這是一個(gè)知曉率并不高的故事——
12年前的10月23日,美國政府一紙通告,將武漢華中數(shù)控股份有限公司(以下簡稱“華中數(shù)控”)列入制裁“黑名單”。
當(dāng)時(shí)的華中數(shù)控,在自主高性能數(shù)控領(lǐng)域剛剛嶄露頭角。
12年后的2020年9月,新一代智能數(shù)控系統(tǒng)在漢量產(chǎn),即將推向市場(chǎng),宣告中國機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)入智能化時(shí)代!
12年,一紀(jì)生肖輪回。一群中國專家,將寸寸光陰,濃縮進(jìn)行行代碼,鑄就出一顆堅(jiān)強(qiáng)的“中國腦”。
一路走來,華中數(shù)控董事長、華中科技大學(xué)(曾用名華中工學(xué)院、華中理工大學(xué),以下簡稱“華中大”)教授陳吉紅更加心志歸一——
對(duì)于像數(shù)控系統(tǒng)這樣的關(guān)鍵核心技術(shù),要不來、買不來、討不來。面對(duì)封鎖、打壓,唯一的出路就是埋頭苦干,自主創(chuàng)新,研發(fā)出“共和國當(dāng)家設(shè)備”。
“顏色歧視”激發(fā)數(shù)控夢(mèng)
時(shí)針轉(zhuǎn)回到1986年。
時(shí)任華中工學(xué)院院長的機(jī)械制造專家黃樹槐教授,帶隊(duì)前往日本考察。
在日本一家著名研究所,看到陳列的日本機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)被涂上不同顏色,中國學(xué)者有些不解。
有人悄悄告知:不同顏色是標(biāo)明不同的銷售區(qū)域。賣給歐美的是先進(jìn)型號(hào)產(chǎn)品,賣給中國等國家的是中低檔或接近淘汰的產(chǎn)品。
得知真相,中國學(xué)者深受刺激。因?yàn)樗麄兦宄冗M(jìn)數(shù)控系統(tǒng)意味著什么。
從汽車、手機(jī)等產(chǎn)品,到衛(wèi)星火箭、導(dǎo)彈航母等大國重器,都離不開現(xiàn)代“工業(yè)母機(jī)”——高性能數(shù)控機(jī)床。
那時(shí),開放的中國,正在奔向“世界工廠”。提高中國制造品質(zhì),離不開高性能數(shù)控機(jī)床。
然而,橫在中國人面前的是一道道嚴(yán)酷的封鎖線。如同被人扼住喉嚨,中國制造業(yè)遭遇“數(shù)控之困”——
新中國成立的次月,西方國家組建“巴黎統(tǒng)籌委員會(huì)”(簡稱“巴統(tǒng)”),對(duì)中國等國禁運(yùn)包括高性能數(shù)控機(jī)床在內(nèi)的上萬種產(chǎn)品。
1994年,“巴統(tǒng)”解散。兩年后,《瓦森納協(xié)定》出臺(tái),目的依舊:限制中國等國獲得先進(jìn)設(shè)備、技術(shù)與產(chǎn)品。
在向中國出售、轉(zhuǎn)讓一些即將或已經(jīng)淘汰的數(shù)控產(chǎn)品、技術(shù)時(shí),賣方仍嚴(yán)格限制使用地點(diǎn)與用途。
在湖北廣水市的湖北毅興智能裝備股份有限公司,一臺(tái)多年前進(jìn)口的機(jī)床上至今仍安裝著監(jiān)控裝置,一旦移動(dòng)或改裝,機(jī)床就會(huì)被鎖死,成為一堆廢鐵。
看到這些代表歧視的顏色,黃樹槐憤懣難平:中國,必須搞出自己的高性能數(shù)控系統(tǒng)!
說干就干。華中大隨后成立數(shù)控研究所,舉全校之力攻關(guān)。
一顆裝備中國機(jī)床的“中國腦”,在武漢悄然孕育。
熬出來的“中國腦”
自主研發(fā)高性能數(shù)控系統(tǒng),談何容易?!
