廣東省高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)狀及對策建議

文/王歡 王龍 林興浩

0 引言

當前，發(fā)展智能制造是廣東省制造強省建設的主攻方向。機床是發(fā)展智能制造的基礎，通常以高檔數(shù)控機床為代表。高端數(shù)控機床又被譽為“工業(yè)母機”，是事關產(chǎn)業(yè)基礎高級化和制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關鍵環(huán)節(jié)，具有基礎性、通用性和戰(zhàn)略性等特點，在航空航天、船舶、高精密儀器、車輛、醫(yī)療器械等高端裝備領域得到廣泛應用，處于制造業(yè)價值鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，同時也是衡量一個國家裝備制造業(yè)發(fā)展水平的重要標志。為推動高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，支撐制造業(yè)和經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展，本文對廣東省高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)狀及相關對策進行梳理總結(jié)。

1 廣東省高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

高檔數(shù)控機床技術朝著高速、高精度、高可靠、功能復合、極端制造、綠色制造、網(wǎng)絡化和智能化的方向發(fā)展。發(fā)展智能數(shù)控機床，提高數(shù)控機床裝備產(chǎn)業(yè)的智能化水平，成為機床產(chǎn)業(yè)強省的一致選擇。

對此，首先應開展前期戰(zhàn)略研究，明確廣東省高端數(shù)控機床技術創(chuàng)新重點。組建專題研究小組，通過文獻調(diào)研和實地調(diào)研對數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)鏈進行系統(tǒng)梳理，深入研究各個環(huán)節(jié)所涉及核心技術的國際發(fā)展態(tài)勢，迅速摸清制約廣東省高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的技術瓶頸，梳理出廣東省高端數(shù)控機床重點企業(yè)清單（見附表1）。

其次應積極開展技術攻關，著力突破核心技術和關鍵零部件制約。聚焦廣東省實現(xiàn)高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關鍵共性技術，部署一批重大科技專項開展技術攻關，增強核心技術和關鍵零部件自主創(chuàng)新能力，防范和化解國外斷供風險。一是積極對接國家重點研發(fā)計劃重點專項，部署“高強輕質(zhì)合金鈑金成形關鍵裝備研制與應用”項目，著重突破鋁合金型材數(shù)控滾彎工藝技術、鈦合金三維熱拉彎變形區(qū)等應變控制及回彈補償控制等技術，解決我國航空產(chǎn)品用鋁合金型材數(shù)控滾彎設備、鈦合金熱拉彎技術及工藝瓶頸，力爭打破國際壟斷局面。二是在廣東省重點領域研發(fā)計劃“智能機器人和裝備制造”重大專項部署了“智能裝備制造核心零部件”“數(shù)控加工關鍵裝備研發(fā)及應用”2個專題，著力攻克高性能核心零部件、高精度數(shù)控機床、智能型五軸精密小龍門數(shù)控加工中心等核心技術，提升國產(chǎn)工業(yè)母機的競爭力，推進國產(chǎn)智能裝備的產(chǎn)業(yè)化及創(chuàng)新應用。

此外，集聚省內(nèi)外創(chuàng)新資源，打造高端數(shù)控機床技術創(chuàng)新策源地。通過重大科技專項實施，吸引了包括廣州數(shù)控、中國重型機械研究院股份公司、深圳市裕展精密科技有限公司、深圳市大族電機科技有限公司、齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司、廣東普拉迪科技股份有限公司等省內(nèi)外龍頭骨干企業(yè)，華中科技大學、清華大學深圳研究生院、華南理工大學等一大批國內(nèi)高校，以及國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術研究中心、廣州數(shù)控工程技術研究中心、佛山市南海區(qū)廣工大數(shù)控裝備協(xié)同創(chuàng)新研究院、東莞華中科技大學制造工程研究院、中國科學院深圳先進技術研究院等頂尖科研院所參與廣東省高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)關鍵核心技術攻關，并積極推進相關重點實驗室、工程中心、企業(yè)技術中心和新型研發(fā)機構建設，夯實廣東省高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新基礎。

