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  • 特種加工機床數控系統產業化關鍵:自主創新 需求導向

    發布時間:2021-10-25 14:00    來源:中國機床工具工業協會cmtba

    關鍵詞:機床數控系統 特種加工

    摘要:對于特種加工機床行業來說,明顯提升數控系統的技術水平是實現機床產品提檔升級的關鍵之一,也是行業由大變強的要素之一。

      對于特種加工機床行業來說,明顯提升數控系統的技術水平是實現機床產品提檔升級的關鍵之一,也是行業由大變強的要素之一。從高校研究到企業研制,蘇州邁科全機電有限公司董事長趙萬生教授帶領團隊,在特種加工機床數控系統研發方面進行了積極探索。日前,協會特種加工機床分會走訪了趙萬生董事長,就特種加工機床數控系統在技術攻關、科技成果產業化實踐等方面情況進行了交流。

      成立于2011年的蘇州邁科全機電有限公司(以下簡稱邁科全)是一家專注于機電和自動化系統研發、集成及咨詢服務的技術型企業,在特種加工機床數控系統的自主研發方面已經走過了10年探索之路。

      每隔一段時間,作為邁科全公司創始人的趙萬生都會深入客戶就特種加工機床數控系統開發或應用的情況進行調研、交流。而作為上海交通大學的教授,他的一個重要研究方向就是面向智能制造的特種加工數控系統。在近20年時間里他帶領團隊前后承擔了多項與特種加工機床數控系統相關的863重點項目和國家重大專項課題,持續開展了與特種加工機床數控系統相關的自主研發活動。“新架構特種加工智能數控系統”、“人工智能與智能控制在特種加工中的應用”、“機器與設備智能控制器”、“智能傳感與狀態監控系統”、“基于網絡分布的生產線及車間自動化系統研發與應用”等,都是他們團隊的重要研究成果。其中一些科研成果已逐步通過邁科全實現了產業化應用。

      邁科全自創立起就聚焦于特種加工機床數控系統的開發。在科研成果轉化為生產力的過程中,研發團隊必須闖過人們常說的科技成果轉化過程中的“死亡之谷”,比如橫亙在創業路上的資金問題、開發成果的實際應用問題。與今天的得心應手不同,邁科全在多年的探索中也經歷了曲折艱辛的過程,尤其是創業沒兩年就曾陷入研發尚未出結果而投資的錢“基本燒光”的窘境,最終團隊想方設法堅持,在合作伙伴的支持下咬牙挺了過來,其中的艱難不言而喻,并由此總結出實現特種加工數控系統產業化的關鍵要素。

      構建技術體系,打通發展路徑

      趙萬生和上海交通大學的研發團隊基于產學研用合作走進特種加工機床企業,參與國家科技重大專項“固定工作臺式精密數控電火花成形加工機床”、“高檔數控機床數字化設計關鍵技術與工具集研發及典型產品應用”等課題攻關,承擔了特種加工機床高端數控系統的開發任務。2011年,正被如何產業化問題困擾的趙萬生,在蘇州發現了轉機,他帶著團隊在當地政策扶持下成立邁科全,走向產業化之路。

      研發團隊早期基于國外的硬件系統架構開發多軸高端應用功能,雖然研發速度快了,但也由此帶來了系統成本高、無法深入系統底層進行更多自主開發的大問題。趙萬生及其團隊意識到:如果要實現數控系統的國產化,就必須實現核心關鍵技術的自主可控。

      耗時10年,邁科全通過多方面的努力,終于打通了技術研發及公司發展的路徑。一方面,為了不受制于國外專利技術,邁科全從硬件、軟件的底層研發到系統應用來全面構建數控系統,盡量采用先進技術和先進標準進行開發,比如采用ARM系列芯片和開源Linux操作系統,總線技術、底層硬件技術、軟件代碼等全部自己開發,構建了更完整、先進的自主可控技術體系,尤其是掌握了自主開發的相關底層技術,為應對高端需求打下堅實基礎。另一方面,公司從單機開發發展到智能制造單元整體解決方案開發,將產品線擴充為包括應用于往復走絲電火花線切割機床、單向走絲電火花線切割機床、電火花成形機床、電火花小孔加工機床以及智能產線在內的多類數控系統及智能制造單元,使自身在與下游客戶的不斷合作中增強研發能力和技術實力,向系統集成解決方案提供商方向發展。此外,從實踐層面看,充分依靠政府部門、合作企業的支持以及在高校的原創技術積累,將“官產學研用”的各方積極性調動起來,才最終形成了通暢的技術及企業發展路徑。

