《经济日报》工业母机产业调查（中）：高端缺失是表象
2024-12-26 来源：机床协会 作者：-
【编者按】12月23-25日，《经济日报》连续3天在头版刊发“工业母机产业调查（上）、（中）、（下）”，引发业界和社会关注。这是《经济日报》贯彻落实党的二十大会议精神，围绕重点产业所进行深度调研的成果报告，旨在为国家相关产业政策制定和调整提供重要参考依据。今天转发该系列报告的（中）和（下），欢迎阅读并转发。
党的二十届三中全会明确提出，抓紧打造自主可控的产业链供应链，健全强化集成电路、工业母机、医疗装备、仪器仪表、基础软件、工业软件、先进材料等重点产业链发展体制机制，全链条推进技术攻关、成果应用。
面对世界百年未有之大变局加速演进，实施创新驱动发展战略，是工业母机产业加快实现高水平科技自立自强的必由之路。工业母机产业要统筹创新资源联合攻坚，进一步加大科技创新力度，抢占科技竞争和未来发展制高点。
高端缺失是表象
2024年4月举办的第十三届中国数控机床展览会上，众多机床企业携五轴数控机床亮相。然而，一位参展商告诉记者，五轴数控机床代表了当前工业母机领域较高技术水平，但很多展品的关键核心部件仍来自进口。
不仅核心部件，整机进口也较为普遍。中国航天科技集团有限公司第一研究院首都航天机械有限公司主任工艺师刘争表示，航天领域所需要的数控机床尺寸大、技术含量高，目前国产工业母机难以完全满足需求，一些高端产品仍需进口。
国产工业母机比进口高端产品差在哪？兰州理工大学机电工程学院教授黄华认为，最大的差距是精度保持性。进口高端机床精度可以在两三年之内保持不变，而国产机床可能前6个月至8个月精度很好，但一年后就难以保证了。
除精度稳定周期较短外，国产工业母机在早期故障率、工作效能系数、平均无故障工作时间等关键指标上也逊色于国外知名企业的产品。例如，国外知名品牌机床的平均故障间隔时间已经超过3000小时，最高可以达到5000小时，而国内产品普遍在2300小时左右。
中国工程院院士谭建荣表示，我国机床企业在设计类发明专利授权数量上远低于国际知名同行，大部分产品设计仍停留在模仿阶段，导致国产机床虽然外形相似，但在性能和品质上与国际品牌存在明显差距。
企业无意进军中高端领域吗？并非如此。“是心有余而力不足。”天水锻压机床（集团）有限公司董事长陈鸿坦言，企业研发能力不足主要是因为自身盈利能力不强，有限的资金大部分用来支付技术人员工资，中间试验环节的投入严重缺乏。
这样的问题在业内并非个例。中国机床工具工业协会常务副理事长兼秘书长毛予锋表示，机床产业竞争充分、离散度高、规模效益难以达到，而且90%以上是民营企业。对大部分机床企业来说，技术创新是为了盈利，但现实是要么没钱搞研发，要么因回报太低不愿搞研发。
随着时间推移，缺乏关键核心技术的企业纷纷陷入“利润微薄、创新缓慢”的困境，工业母机产业技术受制于人的瓶颈未能完全打破。正如中国工程院院士、大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室主任郭东明所说，我国工业母机产业尚存在“大而不强、高端失守”等问题，高端工业母机发展面临的形势依然比较严峻。
创新不足是主因
专家分析，我国工业母机产业核心技术受制于人等问题有多方面成因。
从产业特性角度看，工业母机涉及材料科学、机械设计与制造、电气控制与自动化、金属切削工艺研究等多个专业领域，技术壁垒极高。同时，工业母机产业属于渐进式创新产业，主机品种多、专业细分、技术交叉，工艺需长期积累。再加上工业母机产业具有“一代材料、一代装备”的特性，对技术迭代能力有较高要求，增加了创新难度。
西安交通大学机械学院教授陶涛如此阐释工业母机的复杂性：“当乘坐双层巴士时，坐在车上不同位置，我们感受到的震动值是不一样的。工业母机也一样，除了空间的几何误差，还有动误差、热误差，以及刀具磨损、受力变形导致的误差，都需要在溯源和区分后进行补偿，才能确保加工的精度和稳定性。”
从产业创新角度看，问题的根源是工业母机产业在科技力量方面呈现出分散式特征，各组成单元间的战略决策推进能力不够、统筹协调能力不足、协同攻关体系化能力不强。
战略科技力量薄弱。以数控系统为例，武汉华中数控股份有限公司董事长陈吉红表示，国产数控系统走过引进、吸收与开发的历程，挺进“深水区”后，基础研究成为突破高端的一大利器。
基础研究作为整个科学体系的源头，投入大、难度高，靠工业母机企业自身很难完成，科研院所改制后对行业的基础支撑能力也有所弱化。国家工业母机创新研究院副院长李晶莹感慨：“对于前沿技术、基础共性技术，靠制造企业牵头攻坚比较难，而由院所高校科研项目牵引的点状技术攻关虽解决了一些行业性问题，但难以形成全面支撑。”
