（2017年，格力展出GA-F500五軸聯(lián)動數(shù)控加工中心）
在涉足高端裝備多年后，格力現(xiàn)在已經(jīng)開始對外出售數(shù)控機床。這對格力而言，至少是一個利好消息。我們知道，數(shù)控機床行業(yè)是一個高投入、長周期、低回報的基礎(chǔ)裝備產(chǎn)業(yè)，對于已經(jīng)投入8年，研發(fā)制造已有 5年的格力來說，對外銷售意味著前期投入有了切實的回報。
至于能否避免像格力手機、新能源等領(lǐng)域的覆轍，還得接受時間和市場的考驗。畢竟，我國現(xiàn)在主要的高端數(shù)控機床依然嚴重依賴進口，而德、日等國家的很多高端機床企業(yè)也是經(jīng)常在盈虧之間搖擺，國內(nèi)高端數(shù)控機床更是生存艱難。
不過，即便困難重重，也沒有哪個技術(shù)強國，會放棄對于高端數(shù)控機床的技術(shù)研發(fā)和投入。而在這場事關(guān)國家工業(yè)發(fā)展水平和綜合國力的基礎(chǔ)技術(shù)的比拼中，缺乏核心技術(shù)就意味著受制于人。
那么，中國在高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀如何？國內(nèi)機床企業(yè)面臨的技術(shù)困局是哪些？國家和企業(yè)該如何努力改變這一現(xiàn)狀？我們希望通過對這些問題的梳理，來一窺這個基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展脈絡(luò)。
內(nèi)憂外患：我國高端數(shù)控機床嚴峻現(xiàn)狀
機床，這個我們平時很難親眼見到的實物機器，被稱之為“工業(yè)母機”，也就是能夠制造機器的機器。機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與汽車、航空航天、船舶制造等制造工業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，因此關(guān)系到國家的經(jīng)濟命脈和工業(yè)軍事安全。
而數(shù)控機床，早已是機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，高端數(shù)控機床的技術(shù)則代表了一個國家的技術(shù)制高點。而在數(shù)控機床的關(guān)鍵核心技術(shù)和頂級設(shè)備的進口上，從冷戰(zhàn)時期到今天，我國依然受到發(fā)達國家的嚴格限制。
（五軸聯(lián)動機床可以實現(xiàn)高緊密度、復雜曲面設(shè)備加工）
冷戰(zhàn)時期，受國際局勢影響，我國被排除在“巴統(tǒng)協(xié)定”之外，西方國家一直將高檔數(shù)控機床及其關(guān)鍵配附件視為戰(zhàn)略物資，對我國實行限制或禁運。而在1994年“巴統(tǒng)”解散后，西方國家于1996年又簽署《瓦森納協(xié)定》，對向中國出售的高端設(shè)備、數(shù)控系統(tǒng)、功能部件實行不同程度的控制。其中，可以加工復雜零件的高檔數(shù)控機床屬于軍工生產(chǎn)必須的戰(zhàn)略性產(chǎn)品，自然更是受到西方國家的嚴格控制和封鎖。
當前，在世界市場上，德國、日本、瑞士、意大利等國在高端機床領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，而我國機床行業(yè)經(jīng)過入世之后二十年的快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)擴張，早已成為全球第一的機床消費大國和制造大國，但卻遠未成為機床制造的強國。
新世紀之后的第一個十年，由于經(jīng)濟增長、投資旺盛，我國機床需求和產(chǎn)能迎來爆發(fā)式發(fā)展，數(shù)控機床也得到了普及。但是由于各地的盲目擴張和重復性投資，造成批量型中低端機床的產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過剩，一大批國有企業(yè)相繼破產(chǎn)。
