数控机床被称为“工业母机”，作为工业自动化中最基本的制造单元，直接或间接地参与各类生产工具、生产资料的生产过程。数控机床最早产生于20世纪50年代初，我国于20世纪50年代末在北京机床研究所成立了数控机床研究室，与此同时，清华大学第一批高校也开始着手研究数控系统及数控机床。

　　数控机床是典型的机电一体化产品，集微电子技术、计算机技术、测量技术、传感器技术、自动控制技术及人工智能技术等多种先进技术于一体，并与机械加工工艺紧密结合，是新一代机械制造技术装备，在国家战略安全、经济安全、工业安全等方面扮演着极其重要的角色。

　　对华高科技出口管制的“指导性文件”《瓦森纳协定》中，将高档数控机床及其关键零部件视为重要战略物资，禁止公开国际采购。而我国制造业虽然门类齐全，但并不具备完全独立自主的生产能力，许多关键设备、关键部件仍大量依赖进口，经济体系难以独立稳定运行；此外，我国在工业生产过程中采用的各种进口数采系统、数控系统，其工业数据的记录、采集、传输、存储、分析等工作，都在进口产品研制国家的掌握中，局面被动。

　　“缺心少脑”：难铸国之重器

　　如果把数控机床比作一个人的话，伺服电机驱动系统相当于人的心脏，伺服电机驱动系统带动机床的各轴运动；数控系统则相当于人的大脑，对各种信息进行处理和运算，并按零件加工程序的要求控制伺服电机驱动系统，以完成零件的加工。

　　“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项技术总师、中国工程院院士卢秉恒曾表示：“缺心少脑”一直是“中国制造”的短板，也是制约我国数控机床行业发展的瓶颈。”

　　高速、高精、多轴联动的高档数控机床和高档数控系统与被视为重要的国际战略物资，受到西方国家严格的出口限制。目前，国产数控系统在我国刚开始形成产业化不久，质量和水平一般，包括数控系统在内的数控机床诸多关键功能元部件主要依赖进口，严重制约了国产数控机床行业的发展。

　　高精度、高可靠性的功能部件技术缺乏、数控机床整机集成技术缺乏，材料、热处理工艺、装配技术不过关，带来机床的精度保持性差、可靠性差、加工产品一致性差，导致在光学制造、半导体集成电路、航空航天等产业所需的核心关键工艺及装备依赖进口，面临行业卡脖子问题。

　　目前高档数控机床的顶峰是纳米精度多轴联动的超精密数控机床，支撑着尖端国防武器、集成电路、航空航天、光学制造、电子信息等诸多产业，是国家综合实力的体现。超精密/纳米精度制造离不开超精密母机，而纳米精度装备更离不开超精密的基础件与通用功能部件。如超精密回转功能部件、纳米精度进给驱动系统、纳米精度在位测量与误差补偿加工系统、纳米精度数控系统等。

　　当前诸多超精密部件被列为国外禁运品，国产关键功能部件与国外先进水平存在较大差距，大多数研发处于实验室水平，缺乏大规模产业化应用，急需加强研发。

　　2009年以来，在“高档数控机床与基础制造装备"科技重大专项（简称04专项）的战略带动下，我国自主研发了高档型、标准型数控系统、伺服驱动和伺服电机及一些功能部件，通过在航空航天、汽车、发电装备、船舶和数控机床制造等重点企业的应用示范，一定程度上推动了国产数控系统的技术进步和产业化。但要实现“中国制造2025”的目标，最终形成“中国智造”核心竞争力，数控系统（包括伺服驱动、伺服电机等关键技术）的自主创新、自主可控等问题仍亟待解决，核心关键功能部件提质刻不容缓。

　　求贤若渴：数控人才队伍面临新挑战

　　在工信部召开的“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项成果发布会上，有专家指出：我国目前缺乏对超精密加工、超精密机床有足够深入了解的工程师，缺乏优秀技工，尤其缺乏对全盘技术有深入了解的机床总工程师（系统架构设计师），难以做出好部件和好机床。

　　数控产业门槛极高，产业关联度极强，是技术、人力、资本综合密集型产业，“中国制造2025”国家战略的提出及全球“工业4.0”时代的到来，对数控行业人才提出了新的要求。

　　在工程实践方面，精密数控机床的生产过程中更多地是依靠控制中心的数据去解释、决策，传统制造业中只会简单应用的技术工人难以适应“中国制造2025”的要求，技术工人能力层次亟待提高。

