《中國制造2025》解讀之：推動高檔數(shù)控機床發(fā)展

《中國制造“2025”》將數(shù)控機床和基礎制造裝備列為“加快突破的戰(zhàn)略必爭領域”，其中提出要加強前瞻部署和關鍵技術突破，積極謀劃搶占未來科技和產(chǎn)業(yè)競爭制造點，提高國際分工層次和話語權(quán)。這一戰(zhàn)略目標的提出，是由數(shù)控機床和基礎制造裝備產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略特征以及發(fā)展階段特征所決定的，我們應認真學習領會，深入貫徹落實。

一、數(shù)控機床和基礎制造裝備具有戰(zhàn)略必爭的產(chǎn)業(yè)特質(zhì)

1.錨定我國裝備制造業(yè)全球競爭地位

數(shù)控機床和基礎制造裝備是裝備制造業(yè)的“工作母機”，一個國家的機床行業(yè)技術水平和產(chǎn)品質(zhì)量，是衡量其裝備制造業(yè)發(fā)展水平的重要標志，“中國制造”2025將數(shù)控機床和基礎制造裝備行業(yè)列為中國制造業(yè)的戰(zhàn)略必爭領域之一，主要原因是其對于一國制造業(yè)尤其是裝備制造業(yè)的國際分工中的位置具有“錨定”作用：數(shù)控機床和基礎制造裝備是制造業(yè)價值生成的基礎和產(chǎn)業(yè)躍升的支點，是基礎制造能力構(gòu)成的核心，唯有擁有堅實的基礎制造能力，才有可能生產(chǎn)出先進的裝備產(chǎn)品，從而實現(xiàn)高價值產(chǎn)品的生產(chǎn)。

2.支撐國防和產(chǎn)業(yè)安全的戰(zhàn)略需求

在國防安全方面，數(shù)控機床和基礎制造裝備對制造先進的國防裝備具有超越經(jīng)濟價值的戰(zhàn)略地?，F(xiàn)代國防裝備中許多關鍵零部件的材料、結(jié)構(gòu)、加工工藝都有一定的特殊性和加工難度，用普通加工設備和傳統(tǒng)加工工藝無法達到要求，必須采用多軸聯(lián)動、高速、高精度的數(shù)控機床才能滿足加工要求。即使在全球一體化的今天，發(fā)達國家仍對我國采取技術封鎖與限制。在產(chǎn)業(yè)安全方面，隨著國內(nèi)制造業(yè)升級速度加快，以裝備制造業(yè)為代表的高技術含量高附加值產(chǎn)業(yè)與發(fā)達國家競爭加劇，工程機械、電氣機械、交通運輸裝備正處于打入國際高端市場的攻堅期，而國內(nèi)機床產(chǎn)品在加工精度、可靠性、效率、自動化、智能化和環(huán)保等方面還存在一定差距，進而導致產(chǎn)業(yè)整體競爭力不強。

3.滿足用戶領域轉(zhuǎn)型升級的重要支撐

當前機床行業(yè)下游用戶需求結(jié)構(gòu)出現(xiàn)高端化發(fā)展態(tài)勢，多個行業(yè)都將進行大范圍、深層次的結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級改造，對于高質(zhì)量、高技術水平機床產(chǎn)品需求迫切，總體上來說，中高檔數(shù)控機床市場需求上升較快，用戶需要更多高速、高精度、復合、柔性、多軸聯(lián)動、智能、高剛度、大功率的數(shù)控機床。例如，汽車行業(yè)表現(xiàn)出生產(chǎn)大批量、多品種、車型更新快的發(fā)展趨勢，新能源汽車發(fā)展加速，從而要求加工設備朝著精密、高效、智能化方向不斷發(fā)展。在航空航天產(chǎn)業(yè)領域，隨著民用飛機需求量的劇增以及軍用飛機的跨代發(fā)展，新一代飛機朝著輕質(zhì)化、高可靠性、長壽命、高隱身性、多構(gòu)型、快速響應及低成本制造等方向發(fā)展，新一代技術急切需要更先進的加工裝備來承載，航空制造裝備朝著自動化、柔性化、數(shù)字化和智能化等方向發(fā)展。例如，在“兩機專項”致力于突破的飛機發(fā)動機制造中，發(fā)動機葉片、整機機匣和葉盤等典型零件逐漸向尺寸大型化、型面復雜化、結(jié)構(gòu)輕量化和制造精密化發(fā)展，尤其是高強度的高溫耐熱合金等新型輕質(zhì)材料的大量應用，這些整體結(jié)構(gòu)件的幾何構(gòu)型復雜且難加工，對大扭矩、高精度數(shù)控機床提出新的更高要求。燃氣輪機的大型結(jié)構(gòu)件和大型設備異地維修所需的便攜性或可移動式多軸聯(lián)動數(shù)控裝備，這種用無固定基座、可重構(gòu)拼組的小機床加工大型工件的加工方式對新型數(shù)控裝備的結(jié)構(gòu)設計、工藝規(guī)格和高能效加工技術提出更大挑戰(zhàn)。

