“中国制造2025”解读：推动高端数控机床发展

“中国制造2025”将数控机床及基础制造装备列为“加快突破的战略领域”，提出要加强前瞻性布局和关键技术攻关，积极谋划抢占未来技术和产业竞争的制高点，提升国际分工地位和话语权。这一战略目标的提出，是由数控机床及基础制造装备产业的战略特征和发展阶段特点所决定的。我们应当认真研究领会、深入贯彻落实。

1. 数控机床及基础制造装备具有战略性产业特征

1. 确立中国装备制造业的全球竞争地位

数控机床和基础制造装备是装备制造业的“工作母机”。一个国家机床工业的技术水平与产品质量，是衡量其装备制造业发展水平的重要指标。“中国制造2025”将数控机床和基础制造装备产业列为我国制造业的战略重点领域，主要原因在于：该领域对一国制造业、尤其是装备制造业在国际分工中的地位具有“锚定”作用——数控机床和基础制造装备既是制造业价值创造的基础，也是产业跃升的支点，更是基础制造能力的核心。只有具备坚实的基础制造能力，才有可能生产出高端装备产品，进而实现高附加值产品的制造。

2. 支撑国防与产业安全的战略需求

在国防安全方面，数控机床及基础制造装备对于研制先进国防装备具有超越经济价值的战略意义。现代国防装备中许多关键零部件的材料、结构与加工工艺都具有特殊性和较高的加工难度，普通加工设备和传统加工技术难以满足要求。多轴联动、高速高精的数控机床才能满足相关加工需求。即便在全球一体化的今天，发达国家仍对我国实施技术封锁与限制。 在产业安全方面，随着国内制造业升级步伐加快，以装备制造业为代表的高新技术与高附加值产业同发达国家之间的竞争日益激烈。工程机械、电气机械、交通运输设备等正逐步进入国际高端市场。然而，国产机床产品的加工精度、可靠性、效率、自动化水平、智能化程度以及环保性能等方面仍存在一定差距，导致行业整体竞争力不强。

3. 为满足用户领域转型升级的重要支撑需求

目前，机床行业下游用户的 demand 结构正呈现出高端化发展趋势。众多行业将开展大规模、深层次的结构调整与升级，对高品质、高技术含量的机床需求十分迫切。总体来看，中高档数控机床的市场需求正快速上升，用户亟需更多具备高速、高精度、复合化、柔性化、多轴联动、智能化、高刚度、大功率等特性的数控机床。 例如，汽车行业呈现规模化生产、多品种、车型快速迭代的发展趋势，同时新能源汽车发展加速，这要求加工装备持续向精密化、高效化、智能化方向演进。在航空航天领域，随着民用飞机需求的快速增长以及军用飞机的跨代发展，新一代航空器正朝着轻量化、高可靠性、长寿命、高隐身性、多构型、快速响应及低成本制造等方向迈进。新一代航空技术迫切需要更先进的加工装备支撑，航空制造装备也正朝着自动化、柔性化、数字化、智能化的方向发展。 以航空发动机制造为例，为突破“两机专项”瓶颈，发动机叶片、整机机匣、带冠盘等典型零部件逐步向大型化、复杂型面、轻量化结构和精密制造方向发展，尤其是高强度高温耐热合金等新型轻质材料的大量应用。这些整体结构件的几何构型复杂、加工难度大，对大扭矩、高精度的数控机床提出了更高要求。此外，针对大型结构件及大型设备在不同场所的维护需求，所需的便携式或可移动式多轴联动数控装备，以及采用小型机床、无固定基座、可重构模块来加工大型工件的工艺方式，对新型数控装备的结构设计、工艺规范及节能加工技术都带来了更大的挑战。

4. 是新科技革命的战略制高点

新一轮科技革命中蕴含的智能制造、能源互联网以及新一代信息技术创新等要素，为我国装备制造业的技术突破提供了强劲动力，同时也为装备制造业，尤其是高端装备制造业，开辟了广阔市场。机床行业是信息技术与工业技术的重要交汇点，自身对新技术具有高度敏感性，同时也是新兴技术扩散的主要源头。在新一轮科技革命浪潮的推动下，机床行业的融合创新趋势日益显著。全球领先企业正加速将新技术融入机床产业，网络技术和智能技术也在推动机床产品的深度融合应用。越来越多的国际知名机床零部件企业和整机企业，纷纷加快在数控机床领域的新技术集成应用。

