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现在，中国机床行业企业的压力非常大。首先是工业4.0浪潮兴起以后，数控巨头西门子、发那科都积极布局，我们得紧跟，不跟的话，企业就会面临巨大困难：再看国内机床行业，领头的一些国企都发生困难。大家都在问，04专项国家砸了这么多钱，是不是没有产生什么效果？与此同时，国内正在大力推进智能制造，市场需求发生重大转变，机床产业也面临升级转型的压力。
我们到底能不能做好机床，怎么有效缩小和国外机床厂商的差距？我想答案是肯定的。虽然近两年接二连三的坏消息传来，但也有大批国内机床厂商发展得不错，包括华中数控也取得了许多进步。
记得中国机床工具工业协会的领导曾经问德国机床制造商协会（以下简称VDW）：“德国等国际机床垄断了汽车缸体缸盖加工，你们是怎么做到的？”VDW的领导回答：“这都是几十年的积累，再说中国机床也并非一无是处，长三角和珠三角地区，在3C领域，中国机床做得很好挤得日本厂商够呛。”
与用户工藝紧密结合
有客户跟我反馈过：“许多国内机床厂就会做机床，怎么用，不清楚，而购买国外的机床，对方会提供一整套技术解决方案，包括适合加工的零件、工艺和刀具等。”这点对我触动很大。再看04专项，做得好的项目都是跟机床厂、跟用户工艺紧密结合。这也是我们近年来的切身体会。
而实际的情况是，长期以来，我国数控系统与数控机床的发展呈现“两张皮”的现象。两者没有形成互相支持、互相促进和共同进步的局面，也没有形成开发与应用产业联盟和利益共同体的战略合作关系，这不仅制约我国数控机床产业的发展和市场竞争力，更制约了我国数控系统行业的发展。
现在，华中数控提出了“深度融合、联合攻关、协同创新”的发展理念，向企业开放“华中8型”软硬件开发平台，支持宝鸡机床、苏州富强、深圳鼎泰等客户开发融合自身工艺的数控系统，实现机床与系统的协调发展。目前，我们已经与300多家机床厂建立了紧密合作关系。
其实，这也是我们在仔细比较国际上三种数控系统产业发展模式的基础上做出的选择：
第一种是西门子模式。系统厂专业生产各种规格的数控系统，提供各种标准型的功能模块，为全世界的主机厂提供批量配套。这种模式的优点是：主机厂和系统厂发挥各自的优势，有利于形成专业化、规模化生产。缺点是：系统厂和主机厂主要是买卖关系，双方结合不够紧密：主机厂为了保护自己的知识产权，不愿意将这些特色技术提供给系统厂。
第二种是哈斯模式。主机厂独立开发数控系统，并与其自产的数控机床配套销售。这种模式的优点是：主机销售带动系统推广，其缺点是：主机厂独有品牌的数控系统很难被其他主机厂选用。
第三种是马扎克模式。主机厂在系统厂提供的开发平台上，研发自主品牌的数控系统，并与所自产的数控机床配套销售。这一模式既避免了“西门子模式”和“哈斯模式”可能出现的缺点，又发扬了其自身的优点。这使得主机厂所需要的特殊控制要求、加工工艺和使用特色要求可方便地融入到数控系统中：主机厂用较少的投入，形成了自己的特色技术、知识产权和数控系统产品：主机厂自主品牌的数控系统的推广还可以进一步强化主机厂的机床品牌，增加用户对主机厂的忠诚度：降低主机厂采购数控系统的成本：同时带动数控系统产业发展。
根据以上分析，结合中国国情和我们的经验，马扎克模式是主机厂发展数控系统产业最适合的模式。因此，建议国家支持数控系统厂和机床厂以资产为纽带，建立战略合作关系，实现主机厂、系统厂、用户多方共赢。
智能机床时代的机遇
如今全球范围，大家都在谈智能机床，产业呈现智能化的发展趋势，我观察到的有三点：一是传感新技术和机床紧密结合，DM G和舍弗勒搞了“机床4.0”创新项目，在机床的关键部位加装了60多个传感器采集机床信息：二是网络化技术与数控机床不断融合，包括发那科推出的Field System都是利用物联网和大数据，对机器人及周边设备进行监控和分析。我感觉国外智能化的趋势，首先是要建机床的物理信息融合系统，要互联互通，实现虚拟世界和现实世界的融合：三是有些智能化的功能已经初步呈现，例如DMG MORICELOS数控系统包含了机床计划安排、刀具管理、托盘管理、能耗管理等16个应用APP。
实际上，目前的智能机床绝大部分是“数控机床+互联网”，远没有达到替代人类智能的水平。这是因为在自主感知、自主学习等方面，没有取得革命性的技术突破，现有的智能机床过于依赖人类专家，进行理论建模和数据分析，导致知识积累艰难而缓慢，最终导致智能机床的适应性和有效性不足。更重要的是没有形成一个共用共享的生态圈。
