周會成為高端機床裝上“中國大腦”

本刊記者_張明蕾 通訊員_鄢 蓉

武漢華中數控股份有限公司中央研究院副院長兼數控系統首席專家。2023年湖北省勞動模范。

核心詞

高端數控系統

數控機床被稱為“工業母機”，是制造機器的機器。太空遨游的飛船和衛星、沖上云霄的飛機、高速飛馳的火車、海底潛行的潛艇……都離不開高端數控機床。而數控系統則是數控機床的“大腦”，是最典型的“要不來、買不來、討不來”的關鍵核心技術產品。

所以，從踏入數控系統研發領域的那一刻起，周會成所走的就是一條埋頭苦干、自主創新的路。“老師、同事和我，大家前赴后繼，就是要讓高端機床擁有一個‘中國大腦’。”

突破封鎖，研發高端數控產品

我國是最大的機床消費國。然而在上個世紀80年代，高端機床數控系統仍依賴進口，并且受限于國外的技術封鎖。為突破封鎖，華中理工大學（現華中科技大學）集中骨干人員及設備，向數控系統發起沖擊。

1993年，擁有自主知識產權的華中Ⅰ型數控系統問世。1994年，武漢華中數控股份有限公司創立。2006年，周會成擔任華中數控軟件部部長，那時華中Ⅰ型數控系統已經升級為華中世紀星，但和國外一流高端數控系統仍有差距。

2008年，周會成所在的團隊承擔了數控系統、伺服驅動、伺服電機等多個國家科技重大專項。“時任教育部部長的周濟老師建議，整合多個項目，研發華中8型數控系統。”和華中世紀星相比，華中8型的操作系統由DOS升級到Linux，指令傳輸方式由脈沖式升級為全數字總線式，核心算法也要全面升級換代。對周會成來說，這是技術上從0到1的跨越。

“理論難度不大，我們要攻克的是讓理論轉化為產品，并可以應用在盡可能多的工業生產場景中。”周會成解釋道。他們從國外產品的人機界面和操作說明等學起，一步步摸索，定下技術方案。

為了加快研發進度，2010年，周會成和團隊開始封閉式集中攻關。近百人的團隊在揚州“關”了半年，工作時間是7天×12小時，活動半徑是方圓50米。在盡量摒除一切外界干擾下，華中8型1.0版成功問世。

隨著產品的推廣使用，界面卡頓、加工零件不合格、誤報警等問題接踵而至，那是周會成壓力最大的一段日子，突破困境的方式依舊是封閉式集中攻關。公司辦公室，早8點到晚8點，近5個月的時間里，周會成帶領團隊將問題劃分為三大類——產品安全類、操作加工型和其他，分別制定攻關目標，并成功實現。

升級后的華中8型1.26版安全穩定可靠，能夠對標發達國家數控技術水平。周會成他們的努力不僅推動了企業的技術進步和經營發展，更帶動了中國高端數控技術的提升和適用產品性能的改進。

大膽創新，實現超精密加工

2015年左右，華中8型數控系統產品進入3C（計算機、通訊、消費電子產品）制造領域，從國外競爭對手手中搶到了10%左右的市場份額，迫使某世界知名品牌把高速鉆攻中心數控系統標準配置的價格從7萬多元降到5萬多元，降幅約達30%。

在全球智能制造浪潮中，實現高端數控系統的創新超越，是周會成和開發團隊一直努力的方向。

要實現智能制造，必須依靠超精密加工控制系統，而這一系統的核心便是高速、高精運動控制關鍵算法。在算法和高檔數控系統功能開發方面，周會成敢于想前人所未想、干前人所未干。

如何在超精密加工過程中，實時監控并調整微米級的加工精度，是西方數控制造巨頭的核心技術機密。面對“要不來、買不來、討不來”的關鍵核心技術，周會成帶領軟件團隊獨辟蹊徑，“我們采用色譜圖來觀測”。

團隊利用傳感器采集刀頭數據并傳送到電腦，將機床運動的每一個細小波動用不同顏色來標記，從而捕捉到肉眼難以識別的誤差。在與加工零件完全一致的三維色譜圖上，藍色代表運動的速度與設計的一致，綠色代表偏低。加工時速度相同的區域顏色相同，速度有波動就會表現為色斑。加工過程中的偏差，一目了然。

在色譜圖的幫助下，曲面零件加工的輪廓精度可以穩定地控制在5微米之內，小于1絲（10微米的簡稱），這意味著在通用型數控機床上加工精度實現了“由絲入微”。周會成提出的數控系統加工過程實時大數據三維色譜圖分析方法，加快了技術迭代，快速縮短了與西方發達國家在數控技術上的差距。

2016年4月20日，“高性能數控系統關鍵技術與應用”科技成果通過中國機械工業聯合會鑒定，鑒定結論為“全面達到國際先進水平”。

同時，周會成十分重視研發團隊的建設和人才的培養，為華中數控儲備培養了一批數控裝置、伺服驅動、電機及應用共性技術的核心骨干人員；通過產學研結合，學校的科研人員也得到了鍛煉。截至目前，他在學校和企業兩邊培養的專門人才超過200人，聯合國內20余家數控系統、數控機床制造等用戶，成立了多個“高檔數控機床示范應用聯合攻關小組”，組建和參與了4個產業技術聯盟、創新平臺和協同創新中心。他的腳步從未停歇。

如今，在周會成和研發團隊的努力下，華中數控系統已迭代到數字化、網絡化、智能化的華中9型，華中8型產品也全面進入航空航天、汽車制造、能源裝備、船舶制造、機床工具、模具、3C等領域的主戰場，累計銷售應用近15萬臺套，為我國重點制造領域關鍵裝備的自主可控和國產化替代作出了重要貢獻。

【對話】

《工友》：省勞動模范這個榮譽對你來說意味著什么？

周會成：這并不是我一個人的榮譽。數控系統所涉知識密集、學科眾多，做產品也向來是團隊作戰，我一個人是不可能完成的。所以這個榮譽是屬于我們整個團隊的。

我們這個行業比較小眾，也比較苦，堅持下來的并不多。干數控系統這行得有恒心，耐得住寂寞，還要有對標追趕、創新超越的勁頭，這就是我心中的勞模精神。