　　而在顶层设计方面，业内人士呼吁应加大力度引进优质海归人才，尤其是在国外超精密机床制造行业有着多年工作经验、接触过核心技术的专家人才，应多吸收他们的建议和想法。

　　行业数据显示，近十年来，有一批从事高档数控机床的高级人才相继从日本、德国、美国的先进机床企业、研究所、高校回国后，在国内各大高校、企业或研究所工作，若能将这批海归人才中的佼佼者引进到数控行业顶层设计专家组，将会进一步促进国内数控机床的系统架构设计、加快自主创新。

　　同时，在数控行业人才的培养和输出方面，很多问题亟待解决。想要培养出优质的产业工人，系统的学校教育、完善的政策制度、良好的社会氛围缺一不可。目前，我国技术学校、技工学校普遍缺乏培养优秀技工的理念和实力；产业工人的经济收入、社会地位普遍偏低；企业间存在相互“挖墙脚”、争抢产业工人、“人才拿来主义”等现象……这些问题不容忽视。总的来说，系统、健康、切合数控行业工程实践人才培养的体制、机制急需完善，产业高端人才的培养更需要高校、科研院所及领军企业的深度合作和有机配合。

　　换道超车：智能数控或带来行业新变革

　　随着人工智能在现代工业上的广泛应用，我国机床行业面临着巨大的升级转型压力，智能数控机床的应用将是大势所趋。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，能够自主感知、自主学习、自主决策、进而实现自主执行。

　　有业内人士指出：在人工智能发展方面，可以考虑“换道超车，不要弯道超车”。新一代人工智能技术与数控机床的融合，将为数控机床产业带来新变革。不少业内人士认为，智能机床的开发是中国机床行业的一次“换道超车”，或许是实现从“跟跑”到“领跑”的重大机遇。

　　在工信部、中国工程院的指导和支持下,华中数控、宝鸡机床集团有限公司、华中科技大学提出了新一代智能机床（i MT）的新理念，展开了智能数控系统（I NC, intelligent NC）和智能机床（I NC-MT, intelligent NC Machine Tools）的探索，并率先研制了基于新一代人工智能技术的智能数控系统和智能机床概念机，开发出了一批质量提升、工艺优化、健康保障和生产运行的智能化功能模块。

　　目前华中数控研发的HNC-8高性能数控系统，分辨率达到1纳米，拥有最大通道数10个，最大轴数127个，指标全面达到国际先进水平，利用独创的“色谱图”提高加工精度，利用机床内部电控大数据构成的机床“心电图”，实现机床智能化功能；国内还有一些企业在合作研制一款智能数据采集器，能够对一百多种不同品牌的数控机床、机器人等机器设备进行数据采集，解决智能工厂改造过程中数据采集的难题。

　　当然，无论是“弯道超车”还是“换道超车”，“车”本身一定要好。要从根本上实现加工的高效率、高精度，攻克机床可靠性和精度保持性两大难题刻不容缓。目前，04专项已取得多项相关研究成果,国家正在集成各项技术并加以推广，利用智能数控技术实现行业“换道超车”可期。

　　栉风沐雨：中国数控系统产业持续奋进

　　中国机床工业协会的数据显示，我国数控机床行业已经建立起国家超精密机床工程技术研究中心（北京）、国家精密工具工程技术研究中心（成都）、国家高效磨削工程技术研究中心（长沙，湖南大学）、国家数控系统工程技术研究中心（武汉）和国家高档数控工程研究中心（沈阳）等；2009年以来，04专项支持了华中数控、广州数控、大连光洋、沈阳高精、航天数控等一批数控系统企业，自主研发高档数控系统关键技术；还专门立项支持成立了包括北京航空航天大学、国家机床质量监督检验中心、中国科学院沈阳计算所高档数控国家工程研究中心在内的第三方评测机构，为标准型数控系统、高档型数控系统设立了多个对标评测项；为摆脱国外数控系统的封锁限制，我国数控机床企业纷纷开始搞自主研发，与多家高校和科研机构合作走产学研道路，努力用自主创新打破国外成熟产品形成的市场生态圈。

　　数控技术难在自主创新，出路也在自主创新。习近平总书记指出：“只有把核心技术掌握在自己手中，才能真正掌握竞争和发展的主动权，才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。”历史证明，对于国家经济、军事具有重要战略意义的数控系统核心技术，决不能依靠引进、购买。我国国产数控系统技术已经取得了较大进步，与国外差距正逐步缩小。但技术差距的缩小不等于市场的突破，与国外同类产品相比，国产数控系统的口碑、市场美誉度仍存在较大差距，高档数控机床还存在高精度部件制造难题，我国高档数控机床产业化道路任重而道远。