4.是新技術革命的戰(zhàn)略高地

新一輪科技革命所包含的智能制造、能源互聯(lián)網(wǎng)以及新一代信息技術創(chuàng)新等要素為中國裝備制造業(yè)技術突破提供牽引動力，也為裝備制造業(yè)，特別高端裝備制造業(yè)提供巨量市場，機床行業(yè)是信息技術和工業(yè)技術重要的交匯點，行業(yè)本身對于新技術具有較強的敏感度，也是新興技術擴散的主要源泉。在新技術革命浪潮的推動下，機床行業(yè)集成創(chuàng)新趨勢明顯，世界領先企業(yè)加快推進新技術向機床產(chǎn)業(yè)融合，網(wǎng)絡化技術和智能化技術加快向機床產(chǎn)品集成應用，越來越多的國際著名機床零部件企業(yè)和整機企業(yè)正加快推進新技術在數(shù)控機床的集成應用。

5.全球制造業(yè)格局調(diào)整的戰(zhàn)略支點

進入后危機時代，發(fā)達經(jīng)濟體紛紛重視本國實體經(jīng)濟的發(fā)展:或不斷推動新興技術融合發(fā)展，促進工業(yè)技術的高端化；或通過重構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈條，讓更多的高附加值生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)和匹配的崗位回歸到本土。美國先后提出實施《先進制造伙伴關系計劃》、《先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃》等發(fā)展先進制造業(yè)及技術；德國提出了工業(yè)4.0的發(fā)展藍圖，致力于以cps為核心、智慧工廠為載體，發(fā)展德國工業(yè)4.0，并將其定位為新一輪工業(yè)革命的技術平臺；日本公布了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)藍圖，確定10個尖端技術領域，并以此為依托強化國內(nèi)制造業(yè)；英國、韓國、印度、中國臺灣等地區(qū)亦提出積極的戰(zhàn)略和政策，推動新興技術在數(shù)控機床等裝備產(chǎn)業(yè)領域加快融合。機床工業(yè)一直以來都是主要國家和領先企業(yè)重要的戰(zhàn)略布局點，未來制造業(yè)格局變化調(diào)整，尤其對于全球汽車、航空航天、高端裝備制造業(yè)等高戰(zhàn)略度行業(yè)，機床行業(yè)是重要的戰(zhàn)略支點，對于未來競爭力杠桿起到重要的影響作用，我國應加強對機床行業(yè)的重視程度，提前布局關鍵戰(zhàn)略領域，為制造業(yè)全球競爭爭取有利地位。

二、產(chǎn)業(yè)升級趨勢明顯

1.突破關鍵核心技術，形成一批標志性產(chǎn)品

在航空領域，自主研制了800mn大型模鍛壓機、120mn鋁合金板張力拉伸機等重型鍛壓設備，填補了國內(nèi)航空領域大型關重件整體成形技術空白，為軍機跨代發(fā)展和大飛機研制提供了強有力的保障。其中，800mn大型模鍛壓機已實現(xiàn)30余種航空領域鈦合金關鍵件整體成形，120mn級鋁合金寬厚板張力拉伸機生產(chǎn)出的高品質(zhì)鋁合金厚板已應用于飛機機翼等主承力結(jié)構(gòu)零部件，擺脫了我國大飛機鋁合金厚板完全依賴進口的困境。

在汽車制造領域，大型快速高效數(shù)控全自動沖壓生產(chǎn)線在與世界一流企業(yè)的國際競標中，贏得美國汽車本土工廠生產(chǎn)線的批量訂單，得到了國際同行的認可和尊重。目前，汽車覆蓋件沖壓線國內(nèi)市場占有率超過70%，全球市場占有率已超過30%，有力地推動了國產(chǎn)汽車裝備自主化。

在發(fā)電設備領域，3.6萬噸黑色垂直金屬擠壓機實現(xiàn)了1000mw超超臨界火電機組所用的國產(chǎn)高端耐熱鋼大口徑厚壁無縫鋼管自主化生產(chǎn)；大型開合式熱處理設備生產(chǎn)出亞洲最大的核電整鍛轉(zhuǎn)子鍛件，形成了大型轉(zhuǎn)子的批量化生產(chǎn)能力；為三代核電核島和常規(guī)島設備研制的超重型數(shù)控立式車銑復合加工機床、數(shù)控重型橋式龍門五軸聯(lián)動車銑復合機床、超重型數(shù)控落地銑鏜床、超重型數(shù)控臥式鏜車床、專用數(shù)控軸向輪槽銑床等，解決了核電壓力容器和吊籃、熱交換器、汽輪機缸體、發(fā)電機轉(zhuǎn)子等加工難題，已在多臺核電裝備上裝機應用。

