2009年以來，國家通過實施重大科技專項“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”（04專項），大力推動高檔機床國產(chǎn)化技術攻關。目前，中國高檔數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)軟、硬件技術都取得了重大突破，已經(jīng)可以應用。但是，大規(guī)模應用卻遭遇市場推廣的難題。

　　

 

全國科技創(chuàng)新大會

 

　　因此，院士們建言，出臺系列扶持政策，包括在航空航天軍工領域推動政府采購，取消部分國產(chǎn)化已經(jīng)突破的進口產(chǎn)品的免稅政策等。

　　

　　數(shù)據(jù)顯示，高檔數(shù)控機床中，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)（也就是“中國腦”）市場占有率只有5%。分析人士認為，高端數(shù)控機床國產(chǎn)化的市場推廣是當前行業(yè)發(fā)展瓶頸所在，一旦突破，替代進口在望。接下來國家有望出臺推動國產(chǎn)數(shù)控技術走向應用的扶持政策。

　　

　　數(shù)控系統(tǒng)中國夢

　　

　　按照規(guī)劃，到2020年，我國要通過技術攻關，形成高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備主要產(chǎn)品的自主開發(fā)能力，形成國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)與主機的批量配套體系

　　

　　數(shù)控機床是工業(yè)母機，其技術水平代表著一個國家的綜合競爭力，尤其是五軸聯(lián)動高檔數(shù)控機床對一個國家的航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫(yī)療設備等行業(yè)有著舉足輕重的影響力?！秶抑虚L期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020）》確定了16個科技重大專項。“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”是16個科技重大專項之一，也即2009年啟動的04科技重大專項，這是與集成電路、大飛機、載人航天等項目同等重要的國家科技重大項目。

　　

　　按照規(guī)劃，到2020年，我國要通過技術攻關，形成高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備主要產(chǎn)品的自主開發(fā)能力，形成國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)與主機的批量配套體系。其中，數(shù)控系統(tǒng)是機床裝備的“大腦”，是決定數(shù)控機床功能、性能、可靠性、成本價格的關鍵因素，也是制約我國數(shù)控機床行業(yè)發(fā)展的瓶頸。

　　

　　04科技重大專項提出，要瞄準國外數(shù)控系統(tǒng)先進技術，強力支持“中國制造”的短板——國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)自主研發(fā)高檔型、標準型數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動和伺服電機等最重要的關鍵基礎部件。通過在航空航天、汽車、發(fā)電裝備、船舶和數(shù)控機床制造重點企業(yè)的應用示范，推動國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的技術進步和產(chǎn)業(yè)化。

　　

　　機床數(shù)控系統(tǒng)發(fā)端于上世紀五十年代的美國。日本企業(yè)引進該項技術后，應用于廉價的普通機床上，使得數(shù)控機床在20世紀70年代后期得到普及。與計算機一樣，歷史上機床數(shù)控系統(tǒng)的控制元件大致經(jīng)歷了三次變化：電子管——晶體管——集成電路。由于中國在計算機和集成電路領域遠遠落后于發(fā)達國家，中國機床數(shù)控系統(tǒng)技術也徹底落后了。

　　

　　改革開放以后，機床數(shù)控產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了“六五”期間技術引進、“七五”期間技術消化吸收、“八五”期間技術自主開發(fā)、“九五”到“十二五”期間中低檔數(shù)控技術產(chǎn)業(yè)化和高檔數(shù)控系統(tǒng)縮小差距的艱難發(fā)展過程。

　　

　　數(shù)控技術是戰(zhàn)略性核心技術，五軸聯(lián)動以上高檔數(shù)控系統(tǒng)和機床裝備一直是重要的國際戰(zhàn)略物資，受到西方國家嚴格的出口限制。一個典型案例是“東芝事件”：1983年，日本東芝公司賣給前蘇聯(lián)幾臺五軸聯(lián)動數(shù)控銑床，前蘇聯(lián)將其用于制造核潛艇推進螺旋槳，以至于美國的聲納無法偵測到前蘇聯(lián)核潛艇的動向。后來，美國國防部追究責任，東芝的相關高層都進了監(jiān)獄。

　　

