冲线——华中数控潜心攻关核心技术记略

  【阅读提要】高性能数字控制机床，制造“大国重器”不可或缺的利器。面对国外封锁、打压甚至制裁，一批武汉的专家以国家需要为使命，苦熬数十年，研制出达到国际领先水平的高性能数控系统，为中国机床装上“中国脑”。一颗“中国脑”的艰难孕育，再一次昭示国人：关键核心技术买不来、讨不来，唯有埋头苦干，自主创新，方能冲、不被“卡脖子”。

  12年前的10月23日，美国政府一纸通告，将武汉华中数控股份有限公司（以下简称“华中数控”）列入制裁“黑名单”。

  12年后的2020年9月，新一代智能数控系统在汉量产，即将推向市场，宣告中国机床数控系统进入智能化时代！

  12年，一纪生肖轮回。一群中国专家，将寸寸光阴，浓缩进行行代码，铸就出一颗坚强的“中国脑”。

  一路走来，华中数控董事长、华中科技大学（曾用名华中工学院、华中理工大学，以下简称“华中大”）教授陈吉红更加心志归一——

  对于像数控系统这样的关键核心技术，要不来、买不来、讨不来。面对封锁、打压，唯一的出路就是埋头苦干，自主创新，研发出“共和国当家设备”。

  2001年，武汉重型机床厂与华中数控联合开发的“重型七轴五联动车铣复合加工中心”，可加工8米船用螺旋桨，打破国外技术封锁，至今仍在使用。（资料图）

  在日本一家著名研究所，看到陈列的日本机床数控系统被涂上不一样的颜色，中国学者有些不解。

  有人悄悄告知：不一样的颜色是标明不同的销售区域。卖给欧美的是先进型号产品，卖给中国等国家的是中低档或接近淘汰的产品。

  从汽车、手机等产品，到卫星火箭、导弹航母等大国重器，不能离开现代“工业母机”——高性能数字控制机床。

  那时，开放的中国，正在奔向“世界工厂”。提高中国制造品质，离不开高性能数控机床。

  然而，横在中国人面前的是一道道严酷的封锁线。如同被人扼住喉咙，中国制造业遭遇“数控之困”——

  新中国成立的次月，西方国家组建“巴黎统筹委员会”（简称“巴统”），对中国等国禁运包括高性能数控机床在内的上万种产品。

  1994年，“巴统”解散。两年后，《瓦森纳协定》出台，目的依旧：限制中国等国获得先进设备、技术与产品。

  在向中国出售、转让一些即将或已经淘汰的数控产品、技术时，卖方仍严格限制使用地点与用途。

  在湖北广水市的湖北毅兴智能装备股份有限公司，一台多年前进口的机床上至今仍安装着监控装置，一旦移动或改装，机床就会被锁死，成为一堆废铁。

  看到这些代表歧视的颜色，黄树槐愤懑难平：中国，必须搞出自己的高性能数控系统！

  数控系统，集机、电、液、光、计算机、自动化控制等技术为一体，所涉知识密集、学科众多，硬件、软件要求高。

  华中大集中骨干人员及设备，向数控系统发起冲击。陈吉红从华中大博士一毕业就投身其中，自此结缘数控。

  当时，西方国家走的是“专用计算机+软件”路子。彼时的中国，高性能专用计算机等硬件瓶颈一时难以突破。

  1992年，时任华中大机械学院院长的周济教授接手数控研究所。反复推演后，他独辟蹊径：通用工业微机+软件。

  团队的想法很务实：选用常规的工业计算机和电子器件，通过更高水平的算法、更高性能的软件，弥补硬件方面的不足。

  数控系统，软件是灵魂，难度很大。让人没想到的是，团队设定的第一个目标竟是当时最先进的、支持五轴以上联动的数控系统。

  历史，证明了这一选择的超前眼光：以独特的技术路线，快速缩短与国外的差距。

  1993年，拥有自主知识产权的华中Ⅰ型数控系统在汉问世，实现了国产高性能数控技术的突破。

  数控机床发展有自身的规律：通过大量应用，察觉缺陷，持续修正，迭代升级，才能走向成熟、可靠。

  更有狙击。得知中国研发出新型数控系统，西方立即解除性能相当机床的出口禁令，并大幅降价，力图掐死新生的“中国脑”！

  一批教授和刚毕业的学生走出校园，来到武汉市江夏区汤逊湖畔。当时这里周边是农田，蚊蛾飞舞，有时晚上连灯都不敢开。

  华中数控选择“游击战”——让开大道，占领两厢：瞄准旧机床改造和数控培训教学市场。

  “当时我们就像个小作坊，十几个人，既要做科研还要跑市场。”在陈吉红的记忆中，这段日子终生难忘。困难时，管理层不得不停薪3个月。

  在一次国家抽检中，华中数控一款产品14项指标中有10项不合格，被媒体曝光。

  此时十分困难的华中数控，硬是挤出几百万元买回检测设备，严控产品质量，大半年后才缓过劲。

  2009年，我国启动“高档数字控制机床与基础制造装备”国家科技重大专项，在重点企业应用、验证国产数控系统。

  一家制造战斗机的大型飞机厂找来了——一台用了十几年的进口机床趴窝了，你们改造试试？

  当年春节前，信心满满的陈吉红趁势前去拓展业务，没想到对方兜头就是一盆“凉水”——

  赶到车间，通宵排查。最后确认，是老机床上原有的一根电缆老化，导致信号有误。

  这家飞机厂由此打消了疑虑，拿出60多台关键设备，装备国产数控系统，制造出一架架守护祖国蓝天的先进战斗机。

  一点点熬，一点点提升，一步步升级。当年的“游击队”——数控研究所，成长为“国家队”——国家数控系统工程技术研究中心。2001年，华中Ⅰ型数控系统获国家科学技术进步二等奖，成为迄今为止国产数控系统获得的最高国家级奖项。

  2016年，华中8型数控系统研发成功。中国机械工业联合会组织的鉴定会认为，该系统达到国际先进水平！

  华中数控工程师正在调试华中9型数控系统。湖北日报全媒记者 方琳、通讯员陈娜摄

  但凡中国在战略领域获得技术突破，一些西方国家的无端指责与制裁，便会接踵而至。

  1999年，美国政客考克斯在其炮制的《考克斯报告》中，诬陷中国偷窃美国尖端数控技术。

  2008年10月23日，美国无端指控华中数控等3家中国公司违反其国内法，对3家公司实施制裁。

  制裁，从另一个角度凸显出高性能数控系统关乎国家产业安全、经济安全和国防安全的战略价值。

  无征兆的制裁再次警醒国人：想成为制造强国，中国机床就不能没有“中国脑”！

  航空发动机叶片、潜艇螺旋桨、大型发电机转子、大型柴油机曲轴……高端复杂曲面零件的高精度制造，一度成为打造“国之重器”的“拦路虎”。

  驱赶“拦路虎”，像五轴联动这样的高性能数字控制机床必不可少。它们像长了几只手的能工巧匠，可以一次将金属加工成形状“怪异”、精度极高的零件，让“国之重器”本领大增。

