打造數控系統(tǒng)中國“芯”

■科技創(chuàng)新 教育力量·高?？萍紕?chuàng)新成果巡禮 

“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(huán)模式，主軸正轉轉速為410?！薄按a生成，請確認。”“代碼正在一鍵傳送?！薄凹庸こ绦蚪鉀Q方案下發(fā)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(tǒng)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(chuàng)新中心和武漢華中數控股份有限公司自主研發(fā)的華中9型數控系統(tǒng)，是世界上首個搭載AI芯片的智能數控系統(tǒng)，實現了中國數控系統(tǒng)技術從“跟跑”到“領跑”的“換道超車”。

數控機床被譽為現代工業(yè)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(tǒng)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(yè)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(chuàng)新中心（以下簡稱“國智中心”）聯(lián)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(tǒng)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(chuàng)新，自主研發(fā)了華中9型新一代智能數控系統(tǒng)，這也是世界首臺具備自主學習、自主優(yōu)化補償能力的iNC智能數控系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過綜合應用空間誤差補償、智能溫度管控、智優(yōu)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(tǒng)提升了10%到20%，達到世界先進水平?！靶阅苌系暮诵募夹g指標，硬給攻克下來了?！?/p>

華中9型智能數控系統(tǒng)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(zhí)行的能力。

數據顯示，這款AI“最強大腦”可以讓故障診斷系統(tǒng)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(tǒng)——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(tǒng)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(yōu)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(yōu)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(tǒng)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(jiān)控管理。

匯聚共享、統(tǒng)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(yè)、機床企業(yè)、終端用戶提供深度開放的智能數控系統(tǒng)平臺，形成數控機床綜合補償系統(tǒng)、刀具切削狀態(tài)監(jiān)控等一系列自主開發(fā)的APP，共同打造數控行業(yè)智能應用生態(tài)圈，推動新一代人工智能技術賦能數控技術創(chuàng)新發(fā)展。目前，華中數控以華中9型智能數控系統(tǒng)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(yè)一起實現“深度融合、聯(lián)合攻關、協(xié)同創(chuàng)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(yè)“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(yè)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(fā)展趨勢，更是國智中心與華中數控多年堅守的初心?！拔覀円弥袊竽X’，裝備中國制造，矢志不渝、不懈奮斗，為數控系統(tǒng)裝上中國‘芯’，走出一條中國機床智能化跨越式發(fā)展新路。”陳吉紅說。

《中國教育報》2024年06月21日第1版