　　我國曾經(jīng)引進日本發(fā)那科和德國西門子的數(shù)控系統(tǒng)技術，但對方都采取了“高附加值產(chǎn)品銷售——落后技術轉(zhuǎn)讓——合資辦廠”等占領中國市場的手段。凡是中國沒有的技術，凡是中國需要的技術，對方都不賣。至今，我國高檔數(shù)控機床還是以國外數(shù)控系統(tǒng)為主。

　　

　　先消化外國先進技術，再走“自主開發(fā)”路子的設想并沒有實現(xiàn)。從中國機床產(chǎn)量峰值時的2010年數(shù)據(jù)看，中國低檔經(jīng)濟型機床占比60%，其中95%是國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)；中檔標準型機床占比38%，其中國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)占20%；高檔機床占比2%，其中國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)僅占2%。

　　

　　數(shù)控系統(tǒng)技術獲突破

　　

　　中國工程院院士、西安交通大學教授盧秉恒告訴記者，中國在高檔數(shù)控機床技術上實現(xiàn)了重大突破，正在走向應用

　　

　　華中數(shù)控董事長陳吉紅是04科技重大專項總體組專家。據(jù)他介紹，2009年，04科技重大專項立項支持華中數(shù)控、廣州數(shù)控、大連光洋、沈陽高精和航天數(shù)控等5家數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)，自主研發(fā)高檔數(shù)控系統(tǒng)關鍵技術。

　　

　　經(jīng)過兩年多的努力，5家企業(yè)均攻克了數(shù)控系統(tǒng)軟硬件平臺、高速高精、多軸聯(lián)動、總線技術、納米插補等一批高檔數(shù)控系統(tǒng)關鍵技術，研制出全數(shù)字總線式高檔數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品樣機，實現(xiàn)從模擬接口、脈沖接口到全數(shù)字總線控制、高速高精的技術跨越。

　　

　　2012年，04科技重大專項數(shù)控系統(tǒng)的任務部署轉(zhuǎn)向重點對標。課題的考核指標確立兩個標靶：高檔數(shù)控系統(tǒng)瞄準的是西門子840D——它就像機床行業(yè)的F22戰(zhàn)斗機，具有五軸聯(lián)動、多通道、高速高精、車銑復合等功效；中檔普及性、標準型技術瞄準的是市場上量大面廣的發(fā)那科0i系統(tǒng)。技術攻關單位公開招標的結(jié)果，華中數(shù)控、大連光洋承擔了高檔型數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)和應用驗證；廣州數(shù)控、華中數(shù)控承擔了標準型數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化課題。這四項課題累計投入國撥經(jīng)費達5億多元。而此前，類似課題的撥款支持力度不超過1000萬元。

　　

　　2015年6月到2016年2月間，國家機床質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心組織專家組對04專項數(shù)控系統(tǒng)課題的研究成果和產(chǎn)品進行了評測。華中8型數(shù)控系統(tǒng)、廣州數(shù)控系統(tǒng)通過了全部633項標準型對標評測項，通過率100%。華中8型數(shù)控系統(tǒng)通過了1952項高檔型對標評測項，通過率達98%。這大大超出課題考核指標所要求的達到國外同類數(shù)控系統(tǒng)90%以上的要求。

　　

　　大連光洋承擔的兩科技項目——五軸立式銑車復合加工中心，高可靠性光纖總線開放式高檔數(shù)控系統(tǒng)、精密測量系統(tǒng)、伺服裝置和電機技術及產(chǎn)品成套系統(tǒng)工程也通過了專家鑒定。

　　

　　2016年4月10日，中國機械工業(yè)聯(lián)合會組織了行業(yè)內(nèi)知名專家，對華中數(shù)控的“高性能數(shù)控系統(tǒng)關鍵技術及應用”成果進行了鑒定。鑒定委員會認為：華中數(shù)控成功研制出具有自主知識產(chǎn)權的系列化華中8型高性能數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動和伺服電機成套產(chǎn)品。經(jīng)測試，該系統(tǒng)各項功能均達到國際主流高檔數(shù)控系統(tǒng)的指標。經(jīng)用戶使用驗證，功能、性能和可靠性達到國外同類系統(tǒng)水平，可替代進口。