數(shù)控系統(tǒng),集機(jī)、電、液、光、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化控制等技術(shù)為一體,所涉知識(shí)密集、學(xué)科眾多,硬件、軟件要求高。
華中大集中骨干人員及設(shè)備,向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)起沖擊。陳吉紅從華中大博士一畢業(yè)就投身其中,自此結(jié)緣數(shù)控。
“變道”,是華中大研發(fā)高性能數(shù)控系統(tǒng)的突破點(diǎn)。
當(dāng)時(shí),西方國家走的是“專用計(jì)算機(jī)+軟件”路子。彼時(shí)的中國,高性能專用計(jì)算機(jī)等硬件瓶頸一時(shí)難以突破。
1992年,時(shí)任華中大機(jī)械學(xué)院院長的周濟(jì)教授接手?jǐn)?shù)控研究所。反復(fù)推演后,他獨(dú)辟蹊徑:通用工業(yè)微機(jī)+軟件。
團(tuán)隊(duì)的想法很務(wù)實(shí):選用常規(guī)的工業(yè)計(jì)算機(jī)和電子器件,通過更高水平的算法、更高性能的軟件,彌補(bǔ)硬件方面的不足。
數(shù)控系統(tǒng),軟件是靈魂,難度很大。讓人沒想到的是,團(tuán)隊(duì)設(shè)定的第一個(gè)目標(biāo)竟是當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的、支持五軸以上聯(lián)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)。
對(duì)此,有不屑的嘲諷:欺“軟”怕“硬”;有善意的提醒:沒學(xué)會(huì)走,就想跑?
歷史,證明了這一選擇的超前眼光:以獨(dú)特的技術(shù)路線,快速縮短與國外的差距。
1993年,擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的華中Ⅰ型數(shù)控系統(tǒng)在漢問世,實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)高性能數(shù)控技術(shù)的突破。
國產(chǎn)系統(tǒng)做出來了,能否干出漂亮活?
數(shù)控機(jī)床發(fā)展有自身的規(guī)律:通過大量應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)問題,持續(xù)修正,迭代升級(jí),才能走向成熟、可靠。
此時(shí)的華中Ⅰ型,遭遇“四面楚歌”——
有懷疑。國產(chǎn)系統(tǒng)不會(huì)加工出廢品吧?
有拒絕。還是用進(jìn)口的靠譜、放心。
有怪圈。國產(chǎn)機(jī)床不用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng),國內(nèi)企業(yè)不買國產(chǎn)機(jī)床。
更有狙擊。得知中國研發(fā)出新型數(shù)控系統(tǒng),西方立即解除性能相當(dāng)機(jī)床的出口禁令,并大幅降價(jià),力圖掐死新生的“中國腦”!
研發(fā)出華中Ⅰ型的專家們四處聯(lián)系廠家,提出免費(fèi)試用,仍應(yīng)者寥寥。
無奈之下,華中大1994年創(chuàng)設(shè)華中數(shù)控,自己動(dòng)手將成果產(chǎn)品化。
一批教授和剛畢業(yè)的學(xué)生走出校園,來到武漢市江夏區(qū)湯遜湖。
當(dāng)時(shí)這里周邊是農(nóng)田,蚊蛾飛舞,有時(shí)晚上連燈都不敢開。
第一步往哪里走?
華中數(shù)控選擇“游擊戰(zhàn)”——讓開大道,占領(lǐng)兩廂:瞄準(zhǔn)舊機(jī)床改造和數(shù)控培訓(xùn)教學(xué)市場(chǎng)。
“當(dāng)時(shí)我們就像個(gè)小作坊,十幾個(gè)人,既要做科研還要跑市場(chǎng)?!痹陉惣t的記憶中,這段日子終生難忘。困難時(shí),管理層不得不停薪3個(gè)月。
屋漏偏逢連夜雨。
在一次國家抽檢中,華中數(shù)控一款產(chǎn)品14項(xiàng)指標(biāo)中有10項(xiàng)不合格,被媒體曝光。
此時(shí)十分困難的華中數(shù)控,硬是擠出幾百萬元買回檢測(cè)設(shè)備,嚴(yán)控產(chǎn)品質(zhì)量,大半年后才緩過勁。
久旱時(shí)刻來甘霖。
2009年,我國啟動(dòng)“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”國家科技重大專項(xiàng),在重點(diǎn)企業(yè)應(yīng)用、驗(yàn)證國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)。
華中數(shù)控膽子“忒大”,逮到機(jī)會(huì)就頂上去。
接的活多,挨的“罵”也多。
一家制造戰(zhàn)斗機(jī)的大型飛機(jī)廠找來了——一臺(tái)用了十幾年的進(jìn)口機(jī)床趴窩了,你們改造試試?