同時，我國早已放開對機床產(chǎn)品的進口限制并給予外資企業(yè)一定的優(yōu)惠政策，導致歐美日機床企業(yè)牢牢占據(jù)我國高端機床及其配件的進口市場，形成對國內(nèi)企業(yè)的圍攻之勢。
在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，數(shù)控機床產(chǎn)品可以分為高、中、低三檔。目前，我國整體上處在“低端內(nèi)戰(zhàn)、中端爭奪、高端失守”的結(jié)構(gòu)當中。
在低端技術(shù)領(lǐng)域，由于門檻低、零部件能夠買到，大量中小企業(yè)可以進入，國產(chǎn)機床產(chǎn)品已經(jīng)基本占領(lǐng)國內(nèi)市場，但代價是同質(zhì)化產(chǎn)能嚴重過剩，陷入低價競爭，相關(guān)企業(yè)大批倒閉。
在中端機床領(lǐng)域，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的主要對手來自中國臺灣和韓國的企業(yè)，目前市場占有率不足50%。隨著國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的成熟，國產(chǎn)化趨勢正在逐步擴大，但很多企業(yè)在勉強盈利與虧損破產(chǎn)的邊緣。
而在高端數(shù)控機床領(lǐng)域，國內(nèi)市場長期被德、日等西方企業(yè)壟斷，進口依賴度仍然超過90%。我國企業(yè)在高檔數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域，少數(shù)產(chǎn)品在精度方面可以與發(fā)那科、西門子媲美，但在產(chǎn)品的使用壽命、性能和穩(wěn)定性上面則依然落后對手，因此，其配套的高端數(shù)控機床的實測占有率不足10%。
因為數(shù)控機床技術(shù)的基礎(chǔ)性地位，我國難以獲得國外的頂尖技術(shù)和核心部件；因為市場開放，國外領(lǐng)先企業(yè)又占據(jù)了國內(nèi)高端數(shù)控機床市場；又因為國內(nèi)機床產(chǎn)業(yè)一度需求井噴，卻造成中低端機床產(chǎn)能過剩。三股合力導致我國機床產(chǎn)業(yè)在高端技術(shù)領(lǐng)域的“失守”。
至今，我們機床產(chǎn)業(yè)還在承受激進擴張帶來的負債劇痛和轉(zhuǎn)型升級的現(xiàn)實壓力之中。而這才是我們面臨的現(xiàn)實狀況和亟待解決的難題。
內(nèi)卷困境：掌握“核心技術(shù)”的現(xiàn)實難題
在我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)這十多年的快速發(fā)展當中，我國在一些關(guān)鍵核心技術(shù)上自然也取得了一些突破。
“十二五”期間，在國家數(shù)控機床重大專項的支持下，一些高端數(shù)控機床的科研成果實現(xiàn)突破，包括像高速/精密車削中心、五軸聯(lián)動加工中心、車銑復合加工中心，以及像數(shù)控精密磨床、高檔重型金屬切削機床、高檔特種加工機床、高檔數(shù)控系統(tǒng)和功能部件等，正在從樣品階段走向產(chǎn)業(yè)化當中。
其中，比較典型的產(chǎn)品有用于汽車制造的大型全自動沖壓生產(chǎn)線，用于核電裝備加工的數(shù)控五軸聯(lián)動車銑復合機床、超重型數(shù)控臥式鏜車床等。在數(shù)控系統(tǒng)上面，從2010年以來，已經(jīng)有4萬臺國產(chǎn)中高檔數(shù)控系統(tǒng)在航空航天、能源、船舶、汽車等重點領(lǐng)域得到配套使用。
但是在取得成績的同時，也必須正視我們與國外先進企業(yè)之間的差距。
首先，我國高端數(shù)控機床的質(zhì)量可靠性不高。
整機在核心研發(fā)能力、產(chǎn)品設(shè)計的精度、質(zhì)量和性能方面，與國外先進水平存在較大差距。具體表現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性差，機床早期故障率、工程能力系數(shù)、精度穩(wěn)定性周期以及平均無故障工作時間都存在差距。比如我國機床的精度穩(wěn)定性周期只有2-3年，而國際領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)達到了5年甚至10年水平。
