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。（中国科学院院士郑志明，本文系第一届国际工业互联网学术论坛上的发言整理）

来源：中国科学报