加工中心

　　工業(yè)母機這股大風是怎么吹起來呢?當然是從北京吹起的。2021年8月19日，高層在會議上將工業(yè)母機位于首位，排序在高端芯片、新材料、新能源汽車之前，體現出其重要地位。工業(yè)母機就是機床，也就是生產機器的機器。很多人都抱怨我國機床技術含量不高，今天就來介紹一下工業(yè)母機中最靚的仔——數控機床。數控機床，聽上名字就高大上，尤其是高端數控機床的水平、品種和生產能力反映了國家的領先技術水平。目前我國的機床制造業(yè)處于全世界機床產業(yè)發(fā)展的先進階段。對于制造業(yè)大國而言，高端數控機床已成為兵家必爭之地。簡單來說，數控機床就是裝備了數字化信號控制技術的機床，數控裝置是數控機床的大腦。它較普通機床具有加工精度高、生產效率強、具有故障診斷能力的優(yōu)點。先別驚訝，還有而高端數控機床在數控機床的基礎上，又集合了高速、精密、智能、復合、多軸聯動、網絡通信等先進功能。

　　中國數控機床行業(yè)屬于千億級別的市場。據中商產業(yè)研究院數據預測， 2020年受疫情影響，數控機床市場增速回落，中國數控機床產業(yè)規(guī)模為2473億元，但2021年數控機床產業(yè)規(guī)模將創(chuàng)新高，預計將達3576億元，同比增長44.61%。同時，據中國機床工具工業(yè)協會統計，1-6月，協會重點聯系企業(yè)中，金屬切削機床(數控機床一般分為金屬切削機床和成型機床)新增訂單同比增長41%;在手訂單增長20.6%;產量增長30.7%;營收增長50.7%;利潤總額15.5億元(去年同期為虧損2.1億元)。

一.我國機床行業(yè)的悲慘歷史

　　我國機床行業(yè)起步較晚，新中國成立后確定的18家國有骨干企業(yè)，即所謂的“十八羅漢”，代表了當時國內機床發(fā)展的最高水平。經過改革開放40多年的研究和探索，中國已經完成了從“制造弱國”向“制造大國”的轉變，并且在數控機床方面已經獲得一些成就，但與發(fā)達國家相比仍處于落后的階段。沈陽機床廠(000410)曾經是國內外機床領域的王者，然而 2019 年 8 月，沈陽機床廠宣布負債 800 億并面臨破產重組，2020 年重組后還在繼續(xù)嚴重虧損。目前，除了濟南二機床，中國機床行業(yè)十八羅漢基本全軍覆沒。

　　國內數控機床的玩家一共有三個陣營(如下圖)。其中最高端的第一陣營主要被實力雄厚的日本、美國、德國等跨國公司壟斷。我國高端數控機床領域的基礎薄弱，尚有部分核心技術還未掌握，已成為嚴重制約我國向制造強國邁進的卡脖子問題。2019年我國高端數控機床國產化率僅約7%，數控機床每年進口數量超過1萬臺，金額已接近30億美元。

二.我們和國外的差距在哪里？

綜合來看，我國高端數控機床的差距主要體現在如下幾個方面：

1.行業(yè)集中度較低

　　從行業(yè)特征上來看，機床企業(yè)整合難度較大。國外高端數控機床企業(yè)起步早、發(fā)展快，多以百年老店為主。如德國的德馬吉森精機、日本的大隈等，行業(yè)已呈現寡頭趨勢。企業(yè)擁有完善的工業(yè)數據庫、研發(fā)和產品體系和全球化布局的能力。頭部企業(yè)既能滿足企業(yè)甲、又能滿足企業(yè)乙的需求。反觀國內，我國機床行業(yè)的現狀行業(yè)較為分散、沒有統一的產業(yè)模式，未能形成規(guī)模效應。據統計，我國2019年數控機床CR10(排名前十的總和，用來衡量行業(yè)集中度)不到30%。

2.核心技術水平較低

　　我國高端數控機床的技術水平方面的差距主要體現在四個方面：可靠性水平、復雜零部件加工水平、檢測技術水平、智能化水平。其中，機床可靠性和智能化兩個因素水平最為關鍵，決定了一臺機床的價值水平。機床可靠性主要由靜態(tài)特性、動態(tài)特性、熱力特性三大特性決定。國內更注重定位精度等靜態(tài)特性指標，忽視對動態(tài)特性和熱力特性帶來的誤差的研究。這帶來的后果是，機床靜態(tài)性能和動態(tài)性能協調性不高，高速加工的同時難以保證高精度;機床熱誤差控制相關技術不成熟，長時間連續(xù)工作情況下，難以保證高精度。關于智能化，現在高端數控機床已經開始從數控自動化向數字智能化方向發(fā)展，設備聯網，芯片融入AI控制技術已經是逐漸從實驗室走向生產線的技術了。從 2016 年開始國內就陸續(xù)出現黑燈工廠(工業(yè)4.0)項目，但這些技術主要被國外壟斷的，國外企業(yè)及其注重對知識產權的保護，導致我國與國外的差距越來越大。

3.人才儲備不足

　　機床行業(yè)是資本密集型和技術密集型行業(yè)，專業(yè)度極高，越是高端的數控機床，越是需要能夠熟練掌握機床調試的技術人才。但是類似的人才在我國十分稀缺。培養(yǎng)成熟的機床技術工程師至少需要三年的培養(yǎng)周期，導致了我國高端機床產量的嚴重不足。無法生產高端機床就無法培養(yǎng)能夠掌握高端機床的新技術人才，導致機床行業(yè)陷入了惡性循環(huán)。據公開信息報道，機床行業(yè)在人才上出現了斷代，所以建立一個有利于機床工程師進行技術創(chuàng)新的環(huán)境很重要。雖然中國的教育基礎很強大，但在技術人才培養(yǎng)上卻比較輕視。歐美發(fā)達國家美國、德國等的教育體制重視對工程師的培養(yǎng)，相當比例的年輕人會選擇去技術學校學習。而我國在這方面的重視程度明顯不足，技能類人才培養(yǎng)體制機制尚不完善。

三.未來如何趕超？

　　滴水成淵，匯流成河，從量變的積累到質變的飛躍，仍需要一個長期的過程。展望數控機床未來，我國需要加大高端數控機床的投入，實現國產替代，最終搶占行業(yè)的制高點。從機床的價值鏈(包括研發(fā)、生產、銷售、服務等)來看：一方面，在機床研發(fā)方面可以借鑒國外的經驗，與科研院所、大學與企業(yè)密切合作，專注于技術創(chuàng)新，從源頭攻克關鍵核心技術，加強知識產權保護，搶占行業(yè)的制高點，完成技術的研究與儲備，最后由企業(yè)實現機床產品化的最后一公里;另一方面，要加快數控機床領域人才培養(yǎng)的相關政策，加強人才隊伍建設，建立人才實訓基地以滿足高素質復合型技術人才的培養(yǎng)需求，持續(xù)提升我國高端數控機床的制造“本領”。

　　數控機床，工業(yè)母機中的戰(zhàn)斗機，我國怎能落后？