因此，现在有关智能机床的研究还是传统的研究方法，存在一些困境，主要包括：一是对智能机床尚未形成一个学术界、工业界认可的定义：二是基于机床理论建模仿真研究的成果准确度不高，达不到最优加工效果：三是基于新增大量外部传感器的信号特征阈值比较分析法，有效性和敏感性不够，还大幅增加了机床的复杂度和成本，不被用户和市场接受：四是数控系统的开放性不足，制约了智能化技术的开发和应用：五是对人在智能机床技术框架中的作用定位不准确。
这样来看，在智能机床的探索上，我们与德国、日本差距不大。我们也做了_一些智能化的探索，做了刀具寿命管理、主轴振动主动避让等模块。主轴振动主动避让的智能化模块已经应用在智能制造的示范工厂—一东莞劲胜精密3C智能工厂配置华中数控系统的180多台高速加工中心、78台华数机器人以及40台AGV小车上。
智能机床走过机床+数字化的初级阶段、数控机床+互联网的中级阶段，正因为新一代人工智能技术的突破和迅速发展，迈进数控机床+互联网+新一代人工智能的第三个阶段。我认为，加快新一代人工智能技术与数控机床融合应用将为数控机床产业带来新的变革。
在中国工程院、工信部的指导和支持下华中数控、宝鸡机床、华中科技大学提出了新一代智能机床（iMT）的新理念，开展了智能数控系统（iNC，intelligent NC）和智能机床（iNC-MT， intelligentNC Machine Tools）的探索。我们认为，新一代智能机床是在工业互联网、大数据、云计算的基础上，应用新一代人工智能技术和先进制造技术深度融合的机床，具有自主感知机床、工况、环境有关的信息：通过自主学习获取知识，并能应用这些知识进行自主决策：进而实现自主执行：从而实现加工制造过程的优质、高效、低能耗的运行。大数据智能是发展智能机床的核心技术，但目前的应用存在一些难点，一是用于深度学习的负向样本信息太少：二是样本的标识仍需要人工介入。
而如何做好智能机床？首先要打好数字化的基础，构建机床双胞胎。这个双胞胎能够把机床的行为和状态变成一个可追溯的精确描述。数据完备有效，能够反映机床加工过程中的力、热这些物理变量：二是机床的健康保障，保持设备完好和安全：三要提高生产使用效率。
当然，我们提出新一代智能数控系统后，大家难免质疑——2.0都没搞明白，要不要搞4.0，我觉得这可以并行实施。比如我们把国外数控系统的心电图拿过来，跟我们系统的心电图对比，及时快速发现问题和差距。
我们到底能不能做好机床，怎么有效缩小和国外机床厂商的差距？我想答案是肯定的。虽然近两年接二连三的坏消息传来，但也有大批国内机床厂商发展得不错，包括华中数控也取得了许多进步。
记得中国机床工具工业协会的领导曾经问德国机床制造商协会（以下简称VDW）：“德国等国际机床垄断了汽车缸体缸盖加工，你们是怎么做到的？”VDW的领导回答：“这都是几十年的积累，再说中国机床也并非一无是处，长三角和珠三角地区，在3C领域，中国机床做得很好挤得日本厂商够呛。”
与用户工藝紧密结合
有客户跟我反馈过：“许多国内机床厂就会做机床，怎么用，不清楚，而购买国外的机床，对方会提供一整套技术解决方案，包括适合加工的零件、工艺和刀具等。”这点对我触动很大。再看04专项，做得好的项目都是跟机床厂、跟用户工艺紧密结合。这也是我们近年来的切身体会。
而实际的情况是，长期以来，我国数控系统与数控机床的发展呈现“两张皮”的现象。两者没有形成互相支持、互相促进和共同进步的局面，也没有形成开发与应用产业联盟和利益共同体的战略合作关系，这不仅制约我国数控机床产业的发展和市场竞争力，更制约了我国数控系统行业的发展。
现在，华中数控提出了“深度融合、联合攻关、协同创新”的发展理念，向企业开放“华中8型”软硬件开发平台，支持宝鸡机床、苏州富强、深圳鼎泰等客户开发融合自身工艺的数控系统，实现机床与系统的协调发展。目前，我们已经与300多家机床厂建立了紧密合作关系。
其实，这也是我们在仔细比较国际上三种数控系统产业发展模式的基础上做出的选择：
第一种是西门子模式。系统厂专业生产各种规格的数控系统，提供各种标准型的功能模块，为全世界的主机厂提供批量配套。这种模式的优点是：主机厂和系统厂发挥各自的优势，有利于形成专业化、规模化生产。缺点是：系统厂和主机厂主要是买卖关系，双方结合不够紧密：主机厂为了保护自己的知识产权，不愿意将这些特色技术提供给系统厂。