最后，應提升產(chǎn)業(yè)集聚能力，增強高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新能力。圍繞產(chǎn)業(yè)鏈提升價值鏈、部署創(chuàng)新鏈、完善資金鏈，提高了產(chǎn)業(yè)集聚水平，形成良好產(chǎn)業(yè)生態(tài)。以龍頭高企為牽引，帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游集聚。以高新園區(qū)、專業(yè)鎮(zhèn)等為載體，培育和發(fā)展高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)，重點在廣州、深圳、佛山、東莞等珠三角地區(qū)進行產(chǎn)業(yè)布局，形成各具特色、優(yōu)勢互補、錯位發(fā)展的創(chuàng)新格局。廣州、深圳成為重要的創(chuàng)新中心，在高端數(shù)控機床產(chǎn)品和控制系統(tǒng)方面具有優(yōu)勢；佛山形成了金屬成型數(shù)控機床的產(chǎn)業(yè)集聚，順德陳村集聚了30多家壓力機械制造企業(yè)，成為全國有名的壓力機械專業(yè)鎮(zhèn)，并牽頭組建了科機立異中央（技術開發(fā)中心），聯(lián)合進行共性技術研發(fā)、信息服務、培訓和檢測等綜合服務；東莞、中山等珠三角城市同時集聚了數(shù)控機床相關的模具制造、金屬熱處理、機床電器、材料等上下游配套供應商；珠江西岸形成先進裝備制造產(chǎn)業(yè)帶，并正在成為國內(nèi)領先且具有國際競爭力的先進裝備制造產(chǎn)業(yè)基地。

2 面臨挑戰(zhàn)與機遇

在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展形勢下，以工藝和技術先進性為特征的全球高端數(shù)控機床格局深刻調(diào)整，德美日歐等發(fā)達國家和地區(qū)優(yōu)勢企業(yè)占據(jù)絕對壟斷地位。美國對華高技術制裁的進一步升級，使得廣東省機床在材料、工藝、系統(tǒng)等領域的自主可控需求被迫升級至前所未有的高度。在產(chǎn)業(yè)鏈重要環(huán)節(jié)，如高速精密軸承、高檔齒輪等核心零部件，包含智能芯片、光柵尺、光刻機等高端裝備，數(shù)字化協(xié)同設計及3D/4D全制造流程仿真、高精度原位測量、高性能伺服驅(qū)動等核心技術，以及車銑復合數(shù)控加工中心、設計加工測量一體化制造平臺等，急需加大研發(fā)投入，實現(xiàn)原創(chuàng)性突破。

與此同時，廣東省高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來新機遇。一是汽車制造、航空航天、海洋裝備、電力電子設備、工程機械、精密制造、新能源和綠色環(huán)保裝備等多應用、跨行業(yè)的飛速發(fā)展，倒逼高端數(shù)控機床等科技創(chuàng)新持續(xù)快速演進，在加工基礎材料、關鍵零部件、工藝水平等方面迭代試錯機會得以大幅增多。二是廣東省高端數(shù)控系統(tǒng)與國外和國內(nèi)先進地區(qū)相比，在性能和穩(wěn)定性方面雖存在一定差距，但在多軸聯(lián)動控制、功能復合化、網(wǎng)絡化、智能化和開放性等前沿領域也取得了一定成績，且在需求量最大的中低端數(shù)控機床市場，自主生產(chǎn)能力具備一定的匹配度，為追逐前沿及滿足省內(nèi)大部分應用需求提供了很好的基礎條件。

3 存在問題

目前，廣東省在高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展上仍面臨以下五個方面問題。

一是產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平與廣東第一經(jīng)濟大省地位不匹配。廣東省高檔數(shù)控機床行業(yè)仍處于初步發(fā)展階段，缺乏實力較強的國際龍頭企業(yè)。受制于機床結(jié)構設計與高端高性能數(shù)控系統(tǒng)技術的缺失，高精高密數(shù)控機床仍依賴進口，航空航天、汽車、醫(yī)療等領域的核心加工裝備基本被德、日、美等國家尖端產(chǎn)品壟斷。

二是研發(fā)和創(chuàng)新體系尚未建立。在國家級創(chuàng)新平臺方面，廣東省僅有國家金屬材料近凈成形工程技術研究中心，與北京、遼寧等差距較大。在高?？蒲性核矫妫瑑H有華南理工大學、廣東省機械研究所等少數(shù)機構。在技術攻關方面，廣東省主要依賴企業(yè)，缺乏國家級、省級高水平研發(fā)機構的創(chuàng)新引領，圍繞數(shù)控機床的創(chuàng)新體系尚未建立。

三是產(chǎn)業(yè)鏈銜接性不強。廣東省高檔數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚不健全，市場規(guī)模相對較小，產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)尚待完善，企業(yè)缺乏合作，與省內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)、關鍵零部件等基礎較好的行業(yè)未能形成很好互補。龍頭企業(yè)未能帶動周邊產(chǎn)業(yè)同步發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)與核心零部件仍采用進口品牌，一定程度上抑制了相關配套產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。

四是產(chǎn)品覆蓋率低。廣東省在航空航天、汽車、海洋裝備等重點領域需求的機床品類中，能夠配套生產(chǎn)的機床覆蓋率還不高。針對小型精密件的高精密復合加工中心、多主軸多工位加工中心等領域，缺乏高端產(chǎn)品，難以滿足上述領域發(fā)展需要。與國際知名高檔數(shù)控機床制造商相比，在如大腦數(shù)控系統(tǒng)、關鍵零部件B軸和C軸等前沿性技術領域布局不足。

