智慧创造：国产工业母机的高端化转型之路

  作为制造机器的机器，机床被誉为“工业母机”，是现代工业生产里不可或缺的关键工具，为装备制造业提供智能化的生产设备与精密零部件。从细微如螺丝钉的小型部件到庞大如汽车、船舶乃至飞机的整体构造，几乎所有的工业制品不能离开机床的精密切削和成型工艺，因此，机床不仅是传统制造业的核心，更是先进制造业发展的重要支撑。我国机床产业尽管市场规模庞大，但其高端领域的国产化水平仍然有待提升。“工欲善其事，必先利其器。”怎么样打造工业母机新质生产力，推动这一关键行业的转型升级？在2024装备制造业发展大会融合发展主题论坛（以下简称“论坛”）上，中国工程院院士谭建荣、中国机械科学研究总院集团有限公司王德成董事长等参加会议的专家，围绕这一议题展开了深入探讨，提出国产工业母机的高水平发展可行之道。

  数控机床作为装备制造业发展的基石，对于实现先进制造技术至关重要。一个国家的制造业现代化水平，在很大程度上能够最终靠其数字控制机床的技术水平和拥有量来衡量。然而，与发达国家相比，国产数控机床在高速性能、精密程度及可靠性等方面尚存在非常明显差距。具体表现在低端机床产品能够基本满足国内需求，中端市场受到国际竞争的严重挤压，而高端产品则依赖进口，受制于人。此外，数字控制机床产品的技术附加值较低，反映出我国多数数字控制机床制造企业在设计能力方面相对薄弱。

  中国工程院院士谭建荣在此次论坛上指出，为了推动产业向高端迈进，机床企业应从单纯销售机床产品、硬件集成和服务转向销售制造知识，延伸产业链并提升价值链。他进一步指出，我国数字控制机床企业在设计类发明专利授权数量上远低于国际知名同行，大部分产品设计仍停留在模仿阶段，导致国产机床虽然外形相似，但在性能和品质上与国际大品牌存在很明显差异。

  他强调，我国数字控制机床企业要发展正向设计理论方法和技术体系，以科学计算为依托，确保设计要点明确、设计体系完整且内容丰富，包括各种分析和设计文档，从而生成定量描述和推理性结论。减少或避开使用经验法和类比法，规范设计分析流程，克服“知其然而不知其所以然”的问题，以提高机床的品质和性能，缩小与国际知名品牌的差距。

  谭院士进一步解释说，正向设计不仅要求对机床的功能和结构有深刻理解，还要掌握背后的原理和机制，确保设计出的产品不仅外形相似，内在性能也能达到甚至超越国际标准。通过这种方法，可以有效解决当前国产数字控制机床“形似而神不似”的问题，促进我国数控机床行业的整体升级和发展，进而增强我国制造业的国际竞争力，实现国产工业母机的自主创新和高质量发展。

  工业母机作为现代化产业体系的核心枢纽和制高点，是供应链布局与安全的决定性因素，深刻影响着一个国家或地区在全球供应链中的分工与地位。中国是全球工业母机产业顶级规模的国家，2023年该产业规模达到了3688.4亿元人民币，同比增长4.9%。尽管过去中国在工业母机领域与世界领先水平存在一定差距，特别是在高档数字控制机床和基础装备方面对外依存度较高，但近年来这一状况已显著改善。据统计，中国机床消费中的进口依赖度已从2018年的33%下降至2022年的24%，表明国内机床行业正在慢慢地实现国产化。

  中国机械科学研究总院集团有限公司（以下简称“中国机械总院”）作为国家级的大型科研机构和公益类中央企业，致力于挖掘工业母机应用场景的巨大潜力，针对航空航天、国防军工、轨道交通、新能源汽车等关键领域的需求，重点开展了真空制造、激光制造、极限制造等先进制造技术和装备的研发工作。中国机械总院王德成董事长在论坛上介绍道：“中国机械总院全力开展原创性和引领性的科技攻关，打造工业母机领域原创技术策源地，构建了从研发技术、装备研制、中试验证到推广应用的完整创新链闭环。”

  目前，中国机械总院已经成功开发了超过30台高端工业母机，攻克了真空成形、极限成形、超精密加工等多项关键技术，解决了系列“卡脖子”问题，为提升工业母机产业的质量和发展以及新型工业化建设做出了重要贡献。

  为了实现国产工业母机的高端化发展，企业、政府和高校需协同合作，能采用以下措施。

  企业加强技术创新：企业应当加大研发投入，特别是在自主可控的核心技术领域，如五轴数字控制机床等高端工业母机。通过推进数字化、智能化和绿色化的发展路径，提升产品的技术上的含金量和附加值。

  政府政策支持：政府应出台有关政策，集中资源扶持那些在人才链、技术链和产业链上实现“三链融合”的工业母机企业。推动这一些企业向高端化、精密化和定制化方向转变发展方式与经济转型，提供财政补贴、税收优惠和技术上的支持，帮助它们突破技术瓶颈，提升产品质量和性能。

  高校人才教育培训：高校应加强对多学科交叉的基层工程技术人员的培养，特别是针对工业母机行业的特定需求，设置相关专业课程，强化实践教学。同时，积极促进校企合作，建立实习基地和联合实验室，确保学生在校期间能轻松的获得实际工作经验，为行业输送大量高素质的专业人才。

  国际合作与经验吸收：积极开展国际合作，特别是与国际先进企业建立战略伙伴关系，引进先进的技术与管理经验，通过消化吸收再创新，提升中国机床企业的技术水平和国际市场地位。热情参加国际标准制定，增加在全球制造业中的话语权，推动中国标准国际化。

  随着全球对绿色化、低碳要求的日益严格，企业还应加强绿色发展，强化环保意识，推动工业母机制作的完整过程绿色化。

  通过上述措施的综合实施，中国工业母机产业有望逐步缩小与国际领先水平之间的差距，实现从低端制造到高端制造的转变，最终达到自主创新和高水平发展的目标。