这些年来,随着中国不断加大科研投入,我国的科技发展取得了巨大的成就,已变成全球上具备极其重大影响力的科技大国,在一些技术与产业上也由当初的跟跑、并跑,慢慢地发展到领跑,然而在一些产业及关键技术领域,我国也存在着明显的短板,容易被“卡脖子”,比如近年来美国就在芯片领域卡我们脖子,给我们造成一定的麻烦。
当然,除了芯片外,高档数字控制机床、操作系统、航空发动机等也是我国相对薄弱的一些领域,容易被“卡脖子”,接下来我们就挑其中的高档数字控制机床来谈谈。
所谓的机床,简单来说就是“制造机器”的机器,所以它被称为“工业之母”。根据加工方式的不同,机床可分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等,机械产品的零部件都是用机床加工出来的,所以机床的应用场景范围十分广泛,大到高铁、飞机,小到手机、手表的制造不能离开机床。
而数控机床就是一种装有程序控制管理系统的自动化机床,是现代机床控制技术的发展趋势,尤其是大型高精度的高端数字控制机床可谓是国之利器,主要使用在于航空、航天、国防军工等重点领域,是工业发展的一座高峰。
随着中国经济崛起,我国不仅建立了全产业链,还发展成为“世界工厂”。2019年,中国的制造业增加值接近3.9万亿美元,几乎相当于美国、日本和德国的总和,可谓是制造业领域的“超级大国”。不难想象,中国对机床这个“工业母机”的需求是巨大的。
事实上,早在2009年,中国就慢慢的变成了世界最大的机床产销国。根据美国相关公司(Gardner Intelligence)对世界机床行业的调查统计数据,2019年全球机床消费额达821亿美元,其中中国就消费了223亿美元,占比27.2%;而全球机床生产规模为842亿美元,中国的产值则为194.2亿美元,占比23.1%。
虽然中国已经变成全球第一大机床生产国,但这很大程度上是靠“量”来取胜的。国产机床其实是“大而不强”,主要占据中低端市场,产品附加值比较低;而在高端数字控制机床上,却十分依赖进口。根据前瞻产业研究院数据,2018年我国低档数字控制机床国产化率约82%,而高档仅为6%。基于此,中国机床行业长期处在贸易逆差状态。
目前高档机床产业的核心技术主要被美国、日本、德国垄断,它们各有所长。其中,德国重视数字控制机床和配套件的发展,各种功能部件研发生产高度专业化,在性能质量方面位居世界前列;而日本在数控系统方面重点发展,同时注重向上游材料、部件布局,一体化开发核心产品;美国则在数字控制机床的设计、制造和基础科研方面具有较强的竞争力。
2019年全球前10家机床制造商都来自这三个国家,中国的高档数字控制机床也基本上从这三个国家进口,其中2019年中国进口数控机床的金额就达到29亿美元(约合人民币187亿)。
不过,从“巴统协议”到“瓦森纳协议”,西方国家在高精尖装备和技术产品方面长期限制对华出口。随着中美竞争愈发激烈,以美国为首的西方国家又加大了对中国的技术限制。
2019年,中国首次实现了机床行业的贸易顺差,这一方面是由于国内产品部分领域实现了进口替代,这自然是我们乐见的;但另一方面是因为中美贸易摩擦加大了高档机床的进口限制。如今在部分高端五轴联动数字控制机床已完全没有办法从国外进口,可见在高档数字控制机床上已经面临被“卡脖子”的现实问题。
正所谓“工欲善其事必先利其器”,当前中国正处于制造业转型升级阶段,不难想象,未来中国对高档机床的需求会持续增加。基于此,解决高档机床“卡脖子”问题迫在眉睫。
事实上,对于发展高档数字控制机床,国家也一直十分重视。早在2006年,我国就将“高档数字控制机床和基础制造技术”列入重大专项,简称04专项。自项目实施以来,已经取得了很好的成绩。
数据显示,自2012年以来,04专项支持研发的高档型数控系统已累计销售超过2000台,而标准型数控系统已累计销售超过10万台。在04专项的带动和支持下,国产高档数控系统大规模进入航空、航天、兵器、船舶等领域并开展示范应用,解决了相关领域所需关键装备的“有无问题”。
当然,也毋庸置疑,当前中国的高档数字控制机床与美日德这些强国相比仍存在一定的差距,而我国也会继续加大投入。《中国制造2025》规划就明白准确地提出,到2025年,高档数字控制机床与基础制造装备国内市场占有率将超过80%,总体进入世界强国前列。
基于此,不难想象,接下来国产高档数字控制机床进口替代将会逐渐提升,最终完全解决“卡脖子”问题。对此,各位怎么看?
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