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智能制造“并联”提速 高端工业母机蓄势“开道超车”
Jun 1, 2021  来源:中国工业报  作者:郭俐君



  从望尘莫及到望其项背,我国工业母机和国际先进水平的差距在十年间迅速缩小。这不仅坚定了我国工业母机从“追赶者”到“领跑者”的强大信念,也再一次印证了工业母机关键核心技术攻关新型举国体制为国家利益和长远价值谋篇布局、蓄积势能的价值所在。
   
  “如果没有这么多年的努力,没有04专项汇聚全行业之力特别是产学研的力量,我们可能在很多领域是要吃亏的。但是经过原创性的技术和产品突破,我们顶住了压力,重塑了中国工业母机产业生态,站在了高质量发展的一个新阶段。”中国工程院院士周济坦言,我国装备产业要迈向全球价值链中高端,必须以智能制造为主攻方向,采取“并联式”的发展方式,打造工业母机创新高地,进而实现开道超车、跨越发展。
 
       “专项”引领“突破” 工业母机稳居世界第二梯队
  
  “04专项最大的成果,就是在高档数控系统上实现了突破,并开始了实际应用。在专项实施之前,我国这方面几乎为0。”中国工程院院士卢秉恒表示,2009年国家把“高档数控机床与基础制造装备”列为16个科技重大专项之一,旨在助力工业母机形成自主能力,建立起功能部件的研发和配套能力,形成产学研结合、以产业为主体的技术创新体系,同时形成高素质的研发队伍。从目前情况看,04专项为重塑机床装备产业生态蹚出了一条新路子,我国高端机床装备从近乎为零发展到三分天下有其一。
  
  毫无疑问,作为制器之器的工业母机是工业化的根本,是各国的战略必争,世界强国无一不是工业母机强国。但工业母机市场总量有限、产品与技术细分、用户需求导向的差异化竞争特征显著;加之研发投入大、回报周期长,技术与工艺呈现长积累、多迭代的渐进式创新特征,存在产业发展缓慢的问题。
   
  对于这样一个完全市场化、技术供给不足且高端产品市场机制局部失灵的战略性产业,作为主管部门的工信部以04专项为抓手,在产业政策、技术创新、强链补链、企业培育等方面做了大量卓有成效的工作,助推创新体系建设、加速科技成果转化。  
   
  工信部装备工业一司司长罗俊杰介绍,经过十年的努力,我国工业母机取得了一批重大的创新性成果,研制了三大类高档数控机床,开发了五大类大型重型基础制造装备,突破了高速切削、多轴联动加工等12项关键核心技术,龙门五轴机床、8万吨模锻压力机等装备填补国内空白,形成了航空零部件的批量制造能力,解决了一批“卡脖子”装备问题。
   
  “数控重型立式车床、大型自动冲压线、五轴镜像铣等45种主机产品已经达到国际领先或先进水平,形成了自主创新的突破。”罗俊杰总结称,过去十年,我国工业母机产业已形成完整的产业链和产业体系。在产业体系上,形成了从主机、功能部件到数控系统的全产业链,已能够生产门类齐全、规格多样的产品。在总体技术水平上,我国缩小了与欧、日、美等发达国家的差距,已赶上了韩国、台湾地区,整体处于世界第二梯队。
   
  工信部产业发展促进中心处长苏铮提到,04专项十年间按照“需求牵引、产业协同、技术供给”的总体思路推动实施,目前已经进入了总体验收的准备工作阶段,初步计划按“五十一百”的思路来归纳成果,即总结出在专项中表现最突出的十大用户、十大主机企业、十大零部件企业、十大研究机构,取得重大突破的十项关键技术和一百项代表性产品,全方位梳理和展示工业母机领域过去十年的重大成果,总结出像“成飞经验”“拓璞模式”“科德路线”等一系列原创性的经验做法,在重大科技项目“新型举国体制”实施方面留下浓墨重彩。
   
  同时,囿于原创性产品设计、关键技术研究能力的不足,行业间的技术交流缺乏、标准规范缺位,工业母机领域产业、产品、技术的梳理总结,与国际的对比分析过去十年一直是行业的短板,04专项的实施,已经为工业母机产业发展营造了新的创新生态,也为产业未来实现高质量发展奠定了坚实基础。“我们对自己的定位是:科技项目管理的店小二、关键技术产品的搬运工、技术成果交易的撮合者。”想要打赢面向2025、乃至2035的工业母机“关键战役”,需要总结好经验,在“后勤”和“情报”这两大“影响战争成败的关键因素”方面做好积累、谋变应变,为未来做好积极准备。 
 
       “鼎新”带动“革故” 智能化升级成最优解
   
  “机床是现代化建设的‘工业母机’,代表国家制造业的核心竞争力。要建设世界领先的机床产业,智能制造是主要技术路线。”在周济看来,智能制造是制造业高质量发展和科技创新最重要的一个交汇点。只有锚定智能制造发展方向,推动产业技术变革和优化升级,才能促使制造业产业模式和企业形态实现根本性转变。
   