　　

　　為了推動國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的應用示范和產(chǎn)業(yè)化，04科技重大專項還立項支持了一批航空航天、汽車、發(fā)電裝備和船舶制造企業(yè)應用國產(chǎn)數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)。華中數(shù)控、廣州數(shù)控、大連光洋、沈陽高精所研制的高檔型數(shù)控系統(tǒng)與10多類600多臺高速、精密、5軸聯(lián)動高檔數(shù)控機床實現(xiàn)了配套。國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)已在沈飛、成飛、航天8院、東汽等航空航天、汽車、發(fā)電裝備制造等一批重點領域批量應用，其功能、性能、可靠性經(jīng)受了用戶的考驗，受到用戶的好評。中國數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)迎來了快速發(fā)展的曙光。

　　

　　中國工程院院士、西安交通大學教授盧秉恒是04科技重大專項的技術總師。他在接受上海證券報記者采訪時說，中國在高檔數(shù)控機床技術上實現(xiàn)了重大突破，正在走向應用，如在五軸聯(lián)動、高精密等領域都有突破。

　　

　　與國外最先進技術相比，目前國產(chǎn)中高檔數(shù)控系統(tǒng)在性能上、可靠性上還有一些差距。但盧院士認為，研究是無法預測應用中可能遇到的所有問題的，中國高檔數(shù)控系統(tǒng)瓶頸是缺乏大量應用，沒有大量應用就發(fā)現(xiàn)不了問題，就無法優(yōu)化。中國已經(jīng)能夠做高檔數(shù)控機床和系統(tǒng)，接下來必須加速應用，用得越多，國產(chǎn)技術才能越好。

　　

　　艱難開拓高檔市場應用

　　

　　目前國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)較大問題是高端客戶認同度低，尤其是國防軍工企業(yè)，還不信任國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)在可靠性、功能方面能滿足要求

　　

　　推動商業(yè)應用，開拓市場，成為當下發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)最現(xiàn)實的問題。

　　

　　04科技重大專項對此有明確要求：到2020年，高檔數(shù)控系統(tǒng)、關鍵功能部件與主機實現(xiàn)批量配套，并得到應用示范；國產(chǎn)標準型數(shù)控系統(tǒng)市場占有率從30%提高到60%以上；國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的市場占有率將從現(xiàn)在的2%提高到20%左右。

　　

　　04科技重大專項數(shù)控系統(tǒng)技術取得突破后，在市場拓展方面取得了不小成績。以廣州數(shù)控為例，其在高檔數(shù)控專項支持開發(fā)的高檔數(shù)控系統(tǒng)成果27i、25i已經(jīng)實現(xiàn)配套近百臺，用于沈陽巨浪特種機床、廣州宏力立加、江陽貝爾滾齒機、寧國飛鷹專機改造、哈斯機床舊機改造等。與上海航天八院聯(lián)合研制的攪拌摩擦焊已經(jīng)成功應用，其配套的廣數(shù)高檔數(shù)控系統(tǒng)得到好評。

　　

　　民營企業(yè)大連光洋集團只做高端五軸數(shù)控機床，其控制系統(tǒng)、伺服電機、主軸、傳感器都是自主研發(fā)。2009年參與04科技重大專項后，公司技術取得很大進步。在6月北京國際機床展上，該公司人士透露，目前公司每年機床銷量100臺左右，在國內(nèi)高端市場做得較大。

　　

　　而華中數(shù)控利用04科技重大專項支持所取得的技術積累，針對3C（計算機、通訊和消費電子）制造行業(yè)的巨大需求，研制和批量銷售了具有高速高精、高速主軸控制等關鍵技術的鉆攻中心數(shù)控系統(tǒng)，其加工效率優(yōu)于國外同類產(chǎn)品，并且建立了3C加工智能工廠。目前，華中8型鉆攻中心數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)銷售7000多臺套。另外，大連機床集團與華中數(shù)控合作，自主開發(fā)了大連機床自己的DMTG數(shù)控系統(tǒng)，近年來累計銷售了近萬臺套。

　　