華中數(shù)控一番改造,換上“中國腦”,對(duì)方開機(jī)試車,評(píng)價(jià)很高。
當(dāng)年春節(jié)前,信心滿滿的陳吉紅趁勢(shì)前去拓展業(yè)務(wù),沒想到對(duì)方兜頭就是一盆“涼水”——
你們的系統(tǒng)怎么回事啊,干廢了一個(gè)鈦合金零件,損失幾十萬元!
趕到車間,通宵排查。最后確認(rèn),是老機(jī)床上原有的一根電纜老化,導(dǎo)致信號(hào)有誤。
對(duì)方心有不甘:信號(hào)有誤,系統(tǒng)是否可以報(bào)警呢?
“像這樣的反饋,十分寶貴!”陳吉紅說,華中數(shù)控很快優(yōu)化了系統(tǒng)。
這家飛機(jī)廠由此打消了疑慮,拿出60多臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備,裝備國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng),制造出一架架守護(hù)祖國藍(lán)天的先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)。
一年接著一年跋涉,伴隨著常人無法忍受的孤獨(dú)和艱辛。
一點(diǎn)點(diǎn)熬,一點(diǎn)點(diǎn)提升,一步步升級(jí)。當(dāng)年的“游擊隊(duì)”——數(shù)控研究所,成長為“國家隊(duì)”——國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心。
2001年,華中Ⅰ型數(shù)控系統(tǒng)獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),成為迄今為止國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)獲得的最高國家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)。
一顆“中國腦”就這樣在不斷解決問題中,向世界一流水平看齊。
2016年,華中8型數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)成功。中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的鑒定會(huì)認(rèn)為,該系統(tǒng)達(dá)到國際先進(jìn)水平!
不當(dāng)進(jìn)口產(chǎn)品的“備胎”
但凡中國在戰(zhàn)略領(lǐng)域獲得技術(shù)突破,一些西方國家的無端指責(zé)與制裁,便會(huì)接踵而至。
1999年,美國政客考克斯在其炮制的《考克斯報(bào)告》中,誣陷中國偷竊美國尖端數(shù)控技術(shù)。
2008年10月23日,美國無端指控華中數(shù)控等3家中國公司違反其國內(nèi)法,對(duì)3家公司實(shí)施制裁。
制裁,從另一個(gè)角度凸顯出高性能數(shù)控系統(tǒng)關(guān)乎國家產(chǎn)業(yè)安全、經(jīng)濟(jì)安全和國防安全的戰(zhàn)略價(jià)值。
無征兆的制裁再次警醒國人:想成為制造強(qiáng)國,中國機(jī)床就不能沒有“中國腦”!
航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、潛艇螺旋槳、大型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、大型柴油機(jī)曲軸……高端復(fù)雜曲面零件的高精度制造,一度成為打造“國之重器”的“攔路虎”。
驅(qū)趕“攔路虎”,像五軸聯(lián)動(dòng)這樣的高性能數(shù)控機(jī)床必不可少。它們像長了幾只手的能工巧匠,可以一次將金屬加工成形狀“怪異”、精度極高的零件,讓“國之重器”本領(lǐng)大增。
桂林機(jī)床股份有限公司數(shù)次申請(qǐng)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)口許可,均遭外國拒絕。
難道中國人搞不出來自己的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)?