技术创新资源分散。“这买点那买点凑合起来，怎么叫制造业呢，那叫抓中药。”华工科技产业股份有限公司党委委员、华工激光工程有限责任公司总经理邓家科每每谈到创新，语速都会不由自主地加快。由于科研力量分散，研发体系碎片化成为工业母机产业创新的难点。
反观海外，一些发达国家很早就由政府主导建立了科研创新体系。德国成立了弗劳恩霍夫协会，法国设立了卡诺研究所联盟，其重要职能就是着力于共性技术研发与推广应用，解决工业发展的重大技术挑战，同时为中小企业提供技术支持、产品开发和信息服务等。
可见，多元战略科技主体间耦合松散，缺乏围绕前沿科技、产业变革及未来场景需求的协同创新机制，是我国工业母机产业创新进程中的一大制约因素。
提升效能是关键
当今世界，国际科技竞争正演化为创新体系的竞争。强化国家战略科技力量，搭建科技创新平台，统筹创新资源形成合力，从而提升产业创新体系整体效能，是我国工业母机产业创新的主要突围方向。
强化国家战略科技力量。“工业母机领域至今还没有国家实验室。”郭东明提出，针对相关领域重大需求，网络信息领域的中关村实验室及能源领域的怀柔实验室等国家实验室已进入高质量运行阶段，集中力量开展原创性、引领性科技攻关。他建议，尽快组建工业母机国家实验室，以其为引领，打造多层次、系统化的战略科技力量体系。
国家实验室、国家科研机构、高水平研究型大学和科技领军企业是国家战略科技力量的重要组成部分，分别在推动基础研究、技术创新、人才培养和产业转化等方面发挥重要作用。
科技领军企业要当好产业链和创新链的“链长”。作为唯一一家以高端数控机床为主责主业的中央企业，通用技术集团成立了专注共性技术和应用技术研究的机床工程研究院，搭建了“总院—分院—技术中心”三级研发体系。通用技术集团机床有限公司董事长、党委书记周舟表示，研发体系将为企业乃至整个产业的创新发展注入源源不断的动力。
国家战略科技力量的主要任务是什么？郭东明认为，应围绕国家重点领域制造需求，联合国内优势力量开展战略性、基础性、前瞻性重大科学问题研究和关键技术攻关，共建工业母机领域的科技创新平台和中试验证平台，串珠成链，形成完整的工业母机创新体系。
科技创新平台是集聚创新要素的“磁力场”。我国正建设一批工业母机整机、数控系统、功能部件中试验证平台，开展国内外产品对比、测试、评价。“由北京精雕集团承担的国内首个工业母机中试验证中心正加快推进，预计2026年可以建成。”北京精雕集团执行总裁张保全表示。
令人欣慰的是，能有效推动科技攻关协同和研发活动一体化的企业创新平台也在积极推进中。邓家科表示，华工科技中央研究院已成为企业的研发创新策源地、创新人才的聚集地，2023年投入1.5亿元左右，计划5年时间共投入10亿元，为企业创新提供保障。
汇聚平台创新动能，助力产业向上突破，在区域层面也渐成共识。山东省提出，到2027年将建设成为全国工业母机研发创新高地、高端生产基地和应用示范区；四川省创建了国家机床产品质量检验检测中心、四川省高温合金切削工艺技术工程实验室等创新平台；江苏省成立了智能制造龙城实验室与常州大学合作共建的工业母机工程研究院。
打通创新链条联合攻关。工业母机产业链上游主要是核心零部件研发制造，中游是整机装备制造，下游主要是集成化装备制造。要想打通整个链条，在产业链上下游形成合力，依托特定平台的联合攻关是关键。
中国工程院院士、西安交通大学教授卢秉恒提出，应对现有分散在高等院校和科研院所的科研机构进行优化重组，形成分布式、网络化的新型科研机构集群，为全国工业母机企业特别是中小企业提供技术支持。
在此背景下，承担产业政策研究、行业发展谋划、关键技术组织研发与协调验证，具备复合型职能的总体协调机构——国家工业母机创新研究院于2023年底应运而生。李晶莹表示，研究院将支撑布局建设一批专业共性技术创新平台与区域创新研究院，合力打造共性技术创新体系，推动产业技术创新走向组织创新和联动创新，推动共性技术在制造企业的验证应用和产业链共享。
形势紧任务重，唯有将创新资源和力量统筹起来，以企业为主体，以需求为导向，打造梯度布局、高效协同的关键共性技术供给网络和产业技术创新体系，工业母机产业才能引领科技创新大联合、大协作、大攻关，跑赢“抢占科技制高点”这场世界变局争夺赛。
敬请继续阅读今天微信二条：工业母机产业调查（下）。
相关链接：《经济日报》工业母机产业调查（上）：产业规模全球第一
来源：经济日报（记者刘瑾 吉亚矫陈发明） 责编：张芳丽
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