　　根據(jù)04專項總體組的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2012年至今，04專項支持研發(fā)的高檔型數(shù)控系統(tǒng)已累計銷售近千臺，標準型數(shù)控系統(tǒng)已累計銷售5萬多臺。

　　

　　據(jù)統(tǒng)計，國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的市場占有率已從04專項啟動前的2%提升到目前的5%，中檔、標準型數(shù)控系統(tǒng)的市場占有率已從04專項啟動前的20%提升到目前的約40%。

　　

　　國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)最近兩年取得的成績有目共睹，但華中數(shù)控董事長陳吉紅認為，雖然國產(chǎn)機床數(shù)控系統(tǒng)技術上與國外的差距在縮小，但技術突破不等于市場突破。目前國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)較大問題是高端客戶認同度低，包括國防軍工企業(yè)，還不信任國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)在可靠性、功能方面能滿足它們的要求。有企業(yè)反映：去向軍工企業(yè)推銷時，都說“我們從來不用國產(chǎn)設備，除非國防科工局發(fā)文。如果影響了軍品交貨誰負責？”

　　

　　記者在6月北京機床展期間，隨機采訪了昆明機床、秦川機床等企業(yè)，這些核心機床企業(yè)都沒有批量選用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，主要認為國產(chǎn)系統(tǒng)在功能等方面和國外系統(tǒng)還有差距。

　　

　　陳吉紅列舉了市場拓展的難處：國外數(shù)控系統(tǒng)在中國市場耕耘了四十多年，其產(chǎn)品在技術上、性能上的優(yōu)勢，形成了很好的市場品牌與客戶美譽度，大量的客戶已經(jīng)習慣使用它們的產(chǎn)品，形成了一個“市場生態(tài)圈”。

　　

　　同時，當中國技術突破后，國外企業(yè)就解除技術封鎖或者大幅降價，沖擊中國新技術。

　　

　　以3C領域廣泛使用的鉆攻中心數(shù)控系統(tǒng)為例，當國內(nèi)技術沒突破時，日本發(fā)那科公司31i數(shù)控系統(tǒng)在中國市場賣28萬元一套，而且部分功能還是屏蔽的。當華中數(shù)控等國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)的鉆攻中心數(shù)控系統(tǒng)推向市場后，發(fā)那科公司把31i數(shù)控系統(tǒng)的算法、功能移植到0imate系統(tǒng)上，以5萬元一套的價格在市場上與中國國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)競爭，保持市場優(yōu)勢。

　　

　　中國機床行業(yè)協(xié)會一位專家稱，有的行業(yè)如汽車，由外資品牌主導市場，均采購國外設備。而據(jù)統(tǒng)計，汽車行業(yè)機床銷量占機床總量的40%。這些實際情況也讓國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)難以打破國外產(chǎn)品的市場生態(tài)圈。

　　

　　“沒有市場就無法形成數(shù)控產(chǎn)業(yè)規(guī)模，沒有產(chǎn)業(yè)規(guī)模，就不會有好的經(jīng)濟效益，也就留不住優(yōu)秀人才，影響資金的再投入，形成惡性循環(huán)。”陳吉紅說。

　　

　　正是看到了中國高檔數(shù)控機床拓展市場的困境，中國工程院院士才聯(lián)合寫報告，向高層建言大力推動高檔數(shù)控機床的國產(chǎn)化，希望國家從多個層面，全力支持產(chǎn)業(yè)化關鍵期的中國中高檔數(shù)控機床。院士們希望改變當前數(shù)控機床采購中的“不平等”狀態(tài)——即政府采購中，往往指定采購國外品牌，而不是理直氣壯地支持國產(chǎn)貨。“日本、韓國，全部是用自己的數(shù)控機床，而中國寧愿用國外的。”

　　

　　參與建言的盧秉恒院士稱，接下來有望出臺推動國產(chǎn)技術走向應用的扶持政策。

　　

　　“中國機床數(shù)控系統(tǒng)，技術上如華為、小米一樣，已經(jīng)形成自己的特色，可以堵槍眼、拼刺刀了。我相信，中國數(shù)控系統(tǒng)會像當年中國彩電行業(yè)、現(xiàn)在華為手機一樣，一旦市場認可了，國外品牌就會出局。”陳吉紅說。