有这样一个行业，对国家国防安全和经济安全具有战略意义！长期以来，因受西方发达国家的封锁限制而一直受到国家领导和行业专家的高度关切！

有这样一个行业，“屡败屡战”却毫不气馁、坚持不懈！坚守自主创新之路，不断突破国外技术封锁，却一直尴尬地无法打破国外已经形成的“市场生态圈”。

这，就是国产数控系统行业！

2009年以来，国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项（以下简称“04专项”）累计立项支持40多项课题，累计投入研发经费达20多亿元，其中，国拨经费超过10亿元，支持华中数控股份有限公司（以下简称“华中数控”）、广州数控设备有限公司（以下简称“广州数控”）、大连光洋科技集团有限公司（以下简称“大连光洋”）、沈阳高精数控技术有限公司（以下简称“沈阳高精”）和航天数控系统有限公司（以下简称“航天数控”）等国内数控系统骨干企业，立足自主创新，研制高档型、标准型数控系统、伺服驱动和伺服电机。

在04专项的支持下，今天，国产中、高档数控系统的功能、性能和可靠性已基本达到国外同类系统水平，可替代进口。国产数控系统已在沈阳飞机工业（集团）有限公司（以下简称“沈飞”）、成都飞机工业（集团）有限责任公司（以下简称“成飞”）、中国航天科技集团公司第八研究院（以下简称“航天八院”）和东汽集团等航空航天、汽车及发电装备制造等重点领域实现了批量应用。中国数控系统产业迎来了快速发展的曙光！

2016年5月30日，作为“高档数控国家科技重大专项”的重要成果，“华中8型”高档数控系统、沈阳高精数控系统和广州数控系统亮相国家“十二五”科技创新成就展。

在国家“十二五”科技创新成就展中展出的大型五轴联动加工中心及配置的“华中8型”高性能数控系统

在国家“十二五”科技创新成就展中展出的沈阳高精数控系统和广州数控系统

数控技术的战略意义

数控机床是工业的“工作母机”，其技术水平代表着一个国家的综合竞争力。数控系统作为机床装备的“大脑”，是决定数控机床功能、性能、可靠性和价格的关键因素，也是制约我国数控机床行业发展的瓶颈。

长期以来，特别是国防工业急需的高速、高精、多轴联动的高档数控机床和高档数控系统，作为重要的国际战略物资而一直受到西方国家严格的出口限制。历史上著名的“东芝事件”、“考克斯报告”，以及近年来的“伊朗离心机事件”、“斯诺登事件”等，都充分表明：自主可控的数控系统对于我国的重要性，不亚于国人非常关注的“大飞机”、计算机CPU芯片和操作系统软件。

不可否认，基础薄弱、“缺心少脑”一直是“中国制造”的短板。广泛应用于高档数控机床、机器人和电动汽车中的数控系统、伺服电机和伺服驱动等，是制造装备最重要的关键基础部件。然而，这些关键部件的高端技术基本上由国外垄断。要实现“中国制造2025”的目标，形成“中国智造”的核心竞争力，离不开数控系统包括伺服驱动、伺服电机等关键技术的自主创新和自主可控。

2009年以来，04专项强力支持国产数控系统企业自主研发高档型、标准型数控系统、伺服驱动和伺服电机。通过在航空航天、汽车、发电装备、船舶和数控机床制造重点企业的应用示范，推动了国产数控系统的技术进步和产业化。04专项的实施目标明确提出：到2020年，高档数控系统、关键功能部件与主机实现批量配套，并得到应用示范；国产标准型数控系统市场占有率从现在的30%提高到60%以上；国产高档数控系统的市场占有率从现在的1%提高到20%左右。

核心技术买不来，出路在于自主创新

我国数控系统产业经历了“六五”期间技术引进、“七五”期间技术消化吸收，“八五”期间技术自主开发，“九五”到“十二五”期间，中、低档数控技术产业化和高档数控系统缩小差距的艰难发展历程。