不服這口氣,桂林機(jī)床股份有限公司董事長尹向東找到牽頭研發(fā)出華中Ⅰ型數(shù)控系統(tǒng)的周濟(jì)。
2001年底,中國第一臺(tái)國產(chǎn)五軸聯(lián)動(dòng)龍門銑床研制成功,我國航空制造領(lǐng)域自主可控水平大幅提升。
深海潛艇,國之利器。
多年來,潛艇螺旋槳高精度加工一直是我國的技術(shù)短板。武漢重型機(jī)床廠與華中數(shù)控合作,“重型七軸五聯(lián)動(dòng)車銑復(fù)合加工中心”突破國外封鎖。
巨大的機(jī)床工作臺(tái)上,機(jī)床刀具左右開弓,巨型螺旋槳一次性高精度加工獲得成功。這讓中國造船界激動(dòng)不已:幾代中國艦船人“讓螺旋槳安靜工作”的夢(mèng)想正在變成現(xiàn)實(shí)。
在東方電機(jī)股份有限公司,工人們操縱華中數(shù)控系統(tǒng)制造出的巨型發(fā)電機(jī)組,已在三峽電站發(fā)出強(qiáng)大電能。
在某航天企業(yè),15臺(tái)普通機(jī)床裝上來自武漢的“中國腦”后,導(dǎo)彈零部件加工精度穩(wěn)定,效率驟升5倍。
“中國大腦”,賦能中國制造。眼下,從武漢走出的高性能數(shù)控系統(tǒng),已在航空、航天、通信、汽車、造船等高端制造領(lǐng)域批量裝備,中國企業(yè)對(duì)國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的信心空前提升。
前行的腳步不能減緩,更不能停歇。陳吉紅說,中國在高性能數(shù)控領(lǐng)域,不能總是跟跑,要奮力實(shí)現(xiàn)并跑、領(lǐng)跑!
新一代信息技術(shù),劃出了新一代數(shù)控機(jī)床的起跑線。對(duì)于中國來說,這是奮力追趕的歷史性機(jī)遇。
2019年,華中數(shù)控在全球率先將人工智能芯片植入數(shù)控系統(tǒng),中國新一代智能數(shù)控系統(tǒng)華中9型在漢造出樣機(jī),開啟中國數(shù)控系統(tǒng)“換道超車”的新征程。
不但打造“中國腦”,武漢的這群專家還要打造“中國標(biāo)準(zhǔn)”。
聽聞華中數(shù)控牽頭制定中國數(shù)控機(jī)床互聯(lián)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),10年前已制定出標(biāo)準(zhǔn)的美國相關(guān)組織說:你們不用做,用我們的就行了。
2019年,中國數(shù)控企業(yè)在德國漢諾威工業(yè)博覽會(huì)展示中國標(biāo)準(zhǔn)。美國相關(guān)組織一看不吭聲了,主動(dòng)提出聯(lián)合制定國際標(biāo)準(zhǔn)。
從會(huì)場(chǎng)走出來的陳吉紅給武漢的同事打電話:我們要有技術(shù)自信!
自信,源自實(shí)力,源于堅(jiān)毅。經(jīng)歷4輪百日攻關(guān),新一代智能數(shù)控系統(tǒng)華中9型即將投入應(yīng)用,換代的“中國腦”將變得更聰明、更強(qiáng)大。
“我們不當(dāng)進(jìn)口產(chǎn)品的備胎!”陳吉紅說,將數(shù)控系統(tǒng)這一事關(guān)國家戰(zhàn)略安全的核心技術(shù)牢牢掌握在自己手中,是我們的責(zé)任。
不懼制裁,艱苦磨礪。華中數(shù)控化蛹成蝶,標(biāo)記出中國高端制造技術(shù)突破封鎖線的鮮明足印。
頂天立地“啃”硬骨頭
回顧“中國腦”的進(jìn)化歷程,我國研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的大學(xué)院所不在少數(shù),為何華中大闖出了一條成功之路?
