《經濟日報》工業母機產業調查（中）：高端缺失是表象
2024-12-26 來源：機床協會 作者：-
【編者按】12月23-25日，《經濟日報》連續3天在頭版刊發“工業母機產業調查（上）、（中）、（下）”，引發業界和社會關注。這是《經濟日報》貫徹落實黨的二十大會議精神，圍繞重點產業所進行深度調研的成果報告，旨在為國家相關產業政策制定和調整提供重要參考依據。今天轉發該系列報告的（中）和（下），歡迎閱讀并轉發。
黨的二十屆三中全會明確提出，抓緊打造自主可控的產業鏈供應鏈，健全強化集成電路、工業母機、醫療裝備、儀器儀表、基礎軟件、工業軟件、先進材料等重點產業鏈發展體制機制，全鏈條推進技術攻關、成果應用。
面對世界百年未有之大變局加速演進，實施創新驅動發展戰略，是工業母機產業加快實現高水平科技自立自強的必由之路。工業母機產業要統籌創新資源聯合攻堅，進一步加大科技創新力度，搶占科技競爭和未來發展制高點。
高端缺失是表象
2024年4月舉辦的第十三屆中國數控機床展覽會上，眾多機床企業攜五軸數控機床亮相。然而，一位參展商告訴記者，五軸數控機床代表了當前工業母機領域較高技術水平，但很多展品的關鍵核心部件仍來自進口。
不僅核心部件，整機進口也較為普遍。中國航天科技集團有限公司第一研究院首都航天機械有限公司主任工藝師劉爭表示，航天領域所需要的數控機床尺寸大、技術含量高，目前國產工業母機難以完全滿足需求，一些高端產品仍需進口。
國產工業母機比進口高端產品差在哪？蘭州理工大學機電工程學院教授黃華認為，最大的差距是精度保持性。進口高端機床精度可以在兩三年之內保持不變，而國產機床可能前6個月至8個月精度很好，但一年后就難以保證了。
除精度穩定周期較短外，國產工業母機在早期故障率、工作效能系數、平均無故障工作時間等關鍵指標上也遜色于國外知名企業的產品。例如，國外知名品牌機床的平均故障間隔時間已經超過3000小時，最高可以達到5000小時，而國內產品普遍在2300小時左右。
中國工程院院士譚建榮表示，我國機床企業在設計類發明專利授權數量上遠低于國際知名同行，大部分產品設計仍停留在模仿階段，導致國產機床雖然外形相似，但在性能和品質上與國際品牌存在明顯差距。
企業無意進軍中高端領域嗎？并非如此。“是心有余而力不足。”天水鍛壓機床（集團）有限公司董事長陳鴻坦言，企業研發能力不足主要是因為自身盈利能力不強，有限的資金大部分用來支付技術人員工資，中間試驗環節的投入嚴重缺乏。
這樣的問題在業內并非個例。中國機床工具工業協會常務副理事長兼秘書長毛予鋒表示，機床產業競爭充分、離散度高、規模效益難以達到，而且90%以上是民營企業。對大部分機床企業來說，技術創新是為了盈利，但現實是要么沒錢搞研發，要么因回報太低不愿搞研發。
隨著時間推移，缺乏關鍵核心技術的企業紛紛陷入“利潤微薄、創新緩慢”的困境，工業母機產業技術受制于人的瓶頸未能完全打破。正如中國工程院院士、大連理工大學高性能精密制造全國重點實驗室主任郭東明所說，我國工業母機產業尚存在“大而不強、高端失守”等問題，高端工業母機發展面臨的形勢依然比較嚴峻。
創新不足是主因
專家分析，我國工業母機產業核心技術受制于人等問題有多方面成因。
從產業特性角度看，工業母機涉及材料科學、機械設計與制造、電氣控制與自動化、金屬切削工藝研究等多個專業領域，技術壁壘極高。同時，工業母機產業屬于漸進式創新產業，主機品種多、專業細分、技術交叉，工藝需長期積累。再加上工業母機產業具有“一代材料、一代裝備”的特性，對技術迭代能力有較高要求，增加了創新難度。
西安交通大學機械學院教授陶濤如此闡釋工業母機的復雜性：“當乘坐雙層巴士時，坐在車上不同位置，我們感受到的震動值是不一樣的。工業母機也一樣，除了空間的幾何誤差，還有動誤差、熱誤差，以及刀具磨損、受力變形導致的誤差，都需要在溯源和區分后進行補償，才能確保加工的精度和穩定性。”
從產業創新角度看，問題的根源是工業母機產業在科技力量方面呈現出分散式特征，各組成單元間的戰略決策推進能力不夠、統籌協調能力不足、協同攻關體系化能力不強。
戰略科技力量薄弱。以數控系統為例，武漢華中數控股份有限公司董事長陳吉紅表示，國產數控系統走過引進、吸收與開發的歷程，挺進“深水區”后，基礎研究成為突破高端的一大利器。
基礎研究作為整個科學體系的源頭，投入大、難度高，靠工業母機企業自身很難完成，科研院所改制后對行業的基礎支撐能力也有所弱化。國家工業母機創新研究院副院長李晶瑩感慨：“對于前沿技術、基礎共性技術，靠制造企業牽頭攻堅比較難，而由院所高校科研項目牽引的點狀技術攻關雖解決了一些行業性問題，但難以形成全面支撐。”