其次，核心功能部件和零部件發(fā)展滯后。
高端數(shù)控機床的整機性能和質(zhì)量嚴重受制于核心功能部件的性能和質(zhì)量。這些核心功能部件和關(guān)鍵零部件包括伺服驅(qū)動單元、主軸單元、測量反饋元件、轉(zhuǎn)臺、換刀機構(gòu)、滾動元件、軸承、液氣潤滑裝置等，我國在自主生產(chǎn)配套上自給率很低，國內(nèi)市場占有率不足5%，嚴重依賴歐洲進口高檔部件，甚至一些先進核心部件根本買不到。
第三，機床市場升級需求明顯，而國內(nèi)企業(yè)面臨巨大轉(zhuǎn)型壓力。
當前，機床用戶市場對批量化通用型產(chǎn)品的需求下降，對小批量定制型產(chǎn)品的需求增加。對單機需求減少，對自動化成套設(shè)備的需求增加。
未來適應(yīng)這一市場變化，西方國家的一些機床企業(yè)正在從傳統(tǒng)的“產(chǎn)品專業(yè)化”向“市場專業(yè)化”轉(zhuǎn)型。產(chǎn)品專業(yè)化即專注于某一類機床產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)，市場專業(yè)化則是專注于某些制造產(chǎn)業(yè)的細分市場，針對用戶的工藝特點，滿足其嚴苛性能要求，提供一整套解決方案。
在這一點上，比如德國的GROB公司可以在我國的汽車發(fā)動機缸體、缸蓋加工上占據(jù)70%的市場份額，而我國濟南二機床的整車沖壓設(shè)備則占據(jù)國內(nèi)轎車80%的市場份額，成為少有的轉(zhuǎn)型成功的國內(nèi)機床企業(yè)。
（濟南二機床為福特工廠提供的大型沖壓生產(chǎn)線）
此外，市場錯配導致技術(shù)研發(fā)的惡性循環(huán)。
國際機床企業(yè)在國內(nèi)市場深耕多年，幾乎包攬國內(nèi)大型企業(yè)的絕大多數(shù)高端訂單，同時也在高薪挖走很多國內(nèi)機床企業(yè)的技術(shù)骨干。反觀國內(nèi)機床企業(yè)，除了在中低端市場微利經(jīng)營，還面臨技術(shù)人才老化、流失的問題，導致一些傳統(tǒng)企業(yè)原有的高端精密度機床的技術(shù)能力出現(xiàn)部分的喪失。
由此造成的結(jié)果是，在高端數(shù)控機床市場上面，國內(nèi)高檔機床用戶更熱衷于購買國外產(chǎn)品，而且基本不考慮國內(nèi)同類型機床。這就造成國內(nèi)機床企業(yè)難以有產(chǎn)品使用和驗證、改進的機會，也就難以有自身的技術(shù)升級的希望。
技術(shù)不過硬導致市場占有率低，占有率低導致產(chǎn)品沒有盈利，沒有盈利導致產(chǎn)品沒有足夠的研發(fā)、趕緊的投入，缺乏投入又使得我國機床的核心技術(shù)難以得到改進升級，最終形成一種“內(nèi)卷”的惡性循環(huán)。
頂層設(shè)計：擺脫“受制于人”的合力突圍
盡管遭遇如此艱難的行業(yè)處境，我國仍然有一批優(yōu)秀的數(shù)控機床企業(yè)在脫穎而出。像上面提到的在汽車自動沖壓設(shè)備市場占據(jù)80%份額的濟南二機床，年產(chǎn)量達10萬臺的廣州數(shù)控，以及像大連光洋、浙江日發(fā)、北京精雕、秦川、華中數(shù)控等國企和民營企業(yè)。
注重長期的技術(shù)研發(fā)投入、產(chǎn)品滿足客戶需求且質(zhì)量過硬，能夠主動轉(zhuǎn)型提供個性化產(chǎn)品服務(wù)，深耕細分市場，抓住成長型行業(yè)領(lǐng)域，成為這些企業(yè)得以生存和勝出的關(guān)鍵。
但是企業(yè)效益低、盈利微薄，員工薪酬低，人才吸引力差，同時難以持續(xù)進行更基礎(chǔ)性研究和共性技術(shù)研究，導致企業(yè)在高端數(shù)控機床的核心技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)上困難重重。
此外，我國企業(yè)還要面臨重金投入搞技術(shù)研發(fā)，但是一旦產(chǎn)品技術(shù)出現(xiàn)突破，國外對手就放開市場，降價出售，圍堵國產(chǎn)產(chǎn)品的投產(chǎn)上市。一旦該技術(shù)缺乏市場，研發(fā)也陷入停滯，國外企業(yè)又會繼續(xù)實行設(shè)備管控，導致我國在頂尖技術(shù)突破上左右為難。
