周会成为高端机床装上“中国大脑”

本刊记者_张明蕾 通讯员_鄢 蓉

武汉华中数控股份有限公司中央研究院副院长兼数控系统首席专家。2023年湖北省劳动模范。

核心词

高端数控系统

数控机床被称为“工业母机”，是制造机器的机器。太空遨游的飞船和卫星、冲上云霄的飞机、高速飞驰的火车、海底潜行的潜艇……都离不开高端数控机床。而数控系统则是数控机床的“大脑”，是最典型的“要不来、买不来、讨不来”的关键核心技术产品。

所以，从踏入数控系统研发领域的那一刻起，周会成所走的就是一条埋头苦干、自主创新的路。“老师、同事和我，大家前赴后继，就是要让高端机床拥有一个‘中国大脑’。”

突破封锁，研发高端数控产品

我国是最大的机床消费国。然而在上个世纪80年代，高端机床数控系统仍依赖进口，并且受限于国外的技术封锁。为突破封锁，华中理工大学（现华中科技大学）集中骨干人员及设备，向数控系统发起冲击。

1993年，拥有自主知识产权的华中Ⅰ型数控系统问世。1994年，武汉华中数控股份有限公司创立。2006年，周会成担任华中数控软件部部长，那时华中Ⅰ型数控系统已经升级为华中世纪星，但和国外一流高端数控系统仍有差距。

2008年，周会成所在的团队承担了数控系统、伺服驱动、伺服电机等多个国家科技重大专项。“时任教育部部长的周济老师建议，整合多个项目，研发华中8型数控系统。”和华中世纪星相比，华中8型的操作系统由DOS升级到Linux，指令传输方式由脉冲式升级为全数字总线式，核心算法也要全面升级换代。对周会成来说，这是技术上从0到1的跨越。

“理论难度不大，我们要攻克的是让理论转化为产品，并可以应用在尽可能多的工业生产场景中。”周会成解释道。他们从国外产品的人机界面和操作说明等学起，一步步摸索，定下技术方案。

为了加快研发进度，2010年，周会成和团队开始封闭式集中攻关。近百人的团队在扬州“关”了半年，工作时间是7天×12小时，活动半径是方圆50米。在尽量摒除一切外界干扰下，华中8型1.0版成功问世。

随着产品的推广使用，界面卡顿、加工零件不合格、误报警等问题接踵而至，那是周会成压力最大的一段日子，突破困境的方式依旧是封闭式集中攻关。公司办公室，早8点到晚8点，近5个月的时间里，周会成带领团队将问题划分为三大类——产品安全类、操作加工型和其他，分别制定攻关目标，并成功实现。

升级后的华中8型1.26版安全稳定可靠，能够对标发达国家数控技术水平。周会成他们的努力不仅推动了企业的技术进步和经营发展，更带动了中国高端数控技术的提升和适用产品性能的改进。

大胆创新，实现超精密加工

2015年左右，华中8型数控系统产品进入3C（计算机、通讯、消费电子产品）制造领域，从国外竞争对手手中抢到了10%左右的市场份额，迫使某世界知名品牌把高速钻攻中心数控系统标准配置的价格从7万多元降到5万多元，降幅约达30%。

在全球智能制造浪潮中，实现高端数控系统的创新超越，是周会成和开发团队一直努力的方向。

要实现智能制造，必须依靠超精密加工控制系统，而这一系统的核心便是高速、高精运动控制关键算法。在算法和高档数控系统功能开发方面，周会成敢于想前人所未想、干前人所未干。

如何在超精密加工过程中，实时监控并调整微米级的加工精度，是西方数控制造巨头的核心技术机密。面对“要不来、买不来、讨不来”的关键核心技术，周会成带领软件团队独辟蹊径，“我们采用色谱图来观测”。

团队利用传感器采集刀头数据并传送到电脑，将机床运动的每一个细小波动用不同颜色来标记，从而捕捉到肉眼难以识别的误差。在与加工零件完全一致的三维色谱图上，蓝色代表运动的速度与设计的一致，绿色代表偏低。加工时速度相同的区域颜色相同，速度有波动就会表现为色斑。加工过程中的偏差，一目了然。

在色谱图的帮助下，曲面零件加工的轮廓精度可以稳定地控制在5微米之内，小于1丝（10微米的简称），这意味着在通用型数控机床上加工精度实现了“由丝入微”。周会成提出的数控系统加工过程实时大数据三维色谱图分析方法，加快了技术迭代，快速缩短了与西方发达国家在数控技术上的差距。

2016年4月20日，“高性能数控系统关键技术与应用”科技成果通过中国机械工业联合会鉴定，鉴定结论为“全面达到国际先进水平”。

同时，周会成十分重视研发团队的建设和人才的培养，为华中数控储备培养了一批数控装置、伺服驱动、电机及应用共性技术的核心骨干人员；通过产学研结合，学校的科研人员也得到了锻炼。截至目前，他在学校和企业两边培养的专门人才超过200人，联合国内20余家数控系统、数控机床制造等用户，成立了多个“高档数控机床示范应用联合攻关小组”，组建和参与了4个产业技术联盟、创新平台和协同创新中心。他的脚步从未停歇。

如今，在周会成和研发团队的努力下，华中数控系统已迭代到数字化、网络化、智能化的华中9型，华中8型产品也全面进入航空航天、汽车制造、能源装备、船舶制造、机床工具、模具、3C等领域的主战场，累计销售应用近15万台套，为我国重点制造领域关键装备的自主可控和国产化替代作出了重要贡献。

【对话】

《工友》：省劳动模范这个荣誉对你来说意味着什么？

周会成：这并不是我一个人的荣誉。数控系统所涉知识密集、学科众多，做产品也向来是团队作战，我一个人是不可能完成的。所以这个荣誉是属于我们整个团队的。

我们这个行业比较小众，也比较苦，坚持下来的并不多。干数控系统这行得有恒心，耐得住寂寞，还要有对标追赶、创新超越的劲头，这就是我心中的劳模精神。