本报记者 张家振 武汉报道

(华中数控正式发布华中10型智能数控系统。受访者/图)
在AI芯片和AI大模型加持下,国产高端数控系统正迈入自主学习时代。
4月21日,在北京第十九届中国国际机床展览会上,湖北省举行打造工业母机产业高地推介会。会上,华中10型智能数控系统正式发布,吸引了众多国内外机床厂商的关注。
《中国经营报》记者在采访中了解到,华中10型智能数控系统由武汉华中数控股份有限公司(以下简称“华中数控”,300161.SZ)与华中科技大学联合研制,是世界首台嵌入AI芯片和AI大模型、具备自主学习能力的智能数控系统。
国家数控系统工程技术研究中心主任、华中数控董事长陈吉红在发布会上表示:“从传统数控系统依赖预设程序的‘刚性控制’,到智能数控系统通过自主‘感知—学习—决策—控制’闭环,华中10型智能数控系统实现了数控机床从数字化革命到智能化觉醒。”
从技术“跟跑”到创新“领跑”
机床被称作工业母机,是装备制造业最普遍、最重要的基础加工工具,高端机床也因此被称作“国之重器”。而数控系统是机床最重要的“大脑”和“神经中枢”,其性能优劣直接影响机床的稳定性和精度水平,是一个国家机械制造业智能化水平的重要标志和具体体现。
相关资料显示,从1797年首台手摇机床开启工业革命序幕,到1954年美国研制出世界首台数控机床,数控机床历经70余年发展,技术突破成为推动制造业发展的关键变量。
不过,作为现代化产业体系的核心枢纽,高端数控系统长期被国外垄断。在这种背景下,研发具有自主知识产权、打破国外“卡脖子”技术桎梏的数控系统,在中高端数控系统市场实现国产替代具有重要战略意义。
东吴证券研报分析认为,在高端数控系统市场中,外资企业主要以日系、德系为主,头部厂商市场占有率较高。国产厂商销售额、市场占有率与外资厂商差距较大,但在自主可控进程下,国产厂商的市场占有率有望提升。
智能时代也为国产高端数控系统提供了“弯道超车”的机遇。据介绍,在历经30年技术积淀、多年集中攻关后,华中数控在大股东卓尔智造集团有限公司的大力支持推动下,在2021年推出了世界首台嵌入AI芯片的华中9型智能数控系统。
此后,在工业母机国家重大科技专项和湖北省打造世界级工业母机战略高地项目的支持下,华中数控与华中科技大学联合成功研制出世界首台嵌入AI芯片和AI大模型的华中10型智能数控系统。
据介绍,作为世界首台具备自主学习能力的智能数控系统,华中10型智能数控系统正式发布,标志着我国在高端数控系统领域取得重大突破,是对标国际顶尖水平,实现从技术“跟跑”到创新“领跑”的战略转折点。
陈吉红表示,华中10型智能数控系统将指令域大数据、数字孪生、融合建模等核心技术与数控系统深度融合,使机床首次具备自我感知、自主学习和深度交互能力。这不仅是控制理论的颠覆性创新,更是人工智能在硬核制造领域的系统性突破。
中国工程院院士、国家制造强国建设战略咨询委员会主任周济在推介会上表示,借助人工智能技术推动新型工业化进程,已成为制造业创新发展的核心技术路径,而新一代智能制造则是这一路径上的关键环节。“展望未来,到2035年,我国各类产品和装备将实现从‘数字一代’向‘智能网联一代’的转型升级。”
AI技术赋能新智造时代
近年来,人工智能技术飞速发展,在生成、学习、交互等方面性能卓越,是突破数控机床发展瓶颈的关键。
据了解,华中10型智能数控系统创新构建了“一个智能底座,两条数字主线,三个功能子系统”技术架构,创造了智能制造高级阶段的新范式。
其中,全局贯通的智能底座通过硬件平台集成AI芯片,研制智能传感模块,软件平台支持在AI芯片上部署DeepSeek、智谱清言等大语言模型,形成了机床的“神经网络”和“超级大脑”。
机床数字主线记录机床全生命周期的数据,贯穿整个零件加工过程,可为智能数控机床提供数据和知识支撑。系统基于自我分析、自主学习能力,围绕工艺优化、精度提升、健康保障三个子系统,形成了智能会话式编程、智能人机交互、智能工艺参数、智能故障诊断等典型应用场景。
“自主学习是数控机床智能化的灵魂。”华中数控相关负责人表示,华中10型智能数控系统的技术亮点聚焦于融合建模方法、指令域大数据的自主学习机制、AI大模型垂直应用三大创新。
具体来看,通过深度融合数控机床的数理模型与大数据模型,华中10型智能数控系统可实现融合建模,找到了工程领域工艺优化最优解。通过深度学习虚拟仿真加工形成的指令域数据,可实时比对实测数据“双码联控”,有助于提升加工效率和精度,显著缩短加工时间最高达20%。AI大模型融合机床领域知识图谱构建AI助手,可通过语音交互自动生成加工程序,自动维修水准已超过三年工作经验的工程师。
在拓展高端应用场景方面,华中数控与武重集团、秦川集团等9家中国机床企业共同研制了配载华中10型智能数控系统的世界首批11台智能数控机床,包括智能五轴加工中心、智能激光加工机床等,实现了从“单点突破”到“系统集成”的跨越。
例如,武重集团在北京第十九届中国国际机床展览会上发布的国内首台智能重型机床——高速高精智能重型立式铣车加工中心,搭载的就是华中数控最新发布的华中10型智能数控系统,能够实现自主感知、自主学习、自主优化与决策、自主控制与执行。
随着智能机床在千万工厂落地生根,一个以数据为“血脉”、以AI为“神经网络”和“超强大脑”的新智造时代正加速到来。
“华中10型智能数控系统以AI智控重塑数控系统‘中国芯’,既是中国突破‘卡脖子’技术的里程碑,也是人工智能前沿技术首次在生产制造底层生态中落地应用。”据华中数控上述负责人介绍,在与某企业联合研制的智能立式钻攻中心应用中,汽车电机壳体和手机中框粗加工效率提升了约10%;与江西一家企业联合研制的智能立式五轴加工中心,涡旋盘轮廓精度提升了75%。
(编辑:石英婧 校对:翟军)