机床行业的发展与汽车工业、航空航天制造业、船舶工业等息息相关,关系国家经济命脉和安全。数控机床的发展水平更是一国工业发展水平和综合国力的直接体现。因此在前几次产业升级及变迁中,机床行业始终是发达国家控制的制高点,并且关键技术和设备出口受到严格的限制。
围绕着机床产业,已形成三足鼎立的竞争格局。世界机床产业主要集中在亚洲、欧盟、美洲等区域,产值占90%左右。其中,日本、德国和中国等是机床的主要生产国家。
从中国自身情况看,机床产业规模已经位居世界*,但却面临着产业结构不合理、自主创新能力不足等挑战。在机床产业发展的过程中,中国既要加速弥补现实存在的短板,又要在明确的产业发展目标和发展重点的指引下,系统地推进机床产业的发展,以期实现由机床生产大国向机床生产强国的转变。
机床产业发展仍将处于上升阶段
长期以来数控系统与关键功能部件受制于人的困境,严重阻碍了我国机床产业的化发展。因此,需要从国家装备制造业安全的战略高度上深入理解机床产业的“基础配套”功能。发展机床产业不但能够解决行业内关键部件、控制系统依赖进口的问题,而且也是提升装备制造产品性能、产业核心竞争力以及保障装备制造业安全的必然要求。
而提升制造装备技术含量是企业打造核心竞争力的重要途径,是推动工业经济转型升级的主要抓手,更是工业实现由小到大、由大到强的迫切需要。机床作为工业的基础加工装备,其数控化、化的发展是推动工业生产技术升级,实现制造水平整体提升的有效保障。
经过多年的发展,我国机床产业规模已跃居世界*。由于市场的拉动,自2002年以来,我国机床产业已连续10年实现高速增长,并且在2009年全行业工业总产值已由第三位跃居*,从而成为世界*大机床生产国。2011年全国机床行业完成工业总产值2471.64亿元左右,同比增长23.56%。
伴随着规模的不断扩大,产品和技术都有了很大的进步。一方面,产品数控化率不断提高。2012年3月数据显示,我国金切机床和成形机床产品数控化率分别达到27.74%和5.64%。
另一方面,部分技术取得了突破。2009年重大专项实施以来,集中布局的一大批项目陆续完成,产品领域技术不断得到突破,相继开发出一批高速、精密、复合、多轴联动数控机床,以及一批大规格、大吨位重型超重型数控机床新产品,一批共性、基础技术和新产品研发也有了新的进展。如沈阳机床(000410,股吧)的新CAK生产线、大连机床集团的发动机缸盖和曲轴生产线、北一机床的汽车刹车盘生产线,其中多条用于汽车零部件生产的柔性生产线实现了零的突破。
从整个行业看,我国的机床产业未来发展仍将处于上升阶段。制造业转型升级带动设备更新速度加快,以及战略性新兴产业、装备领域的发展都将拉动中数控机床的需求。因此,从产业生命周期的角度看,我国的机床行业目前正处于成长期的中后段。这一阶段是行业加速发展的阶段,也是行业生命力zui为旺盛的阶段。
根据“数控机床与基础制造装备”专项规划,到2020年,航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所需要的数控机床与基础制造装备80%左右将立足国内,已经启动的重大专项对数控机床生产提出了明确的目标,数控机床也被纳入装备制造业“十二五”规划的重点工程范围。本文来源:瞭望观察网
与此同时,走出去的步伐正在加快。初步统计,2002~2012年间,我国机床企业共进行并购16项。通过跨国并购,不但获取了行业内的*技术,而且也获得了国外企业的产品销售网络。
五大短板有待弥补
我国的机床产业尽管实现了快速的成长,当前也面临着良好的发展机遇,但从产业发展本身来说,仍旧存在着五大制约因素。
一是产能扩张过快导致产业结构不合理。近两年机床行业各企业厂房扩建、设备购置投入巨大,产能扩张过快。数据显示,2011年全年机床行业累计固定资产投资额同比增长54.7%,其中设备工具购置额同比增长54.0%。
2012年由于受到经济发展大环境的影响,我国机床行业主要经济运行指标全面下降,新增订单显著减少,产销水平明显回落,资金占用大幅上升,制造资源大量闲置和供需矛盾愈加突出,行业固有的产能结构失衡的矛盾更加明显,本已严重的同质化市场竞争进一步加剧。
二是主机总体水平与国外差距较大。虽然国产数控机床占比不断提升,但主机在核心研发能力和产品设计水平、精度、质量、性能等方面都与*水平存在较大差距。市场急需的中数控机床如加工中心、数控车床、精密磨床和特种加工机床等主要依赖进口;能够为用户提供成套、成线服务的企业很少,缺乏提供全套解决方案或承担更为复杂的工程总承包项目能力;产品质量的稳定性和可靠性方面较差。
