打造數控系統中國“芯”

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“請幫我編寫一個車削直徑40mm、長度30mm、螺距1.5mm的外螺紋加工程序，使用一號刀進行加工，使用切削循環模式，主軸正轉轉速為410。”“代碼生成，請確認。”“代碼正在一鍵傳送。”“加工程序解決方案下發至機床操作成功，請知悉！”

在近期舉行的中國數控機床展覽會上，數控工程師與華中9型智能數控系統AI數控助手的對話火熱“出圈”。這款由華中科技大學國家智能設計與數控技術創新中心和武漢華中數控股份有限公司自主研發的華中9型數控系統，是世界上首個搭載AI芯片的智能數控系統，實現了中國數控系統技術從“跟跑”到“領跑”的“換道超車”。

數控機床被譽為現代工業的“神奇魔棒”和“手術刀”，從智能手機到飛機，都離不開高精度的數控機床。數控系統則是數控機床的“大腦”。長久以來，先進的數控技術一直掌握在外國企業手中。用中國“大腦”裝備中國制造，成為一代又一代科研人員的追求和目標。

2018年，國家智能設計與數控技術創新中心（以下簡稱“國智中心”）聯合武漢華中數控股份有限公司（以下簡稱“華中數控”）攻堅克難，奮勇突破技術難關。國智中心副主任、華中數控董事長陳吉紅說：“沖破封鎖線，我們不服這口氣。”團隊百人歷經十余輪百日攻關，率先在數字化、網絡化、智能化數控系統三方面開展了探索和實踐，形成了完整的思想體系和技術創新，自主研發了華中9型新一代智能數控系統，這也是世界首臺具備自主學習、自主優化補償能力的iNC智能數控系統。該系統通過綜合應用空間誤差補償、智能溫度管控、智優曲面等智能化技術，使得新能源汽車渦旋壓縮機零件加工精度比國外系統提升了10%到20%，達到世界先進水平。“性能上的核心技術指標，硬給攻克下來了。”

華中9型智能數控系統的“大腦”里面裝著大量“數控工程師”的經驗，讓它具備自覺感知、自主學習、自主決策、自主執行的能力。

數據顯示，這款AI“最強大腦”可以讓故障診斷系統通過半年的訓練，處理能力達到入職三年的工程師水平。這是怎么做到的呢？原來，團隊在多年的數控應用場景中累積了豐富的數據、專家知識及外部特色資源，融合本地大模型及知識圖譜技術，共同構建出華中9型生成式故障診斷智能決策支持系統——能夠理解并處理復雜的故障描述，從而生成具有操作性的解決策略，系統背后的智能算法也會不斷從用戶反饋及新的故障案例中學習，以不斷提高診斷的準確率和效率及處理未知故障的能力。同時，華中9型智能工藝優化技術具有數控加工程序驗證、機床運動仿真、加工過程實體仿真等功能，可以實現對三軸及多軸機床的數控加工過程的仿真和驗證，并可以在實際加工前對加工過程的切削負載進行預測，實現數控加工程序的優化，有效縮短用戶加工準備時間，提高加工效率。

擁有“最強大腦”的華中9型智能數控系統還有著“開放胸襟”，能提供開放平臺，定制個性化專屬APP，以遠程實現對機床的監控管理。

匯聚共享、統一賦碼，實現“一數一源、一源多用”。團隊建立了平臺和數據資源共享機制，為高校、科研院所、軟件集成企業、機床企業、終端用戶提供深度開放的智能數控系統平臺，形成數控機床綜合補償系統、刀具切削狀態監控等一系列自主開發的APP，共同打造數控行業智能應用生態圈，推動新一代人工智能技術賦能數控技術創新發展。目前，華中數控以華中9型智能數控系統為平臺，與江西佳時特精密機械有限公司、寶雞機床集團有限公司等多家機床企業一起實現“深度融合、聯合攻關、協同創新”，研制不同領域、多種類型的智能機床，推動機床的智能化轉型升級，助力機床行業“由絲入微，提質增效”。

當前，數字化轉型、智能化升級春潮涌動，機床產業迎來新的變革。陳吉紅表示，“更精、更快、更智能”是中國制造的發展趨勢，更是國智中心與華中數控多年堅守的初心。“我們要用中國‘大腦’，裝備中國制造，矢志不渝、不懈奮斗，為數控系統裝上中國‘芯’，走出一條中國機床智能化跨越式發展新路。”陳吉紅說。

《中國教育報》2024年06月21日第1版