5. 全球制造业格局调整的战略支点

在后危机时代，发达经济体纷纷重视本国实体经济的发展：或继续推动新兴技术与产业的深度融合，促进产业技术向高端化迈进；或通过重构产业链，促使更多高附加值的生产制造环节及配套就业岗位回流本土。美国先后推出“先进制造业伙伴计划”和“先进制造业国家战略”，着力发展先进制造与前沿技术；德国则制定了工业4.0发展规划，以信息物理系统为核心、以智能工厂为载体，全面推进德国工业4.0，并将其打造为新一轮工业革命的技术平台；日本发布了产业结构蓝图，明确了十大前沿技术领域，并以此为抓手强化国内制造业实力；英国、韩国、印度、台湾等地区也相继出台积极举措与政策，推动数控机床等装备产业加快融入新兴技术。 机床行业历来是各主要国家和领军企业布局的重要战略支点。未来制造业格局将不断演变与调整，尤其在全球汽车、航空航天、高端装备制造等战略性高度集中的产业领域，机床行业更是关键的战略枢纽，在塑造未来竞争力方面发挥着举足轻重的作用。我国应进一步加大对机床行业的重视力度，提前谋划重点战略方向，力争在制造业全球竞争中占据有利地位。

2. 产业升级趋势明显

1. 突破关键核心技术，形成一批标志性产品

在航空领域，我们自主研发了800MN大型模锻压机、120MN铝合金板材拉伸机等重型锻造装备，填补了国内航空领域大型关键零部件整体成形技术的空白，为军用飞机的跨代发展和大型民用飞机的研制提供了有力保障。其中，800MN大型模锻压机已实现航空领域30余种关键钛合金构件的一体化成形；而由120MN级铝合金宽板拉伸机生产的高品质铝合金厚板，已应用于飞机机翼等主承力结构件，从而彻底摆脱了我国大型民用飞机用铝合金厚板完全依赖进口的困境。

在汽车制造领域，大型高速高效数控自动冲压生产线在国际竞标中击败世界一流企业，成功获得美国本土某汽车厂的批量订单，赢得了国际同行的认可与尊重。目前，该产品在国内汽车覆盖件冲压线市场的占有率已超过70%，全球市场占有率也突破30%，有力推动了我国汽车装备的自主化水平。

在发电设备领域，3.6万吨黑色立式金属挤压机实现了国内高端耐热钢大直径厚壁无缝钢管的自主生产，该产品广泛应用于1000MW超超临界火电机组。大型开合式热处理设备已成功制造出亚洲最大的核电整体锻造转子锻件，形成了大型转子的批量化生产能力；为第三代核电核岛及常规岛设备研制的超重型数控立式车铣复合机床、数控重型桥式龙门五轴车铣复合机床、超重型数控落地铣镗床、超重型数控卧式镗床、专用数控轴向轮槽铣床等，有效解决了核电压力容器与吊篮、换热器、汽轮机缸体、发电机转子等关键部件的加工难题。

2. 产品结构的优化与调整，以及技术水平的稳步提升

首先，高端装备水平快速提升。目前，大型汽车覆盖件自动冲压生产线等十余种装备已达到国际领先水平，可全面实现进口替代；高速龙门五轴加工中心等二十余种产品基本达到国际先进水平，具备替代进口产品的能力；具有自主知识产权的精密卧式加工中心及柔性制造系统核心技术已形成；高速、复合等高端数控加工中心已完成阶段性研发，但在功能性能与可靠性方面仍与国际先进水平存在一定差距。其次，数控系统自主研发取得显著进展。我国在中高档数控系统的研发方面取得了长足进步。自2010年以来，在航空航天、能源、船舶、汽车等重点领域累计推广应用国产中高档数控系统3.5万余套，实现了进口替代；多通道、多轴联动等高性能数控系统产品打破国外技术垄断，主要技术指标已基本达到国际主流高端数控系统水平，可配套多种高速、高精度数控机床；在重点军工企业实现了高档数控系统的批量应用；标准型数控系统的研制已实现规模化生产，国内市场占有率由10%提升至25%。目前已形成多个产业化生产基地，其中广州数控设备有限公司已形成年产各类数控系统10万套的生产能力，位居世界第二。我国数控系统已初步具备与国外同类产品的竞争力，并实现了数控系统的批量出口。2010年至2014年，累计出口各类数控系统9600余套，其中包括近700套五轴联动数控系统。最后，功能部件的产品质量稳步提升，品种系列不断丰富。国产功能部件已实现与机床主机的批量配套；刀具产品基本具备为汽车行业提供现代切削刀具的能力。通过数控系统、功能部件与刀具同数控机床主机的示范应用与批量配套，将有助于形成完整的产业链，推动机床产业的结构调整。