五是核心技術仍需加強。近年來，廣東省在高端數(shù)控機床核心技術，如數(shù)控系統(tǒng)這一“卡脖子”領域取得了一定突破，但在關鍵核心零部件領域，如自產(chǎn)控制系統(tǒng)，在穩(wěn)定性、運動控制功能、誤差補償算法等方面距世界先進水平還有一段距離。

4 對策與建議

依托廣東省電子信息、高端裝備、汽車制造和新能源等行業(yè)發(fā)展需求及巨大市場優(yōu)勢，廣東省高檔數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展將不斷提速，對相關核心技術及引領性技術的需求將更加迫切。為更好推動高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，廣東省科學技術廳主動作為、提前謀劃，深入貫徹落實省領導關于制造強省建設的指示批示精神及工作部署，將采取更大力度、更加有針對性的舉措，在加強高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新與推廣應工作中取得新的更大實效。

一是明確產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新發(fā)展路徑。加強廣東省高端裝備制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的系統(tǒng)謀劃，以提高產(chǎn)業(yè)發(fā)展競爭力為目標，以優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構、增強產(chǎn)業(yè)發(fā)展內(nèi)生動力為中心，以提升關鍵部件研發(fā)生產(chǎn)、整機成套產(chǎn)品制造和系統(tǒng)集成應用三大能力為主要途徑，以市場需求帶動系統(tǒng)集成，以集成應用帶動關鍵零部件研制，以關鍵零部件促進產(chǎn)業(yè)集聚，著力完善創(chuàng)新體系，突破核心技術，加大示范推廣，加快形成關鍵核心部件及系統(tǒng)自主可控、產(chǎn)業(yè)鏈條完整齊全的高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)體系，更好支撐加快構建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，構建以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國際國內(nèi)雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局。

二是持續(xù)實施重大科技項目攻關。在“廣東省智能機器人與裝備制造”重大科技專項中有針對性地部署相關科技攻關項目，解決高端裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的突出瓶頸問題，突破一批能培育產(chǎn)業(yè)發(fā)展新優(yōu)勢的長板技術。加強與國家重點研發(fā)計劃“國家高端數(shù)控機床與基礎制造裝備”等重大重點專項的協(xié)調(diào)與對接，通過專項實施吸引更多國家的行業(yè)領軍企業(yè)、高水平高校院所等來廣東省開展高端數(shù)控機床關鍵技術攻關和落地轉(zhuǎn)化，并爭取新建相關重點實驗室、工程中心、企業(yè)技術中心和新型研發(fā)機構，進一步解決高端數(shù)控機床創(chuàng)新發(fā)展中的共性技術難題。

三是持續(xù)提升產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新能力。強化廣東省高端數(shù)控機床企業(yè)作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新主體地位，大力培育高端數(shù)控機床領域國家高新技術企業(yè)。引導和支持行業(yè)優(yōu)勢企業(yè)建立技術研發(fā)中心，提升企業(yè)內(nèi)部自主創(chuàng)新能力。依托工業(yè)園區(qū)、產(chǎn)業(yè)基地，建立健全相關公共創(chuàng)新服務平臺，為廣東省高端數(shù)控機床創(chuàng)新發(fā)展提供技術服務，提升產(chǎn)業(yè)技術研發(fā)能力。健全高端數(shù)控機床科技人才培養(yǎng)機制，依托高端研發(fā)平臺建設、重大科技項目實施、各級科技人才計劃等，引進及培養(yǎng)一批包括高層次領軍人才、復合型人才、專業(yè)技術人才、高技能人才在內(nèi)的，結(jié)構合理、規(guī)模較大的多層次人才隊伍。

四是打造高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)集群。發(fā)動省發(fā)改委、省工信廳等省直部門，實施一批重大工程，營造良好生態(tài)環(huán)境，強化高端數(shù)控系統(tǒng)、激光旋切頭、三維五軸激光無限旋轉(zhuǎn)頭、高速高精度電主軸、絲杠、直線導軌、刀具、密封等關鍵環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)化布局，加快推動自主研發(fā)的高端數(shù)控機床裝備在汽車、電子信息、航空、家電、新能源等領域的試點示范應用和推廣應用，加快形成產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展。依托省內(nèi)各地市產(chǎn)業(yè)基礎和市場規(guī)模優(yōu)勢，重點支持廣州、佛山打造高端數(shù)控精密加工裝備產(chǎn)業(yè)基地，支持深圳、佛山、東莞、中山打造國際領先的激光裝備產(chǎn)業(yè)基地。

附表1 廣東省重點數(shù)控機床生產(chǎn)企業(yè)名錄

附表1（續(xù)）