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长期以来，高端数控机床是我国高端制造的关键“卡脖子”领域。9月，由浙江省高档数控机床技术创新中心牵头攻关的AI赋能全栈自研直驱系列高端工业母机在我市正式发布。该成果摒弃传统追赶路径，实现核心零部件国产自主可控，依托“AI+三电技术”创新突破，为我市机床产业迈向高端化、自主化打通关键道口。
停止传动“绕路”
直驱电机换道突围
位于温岭经济开发区的浙江省高档数控机床技术创新中心中试车间内，研发人员正对直驱天车龙门加工机床进行调试。屏幕上实时跳动的数据，显示主轴运转平稳。浙江东和直驱科技有限公司操作技师郁佳乐介绍，这台设备精度达到4微米，相当于头发丝直径的1/15：“机床可以连续工作72小时以上，工作效率已经赶上，甚至超越国外同类产品。”
与传统机床不同，这款AI赋能全栈自研直驱系列高端工业母机的核心机型，并未安装滚珠丝杠、联轴器、伺服电机等“标配”机械零部件。
车间负责人何军刚坦言，国外长期掌握高精度滚珠丝杠、传动轴承的先进技术和工艺，国内企业追赶多年，仍难以达到同等水准。从“配齐”走向“配强”，国产机床短板依然存在。作为机床集群核心区，2025年，我市工业母机行业总产值突破300亿元，拥有国家级单项冠军1家、专精特新“小巨人”9家，但高端数控系统、底层工业软件仍存在不足，大量中小企业研发力量薄弱，高端AI机床国产化率只有6%。
为补齐产业短板，我市联合浙江大学共建浙江省高档数控机床技术创新中心，汇聚多所国内顶尖高校科研力量，组建200余人的科研团队，投资5亿元，构建从基础研发、技术验证到产业化落地的全链条创新体系。
历经多年攻关，科研团队搭建起全栈自研技术体系，创新采用直驱电机替代传统“伺服电机+滚珠丝杠”组合，让动力从电机直达加工端，中间不再“绕路”，从底层结构破解行业顽疾。经国家机床质量监督检验中心检测，整机综合性能较国家标准提升30%至60%，部分工况加工效率最高提升58%。“AI技术的应用加上‘三电’技术的突破，有可能让我国工业母机解决大部分‘卡脖子’问题。”中心主任傅建中表示。
AI+“三电”
让机床越用越聪明
“三电”指的是智能数控系统、电直驱和电主轴。其中，电直驱和电主轴解决“如何动起来”跟“如何直接控制”，数控系统则把二者串起来，让控制更准确。三方联动的优势在于：传动链更小、转速更高、精度大幅提升，能更好面向高精加工场景，其中最难的部分在于热误差补偿。
中心精密机床事业部技术总监牛成成说，他们根据当前温度、工作时间和转速等参数，可以预测热变形量并进行补偿。“过去也能预测，现在则要预测得更准、更好。”
实现精准预测的关键，在于算法和数据同步发力。一方面，基于现有数据持续优化算法，将主轴转速改变过程以及热滞后现象纳入考量，使热误差模型更完善、更精准；另一方面，从源头拓展数据采集范围，积累更详实、更充分的数据。在此基础上，结合更智能的算法进行补偿，使流程更规范，整机加工精度随之提升。
这套智能数控系统，正不断赋能机床。以往，工件被放在工作台上后需要手动摆正位置，存在误差。有了智能数控系统加持，机床可以自动感知，再执行加工路径，最终成品的质量、粗糙度、几何尺寸都能符合要求，工作时间缩短一半，整体效率提升20%至30%。“目前，简单平面几何特征的工件已经完成，整套流程完成了初步测试，更高精度、更复杂的工件还在尝试，今年年底肯定可以完成。”牛成成说。
傅建中表示，AI技术的应用可以让机床越用越聪明，进行自主学习，形成运行的自适应控制。“把人工智能技术和机床的大脑——数控系统融合在一起作为突破性方向，经过几年努力，我们有希望赶上国际先进水平。”
打开产业通道
从一台母机到一个生态
成果发布后，产业赋能成为重点。目前，中心已向广大中小企业开放直驱母机AI工艺技术和国产化装备资源，有效降低企业研发试错成本，助力本土机床企业转型升级。
作为本土高端装备龙头企业，过去，浙江杰克智能装备有限公司的核心传动部件长期依赖进口，直驱技术的落地应用彻底打破这一技术壁垒，省去繁琐的中间适配环节，让企业专注深耕整机工艺与应用场景创新。“现在，我们最长能做出3米的凸轮轴。”公司董事长陈华贵说，不仅在凸轮轴、曲轴、纺织凸轮等部件上，而且在人形机器人相关零件上，公司也具备了优势。
以技术创新做“减法”破除垄断壁垒，以自主可控做“加法”夯实产业根基，如今，该系列AI直驱工业母机已形成龙门、精密车床、五轴加工中心三大成熟产品矩阵，广泛应用于航空航天、人形机器人、半导体等高端领域。
从过去的逆向模仿、跟跑追赶，到如今的正向设计、换道超车，这场技术变革为我国高端工业母机产业开辟了全新赶超赛道，也为我市制造业高端化、智能化、自主化发展注入强劲科创动能。
“未来，工业母机应该是智能的，只需告诉它要做哪个产品就能制造出来，同时高效、绿色，非常先进。”傅建中说。
温岭市融媒体中心出品
编辑 | 王巧萍
校对丨季虹希
审核丨江倩倩 徐永辉