国内企业曾经试图引进国外数控企业的技术，走“引进-消化-再创新”的道路，但深入交流后，凡是我们没有的技术，凡是我们需要的技术，外方都不卖，而且在合作过程中不断提高要价。

“六五”期间，中国数控系统的技术基础是“一穷二白”，发展国产数控系统只能寄希望于引进国外先进技术，但国外公司只将其落后淘汰的技术转让给我国，而将核心硬件芯片控制在自己手中。“七五”期间，中国开始在引进技术的基础上，消化吸收，并开始推动产业化。对此，国外公司随即将其性能、质量更好、集成度更高的数控系统产品推向中国市场，从而阻滞了我国数控系统产业的发展进程。然后，又以“向国内进口全套散件、在国内组装”，以及合资办厂的方式，分流了我国在引进技术过程中培养出来的技术骨干，使核心技术人才几乎全部流失，导致国产数控系统的产业化梦想彻底破灭。

惨痛的教训比比皆是！例如，国内某数控系统企业，采取日本产品贴牌、国内组装生产的方式，一度在市场上取得较大进展，但随着日本公司的数控系统业务被德国公司收购，以及国内数控系统的逐步提升，该公司的发展严重受阻。再如，国内某著名机床企业，曾引进意大利数控系统技术，但外方只提供二轴、三轴联动的数控技术，对于引进五轴联动高档数控系统关键技术事宜，则完全免谈，最后，该企业不得不回过头来，投入巨资，走自主研发的道路。

“八五”至“十五”期间，国内数控系统企业只能自力更生，在不断的摸索中，通过自主创新来缩小与国外的差距。历史上，我国形成了“中华I型”、“航天I型”、“蓝天I型”和“华中I型”这4个自主知识产权的数控系统，在激烈的市场竞争中，争得了一席之地，销量逐年增加，市场占有率不断提高。在产业化方面，数控系统行业形成了“东、南、西、北、中”（东为华星数控，南为广州数控，西为广泰数控，北为凯恩帝数控，中为华中数控）的行业格局。2010年，国产数控系统的年产销量达到16万台以上，中国市场占有率达到60%左右。其中，广州数控贴近市场需求，很好地解决了国产数控系统在可靠性和技术服务方面的瓶颈，曾实现年产销数控系统13万台套的辉煌业绩，成为世界数控系统产销量排名第二的中国数控系统企业。

但是，国内数控系统企业由于受自身规模、技术水平、人才队伍和财力投入等方面的限制，使得90%以上的国产数控系统产品主要还定位于中、低端市场，高档型、标准型数控系统，无论是技术还是产业化水平，仍与国外存在较大差距。

历史教训告诉我们，对于国家经济、军事发展具有重大战略意义的数控系统核心技术，依靠引进购买是行不通的！国外企业从来就没有转让过真正的核心技术给中国！数控技术难在自主创新！出路也在自主创新！

奋进中的中国数控系统产业

2009年，04专项立项支持了华中数控、广州数控、大连光洋、沈阳高精和航天数控等5家数控系统企业，自主研发高档数控系统关键技术。经过两年多的努力，5家企业均攻克了数控系统软硬件平台、高速高精、多轴联动、总线技术和纳米插补等一批高档数控系统关键技术，研制出全数字总线式高档数控系统产品样机，实现了从模拟接口、脉冲接口到全数字总线控制、高速高精的技术跨越。联合研制的、具有自主知识产权的NCUC-Bus现场总线技术，到达了国内先进水平，已获批5项国家标准，并获得省部级发明一等奖。

2012年，04专项对数控系统的任务部署转向重点对标。课题的考核指标确立了两个标靶：高档数控系统瞄准国外具有五轴联动、多通道、高速高精和车铣复合功能的最先进的数控系统；中档普及性、标准型技术瞄准市场占有率最大的进口数控系统。技术攻关单位公开招标的结果是：华中数控、大连光洋承担了高档型数控系统开发和应用验证课题；广州数控、华中数控承担了标准型数控系统开发及产业化课题。这4项课题累计投入国拨经费达 5 亿多元，而在以前，类似课题的拨款支持力度不超过1000万元。