  不服这口气，桂林机床股份有限公司董事长尹向东找到牵头研发出华中Ⅰ型数控系统的周济。

  2001年底，中国第一台国产五轴联动龙门铣床研制成功，我国航空制造领域自主可控水平大幅提升。

  多年来，潜艇螺旋桨高精度加工一直是我国的技术短板。武汉重型机床厂与华中数控合作，“重型七轴五联动车铣复合加工中心”突破国外封锁。

  巨大的机床工作台上，机床刀具左右开弓，巨型螺旋桨一次性高精度加工获得成功。这让中国造船界激动不已：几代中国舰船人“让螺旋桨安静工作”的梦想正在变成现实。

  在东方电机股份有限公司，工人们操纵华中数控系统制造出的巨型发电机组，已在三峡电站发出强大电能。

  在某航天企业，15台普通机床装上来自武汉的“中国脑”后，导弹零部件加工精度稳定，效率骤升5倍。

  “中国大脑”，赋能中国制造。眼下，从武汉走出的高性能数控系统，已在航空、航天、通信、汽车、造船等高端制造领域批量装备，中国企业对国产数控系统的信心空前提升。

  前行的脚步不能减缓，更不能停歇。陈吉红说，中国在高性能数控领域，不能总是跟跑，要奋力实现并跑、领跑！

  新一代信息技术，划出了新一代数字控制机床的起跑线。对于中国来说，这是奋力追赶的历史性机遇。

  2019年，华中数控在全球率先将AI芯片植入数控系统，中国新一代智能数控系统华中9型在汉造出样机，开启中国数控系统“换道超车”的新征程。

  听闻华中数控牵头制定中国数字控制机床互联通信协议标准，10年前已制定出标准的美国相关组织说：你们不用做，用我们的就行了。

  2019年，中国数控企业在德国汉诺威工业博览会展示中国标准。美国相关组织一看不吭声了，主动提出联合制定国际标准。

  自信，源自实力，源于坚毅。经历4轮百日攻关，新一代智能数控系统华中9型即将投入应用，换代的“中国脑”将变得更聪明、更强大。

  “我们不当进口产品的备胎！”陈吉红说，将数控系统这一事关国家战略安全的核心技术牢牢掌握在自己手中，是我们的责任。

  不惧制裁，艰苦磨砺。华中数控化蛹成蝶，标记出中国高端制造技术线的鲜明足印。

  图为最新一代智能数控系统——华中9型数控系统。湖北日报全媒记者 方琳、通讯员陈娜摄

  回顾“中国脑”的进化历程，我国研发数控系统的大学院所不在少数，为何华中大闯出了一条成功之路？

  华中大国家数控系统工程技术研究中心预研一代、探讨一代，产生源源战略构想、技术路线；华中数控开发一代、生产一代，以市场力量将科学家脑中的奇思妙想变成现实。

  在华中大机械学院党委书记史铁林教授看来，这是一代代华中大机械制造专家“顶天立地”的家国情怀——

  钢丝绳会“疲劳”，也会发生“内伤”。有国际专家曾断言：在线“体检”钢丝绳，是不可能破解的科学难题。

  华中大人不信邪，从杨叔子院士团队开始，几代人接力不断突破，从手持式检测到在线磁光融合不伤害原有设备的检测，持续领跑钢丝绳探伤检验测试技术。

  20年潜心不止，张海鸥教授夫妇和弟子们攻克金属3D打印性能难题，将金属铸造、锻压技术创造性地合二为一，又好又快地制造出一批“国之重器”关键零部件，成为领先全球的颠覆性创新技术。

  10年步履不歇，尹周平教授和一批年轻人，从一台显微镜起步，研究分辨率更高、更轻薄更柔软的柔性显示技术。眼下，他们正在攻关的，是一批可折叠放入背包的电子产品。

