、“學習與建模”、“優化與決策”、“控制與執行”四大智慧特點於一身,在感知與互聯方面,實現按毫秒級取樣週期彙集記錄數控系統內部電控資料、插補資料,以及溫度、振動、視覺等外部感測器資料等實際加工狀態資訊。數控系統既是“執行器”,又是“感知器”,感知並記錄數控加工過程“心電圖”,提供學習、建模、優化所需的大資料;在學習與建模方面,可將記錄的“心電圖”資料和加工任務關聯,結合機床動力學模型,建立機床動態特性數字雙胞胎,在機床的全生命週期內,隨機床同步變化,實時跟蹤,全真模擬;在優化與決策方面,超越幾何與邏輯層面的簡單校驗,提供物理響應級別的模擬優化功能。新的G程式碼先在機床的數字雙胞胎模型中模擬、優化,形成與本機床響應特性關聯的前饋和補償指令,實現自主優化與決策,形成多目標優化加工的智慧控制“i程式碼”;在控制與執行方面,加工程式(G程式碼)和與優化、補償程式碼指令(i程式碼)同時執行,雙碼聯控,實現數控加工的優質、高效、可靠、安全和低耗。陳吉紅介紹道:“這款樣機具有更穩、更強、更開放的技術特點,讓‘數控’插上‘智慧’之翼。”

華中9型數控系統

發力機器人與智慧產線領域

借鑑在數控系統領域積累的技術及經驗,華中數控近年來加大拓展機器人及智慧產線領域的業務,取得不俗業績。採訪中記者瞭解到,2018年華中數控在機器人與智慧產線領域實現收入較2017年同期增長12.86%,圍繞3C、打磨及碼垛、焊接等細分市場,研發了具有自主智慧財產權的華數3型機器人控制器、桌面型高速高精機器人,豐富了過載與焊接等機器人相關產品。華中數控在繼續鞏固機器人在上下料、衝壓、打磨等領域的優勢地位基礎上,在小家電行業業務、製鞋自動化產線、餐具打磨拋光自動化產線等領域取得了突破,未來,擬形成標準化的解決方案進行推廣複製,持續擴大市場佔有率。

針對2018年華中數控在機器人及智慧產線領域取得的成績,陳吉紅直言,2019年華中數控在機器人及智慧製造領域將繼續堅持PCLC戰略,即P(Products)代表工業機器人產品;C(Components)代表機器人核心功能零部件;L(Lines)代表智慧產線解決方案(Automation Lines);C(Cloud)代表機器人云,努力在重點領域打造“精品案例”,擴大品牌影響力。

走智慧化發展之路

近年來,大資料、雲端計算和新一代人工智慧技術取得了群體性、革命性的突破,智慧相關技術開始逐漸滲透到製造業當中,新一代人工智慧技術與先進製造技術深度融合所形成的新一代智慧製造技術,成為了新一輪工業革命的核心驅動力。機床作為工業母機,也正在經受智慧化的洗禮。

2019年政府工作報告明確要求加快建設製造強國,正式提出了‘智慧+’的重要戰略,即深化大資料、人工智慧等研發應用,打造工業網際網路平臺,拓展‘智慧+’,為製造業轉型升級賦能。在陳吉紅看來,新一代人工智慧技術與數控機床的不斷融合,形成了新一代智慧機床(Intelligent Machine Tools,iMT),可實現自主感知、自主學習、自主優化與決策、自主控制與執行,極大提高機床加工質量、使用效率,降低成本,是第四次工業革命的典型產品,將為數控機床產業帶來新的變革,也將成為中國機床行業“換道超車”的助推劑,是中國機床行業實現從“跟跑”到“領跑”的重大發展機遇,華中數控已準備好,將憑藉產品創新和技術實力在此賽道上穩步前進。

當前,我國有著龐大的機床消費需求,也有著巨大的生產市場,一方面,國家政策利好,大力鼓勵發展數控機床;另一方面,國產數控機床不斷崛起,借鑑國外高階數控系統技術,提升自身技術水平與創新能力,逐步縮小與國外的差距。放眼未來,陳吉紅滿懷期待:“下一步,我們將更加專注數控技術的研究,苦練‘內功’,攻堅克難,抓住從‘數控’向‘智慧+數控’的升級機遇,並付諸行動。”

摘自《自動化博覽》2019年5月刊

Reference:科技日報

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