作为“制造机器的机器”，工业母机的“精度”至关重要，11月3日，央视《智造中国 调研一“线”》系列节目走进常州科教城龙城实验室，探秘国内首个工业母机加速测试平台。
大飞机、载人航天、载人潜水器等上天入地下海的高端装备的源头设备，就是工业母机，也就是“制造机器的机器”。位于江苏常州科教城内的龙城实验室内有着各式各样的国产工业母机，他们在这里并不是在工作，而是在等待接受体检。
工业母机的精度和精度的保持性，就是他们要接受的体检项目。那什么是精度和精度保持性呢?举个例子，一辆崭新的自行车骑起来是又安静又省力，可是骑了成千上万公里之后，这车就可能这儿响那儿晃，蹬起来阻力也大了。这其实就与精度下降有关。如何检测它的精度和精度保持性是一个极大的难题。
今年年初，国内首台工业母机加速测试平台在常州科教城落地，科研人员通过大量的试验和测试，不断攻关工业母机精度保持性快速测评技术。那么他们取得了哪些技术突破?又是如何完成工业母机精度和精度保持性快速测试的呢?让我们一起探秘国内首个工业母机加速测试平台。
今年七月，中国科协发布了2024重大科学问题,工程技术难题和产业技术问题。其中，大连理工大学和龙城实验室共同提出的工业母机精度保持性的快速测评，被列为十大工程技术难题。
精度是衡量工业母机性能的关键指标。如果工业母机的精度出现问题，尤其是航空航天、汽车等精密制造行业，将会导致各种严重的后果。工业母机的结构复杂，精度像素多，精度退化的时间较长，如何能更优质的检测它?答案就是加速。
今年年初，大连理工大学和龙城实验室科研人员研发的国内首台工业母机加速测试平台。它的外壳有七米左右，相当于两层楼高，可以通过轮轨来回移动，底部平台可以承载工业母机二十吨。
在这个设备中，工业母机可以通过加载震动、温度、湿度、静动态力等多种负载，连续高强度的去模拟实际的工作环境，给机床精度退化按下了加速键。可以说工业母机在这个箱子里测试一周，相当于在工厂工作了几年。工程师们可以实时监测工业母机的数据异常状态，从而去寻找机床精度退化的问题，然后提出优化升级的解决方案。现在全国已有不少的企业都在咨询相关的技术，并想把自己的机床运到龙城实验室进行快速测试。
目前常州规模以上的工业企业有五千七百多家，其中百分之四十是装备制造。这里雄厚的产业基础给科技创新提供了必要的支撑，同时也对科技创新有了更广泛的需求。随着技术的不断攻关，数据不断反馈给市场，国产工业母机将加速迭代升级，推动我国工业母机制造技术水平进入创新型国家前列。
在龙城实验室加速的不仅是工业母机测试平台，也有一群辛勤付出的科研人员。在他们看来，想要追平与国外工业母机的差距，就要有超越时间、加速行进的信心和勇气。
接近中午十二点，龙城实验室的专家刘阔刚刚结束与常州一家数控机床企业的技术交流，并返回实验室。还顾不上吃饭，他就要开始洽谈与德国相关研究所的合作事宜。刘阔告诉记者，不仅是自己，忙碌已经成为整个实验室的常态。
对时间的看重，源自龙城实验室对国内外工业母机差距的清醒认识。2022年7月，龙城实验室正式成立，并于今年年初启用新址。在实验室一层的展览厅里，有一个板块专门展示了我国在数控机床领域与国外的差距。在造成差距的众多因素里，时间占据了最显眼的位置。
“国外的机床企业都经过了百余年的迭代。如果我们也跟他们采用一样的速度去发展，那么我们就像两个人赛跑一样，很难追上它，所以我们就采用加速的方式。”龙城实验室副主任、大连理工大学教授刘阔介绍道。
为了尽快追平差距，刘阔选择带领团队从差距较为明显的工业母机精度稳定性入手，他们瞄准了机床加工中由于机床温度变化所导致的热误差。目前，刘阔和他的团队正在研发新一代的热误差补偿系统，通过一个控制器和几个温度传感器，就能大幅提升机床加工零件的一致性。
“用这套模型，我们不做训练，直接拿到机床上去使用。我们对补偿前和补偿后进行了对比，发现热误差能降低百分之八十以上。”大连理工大学博士生宋磊介绍道。
95后宋磊是刘阔的博士三年级学生，去年10月来到龙城实验室后，他开始参与到机床热误差补偿系统的研究与验证中。目前，这套系统已经逐渐从实验室走向了应用端。
为了让更多技术从实验室走向市场。去年10月，龙城实验室牵头成立了常州市装备制造产业技术创新联盟，依托常州发达的工业基础，龙城实验室正在加强与高校、机床企业的合作，探索实验室、高校与企业合作攻关、互惠共赢的发展模式。
“从前面项目开始介入，在我们进行工程设计时龙城实验室也提出了很多有益的建议，他们的研究怎么样能跟我们实体企业相结合，这是最重要的。我们少走弯路，研发时间就缩短，这样对客户、对市场更有利益。”常州某数控机床企业董事长说道。
编辑：高玲 陈舒娴