第二种是哈斯模式。主机厂独立开发数控系统，并与其自产的数控机床配套销售。这种模式的优点是：主机销售带动系统推广，其缺点是：主机厂独有品牌的数控系统很难被其他主机厂选用。
第三种是马扎克模式。主机厂在系统厂提供的开发平台上，研发自主品牌的数控系统，并与所自产的数控机床配套销售。这一模式既避免了“西门子模式”和“哈斯模式”可能出现的缺点，又发扬了其自身的优点。这使得主机厂所需要的特殊控制要求、加工工艺和使用特色要求可方便地融入到数控系统中：主机厂用较少的投入，形成了自己的特色技术、知识产权和数控系统产品：主机厂自主品牌的数控系统的推广还可以进一步强化主机厂的机床品牌，增加用户对主机厂的忠诚度：降低主机厂采购数控系统的成本：同时带动数控系统产业发展。
根据以上分析，结合中国国情和我们的经验，马扎克模式是主机厂发展数控系统产业最适合的模式。因此，建议国家支持数控系统厂和机床厂以资产为纽带，建立战略合作关系，实现主机厂、系统厂、用户多方共赢。
智能机床时代的机遇
如今全球范围，大家都在谈智能机床，产业呈现智能化的发展趋势，我观察到的有三点：一是传感新技术和机床紧密结合，DM G和舍弗勒搞了“机床4.0”创新项目，在机床的关键部位加装了60多个传感器采集机床信息：二是网络化技术与数控机床不断融合，包括发那科推出的Field System都是利用物联网和大数据，对机器人及周边设备进行监控和分析。我感觉国外智能化的趋势，首先是要建机床的物理信息融合系统，要互联互通，实现虚拟世界和现实世界的融合：三是有些智能化的功能已经初步呈现，例如DMG MORICELOS数控系统包含了机床计划安排、刀具管理、托盘管理、能耗管理等16个应用APP。
实际上，目前的智能机床绝大部分是“数控机床+互联网”，远没有达到替代人类智能的水平。这是因为在自主感知、自主学习等方面，没有取得革命性的技术突破，现有的智能机床过于依赖人类专家，进行理论建模和数据分析，导致知识积累艰难而缓慢，最终导致智能机床的适应性和有效性不足。更重要的是没有形成一个共用共享的生态圈。
因此，现在有关智能机床的研究还是传统的研究方法，存在一些困境，主要包括：一是对智能机床尚未形成一个学术界、工业界认可的定义：二是基于机床理论建模仿真研究的成果准确度不高，达不到最优加工效果：三是基于新增大量外部传感器的信号特征阈值比较分析法，有效性和敏感性不够，还大幅增加了机床的复杂度和成本，不被用户和市场接受：四是数控系统的开放性不足，制约了智能化技术的开发和应用：五是对人在智能机床技术框架中的作用定位不准确。
这样来看，在智能机床的探索上，我们与德国、日本差距不大。我们也做了_一些智能化的探索，做了刀具寿命管理、主轴振动主动避让等模块。主轴振动主动避让的智能化模块已经应用在智能制造的示范工厂—一东莞劲胜精密3C智能工厂配置华中数控系统的180多台高速加工中心、78台华数机器人以及40台AGV小车上。
智能机床走过机床+数字化的初级阶段、数控机床+互联网的中级阶段，正因为新一代人工智能技术的突破和迅速发展，迈进数控机床+互联网+新一代人工智能的第三个阶段。我认为，加快新一代人工智能技术与数控机床融合应用将为数控机床产业带来新的变革。
在中国工程院、工信部的指导和支持下华中数控、宝鸡机床、华中科技大学提出了新一代智能机床（iMT）的新理念，开展了智能数控系统（iNC，intelligent NC）和智能机床（iNC-MT， intelligentNC Machine Tools）的探索。我们认为，新一代智能机床是在工业互联网、大数据、云计算的基础上，应用新一代人工智能技术和先进制造技术深度融合的机床，具有自主感知机床、工况、环境有关的信息：通过自主学习获取知识，并能应用这些知识进行自主决策：进而实现自主执行：从而实现加工制造过程的优质、高效、低能耗的运行。大数据智能是发展智能机床的核心技术，但目前的应用存在一些难点，一是用于深度学习的负向样本信息太少：二是样本的标识仍需要人工介入。
而如何做好智能机床？首先要打好数字化的基础，构建机床双胞胎。这个双胞胎能够把机床的行为和状态变成一个可追溯的精确描述。数据完备有效，能够反映机床加工过程中的力、热这些物理变量：二是机床的健康保障，保持设备完好和安全：三要提高生产使用效率。
当然，我们提出新一代智能数控系统后，大家难免质疑——2.0都没搞明白，要不要搞4.0，我觉得这可以并行实施。比如我们把国外数控系统的心电图拿过来，跟我们系统的心电图对比，及时快速发现问题和差距。