從華中Ⅰ型,到華中9型,這是一跑數(shù)十年、不曾松勁的產(chǎn)學(xué)研“接力”——
華中大國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心預(yù)研一代、探討一代,產(chǎn)生源源戰(zhàn)略構(gòu)想、技術(shù)路線;華中數(shù)控開發(fā)一代、生產(chǎn)一代,以市場(chǎng)力量將科學(xué)家腦中的奇思妙想變成現(xiàn)實(shí)。
“熬”出來的“中國腦”,透露出一股什么樣的力量?
在華中大機(jī)械學(xué)院黨委書記史鐵林教授看來,這是一代代華中大機(jī)械制造專家“頂天立地”的家國情懷——
以國家需要為使命,是謂“頂天”;緊貼國情,埋頭苦干,是謂“立地”。
數(shù)控系統(tǒng),并非個(gè)案——
36年鍥而不舍,打造鋼絲繩探傷最強(qiáng)力量。
鋼絲繩會(huì)“疲勞”,也會(huì)發(fā)生“內(nèi)傷”。有國際專家曾斷言:在線“體檢”鋼絲繩,是不可能破解的科學(xué)難題。
華中大人不信邪,從楊叔子院士團(tuán)隊(duì)開始,幾代人接力不斷突破,從手持式檢測(cè)到在線磁光融合無損檢測(cè),持續(xù)領(lǐng)跑鋼絲繩探傷檢測(cè)技術(shù)。
20年潛心不止,張海鷗教授夫婦和弟子們攻克金屬3D打印性能難題,將金屬鑄造、鍛壓技術(shù)創(chuàng)造性地合二為一,又好又快地制造出一批“國之重器”關(guān)鍵零部件,成為領(lǐng)先全球的顛覆性創(chuàng)新技術(shù)。
10年步履不歇,尹周平教授和一批年輕人,從一臺(tái)顯微鏡起步,研究分辨率更高、更輕薄更柔軟的柔性顯示技術(shù)。眼下,他們正在攻關(guān)的,是一批可折疊放入背包的電子產(chǎn)品。
……
在華中大機(jī)械學(xué)院院長丁漢院士心中,一個(gè)科學(xué)家的成就,更重要的是體現(xiàn)在著眼國家戰(zhàn)略需求的原創(chuàng)技術(shù)、重大成果,要把更多論文寫在車間里、寫在祖國廣袤的大地上。
這些年,一批批實(shí)現(xiàn)“零突破”的成果從這里源源走出——
段正澄院士團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)出世界首臺(tái)大型放療設(shè)備——全身伽馬刀,已走進(jìn)全國100多家醫(yī)院,造福近百萬人;
邵新宇院士團(tuán)隊(duì)“汽車制造中的高質(zhì)高效激光焊接、切割關(guān)鍵工藝及成套裝備”項(xiàng)目打破國外40多年的壟斷,在全國300多家車企成功應(yīng)用;
丁漢院士團(tuán)隊(duì)“復(fù)雜曲面數(shù)字化制造的幾何推理理論和方法”讓數(shù)控機(jī)床“72變”,在航天、能源和汽車領(lǐng)域廣泛應(yīng)用;
……
身為中國頂級(jí)機(jī)械制造專家,丁漢眼下仍為中國制造的諸多短板憂心——
與國際先進(jìn)水平相比,部分領(lǐng)域里的差距仍在擴(kuò)大;一些高精尖裝備水平上不去,時(shí)現(xiàn)“高速抖動(dòng)、重載趴下”的尷尬;部分先進(jìn)材料、儀器、設(shè)備受制于人;時(shí)有精英流失……
但丁漢并不氣餒。
從數(shù)控系統(tǒng)到鋼絲繩探傷等領(lǐng)域的成功案例,讓丁漢看到了清晰的突破路徑——
肩扛國家使命,一個(gè)硬骨頭一個(gè)硬骨頭地啃,一個(gè)碉堡一個(gè)碉堡地攻,代代接力,少則5年,多則10年、20年,我們必能突破一個(gè)個(gè)關(guān)鍵核心技術(shù),中國工業(yè)特別是高端制造業(yè),必將迎來一個(gè)沖破封鎖、不被“卡脖子”的新局面。
從來登頂無平路。
不破樓蘭誓不還!
(載《湖北日?qǐng)?bào)》2020年9月24日一版)