陳英武 李永明 郭永海
高端數控機床是工業發展的基礎,也是大國的戰略必爭產業。近年來,我國高檔數控機床制造快速發展,但與發達國家相比仍有較大差距。江蘇數控機床產業已形成區域化、專業化、集群化的發展優勢,企業、技術、規模、結構和產品質量等方面具有良好的發展基礎。瞄準國際競爭前沿,聚焦關鍵核心技術,搶占新一輪高檔數控機床發展制高點,加快打造全球高端數控機床產業新高地,對于加快制造強省建設具有十分重要的意義。
總量規模位居領先地位。江蘇機床產業門類較為齊全,包括金屬切削機床、鍛壓機械、電加工機床、鑄造機械、木工機床、量刃具、磨料磨具、機床附件(含滾動功能部件)和機床電器(含數控系統)等細分行業。2020年全省機床產業主營業務收入2000億元左右,銷售規模位居全國第一,占全國比重1/7左右,利稅總額、出口創匯額均居于全國前列,產業應用數控化率與機床制造數控化率達30%左右。
產業呈現集聚發展態勢。江蘇數控機床產業鏈相對完整,基本覆蓋關鍵材料、關鍵零部件和系統、整機等環節,在揚州、蘇州、南京、泰州等地形成相對集聚的產業分布,涌現了多個各具特色的產業集群,如南京數控機床及關鍵部件產業集群、南通數控機床產業基地、揚州數控成型機床產業示范基地、蘇州數控機床產業集群、泰州特種加工機床產業集群等。
骨干企業發揮引領作用。江蘇機床產業擁有企業1200多家,是我國數控機床企業數量最多的省份,占比達23.25%。通過深化企業改革改制,推進產業重組和跨地區、跨行業的聯合購并,機床行業組織結構不斷優化,形成了一批重點骨干企業。如亞威機床、國盛集團、金龍科技、南通科技、南京一機、無錫機床、鹽城機床、揚力集團、金方圓、紐威數控等,在細分領域成為全行業龍頭企業或專精特新“小巨人”企業。
科技創新能力不斷增強。近年來,全行業先后開發了大規格精密數控車床和車削中心、大型高效精密數控車銑復合加工中心、精密數控內圓復合磨床、高速萬能數控插齒機、大型開式伺服折彎機、高速電伺服主傳動數控轉塔沖床、機械伺服數控轉塔沖床等中高檔機床。亞威股份共有八個產品項目被列入國家級重點新產品,五個產品線被列入國家級火炬計劃;埃斯頓牽頭承擔多項數控設備和數控系統國家或行業標準的制定工作。全行業特種加工電規準參數(包括機床的脈沖寬度、脈沖間隙和峰值電流等)優于全國同行業企業平均水平,工件的精度、表面質量、表面粗糙度均好于全國平均水平。
高檔機床占比較小。江蘇機床出口總量在全國名列前茅,但產品大都是附加值較低的中低檔機床和刀具,高檔數控機床較少,比例不足5%。全省機床進口大于出口,高檔數控機床多以進口為主,很多大中型企業的車間全部使用進口的高端機床,或者只是在部分不太重要的生產環節使用國產機床。國產高檔數控機床產業鏈配套不完善,導致自主高精度機床生產成本高昂,售價高于國外產品。數控機床可靠性、性價比、售后服務等與國際頂尖機床相比均有差距,精度和穩定性差,故障多發,耐用度低。國外五軸聯動數控機床產品能連續工作1500小時無故障,而江蘇同類產品同一指標約為1000小時,相差1/3。

關鍵核心技術缺失。目前江蘇90%以上的數控機床使用國外數控系統,日本發那科(FANUC)、德國西門子的數控系統占據60%以上的市場份額。高檔數控機床所需的核心零部件(主軸、絲桿、軸承)仍依賴發那科、西門子等國外企業。機床主軸仍以機械主軸為主(因其技術成熟、結構簡單、制造和維修難度小、價格低廉且后期維護成本低),而目前在美國、德國、日本、瑞士、意大利等工業發達國家已使用更為先進的電主軸(目前已占據主軸市場的主要份額)。隨著數控技術的發展,國外機床公司已廣泛使用PLC工業數控技術,并開始從數控自動化向數字智能化方向發展,機床加工精度和自動化水平不斷提高,形成了對國內機床產業的技術代際領先優勢,導致國產功能部件與國外功能部件的差距越來越大。
企業綜合競爭力較弱。江蘇年平均經營收入在1000萬元以上的數控機床企業占比僅20%,行業大部分是中小企業,競爭力總體較弱。從品牌看,江蘇數控機床廠商和外資企業在產品品質、專利技術、標準體系、售后服務等方面存在較大差距。南通科技、揚力集團等雖有一定知名度,但與國外品牌相比,客戶認知度不高,市場競爭優勢不明顯,生存壓力大。省內中低檔機床供大于求,同質化競爭嚴重,技術服務延伸少,企業發展困難。
高端人才供給嚴重不足。近年來,全省機床行業人才供需失衡矛盾日益凸顯。一些機械專業、數控專業的學生畢業后不愿意從事機床、機械行業,而去從事互聯網等更高收入的數字經濟行業。據江蘇某雙一流高校數據,近三年該校機械工程專業的本科畢業生就業時仍選擇到制造業工作的比例僅6成左右,碩士生更低(只有3成左右)。專業技術人才、創新人才、數字化信息化復合人才非常緊缺,缺少高端數控機床、數控系統和功能部件研發的領軍人才,缺少高級技工人才,缺少有國際視野的管理人才。機床企業普遍反映技能人才“人難招、人難留”。高端人才不足嚴重制約高檔數控機床產業持續健康發展。