因此，從根本上，國家層面要認識到高端數(shù)控機床核心技術(shù)的獲得不能僅僅依靠企業(yè)自身投資和市場化的競爭就能實現(xiàn)?；A(chǔ)性、戰(zhàn)略性的技術(shù)研發(fā)，仍然需要從國家層面頂層設(shè)計，給予專項的支持。
比如2009年啟動的“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”國家科技重大專項，對提高我國高端數(shù)控機床以及組成技術(shù)的研發(fā)提供了重要支持，也產(chǎn)出了一些了重要成果，但是取得的效果仍然不及預期。主要表現(xiàn)在專項以關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品為重點，基礎(chǔ)研究和共性技術(shù)研究安排少；機床科研力量分散、中小企業(yè)研發(fā)能力薄弱；科研項目周期短，沒有按照科研的發(fā)展規(guī)律，新研發(fā)產(chǎn)品沒有得到足夠的和用戶密切配合、改進驗證的機會。
因此，國家在針對機床產(chǎn)業(yè)的高技術(shù)戰(zhàn)略部分，從基礎(chǔ)研究和共性技術(shù)的研發(fā)投入，繼續(xù)開展跨企業(yè)、多研究機構(gòu)共同參與的專項研究，從根本上實現(xiàn)對國際先進水平的技術(shù)追趕。
此外，國家還應(yīng)在人才培養(yǎng)、稅收減免、金融信貸支持、國企體制改革等方面做好配套支持，對于“高精特”機床企業(yè)給予足夠的政策優(yōu)惠和扶持，比如推行國內(nèi)機床產(chǎn)品的首臺首套采購政策，這一措施在美國、俄羅斯等國已經(jīng)明確使用。
而對于國內(nèi)機床企業(yè)而言，未來將長期面對“技術(shù)差距”和“市場信任”這兩大障礙。企業(yè)之間要加強行業(yè)組織的聯(lián)接，在技術(shù)服務(wù)標準、產(chǎn)品規(guī)劃、協(xié)調(diào)和監(jiān)督上面多進行溝通，推動高端產(chǎn)品的有序規(guī)劃發(fā)展。此外，在國家政策引導下，國內(nèi)機床企業(yè)應(yīng)充分利用這一機會建立國內(nèi)機床用戶企業(yè)的密切合作和聯(lián)系，促成新產(chǎn)品的驗證和密切合作，為國產(chǎn)高端數(shù)控機床贏得寶貴發(fā)展機會。
我國《中國制造2025》中明確提出，到2025年高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備國內(nèi)市場占有率超過80%。而數(shù)據(jù)顯示，2018年，我國高檔數(shù)控機床國產(chǎn)化率僅為6%，距離我國完成80%的自主可控的目標相差甚遠。
想要達成這一目標，確實不能單純依賴完全的市場競爭手段實現(xiàn)，也不要寄希望于通過“市場換技術(shù)”的方式，從國外引進頂尖核心技術(shù)。中國機床企業(yè)試圖通過重大海外并購的方式來獲得國際市場和技術(shù)的方式也仍然值得商榷。
在國際貿(mào)易形勢越來越不明朗的當下，像數(shù)控機床這樣的基礎(chǔ)制造裝備產(chǎn)業(yè)更容易受到國外這些技術(shù)大國的鉗制。我們自然不能忽視這一可能隨時“卡脖子”的外在風險，而放松對于數(shù)控機床的關(guān)鍵核心技術(shù)的扶持和研發(fā)。
當然，危機也蘊含著轉(zhuǎn)機。
面對轉(zhuǎn)型陣痛，我國高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)必須適應(yīng)中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型要求，向著滿足高端智造設(shè)備的方向持續(xù)投入。而面對外部風險，我們也要始終做好準備，在高端數(shù)控機床領(lǐng)域做好國產(chǎn)化替代方案，給予國產(chǎn)化產(chǎn)品足夠的時間和機會，來實現(xiàn)對國外產(chǎn)品的替代和超越。