      順應數字化、自動化、智能化發展方向,形成基于完全自主的技術體系,掌握從底層到應用的關鍵自主技術,也使邁科全更有底氣。正如趙萬生所言:“產業界進入新的發展階段,正面臨深層次轉型,很多企業在自動化、智能化方面給我們提出了更具體的要求?,F在我們自己的技術路徑打通之后,一切就順理成章了。”

      把握市場導向,回應客戶關切

      產業化過程中的另一個大問題,是企業開發成果如何被市場所接受。“很多成果在高校開展的研究中行得通,但應用到實際中有很多細節問題要去解決。從產品設計到實際應用,這中間有相當大的距離需要跨越。”趙萬生說,不同于高校的科研,企業研發必須深入市場,直接為用戶實際需求服務,解決其痛點和難點問題,“如果認為自己的技術是萬能的,就會面臨巨大的挫折和失敗。”

      近些年,國產特種加工機床自動化、智能化轉型需求明顯增加,企業對國產數控系統的要求也不斷提高。在以前校企合作經驗的基礎上,邁科全確立了“APPS”的產品開發方針,即:敏捷響應(Agile)、性能出眾(Performance)、平臺支撐(Platform)、標準引領(Standard),以此為客戶企業提供先進的技術產品和周到的技術服務,將科技研究成果跟市場需求緊密對接。“要知道,你規劃的未必就是市場需求,我們很多產品是在市場牽引下做起來的。比如,公司的電火花成形機、電火花小孔加工機數控系統均是響應市場需求而開發出來的。鎖定了市場提出的研發目標,這樣的研發也就更具有針對性。”

      在合作過程中,邁科全尊重合作企業和用戶的實際需求和使用習慣,充分考慮到機床企業的專有技術保護。比如簽訂保密協議,明確劃定知識產權邊界和保護范圍;通過可獨立的技術方案,開發一些接口,供用戶企業二次開發,等等。這些合作企業往往也都具備一定的技術研發實力。技術條件好的企業,邁科全只需通過底層技術直接對接用戶的工藝數據庫進行開發,相應的合作也很順手。而更多的時候,邁科全是幫助客戶實現功能想法,從需求出發,通過量身定制為客戶創造價值。

      在科研成果產業化實踐中,一方面既要側重對需求的滿足,另一方面也要側重對技術發展趨勢的研判,跟隨國家需求、產業發展方向開展具有前瞻性的研究。只要技術基礎牢固,與客戶形成穩定的合作關系,在需求釋放時就能收獲回報。比如隨著云技術的加速普及,過去作為趨勢性的遠程監控服務就變成了企業的實際需求。

      研究真的問題,服務國家所需

      邁科全創業至今的10年間,國家也經歷了飛速發展,自主創新的意識越來越強。“靠科技力量支撐大國、強國建設”,對此,他們在實踐中的感受更加強烈。國家提倡科研工作者“要研究真問題”、“要真解決問題”。趙萬生理解,所謂“真問題”,之于企業就是“老大難”的問題,之于國家層面就是“卡脖子”的問題。

      就特種加床機床行業而言,精密化、數字化、自動化、智能化的發展趨勢將更明顯,機床升級轉型的需求也更迫切,許多技術瓶頸還有待突破。隨著大國博弈的升級,國家正從頂層設計推動工業軟件等核心關鍵技術的自主研發。作為“卡脖子”技術關鍵領域之一,工業軟件同時涉及基礎研究和應用生態,是智能制造的基礎和支撐,對產業鏈、供應鏈安全可控至關重要。此前,在工信部等六部門聯合印發的《關于加快培育發展制造業優質企業的指導意見》中也提出:推動產業數字化,大力推動自主可控工業軟件推廣應用,提高企業軟件化水平。這些,給了邁科全進一步推進科研成果產業化、通過深入研究促進行業更大發展的方向和動力。

      配備邁科全數控系統的航發渦輪盤榫槽切割專家——六軸聯動單向走絲線切割加工機床

      (來源:中國機床工具工業協會cmtba)

    (責編:lxh)
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