三是自主创新能力不足。高速高精运动控制技术、动态综合补偿技术、多轴联动和复合加工技术、智能化技术、高精度直驱技术、可靠性技术等尚需进一步突破。长期以来,我国机床制造业的基础、共性技术研究工作主要在行业性的研究院所进行。能力薄弱,技术创新投入不足,引进消化吸收能力差,自主创新能力不高,缺乏技术人才。虽然国产数控机床制造商通过技术引进、海内外并购重组等获得了一些先进数控技术,但缺乏对基础共性技术的研究,忽视了自主开发能力的培育。
四是数控系统受制于人。我国90%的数控系统需要国外进口。尽管部分国产数控系统厂家已基本掌握多轴联动、RTCP(旋转刀具中心点)三维刀具补偿等技术,其研制的数控系统也能满足部分用户的需求,但与国外产品相比,在技术水平上还存在很大差距。国内能做的中、数控机床,更多处于组装和制造环节,普遍未掌握核心技术。数控技术目前主要掌握在日本发那客、德国西门子、日本三菱三大厂商手中,进口数控系统基本垄断了中国国内市场。
五是关键功能部件发展滞后。数控机床的发展主要取决于数控系统和关键功能部件的发展。我国数控机床功能部件已有一定规模,电主轴、主轴单元、数控系统等也有专门的制造厂家,其中个别产品的制造水平接近先进水平。但整体上,我国机床功能部件发展缓慢、品种少、产业化程度低,精度指标和性能指标的综合情况还不过硬,特别在数控刀具方面滞后现象反映相当强烈。由于国产刀具品种少、寿命低,严重影响数控机床效率的发挥。
找准产业突破的抓手
我国机床产业的发展需要以市场需求为导向,以发展数控机床为主导、主机为、完善配套为基础,重点突破数控系统和功能部件薄弱环节,加快数控机床产业化。
具体而言,机床产业的发展可以分两步走:到2015年,我国中数控机床生产基本满足国内需要,产品性能基本达到先进水平;到2020年,形成完善的数控机床产业链,国产数控系统和功能部件等配套件基本满足国内主机需要。国产中数控机床在国内市场占有主导地位,拥有几家掌握核心知识产权、具有竞争力和影响力的机床企业(集团),实现由机床生产大国向机床生产强国转变。
在产品领域,主机要重点发展金属切削机床、金属成形机床中的数控机床;功能部件要重点发展中数控机床急需的高速、、高精度、高可靠性功能部件;机床附件要重点发展双摆角数控铣头、滚珠丝杠副、滚动直线导轨副、主轴单元、刀库及自动换刀装置、数控刀架、数控回转工作台等;数控装置要重点发展全数字、开放式、高性能数控系统装置及伺服驱动装置,以及配套的伺服电机、主轴电机、电主轴组件、直线电机、力矩电机。
实现上述目标应从以下四个方面发力。
着力打造*。制定机床产业品牌建设总体规划,围绕产品开发、质量提升,建立和完善全员、全过程、的质量管理体系和质量诚信体系;完善产品标准体系,提高标准技术水平,积极采用先进标准,加强标准的推广应用;强化企业品牌意识,通过加强和改进产品设计、制造、试验、服务等措施,突出产品可靠性和稳定性考核,提高产品质量水平,打造能与先进机床产品匹敌的民族品牌。
建立和完善技术创新体系。加强关键技术、共性技术的研究,将技术攻关与数控机床和功能部件的基地建设有机结合,力争在基础和共性技术攻关上有所突破;建立政府、企业、科研院所及相关教育院校等多元化投入机制,多措并举不断加大自主技术创新的投入力度;以政府出资和平台市场化运作相结合的模式,建设各类面向产业技术创新的公共服务平台、产品认证检测平台、网络化信息服务平台等中介服务机构,进一步加快科技成果转化进程,提高技术创新对产业发展的贡献率。
实施人才培育工程,增强持续发展能力。根据行业特点,重点培养和引进创新型科研、设计和制造技术人才。通过国家重大科技计划和企业研发项目的实施,有计划地培养和锻炼科技人员,在实践中发挥技术人员作用,提高科研开发水平;支持骨干企业创造国内外学习和实践机会,定期选派技术骨干赴国外相应院所和企业进行技术培训,提高科技人员的业务水平和创新能力;改变行业人才培养主要是通过职业院校、企业、社会培训机构来完成的局限性,建立校企联合培养人才机制,实现人才培养与企业要求实时接轨。
支持功能部件产业发展。进一步改善数控系统和功能部件产业发展环境,通过各种扶持渠道,集中支持功能部件产业发展,构建起“主机—配套—服务”紧密结合、完整的产业链;继续支持数控系统和功能部件生产制造基础较好的骨干企业,加大研发经费和技术改造资金投入力度,在政策上要进一步向功能部件产业倾斜。