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數(shù)控機床是制造業(yè)的“工作母機”，代表著國家核心競爭力。世界各國都十分重視數(shù)控機床的發(fā)展，并將其視為戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。隨著科技的不斷創(chuàng)新與突破，各國在數(shù)控機床工業(yè)上都取得了一定進展。尤其以德國、美國、日本等為代表的發(fā)達國家主導著世界數(shù)控機床發(fā)展。數(shù)控系統(tǒng)是機床“大腦”，其技術水平直接影響數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。作為頂層設計，數(shù)控標準是指導、引領數(shù)控產(chǎn)品邁向高端，促進數(shù)控產(chǎn)業(yè)轉型升級的戰(zhàn)略支撐。目前，我國高檔數(shù)控系統(tǒng)關鍵技術標準缺失、不成體系，造成了行業(yè)“低檔低價混戰(zhàn)、高檔基本失守”的局面。機床行業(yè)要發(fā)展，數(shù)控產(chǎn)業(yè)要升級，我國必須建立自己的數(shù)控系統(tǒng)技術標準體系。

國家機床質量監(jiān)督檢驗中心副主任黃祖廣

黃祖廣，教授級高工，工學博士，重慶大學兼職博士生導師。現(xiàn)任國家機床質量監(jiān)督檢驗中心（機械工業(yè)
數(shù)控機床性能測試評價與可靠性技術重點試驗室）副主任，全國工業(yè)機械電氣系統(tǒng)標委會秘書長，主要從事高檔數(shù)控系統(tǒng)開放性、安全、功能/性能測試等共性關鍵技術研究。

勵精圖治 終修正果

值得欣慰的是，由國家機床質量監(jiān)督檢驗中心副主任黃祖廣博士帶領的團隊負責提出的ISO23218《工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成機床數(shù)控系統(tǒng) 一般要求》國際標準前不久正式立項。這是國際標準化組織自動化系統(tǒng)與集成技術委員會物理設備控制分會（ISO/TC 184/SC 1）中首次由中國提出并成功立項的項目。這標志著我國在機床數(shù)控系統(tǒng)國際標準領域實現(xiàn)“零”的突破，告別“依賴”，走向“自立”。數(shù)控機床“大腦”國際標準將采用中國智慧和中國方案。

作為這個標準的牽頭人，黃祖廣看似淡泊儒雅、云淡風輕，實際內心百感交集。他表示：“我從2001年開始投入到這項工作中來，應該說一路困難重重。當時我國數(shù)控標準90%為采標標準，且ISO/IEC僅針對指令代碼、數(shù)據(jù)格式等制定了相關標準，數(shù)控系統(tǒng)核心技術標準多為跨國公司的企業(yè)標準，并不對外公開，我們缺少關鍵技術標準、評測體系，也就缺少在國際標準領域的話語權。在這種情況下，想要突破共性關鍵技術的瓶頸，建立自主技術體系和標準，難度可想而知。這其中有技術壁壘的艱難攻關，也有國與國之間的殘酷博弈，但最終，我們還是克服困難，成功建立了具有完全自主知識產(chǎn)權的高檔數(shù)控系統(tǒng)關鍵技術標準體系，形成了國家標準31項，行業(yè)標準11項。ISO 23218就是標準體系中的一個，成為機床數(shù)控系統(tǒng)的核心標準。”

實現(xiàn)多項創(chuàng)新 突出實用價值

ISO/TC 184/SC 1產(chǎn)生的首項由中國提出的國際標準，標志著我國在歐美日國家為主導的機床數(shù)控系統(tǒng)領域中逐漸從跟隨轉為并跑和領先。此項國際標準是04專項的標志性成果之一。它的成功立項表明我國在04專項支持下建立的“高檔數(shù)控系統(tǒng)關鍵技術標準體系”成果得到了國際認可，成為國際上機床數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)規(guī)則的制定者。