为了科学评测国产数控系统的实际水平，04专项专门立项支持北京航空航天大学、国家机床质量监督检验中心和中国科学院沈阳计算技术研究所高档数控国家工程研究中心作为第三方，对新研制的高档型和标准型数控系统产品的功能、性能和可靠性进行对比测试。第三方评测课题组为高档型数控系统设立了1989个对标评测项，为标准型数控系统设立了633个对标评测项。

2015年6月至2016年2月，国家机床质量监督检验中心组织专家组对“华中8型”数控系统进行了评测。“华中8型”数控系统、广州数控系统通过了全部633项标准型对标评测项，通过率100%；“华中8型”数控系统通过了1952项高档型对标评测项，通过率达98%。这些，都极大地超出了“达到国外同类数控系统90%以上”的课题考核指标要求。

2011年，北京航空航天大学专门建立了数控系统可靠性测试实验室，选取了国内、国外数控系统30多台套，作为对比样本。从2012年5月开始，北京航空航天大学对每套数控系统累积测试时间超过1万小时。根据试验记录统计数据得出的测试结论是：国产数控系统整体可靠性水平良好，与同时参与测试的国外典型同类产品的可靠性指标——平均无故障时间（MTBF）的结果相当。

2015年2月，中国机械工业联合会组织专家，对大连光洋“光纤总线开放式高档数控系统、伺服驱动、测量系统及电机成套系统”课题成果进行了鉴定。鉴定委员会认为：大连光洋GNC61光纤总线开放式高档数控系统在控制功能、控制精度和加工效率等方面达到国际先进水平。

2016年4月，中国机械工业联合会组织行业知名专家，对华中数控的“高性能数控系统关键技术及应用”成果进行了鉴定。鉴定委员会认为：华中数控在我国数控系统后发追赶、面临更严苛要求的应战压力下，奋力拼博，历经几代技术攻关，开发出了“华中8型”为代表的自主可控的数控系统，全面达到国际先进水平，可替代进口。为高档数控机床重大专项作出了突出贡献。构建了系统平台化、网络化，有创新的智能数控系统，为中国智能制造提供了智能平台。

2016年5月，在中国机床工具工业协会的领导下，华中数控、沈机（上海）智能系统研发设计有限公司、沈阳高精、广州数控和大连光洋等国产数控系统企业，联合大连机床集团有限责任公司、普什宁江机床有限公司等机床企业，成立了数控机床互联通讯协议标准联盟。通过制订统一的数控机床互联通讯协议国家标准，在行业内形成合力，以为数控机床智能化专项升级奠定基础。该联盟成立后，立即引起国外行业协会的高度关注，并向我方表达合作意愿。2016年7月初，联盟所申报的智能制造综合标准化项目获得了工信部的立项支持。

2016年5月，国产数控系统企业联合机床企业成立了“数控机床互联通讯协议标准联盟”

为了推动国产数控系统的应用示范和产业化，04专项立项，支持一批航空航天、汽车、发电装备和船舶制造领域的企业应用国产数控机床和数控系统。华中数控、广州数控、大连光洋和沈阳高精等研制的高档型数控系统与10多类、600多台高速、精密、五轴联动的高档数控机床实现了配套，包括：高速精密车削中心、高速立式加工中心、精密立式加工中心、车铣复合加工中心、高速卧式加工中心、精密卧式加工中心、九轴六联动砂带磨和数控工具磨床等高档数控机床。