  从实际情况来看,我国高端工业母机研发仍存在基础技术薄弱的问题,核心功能部件受制于人的局面尚未得到根本性改变;研究团队数量偏少、规模偏小,成果转化和推广应用的效果有待加强;国内用户对高端工业母机还存在不愿用、不敢用的问题。此外,以“瓦森纳协定”为代表的技术、产品壁垒正在严重制约我国产业转型升级和高端行业发展。在国外高端工业母机积极向智能化、复合化发展的当下,我国高端工业母机在智能制造领域必须有所作为,也大有可为。
   
  基于多年对于智能制造的洞悉和思考,周济对于中国智能制造的发展途径和突围模式有着自己独特的见解。他认为,在西方发达国家,智能制造经历的是一个“串联式”的发展过程,数字化、网络化、智能化是依次顺序发展的。西方国家已基本实现了第三次工业革命,正开始在第四次工业革命的轨道上快速前行。
   
  “我们要后来居上,必须推进先进制造技术与新一代信息技术的深度融合,选择‘并联式’的发展过程,将第二次、第三次和第四次工业革命同步推进。”周济笃定,中国和发达国家掌握新一轮工业革命核心技术的机会是均等的,今后15年必然是智能制造发展的关键时期,我国必将集中优势力量打一场战略决战,实现战略性的重点突破和跨越。
   
  就这一点而言,天津成为了区域发力突破的一个典范。按照“制造业立市”的目标,天津积极采取打通包括工业母机在内的多个重点领域科技创新与产业经济发展通道,加快形成“龙头强、产业齐、技术强、场景全”的发展格局,致力于将京津冀打造成我国工业母机发展的“第三极”。
   
  “统筹推动母机产业发展,引进培育重点领域优质企业,着力强链、补链、稳链;建立揭榜挂帅机制,加快突破‘卡脖子’技术;加强人才队伍建设,鼓励产学研合作,促进关键技术研发和成果转化;支持企业配套应用国产高档数控机床,实现智能化转型升级。”透过天津市人民政府副市长王卫东的表述,天津对工业母机产业的长远谋划诚意十足。
   
  据悉,天津市工信局与工信部产业发展促进中心、中国和平利用军工技术协会于5月20日签署了《关于推动天津市工业母机高质量发展合作备忘录》,后续将在“高标准谋划产业发展规划,明确天津市工业母机发展方向和实施路径”“联合推进工业母机创新发展,促进重点企业研发制造能力的提升”等方面进行通力合作。
 
       “创新”驱动“跃升” 新型举国体制将持续发力
   
  与传统举国体制以政府计划手段为主不同,新型举国体制强调科学统筹、集中力量、优化机制、协同攻关,注重以现代化重大创新工程聚焦国家战略制高点。
   
  显然,04专项就是对于新型举国体制的一次有益探索。藉由组织结构、竞争机制、激励方式等多层面多领域的自主创新、协同创新、开放创新,04专项在突破核心技术、推出重大战略产品、攻克关键共性技术、完善重大工程方面颇有建树。
   
  与国内装备制造企业持续碰撞火花,逐渐成为高端装备“需求牵引者、研发合伙人、装备锻造者、集群操作者”的中国航天科工三院,就是其中的积极实践者。
   
  “我们敢于、勇于、善于构建以国产高端工业母机为主力生产设备的制造体系,积极融入高端工业母机的研发链条并取得了多项突破。我们的经验被国务院副总理刘鹤概括为‘用户牵头、企业主体、责任明确、激励强化、结果导向’的新型举国体制。”中国航天科工三院院长王长青自豪地说,“第一个吃螃蟹,也会是最早的收获者。”
   
  “没有04专项,就没有科德。”回望过往,科德数控股份有限公司总经理陈虎认为,科德一路坚守的正是在新型举国体制、国家战略刚需牵引下的高端机床全产业链创新之路。
   
  “我们用国产全自主五轴数控机床装备中国工业、用自主研发的国产数控系统造五轴数控机床、是国产化率最高的数控机床研制企业……”在陈虎给科德圈定的关键词中,“自主”和“国产”被反复提及。而在科德的未来规划中,“以04专项为牵引、与志同道合者共同打造国产高档数控机床的优质产业链和生态圈”更是重中之重。
   
  华中数控股份有限公司的探索,则将数控机床智能化的步伐推进了一大步。此前,国际上对智能机床的研究长期处于探索起步阶段,缺乏实质性的研究进展和显著的应用成效。在04专项的推动下,华中数控今年4月发布了新一代智能数控系统,其具备自主学习、自主优化补偿能力,实现了机床动态精度的“由丝入微”,引领了数控机床智能化变革。
  
  正如周济之前所言,未来十几年,中国工业母机产业的发展要立下更加振奋人心的目标,要通过掌握新工业革命的核心技术,成为新竞赛规则的重要制定者、新竞赛场地的重要主导者。在这个加速爬坡的过程中,新型举国体制必将持续发挥强大动力。
  
  “未来高端工业母机产业的创新发展,依旧要市场主导、政府支持,需求牵引、创新驱动,注重基础、融合发展,自主可控、开放合作。”罗俊杰认为,固根基、补短板、强弱项,推进产业基础高级化、产业链现代化,仍将是未来解题的方向。
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