得标准者得天下 我国高档数控系统关键技术标准实现自主化突破
——访国家机床质量监督检验中心副主任黄祖广博士

  点击数:29912  发布时间:2018-06-08 18:30
智能与互联已经成为我国数控机床不可阻挡的趋势,加快开展智能化数控系统、安全分析/设计与评估、性能测评等技术研究,突破关键共性技术瓶颈是当务之急。
关键词:智能制造 ,自动化 ,数控机床

数控机床是制造业的“工作母机”,代表着国家核心竞争力。世界各国都十分重视数控机床的发展,并将其视为战略性产业。随着科技的不断创新与突破,各国在数控机床工业上都取得了一定进展。尤其以德国、美国、日本等为代表的发达国家主导着世界数控机床发展。数控系统是机床“大脑”,其技术水平直接影响数控机床产业的发展。作为顶层设计,数控标准是指导、引领数控产品迈向高端,促进数控产业转型升级的战略支撑。目前,我国高档数控系统关键技术标准缺失、不成体系,造成了行业“低档低价混战、高档基本失守”的局面。机床行业要发展,数控产业要升级,我国必须建立自己的数控系统技术标准体系。

2.gif

国家机床质量监督检验中心副主任黄祖广

黄祖广,教授级高工,工学博士,重庆大学兼职博士生导师。现任国家机床质量监督检验中心(机械工业
数控机床性能测试评价与可靠性技术重点试验室)副主任,全国工业机械电气系统标委会秘书长,主要从事高档数控系统开放性、安全、功能/性能测试等共性关键技术研究。


励精图治 终修正果

值得欣慰的是,由国家机床质量监督检验中心副主任黄祖广博士带领的团队负责提出的ISO23218《工业自动化系统与集成机床数控系统 一般要求》国际标准前不久正式立项。这是国际标准化组织自动化系统与集成技术委员会物理设备控制分会(ISO/TC 184/SC 1)中首次由中国提出并成功立项的项目。这标志着我国在机床数控系统国际标准领域实现“零”的突破,告别“依赖”,走向“自立”。数控机床“大脑”国际标准将采用中国智慧和中国方案。

作为这个标准的牵头人,黄祖广看似淡泊儒雅、云淡风轻,实际内心百感交集。他表示:“我从2001年开始投入到这项工作中来,应该说一路困难重重。当时我国数控标准90%为采标标准,且ISO/IEC仅针对指令代码、数据格式等制定了相关标准,数控系统核心技术标准多为跨国公司的企业标准,并不对外公开,我们缺少关键技术标准、评测体系,也就缺少在国际标准领域的话语权。在这种情况下,想要突破共性关键技术的瓶颈,建立自主技术体系和标准,难度可想而知。这其中有技术壁垒的艰难攻关,也有国与国之间的残酷博弈,但最终,我们还是克服困难,成功建立了具有完全自主知识产权的高档数控系统关键技术标准体系,形成了国家标准31项,行业标准11项。ISO 23218就是标准体系中的一个,成为机床数控系统的核心标准。”

实现多项创新 突出实用价值

ISO/TC 184/SC 1产生的首项由中国提出的国际标准,标志着我国在欧美日国家为主导的机床数控系统领域中逐渐从跟随转为并跑和领先。此项国际标准是04专项的标志性成果之一。它的成功立项表明我国在04专项支持下建立的“高档数控系统关键技术标准体系”成果得到了国际认可,成为国际上机床数控系统行业规则的制定者。

据黄祖广介绍,这套高档数控系统关键技术标准体系实现了多项创新:突破了“开放平台同一、安全门槛同一、测评尺子同一”的核心难题;创制了我国开放式高档数控系统系列国家标准;提出了数控系统功能安全评估方法,主导制定了我国机床行业首项IEC国际标准;研发出高档数控系统功能/性能测评关键技术与成套检测设备,实现了标准创制过程中全生命周期验证。“这一成果大大提升了我国在高档数控系统关键技术领域的国际话语权,支撑国产中高档和专用系统市场占有率由11%提升至60%。”黄祖广说道。

当记者问到这套标准的实用性如何时,黄祖广笑着说:“实用性非常强,它支撑及指导了所有国产高档数控系统系列化产品研发和产业化,比如华中8型、高精GJ400、广数GSK25i等,实现了国产数控系统产品的升级换代,并对20家主机厂的10类国产高档数控机床实施了国产高档数控系统的配套应用。”黄祖广强调,该标准之所以会有如此高的实用性,是因为在编制标准的过程当中,吸纳了很多国内数控系统领先企业的意见,比如沈阳高精数控智能技术股份有限公司、大连光洋科技集团有限公司、武汉华中数控股份有限公司、广州数控设备有限公司等。

事实上,这套标准体系不仅对中国意义重大,也得到了国际社会的广泛认可。IEC/TC44主席Patrick Gelhen先生曾评价这套标准对德国乃至欧洲的数控系统制造商具有很高使用价值及实际的指导意义。目前,该标准已被德国转化为德国标准,而日本也将其列入日本标准转化计划。

应时代需求 打造智能化数控系统

根据《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》等指导性文件,2018年到2020年,我国将加速推进工业互联网的建设、发展和应用,会围绕数控机床、工业机器人、大型动力装备等关键领域,实现智能控制、智能传感、工业级芯片与网络通信模块的集成创新,帮助企业形成一系列具备联网、计算、优化功能的新型智能装备和智能生产流程。

既然要联网,就要开放,建立标准。而开放数控系统标准也是这套标准体系中的重要内容。信息技术与制造技术的融合,推进了数控系统向智能化方向发展,而标准体系的建立也为打造我国智能化数控系统技术体系提供了有利的发展契机。

黄祖广透露,下一步我国数控系统标准的工作将主要围绕智能化数控系统而展开,首先要解决的就是数控设备的互联问题。但他也提到,目前这项工作面临着很多困难,首当其冲的就是目前中国市场上的数控机床存量市场大多被跨国企业所占据,而这些跨国企业的机床接口是不开放的,不开放也就无法互联。所以,接下来将进一步推进标准的贯彻与实施,解决数控机床的互联互通。当然,他也提到,有一些机床企业为了顺应中国发展工业互联网的趋势,逐渐开放了自己的一些接口,比如支持OPC/UA等主流协议。

黄祖广认为,智能与互联已经成为我国数控机床不可阻挡的趋势,加快开展智能化数控系统、安全分析/设计与评估、性能测评等技术研究,突破关键共性技术瓶颈是当务之急。“技术要提升、产业要升级,标准须先行。创建具有自主知识产权的高档数控系统关键技术标准体系意义重大,将会大大推进我国高档数控机床的发展步伐!”

摘自《自动化博览》2018年5月刊



相关文章


热点新闻
推荐产品