作为高端数控装备的聚集地，航空企业目前使用的数控系统基本上被国外品牌垄断，不仅在功能和性能上受到国外的封锁限制，而且存在国家安全隐患，对设备的使用和维护都非常被动。2012年，华中数控和沈阳高精分别为沈飞改造了辛辛那提LANCE2000加工中心。经过近一年的生产验证，国产数控系统完全满足了使用要求。在此基础上，沈飞打消了对国产数控系统的疑虑，又提供30多台设备，交由华中数控和沈阳高精进行数控改造，包括：国外五轴高速龙门加工中心、AB摆五轴加工中心、立式加工中心和车削中心等。目前，这批数控系统已累计运行30多万小时，其功能、性能和可靠性经受了考验，在沈飞的军工生产中发挥了重要作用。近期，又有30多台新的国产数控机床（包括8台五轴数控机床）配套了华中数控、沈阳高精的数控系统，即将交付沈飞使用。至此，国产高档数控系统在航空企业的应用终于在沈飞“起航”。沈飞的示范效应，推动了“华中8型”数控系统在成飞、西安飞机工业（集团）有限责任公司和洪都航空工业集团等骨干航空企业的应用。

华中数控为沈飞改造的双龙门五坐标铣床和辛辛那提LANCE2000加工中心

广州数控开发的数控系统成果 27i和25i 也已实现数千台配套应用，如沈阳巨浪特种机床、广州宏力立式加工中心、江阳贝尔滚齿机、宁国飞鹰专机改造和哈斯机床旧机改造等。与航天八院联合研制的搅拌摩擦焊也已成功应用，其配套的广州数控高档数控系统受到了好评。

大连光洋在承担04专项后，技术明显进步，自主研发了数控系统、伺服电机、主轴和传感器。2013年5月，该公司与航天科工集团三院31所合作，为其交付的2台高速、高精度五轴立式加工中心，目前已完成多个批次，多个品种的航发关键零部件的加工。在04专项的支持下，航天科工集团三院31所又订购了大连光洋的22台5种类型的五轴高档数控机床，用于建设飞航导弹发动机生产线，这些机床的数控系统、伺服驱动、精密传感、电机、转台和电主轴等关键功能部件，全部为大连光洋自主研发，机床自主化率高达95%。此后，大连光洋先后与哈尔滨东安发动机（集团）有限公司、贵州黎阳航空发动机（集团）有限公司及湖南株洲南方航空动力有限公司等军工企业签订了合同。

沈阳高精在实现中高档数控系统配套应用的同时，围绕行业转型升级对客户化订制的需求，以“蓝天数控”在开放式数控技术方面的积累为基础，开展了基于二次开发平台的专用型数控系统的研制及产业化推广，将数控技术拓展到电加工、柔性组合单元和激光加工等专用领域，拓展了国产数控系统的应用范围。

一个可喜的局面是，为摆脱国外数控系统的封锁限制，不仅04专项支持下的国产数控系统开发工作取得了明显成效，而且也吸引了国内数控机床企业纷纷加入数控系统技术的研发行列，从而更加深入地推动了国产数控系统的技术进步。例如，沈阳机床集团通过招兵买马，组建自己的研究院，从底层技术源代码算法做起，历时5年，投入十多亿元巨资，研制成功了i5数控系统。基于沈阳机床的市场优势以及i5数控系统的技术创新，沈阳机床为融资租赁商业模式的创新提供了支撑，带动了i5数控系统的产业化发展。大连机床集团则侧重于应用型研发，走“与国内多家高校和科研机构合作”的产、学、研之路。特别是与华中数控合作，在华中数控系统的软硬件平台基础上，发挥了自身在掌握机床、工艺和应用技术方面的优势，自主开发出了大连机床自身的DMTG数控系统。近年来，DMTG数控系统累计销售近万台套，同时也开创了国产数控系统和国产数控机床协同创新的全新发展模式。