  装备华中数控系统的数字控制机床加工出高精度复杂零件。湖北日报全媒记者 方琳、通讯员陈娜摄

  在华中大机械学院院长丁汉院士心中，一个科学家的成就，更重要的是体现在着眼国家战略需求的原创技术、重大成果，要把更多论文写在车间里、写在祖国广袤的大地上。

  段正澄院士团队原创出世界首台大型放疗设备——全身伽马刀，已走进全国100多家医院，造福近百万人；

  邵新宇院士团队“汽车制造中的高质高效激光焊接、切割关键工艺及成套装备”项目打破国外40多年的垄断，在全国300多家车企成功应用；

  丁汉院士团队“复杂曲面数字化制造的几何推理理论和方法”让数控机床“72变”，在航天、能源和汽车领域广泛应用；

  与国际领先水平相比，部分领域里的差距仍在扩大；一些高精尖装备水平上不去，时现“高速抖动、重载趴下”的尴尬；部分先进材料、仪器、设备受制于人；时有精英流失……

  肩扛国家使命，一个硬骨头一个硬骨头地啃，一个碉堡一个碉堡地攻，代代接力，少则5年，多则10年、20年，我们必能突破一个个关键核心技术，中国工业特别是高端制造业，必将迎来一个冲、不被“卡脖子”的新局面。

  从12年前华中数控被美国政府列入“制裁名单”，到12年后新一代智能机床数控系统在武汉横空出世，漫漫荆棘路，其背后是极限施压下依然挺直的筋骨脊梁，是荆棘丛生处无路可退的奋力前行。

  作为后发追赶国家，中国的发展道路从来不是一帆风顺。从一辆拖拉机都不能造，到成长为全球唯一拥有全部工业门类的国家；从重工业几乎为零，到5G应用即将迎来新时代，中国现代化探索中的每一步，都曾遭遇过挫折、失败、打压、封锁，而正是这一步步的举步维艰，不断磨炼出愈战愈勇的智慧、信念、勇毅、笃行。

  近年来，美国政府一再滥用国家力量，对中国肆意挥舞制裁施压的大棒，“连环封杀”及“技术冷战”已经到了疯狂程度，封锁、遏制中国之心昭然若揭。种种经济霸凌和政治操弄的伎俩，再三对我们敲响警钟：关键核心技术受制于人，就是我们最大的隐患。

  必须清醒地认识到，尽管我国改革开放已取得巨大成就，但与发达国家几十年甚至上百年的工业发展和技术积累相比，我们在很多领域依然存在不小差距。如果核心技术和关键零部件制造始终掌握在别人手里，就会轻易地被扼住“命运的咽喉”，陷入“人为刀俎，我为鱼肉”的困境。唯有突破桎梏，方能化茧成蝶。

  重重封锁打压之下，华中数控的专家们用数十年如一日的“苦熬”，铺就了一条光荣的荆棘路。这是一条自力更生之路，这是一条不懈奋斗之路。在这条路上，唯有创新创造是发展的源动力，唯有独立自主是坚守的座右铭。现代化是等不来的，关键核心技术是买不来的，想成为全世界产业链无法替代的一环，就要不断缩小与世界顶尖技术的差距，要完成从制造大国到制造强国的蜕变，就要埋头做好自己的事，把关键核心技术牢牢掌握在自己手里，这样才可以在风起云涌的大时代，推动中国经济的巨轮破浪前行。

  自古以来，中华民族的英雄气概，不断在居安思危之处，在绝处逢生之间，被激发、被锻造，从而发扬光大、薪火相传。无论是“中国芯”，还是“中国脑”，都深深镌刻着中国科学家顶天立地的家国情怀，见证着一个五千年文明古国对人类发展的巨大贡献。新时代是奋斗者的时代，是合作共赢的时代，是全球化之势不可阻挡的时代。任凭风急浪高、道阻且长，那些打不垮我们的，只会使我们更加强大。

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