2.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，技術水平穩(wěn)步提高

首先，中高檔裝備水平迅速提升。目前，大型汽車覆蓋件自動沖壓線等10多類設備已達到國際領先水平，完全可實現(xiàn)進口替代。高速龍門五軸加工中心等20多類產(chǎn)品基本達到國際先進水平，具備替代進口產(chǎn)品的水平。精密臥式加工中心形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的和柔性制造系統(tǒng)核心技術。高速、復合等高檔數(shù)控加工中心已完成階段性研發(fā)，但在功能性能、可靠性方面與國際先進水平還存在一定差距。其次，數(shù)控系統(tǒng)梯次前移。我國在中高檔數(shù)控系統(tǒng)研究開發(fā)方面取得了長足的進步，2010年以來，已累計在航空航天、能源、船舶、汽車等重點領域?qū)崿F(xiàn)了3.5萬余臺國產(chǎn)中高檔數(shù)控系統(tǒng)配套應用，實現(xiàn)了進口替代。多通道、多軸聯(lián)動等高性能數(shù)控系統(tǒng)系列產(chǎn)品打破國外技術壟斷，主要技術指標已基本達到國際主流高檔數(shù)控系統(tǒng)的水平，實現(xiàn)了為多種高速、精密數(shù)控機床配套。高檔數(shù)控系統(tǒng)在重點軍工企業(yè)實現(xiàn)小批量應用。開發(fā)的標準型數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了批量生產(chǎn)，國內(nèi)市場占有率從10%提高到25%。形成了數(shù)家產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地，其中廣州數(shù)控設備有限公司已形成年產(chǎn)各類數(shù)控系統(tǒng)10萬臺的生產(chǎn)能力，產(chǎn)量位居世界第二。我國數(shù)控系統(tǒng)已初步具備與國外同類產(chǎn)品的競爭能力，并實現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)批量出口，2010-2014年累計出口各類數(shù)控系統(tǒng)9600余套，其中五軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)近700套。最后，功能部件產(chǎn)品質(zhì)量水平穩(wěn)步提高，品種系列不斷完善。國產(chǎn)功能部件已實現(xiàn)與機床主機的批量配套；工具產(chǎn)品已經(jīng)基本具備為汽車行業(yè)提供現(xiàn)代切削工具的能力。數(shù)控系統(tǒng)、功能部件和工具與數(shù)控機床主機的應用示范和批量配套，有助于形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，推動機床產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整。

3.自主創(chuàng)新顯著提高，可持續(xù)發(fā)展獲得保障

近年來，機床制造基礎和共性技術研究不斷加強，產(chǎn)品開發(fā)與技術研究同步推進。機床產(chǎn)品的可靠性設計與性能試驗技術、多軸聯(lián)動加工技術等多項關鍵技術的成熟度有了很大提升。數(shù)字化設計技術研究成果在高精度數(shù)控坐標鏜床、立式加工中心等產(chǎn)品設計上進行實際應用；多誤差實時動態(tài)綜合補償和嵌入式數(shù)控系統(tǒng)誤差補償?shù)溶浻布到y(tǒng)在多個企業(yè)、多個產(chǎn)品上進行了示范應用，使數(shù)控機床精度得到了明顯提升。

三、產(chǎn)業(yè)高端發(fā)展任重道遠

我國機床行業(yè)在世界機床工業(yè)體系和全球機床市場中占有重要地位，但目前仍然不能算作機床強國。與世界機床強國相比，我國機床行業(yè)仍具有一定差距，尤其表現(xiàn)在中高檔機床競爭力不強。此外，受到國內(nèi)外復雜經(jīng)濟形勢的影響，我國機床行業(yè)發(fā)展回歸新常態(tài)，產(chǎn)業(yè)向中高端轉(zhuǎn)型升級的要求迫切。

1.國際競爭力有待提升

據(jù)咨詢機構(gòu)gardener統(tǒng)計，在世界機床消費市場上，2014年我國機床出口額33億美元，僅占世界機床消費總額不足5%；而日本和德國均占比10%以上。與此同時，國內(nèi)急需的高中檔數(shù)控機床有相當部分依賴進口，如汽車領域進口裝備占比超過40%。

2.機床工業(yè)關鍵零部件發(fā)展亟待加強

國產(chǎn)功能部件無論從品種、數(shù)量、檔次上都不能滿足主機配套要求，國產(chǎn)中檔配套功能部件市場占有率仍有待提升；高檔產(chǎn)品較大程度上依靠進口。配套功能部件產(chǎn)業(yè)競爭力有待快速提升。

3.工藝驗證和示范應用有待加強

數(shù)控機床從樣機研制到實際生產(chǎn)應用，需要在制造工藝、可靠性和精度保持性、工程化等方面經(jīng)過大量的試驗驗證，不斷改進，同時還需用戶提供工藝驗證。而在工藝驗證和應用示范也是我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個短板。

4.產(chǎn)業(yè)發(fā)展壓力居高不下

全球機床生產(chǎn)和消費持續(xù)呈現(xiàn)萎縮態(tài)勢。根據(jù)美國gardner公司公布的數(shù)據(jù)，2014年全球機床

來源：中國政府網(wǎng)