技術創新資源分散。“這買點那買點湊合起來，怎么叫制造業呢，那叫抓中藥。”華工科技產業股份有限公司黨委委員、華工激光工程有限責任公司總經理鄧家科每每談到創新，語速都會不由自主地加快。由于科研力量分散，研發體系碎片化成為工業母機產業創新的難點。
反觀海外，一些發達國家很早就由政府主導建立了科研創新體系。德國成立了弗勞恩霍夫協會，法國設立了卡諾研究所聯盟，其重要職能就是著力于共性技術研發與推廣應用，解決工業發展的重大技術挑戰，同時為中小企業提供技術支持、產品開發和信息服務等。
可見，多元戰略科技主體間耦合松散，缺乏圍繞前沿科技、產業變革及未來場景需求的協同創新機制，是我國工業母機產業創新進程中的一大制約因素。
提升效能是關鍵
當今世界，國際科技競爭正演化為創新體系的競爭。強化國家戰略科技力量，搭建科技創新平臺，統籌創新資源形成合力，從而提升產業創新體系整體效能，是我國工業母機產業創新的主要突圍方向。
強化國家戰略科技力量。“工業母機領域至今還沒有國家實驗室。”郭東明提出，針對相關領域重大需求，網絡信息領域的中關村實驗室及能源領域的懷柔實驗室等國家實驗室已進入高質量運行階段，集中力量開展原創性、引領性科技攻關。他建議，盡快組建工業母機國家實驗室，以其為引領，打造多層次、系統化的戰略科技力量體系。
國家實驗室、國家科研機構、高水平研究型大學和科技領軍企業是國家戰略科技力量的重要組成部分，分別在推動基礎研究、技術創新、人才培養和產業轉化等方面發揮重要作用。
科技領軍企業要當好產業鏈和創新鏈的“鏈長”。作為唯一一家以高端數控機床為主責主業的中央企業，通用技術集團成立了專注共性技術和應用技術研究的機床工程研究院，搭建了“總院—分院—技術中心”三級研發體系。通用技術集團機床有限公司董事長、黨委書記周舟表示，研發體系將為企業乃至整個產業的創新發展注入源源不斷的動力。
國家戰略科技力量的主要任務是什么？郭東明認為，應圍繞國家重點領域制造需求，聯合國內優勢力量開展戰略性、基礎性、前瞻性重大科學問題研究和關鍵技術攻關，共建工業母機領域的科技創新平臺和中試驗證平臺，串珠成鏈，形成完整的工業母機創新體系。
科技創新平臺是集聚創新要素的“磁力場”。我國正建設一批工業母機整機、數控系統、功能部件中試驗證平臺，開展國內外產品對比、測試、評價。“由北京精雕集團承擔的國內首個工業母機中試驗證中心正加快推進，預計2026年可以建成。”北京精雕集團執行總裁張保全表示。
令人欣慰的是，能有效推動科技攻關協同和研發活動一體化的企業創新平臺也在積極推進中。鄧家科表示，華工科技中央研究院已成為企業的研發創新策源地、創新人才的聚集地，2023年投入1.5億元左右，計劃5年時間共投入10億元，為企業創新提供保障。
匯聚平臺創新動能，助力產業向上突破，在區域層面也漸成共識。山東省提出，到2027年將建設成為全國工業母機研發創新高地、高端生產基地和應用示范區；四川省創建了國家機床產品質量檢驗檢測中心、四川省高溫合金切削工藝技術工程實驗室等創新平臺；江蘇省成立了智能制造龍城實驗室與常州大學合作共建的工業母機工程研究院。
打通創新鏈條聯合攻關。工業母機產業鏈上游主要是核心零部件研發制造，中游是整機裝備制造，下游主要是集成化裝備制造。要想打通整個鏈條，在產業鏈上下游形成合力，依托特定平臺的聯合攻關是關鍵。
中國工程院院士、西安交通大學教授盧秉恒提出，應對現有分散在高等院校和科研院所的科研機構進行優化重組，形成分布式、網絡化的新型科研機構集群，為全國工業母機企業特別是中小企業提供技術支持。
在此背景下，承擔產業政策研究、行業發展謀劃、關鍵技術組織研發與協調驗證，具備復合型職能的總體協調機構——國家工業母機創新研究院于2023年底應運而生。李晶瑩表示，研究院將支撐布局建設一批專業共性技術創新平臺與區域創新研究院，合力打造共性技術創新體系，推動產業技術創新走向組織創新和聯動創新，推動共性技術在制造企業的驗證應用和產業鏈共享。
形勢緊任務重，唯有將創新資源和力量統籌起來，以企業為主體，以需求為導向，打造梯度布局、高效協同的關鍵共性技術供給網絡和產業技術創新體系，工業母機產業才能引領科技創新大聯合、大協作、大攻關，跑贏“搶占科技制高點”這場世界變局爭奪賽。
敬請繼續閱讀今天微信二條：工業母機產業調查（下）。
相關鏈接：《經濟日報》工業母機產業調查（上）：產業規模全球第一
來源：經濟日報（記者劉瑾 吉亞矯陳發明） 責編：張芳麗
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