精机工程推动北京数控装备迈向高端发展之路

【编者按】随着科技的飞速发展，北京市科委正积极推进“精机工程”，旨在将北京打造成为国际一流的高端数控装备创新制造中心。这一行动的背后，是对科技力量支撑经济社会发展的坚定信念。

对于普通人来说，3D打印技术已经不再陌生，我们常常听说用这项技术可以在半小时内打印出一个微缩版的自己。除了这些引人瞩目的应用场景，3D打印技术已经渗透到高端制造领域，如飞机关键零部件的制造。

想象一下，一个老人只需轻触按钮，床板的上半部便会徐徐抬起，折叠成舒适的轮椅。这一神奇的场景得益于北京航空航天大学机械工程及自动化学院的“床椅一体化机器人”的研发。

实际上，这种智能装备和高端数控装备，如数控机床，正是全球制造业布局的战略重点。金融危机后，北京寻求产业转型，将这三个领域作为发展高端制造业的突破口。自2011年北京市科委启动实施了“精机工程”以来，已经取得了显著的成果。

该工程共投入科技经费3亿余元，带动社会研发投入20亿元。在3D打印、智能装备和高端数控装备等领域取得了多项关键技术突破，并逐步形成了完善的产业链。更令人瞩目的是，“精机工程”的实施，带动了北京高端装备制造业的产值、税收和利润的大幅增长。

谈及3D打印技术，不得不提北京航空航天大学的激光增材制造技术团队。该团队研发的3D打印技术在国内乃至全球都处于领先地位。团队成员汤海波介绍了3D打印的基本原理以及其在航空领域的应用。特别是大型金属构件激光增材制造装备的研发，使得我国成为世界上唯一掌握高性能大型金属零件激光增材制造技术并实现工程应用的国家。

北京市科委高度重视和支持高性能金属激光增材制造技术的发展，并投入大量科技经费进行研究和开发。除了北航，清华大学、中国科学院光电院等也在这一领域取得了重要的技术优势。目前，北京在3D打印领域已经具备了全产业链的竞争优势。

为了发挥这些优势资源更大的效益，北京市科委积极打造公共服务平台，如数字化制造业研发平台及数字化制造业服务与培训基地等。认定了一批北京市级重点实验室或工程技术研究中心。在不久的将来，北京将巩固其在全球高端数控装备领域的领先地位，继续推动制造业的转型升级。北京DRC工业设计创意产业基地正在积极推动“3D打印”产业的发展，致力于提供设计展示、制造服务、信息汇集、产业孵化、人才培训、国际交流等一系列服务，并开设了“3D打印”体验馆，以推动这项技术在普通大众间的传播和推广。

除了突破关键技术，商业模式创新同样不可或缺。北京市引领相关单位利用电子商务和物联网技术，成功创建了国内首个在线3D打印电子商务服务平台——3D打印电子商务叁迪网。自2012年上线以来，该平台以汽车设计、3C产品、装备制造、动漫设计等领域为主要服务对象，为广大用户提供了在线3D打印服务。

智能制造技术正如新星冉冉升起。在新一轮科技革命中，发达国家正积极实施“再工业化，再制造化”战略，智能机器人被认为是实现未来制造业的关键。床椅一体化服务机器人就是一个典型的例子，它集床体、座椅、信息与控制系统于一体，能自动变形，为卧床老人提供极大的便利。目前，这一技术已处于小批量试制阶段，并在一些单位进行应用示范，取得了显著成效。

据国际机器人联合会预测，到2014年，我国工业机器人需求量将达到3.2万台，成为全球最大的需求国。国产机器人在国内的市场占有率并不高，技术水平与国际先进相比也存在较大差距。北京正积极投入市科技经费支持相关企业和高校进行智能服务机器人及工业机器人的研制、应用和产业化，以期改变这一局面。

北京已经初步形成了智能服务机器人的全产业链，具有发展产业的有利形势。为了进一步壮大该产业，北京正在整合优势资源，深度挖掘行业需求，并积极筹建产业链上下游协同的联盟。智能机器人作为一种战略高技术，有望像计算机一样走进每个家庭。

在高端数控装备领域，北京也取得了跨越式的发展。例如，“高速铁路关键零件高效双龙门专用加工中心”的成功研制和应用，以及数控重型龙门机床的研制成功，都证明了北京在高端装备制造领域的实力。北京坚持走“高端、高效、高辐射”的道路，积累了雄厚的技术实力，并承担了国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项近三分之一的研发任务。这一领域具有广阔的发展空间，有望为北京的产业升级和经济发展注入新的活力。通过产学研用的深度融合，北京在数控机床产业技术研究领域取得了一系列显著成果。我们已经完成了一批重要的研究课题，积累了丰富的研究成果和研发经验，并培养了一支高水平的研发团队。这些努力为我们形成了多个研发服务平台，为北京数控装备产业技术的跨越发展奠定了坚实的基础。

在轨道交通领域，我们以国产关键功能部件为支撑，成功研制出高速铁路关键零件高效双龙门专用加工中心。这一成果得到了中科院院士徐性初领衔的专家组的肯定，被认为达到了“国际先进、国内领先”的水平。作为用户技术改革的重要组成部分，我们积极引导和支持采用国产主轴单元等关键部件，实现整机技术的突破。该项目作为首个国产重大装备成功应用于高铁领域，展示了显著的工程实施效果，产生了巨大的经济效益和社会效益。

在航空航天领域，为满足航空产业对高端专机的需求，我们联合多家单位共同研制了用于飞机典型零件加工的高档数控装备。其中，高速五轴联动加工中心等高档专机已在航空领域实现了示范应用，打破了国外技术的封锁，实现了进口替代。

我们还成功研制了数控重型桥式龙门五轴联动车铣复合机床，其中的3台数控重型龙门机床被列为国家专项的十大标志性设备，填补了国内空白。目前，这3台机床已经实现了应用。

不仅如此，“精机工程”还在部分关键功能部件与数控系统方面取得了突破和应用。北京市科委支持了北京凯恩帝公司开展高性能数控系统关键技术研究与应用，并通过国家质量检测中心验证。这一成果可替代部分国外同类产品，降低主机厂的配套成本。我们还针对精密光栅、滚珠丝杠副等关键部件以及颗粒阻尼、智能监测与诊断系统等共性技术进行了攻关、产业化和应用。

随着科技对经济社会发展的支撑引领作用日益凸显，北京市科委将继续深化“精机工程”的实施，努力将北京建设成为国际一流的高端数控装备创新制造中心。我们坚信，通过持续的努力和创新，北京将在数控机床产业技术领域保持领先地位，为国家的经济社会发展做出更大的贡献。