■郑志明

数控加工是衡量一个国家经济实力、综合国力和国家地位的重要标志，也是西方长期以来对我国进行封锁的重要原因。因为数控加工太重要了，它是整个工业的母基。国家对它非常重视，一直给予支持。其实在智能制造上不仅是工业界支持，学术界也很支持。比如说基金委和中科院发布未来十年中国科学战略的数学部分，谈到了在传统支柱产业改造更新中的关键数学问题。

数控机床最重要的使命就是复杂曲面加工，因为复杂曲面涉及到很多工业行业最关键的部件。复杂曲面零件具有曲面复杂、气动性能要求高、加工路径设计困难等特点。一般来说，像这样的零件，都是通过数控加工的方法来完成的。

要想在数控加工方面产生一些颠覆性理论或者变革性技术，溯源是最重要的一件事情。现代数控加工把数控的曲面进行加工，尽管人们看到的数控机床加工得很快，但是把动作分解开以后，工业零件的曲面可以看作是一个数学的几何曲面，按照精度一点点通过差值的方法加工出来。

能不能从根上给做一些彻底的变革？说白了，就是能不能不基于它的几何形态，而是基于它的物理形态来做这件事？

这个思路就是，加工曲面干什么？比如做成发动机或者螺旋桨，这个曲面做出来后满足了它的物理特性，才能使它的效能提高起来。那么我们的基本想法，就是把加工曲面和曲面所蕴含的物理特性结合起来，希望它加工出来以后，具有很好的力学流畅性。在加工的时候，干脆就按工厂要求直接做，因为这样做出来以后，有流线的概念。

这样的想法说起来很容易，其实从数学、物理上表述是非常难的，我们想了三四年才想清楚。基本上，我们想发展一个数学理论，从理论来产生变革性技术，这个技术使得数控加工成为一步式加工，而不像现有的两步式加工。生成流线可能有两种方法，一是根据数学物理的方法来做，另外一种方法是根据样本来做，按照矢量方法把流量“流”出来。

与过去传统的数控方法相比，过去的加工方法都是基于曲面的几何特性的局部处理方法，看不到加工曲面的整体观，所以极少考虑曲面生产出来的零件所赋予的物理特性。现在基于曲面，我们提出的方法不仅要考虑曲面的几何形状，而且要把周边物理场的信息放在一起全局考虑，这样的话，它的科学处理方法一下子就发生了非常大的变化，提高了工件的功能特效。

希望做出一个新型的数控系统，能够和原有、现有的系统融合起来，为我们国家的智能制造领域做出更好的贡献。

（作者系中国科学院院士，本报记者赵广立据其在第一届国际工业互联网学术论坛上的发言整理）