沈阳机床i5数控系统

大连机床DMTG数控系统

特别是自2015年以来，基于04专项支持下的技术、经验积累，华中数控围绕3C（计算机、通讯和消费电子）制造行业的巨大需求，研制并批量销售了具有高速高精（进给快移速度达60m/min，进给加速度达1G）、高速主轴控制（24000r/min）等关键技术的高速钻攻中心数控系统，其加工效率优于国外同类产品，并建立了3C加工智能工厂。目前，“华中8型”钻攻中心数控系统已销售7000多台套。

3C行业批量应用华中8型钻攻系统的生产现场

根据 04 专项总体组的数据统计，2012 年至今，04 专项支持研发的高档型数控系统已累计销售近千台，标准型数控系统已累计销售 5 万多台。据统计，目前我国高档数控系统的市场占有率已从04专项启动前的2%提升到目前的5%，标准型数控系统的市场占有率已从04专项启动前的20%提升到目前的约40%。

自主创新需要打破国外的“市场生态圈”

“十二五”以来，国产数控系统技术取得了较大的进步，与国外的差距逐步缩小。但是，技术差距的缩小，并不等于市场的突破。国产数控系统的市场美誉度与国外相比，仍然差距巨大，产业化之路依然任重道远。

以日本发那科、德国西门子等为代表的国外企业，在数控系统领域均发展了近60年，积累了大量的先进技术，已在全球范围内建立起了技术壁垒和市场优势。在中国市场，这些国外企业也已经耕耘了40多年。凭借产品在技术上、性能上的优势，这些国外企业已拥有了很好的市场品牌与客户美誉度，大多数客户已经习惯于使用他们的产品，形成了一个“市场生态圈”。在此基础上，某些单位的政府采购招标，通常指定国外数控系统产品，导致国内数控系统产品难以获得同台公平竞争的机会。这些现状，令国产数控系统难以打破国外产品的市场生态圈。

此外，中国数控产业还面临国外企业降价抢占市场的巨大竞争压力。当我国的数控企业研制不出水平相当的数控产品时，国外的高端产品要么封锁，要么天价；当我们的企业生产出性能接近的数控产品时，国外企业就将其成熟产品适当裁剪后，以低价在国内倾销，从而压榨了国内数控产品的利润空间和市场空间。因此，国产数控系统存在的价值，还在于为中国机床行业和中国制造业“堵枪眼”。

当前，我国中、高档数控系统企业发展的最大瓶颈，是市场的认同度不够。政府对自主创新核心产业发展的支持，与其给钱，不如给市场。当然，国产数控系统行业需要奋发拼搏，缩小与国外的差距，做好自己的产品和市场。政府则应理直气壮地营造“以选用国产产品、支持国产品牌为荣”的体制和市场环境，为国产数控系统获得参与竞争的平等机会创造条件，鼓励用户企业在同等性价比的情况下，优先选用国产数控系统。

总之，国产数控系统的成长与发展，离不开专家、用户和媒体的批评与鞭策，更离不开各方给予的肯定与鼓励。政府、专家和媒体应从舆论导向和政策上引导用户选用国产数控系统，正面的宣传是对国产数控系统的最大支持。目前，有部分媒体以国产数控系统十多年前的差距和不足为依据进行片面点评，导致最终用户在选用国产数控系统时更加心有余悸，这是不负责任的。

2016年5月30日，在全国科技创新大会期间，多位院士联名向中央高层递交了“关于支持中国高档数控机床和数控系统”的建议，希望国家从多个层面，全力支持正处在产业化关键时期的国产中、高档数控机床。院士们在报告中建议国家出台系列扶持政策，包括：在航空航天等军工领域启动“换脑升级工程”、推动政府采购优先选用国产产品，以及取消部分国产化已经突破的进口产品的免税政策等。

中国数控系统产业的发展历程表明，高档数控系统的关键核心是买不回来的！必须立足自主创新！国产高档数控系统产业的曙光已经出现。我们坚信：再经过5～10年的努力，中国的家电、手机和高铁等行业的今天，就是中国数控系统产业的美好明天！