數控機床制造是高端裝備制造的基礎行業。提升數控機床制造水平,是建設制造強省的重要舉措,是必須切實抓緊抓好抓出成效的重大關鍵問題,對于堅決扛起“三大光榮使命”、奮力譜寫江蘇現代化建設新篇章有著非常重要的現實意義。必須把握新一輪技術革命和產業變革帶來的新機遇,特別是要抓住數字革命進程加快的重要歷史機遇,堅持創新驅動、市場主導、智改數轉和綠色發展,著力推動數控機床制造高端化、智能化、服務化和綠色化發展,加快打造具有全球影響力的高端數控機床產業新高地,為推動“江蘇制造”向“江蘇創造”轉變貢獻更多力量。
實施創新驅動,提升自主可控水平。圍繞高檔數控機床功能零部件核心目標,對標國際先進技術,推進重大技術攻關,提升自主創新能力。一是加快研發高轉速、高精度、高效率、高可靠性電主軸,重點發展PCB鉆孔機和成型機電主軸、數控雕銑機電主軸,由小及大將國產替代循序漸進至通用加工機床等大軸市場。二是降低進口刀具占總消費比重,實現國產刀具的進口替代,提高硬質合金切削刀具使用比例,提高數控刀具的使用水平。三是重點突破五軸聯動技術瓶頸,實現“3+2”的結構和三軸運動、兩軸回轉,促進五軸聯動技術在立式加工中心、臥式加工中心、搖籃式加工中心等的運用。四是擴大誤差建模技術、誤差測量技術及補償實施技術的運用,重點突破誤差綜合建模、誤差元素建模、直接誤差測量和間接誤差辨識技術,實現實時、準確、有效、簡便的實時補償方法。五是開展結構簡單、效率高、噪音小、磨損少、組合性強的電機研究,推動永磁直線同步電機應用,加快突破PWM、PID、DSP等控制技術。
推進“智改數轉”,優化產業發展生態。抓住國家工業互聯網標識解析體系建設機遇,扎實推動數字技術與高檔數控機床產業深度融合。首先,積極實施工業互聯網“入車間、連設備”工程。加快打造一批面向“數控機床全鏈條、生產制造全流程、產品生命全周期”管控的工業互聯網標桿工廠,推進“互聯網+先進制造”深度融合。加強5G在工業領域推廣應用,推動5G與工業互聯網融合發展,推進數字產業化和產業數字化進程。實施中小企業數字化賦能專項行動。其次,推動中小企業實現數字化管理和運營,提升數字制造和上云用云水平。開展規模以上企業智能制造評估診斷,推動企業圍繞“設備互聯、數據互換、過程互動、產業融合”等方面實施智能化改造、數字化轉型,加快推動新一代信息技術在企業研發設計、生產制造、運營管理、售后服務的深度應用。推動企業在設計、生產制造、管理、服務及信息采集、控制等環節推進智能化改造。最后,推動服務業與制造業深度融合。大力發展工業設計、研發設計、知識產權、創業孵化、柔性制造、共享制造、科技金融等生產性服務業,推動生產性服務業與數控機床制造業深度融合。
深化開放創新,促進內外循環暢通。一方面,構建完整匹配的內需體系。通過行業需求拉動生產,改變下游市場實行的“市場換技術”策略,自主研發下游產業核心技術。積極融入長三角一體化發展,定期開展產業鏈供需對接活動,建立政府搭臺、企業銜接的供需對接新機制,鼓勵龍頭企業擴大本地采購,促進上下游、產供銷、大中小企業協同合作,提高合作水平,提升供應鏈配套能力,推進“產業大腦”建設,在更大區域形成穩定供應鏈。另一方面,整合全球資源向價值鏈高端攀升。加大海外投資,以并購提升技術能力,鼓勵支持機床龍頭企業并購細分領域國際頂尖機床企業。通過境外園區建設、國際產能合作等形式,強化重要資源、技術、產品多元化供應和互利合作,形成面向全球的貿易、投融資、生產、服務網絡。支持有實力的企業全球布局創新鏈、產業鏈,開展關鍵核心領域的國際并購,積極參與國際分工和競爭,培育一批本土民營跨國企業。積極拓展“一帶一路”等多元市場,提高開拓新興市場的針對性和精準度,形成以技術、品牌、質量、服務為核心的外貿競爭新優勢。
促進產教融合,增強人才支撐能力。加快構建產教融合、校企結合的人才培養體系。研究出臺數控機床技術人才培養支持政策,建立數控機床人才實訓基地,滿足高素質復合型技術人才的培養需求。積極支持重大數控機床科研課題研究,不斷提供及時充足的科研經費。積極組織引導科研單位和企業開展科研合作,新產品開發完成后,組織訂貨推廣使用,加速科研成果轉化步伐。健全數控機床科技人才培養激勵機制。支持高校和科研院所培養專業技術人才和復合型人才,建立科研人才專家庫。完善數控機床教育培訓標準體系,鼓勵校企聯合培養人才,引導企業積極推行訂單培養和頂崗實習。常態化支持舉辦數控機床技能大賽,及時發現和培育工程技術人才。鼓勵高校、科研院所與數控機床相關企業展開深度合作,通過共建研發中心和工程創新訓練中心、研究生工作站,實施卓越工程師聯合培養計劃等方式,培養數控機床研發與應用人才,切實滿足高端數控機床產業發展對各類優秀人才的需求。