3. 自主创新能力显著提升，可持续发展得到有力保障。

近年来，机床制造领域的基础性与共性技术研究不断加强，产品开发与技术研发同步推进。机床产品的可靠性设计与性能试验技术、多轴联动加工技术等多项关键技术的成熟度显著提升。数字化设计技术的研究成果已应用于高精度数控坐标镗床、立式加工中心等产品的设计中。多误差实时动态综合补偿、嵌入式数控系统误差补偿等软硬件系统已在多家企业和多款产品上得到示范应用，使数控机床的加工精度得到明显提高。

3. 产业的高端化发展任重道远

中国机床工业在世界机床产业体系和全球机床市场中占据重要地位，但尚不能称之为机床强国。与世界机床强国相比，我国机床工业仍存在一定差距，尤其是在高端机床领域的竞争力较为薄弱。此外，受国内外复杂经济形势的影响，我国机床工业发展已回归新常态，加快产业向中高端转型升级的需求十分迫切。

1. 国际竞争力有待提升

据咨询机构加德纳的统计，2014年在全球机床消费市场中，中国机床出口额为33亿美元，仅占全球机床总消费量的不到5%，而日本和德国的占比均超过10%。与此同时，我国亟需的中高端数控机床中有相当一部分依赖进口，例如，在汽车领域，进口设备占比超过40%。

2. 机床工业关键零部件的研制亟待加强

国内功能零部件在品种、数量和档次等方面均难以满足主机配套需求，中端配套功能零部件的市场占有率仍有待提升。配套功能零部件行业的竞争力亟待快速提高。

3. 需要加强工艺验证与示范应用

从原型开发到实际生产应用，数控机床需要经过大量试验验证，并在制造工艺、可靠性与精度保持、工程设计等方面持续改进。同时，用户还需提供工艺验证。而在工艺验证与应用示范方面，亦是我国数控机床产业发展中的短板。

4. 产业发展面临的巨大压力

全球机床生产和消费持续呈现萎缩态势。据美国Gardner公司发布的数据，2014年全球机床消费额为753亿美元，较2013年仅增长0.3%。全球机床产量已连续三年下滑，2014年全球机床产值为812亿美元，同比下降3.1%。中国数控机床行业同样承压运行，整体处于下行区间。2014年，国内金属加工机床产量同比下降2%，其中金属切削机床产量下降1.7%，金属成形机床产量下降3.3%。与此同时，国内市场对进口机床的需求不降反升。2014年，机床进口总额达177.8亿美元，同比增长10.8%；其中，金属加工机床进口额为108.3亿美元，同比增长7.6%。这表明，国内机床产业难以满足企业对高端产品的需求，正面临周期性压力与结构性压力的双重叠加。

4. 加快推动产业战略思维的升级，以实现更强实力。

1. 推动优势资源的集约化发展

在提升国产数控机床及基础制造装备自主创新能力与市场竞争力的基础上，我们将推动优势资源向航空航天、汽车两大重点领域集聚，聚焦核心装备与关键技术，着力破解性能可靠性、稳定性以及成套研发装备等关键技术瓶颈问题。

2. 推动先进产品的示范应用

加大对具有代表性、能够聚焦验证关键技术与核心装备应用的机床及基础制造装备的应用验证与应用示范基地建设的投入力度，择优支持面向市场的产品化、高柔性与智能化项目，着力解决装备的高效化与智能化问题。

3. 满足国家战略的新需求

加快满足国家战略发展需求的数控机床及基础制造装备的研制，进一步聚焦国家重大工程的核心装备，开发重大产品，突破关键技术，着力提升数控装备的技术水平，打破对进口的依赖，保障国家战略装备的安全可控。

4. 构建完整的机床配套产业链

鼓励和支持数控机床及基础制造装备主机企业、数控系统与功能部件等产业链相关单位建立长期稳定的战略合作关系，构建数控系统、功能部件与机床企业之间的长效配套协作机制，打造完整的数控机床及基础制造装备配套产业链。