據(jù)黃祖廣介紹，這套高檔數(shù)控系統(tǒng)關鍵技術標準體系實現(xiàn)了多項創(chuàng)新：突破了“開放平臺同一、安全門檻同一、測評尺子同一”的核心難題；創(chuàng)制了我國開放式高檔數(shù)控系統(tǒng)系列國家標準；提出了數(shù)控系統(tǒng)功能安全評估方法，主導制定了我國機床行業(yè)首項IEC國際標準；研發(fā)出高檔數(shù)控系統(tǒng)功能/性能測評關鍵技術與成套檢測設備，實現(xiàn)了標準創(chuàng)制過程中全生命周期驗證。“這一成果大大提升了我國在高檔數(shù)控系統(tǒng)關鍵技術領域的國際話語權，支撐國產(chǎn)中高檔和專用系統(tǒng)市場占有率由11%提升至60%。”黃祖廣說道。

當記者問到這套標準的實用性如何時，黃祖廣笑著說：“實用性非常強，它支撐及指導了所有國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)系列化產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，比如華中8型、高精GJ400、廣數(shù)GSK25i等，實現(xiàn)了國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品的升級換代，并對20家主機廠的10類國產(chǎn)高檔數(shù)控機床實施了國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的配套應用。”黃祖廣強調，該標準之所以會有如此高的實用性，是因為在編制標準的過程當中，吸納了很多國內數(shù)控系統(tǒng)領先企業(yè)的意見，比如沈陽高精數(shù)控智能技術股份有限公司、大連光洋科技集團有限公司、武漢華中數(shù)控股份有限公司、廣州數(shù)控設備有限公司等。

事實上，這套標準體系不僅對中國意義重大，也得到了國際社會的廣泛認可。IEC/TC44主席Patrick Gelhen先生曾評價這套標準對德國乃至歐洲的數(shù)控系統(tǒng)制造商具有很高使用價值及實際的指導意義。目前，該標準已被德國轉化為德國標準，而日本也將其列入日本標準轉化計劃。

應時代需求 打造智能化數(shù)控系統(tǒng)

根據(jù)《關于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見》等指導性文件，2018年到2020年，我國將加速推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設、發(fā)展和應用，會圍繞數(shù)控機床、工業(yè)機器人、大型動力裝備等關鍵領域，實現(xiàn)智能控制、智能傳感、工業(yè)級芯片與網(wǎng)絡通信模塊的集成創(chuàng)新，幫助企業(yè)形成一系列具備聯(lián)網(wǎng)、計算、優(yōu)化功能的新型智能裝備和智能生產(chǎn)流程。

既然要聯(lián)網(wǎng)，就要開放，建立標準。而開放數(shù)控系統(tǒng)標準也是這套標準體系中的重要內容。信息技術與制造技術的融合，推進了數(shù)控系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展，而標準體系的建立也為打造我國智能化數(shù)控系統(tǒng)技術體系提供了有利的發(fā)展契機。

黃祖廣透露，下一步我國數(shù)控系統(tǒng)標準的工作將主要圍繞智能化數(shù)控系統(tǒng)而展開，首先要解決的就是數(shù)控設備的互聯(lián)問題。但他也提到，目前這項工作面臨著很多困難，首當其沖的就是目前中國市場上的數(shù)控機床存量市場大多被跨國企業(yè)所占據(jù)，而這些跨國企業(yè)的機床接口是不開放的，不開放也就無法互聯(lián)。所以，接下來將進一步推進標準的貫徹與實施，解決數(shù)控機床的互聯(lián)互通。當然，他也提到，有一些機床企業(yè)為了順應中國發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的趨勢，逐漸開放了自己的一些接口，比如支持OPC/UA等主流協(xié)議。

黃祖廣認為，智能與互聯(lián)已經(jīng)成為我國數(shù)控機床不可阻擋的趨勢，加快開展智能化數(shù)控系統(tǒng)、安全分析/設計與評估、性能測評等技術研究，突破關鍵共性技術瓶頸是當務之急。“技術要提升、產(chǎn)業(yè)要升級，標準須先行。創(chuàng)建具有自主知識產(chǎn)權的高檔數(shù)控系統(tǒng)關鍵技術標準體系意義重大，將會大大推進我國高檔數(shù)控機床的發(fā)展步伐！”

摘自《自動化博覽》2018年5月刊