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--热烈祝贺我会联办的科普活动被中国科协评为--优秀科普活动
12月21日,中国科学技术协会办公厅印发《关于对2020年全国科普日有关组织单位和活动予以表扬的通知》(科协办函普字【2020】158号), 、南京工程学会和江苏省学会服务中心联办的“2020年全国科普日暨第一届‘天印筑梦·科普智行’”活动,被评为优秀科普活动。
(一)跨国公司强势竞争,本国企业升级艰难
西方机床跨国公司把中国市场作为战略必争之地。近20年来,德日韩等有100多家厂商在我国投资设厂(SKD)和建立销售点。欧洲、日本企业主要在中高端市场,韩国等的通用机床直接与国内主流机型竞争。外资企业在中国市场深耕多年,享受各种优惠政策,建立了广泛的人脉关系,高薪吸引人才。国内大企业和军工企业的中高档机床订单,基本被外企垄断。一批有实力的跨国公司,趁国内企业困难之际,图谋控股我国的大型骨干企业。如大连机床破产后,本地企业只有大连光洋在坚持。马扎克、INDEX、GROB、THK等外商独资企业扎堆在大连高新区建厂,高薪招聘原大连机床的精干人才。人才流失后,企业要恢复就很困难;上海、南京、无锡原来有很好的机床制造基础,现在这些工厂或倒闭,或勉强维持。近些年舒勒等德国企业前往江苏太仓建厂,兼并当地金方圆、扬锻等企业,对济南二机床造成巨大威胁。
国内机床企业普遍反映的问题是:企业税负重、利润薄(利润优厚的高技术产品市场在外企手中)、研发资金紧张、员工待遇低、人才稳定难。研发高档产品,需涉及基础理论研究和攻克重要技术瓶颈,更觉资金不足。尽管如此,为了行业和自身长远发展考虑,不少企业克服自身困难,坚持技术研发,但自主研制的新产品饱受优势竞争对手的打压。因而,自主研制只是起到清除进口障碍的“敲门砖”作用,承担国家任务的企业也难以得到量产机会。
自主研制的一大困难,是国内用户已形成对外国高档产品的依赖,不愿意购置本国机床产品。其理由是工件成本昂贵,企业要保证正常运行和效益,担不起责任。但是,如果本国企业的新技术、新产品得不到使用、验证、改进、定型的机会,就无法量产,更谈不上成本竞争力,产业升级就无从谈起。
(二)行业结构失衡
国内机床市场呈现出来的“高端失守、中端争夺、低端内战”局面,是行业内结构失衡的外在表现。分散在各省市的企业,受市场力量的支配,追逐眼前盈利热点。有的同质化严重,有的长期空白。如2006年前后一窝蜂上重型机床,大量私人资本投资低端机床,2013年争上用于3C产品加工的钻攻机等,造成严重浪费。而另一方面,重要急需但难度大的产品领域(如功能部件和零部件),则无人问津。
我国机床行业“重主机轻配套,重数量轻质量,重‘面子’轻基础”,以及专业化分工不足、企业“大而全”等问题,由来已久。早在30年前,机床领导部门就大声疾呼发展“专精特、小巨人”型企业,但直到今天仍改观不大。高度的专业分工应该是工业市场充分发展的产物,这需要进一步改善产业生态环境,给予相应的政策支持。
机床工业作为“工具”部门,所需规模有限,通常是多品种、小批量生产,绝不能“GDP论英雄”。德国、日本的机床工业增加值也不超过GDP的0.3%。我们很多地方的机床企业不被政府“待见”,或被敦促扩大规模,导致今日的困境。
问题的症结,还是要摆正市场机制和政府职能的关系。多数企业跳不出自身实力、眼光和周围环境的限制,而地方政府受工作目标所限,无暇顾及某个行业的长远利益。
40年来,我国工业行业管理部门经历了多次改革。目前,机床行业的问题是行业管理职能虚化,面对行业高度市场化、分散化的现状,有关工业管理部门缺乏统筹和指导,甚至政出多门,难以形成合力。
作为追赶中的工业大国,为推进关键行业的升级、填补重要技术空白,对这些具有战略意义的重点领域,显然需要考虑加强行业管理职能的问题。
(三)中外技术差距大
目前,我国机床行业在技术层面与发达国家仍存在较大差距,以下从几个层面来分析。
其一,高端数控系统受制于人。高级型(及部分中档)数控系统,仍为法那科、西门子产品所垄断。进口价格吞噬了整机30%~40%利润。外商对高端产品不仅垄断,而且限制对华出口。西门子的数控系统分为出口型和标准型,出口型中对大量功能群加以限制,非欧盟用户采购这些功能,需要获得德国或欧盟的正式许可。国内少数企业(华中数控、大连光洋等)初步掌握了高端数控系统,目前市场占有率不足10%。其产品的性能(高速、高精度、多通道、复合型)、稳定性和寿命等,尚难以和日德产品抗衡,主要问题是暂未获得用户认可。
其二,各类高技术含量的功能部件和关键零部件基础薄弱。我国伺服驱动单元、主轴单元、测量反馈元件、刀库机械手、数控刀架、滚珠丝杠和导轨、轴承、液气润滑装置等,专业化程度和西方差距大,品种少、质量不稳定、寿命短、成本高、供货期长。高档功能部件基本靠进口(电主轴、刀具80%),吞噬了国内机床厂家的大部分利润。数控机床向高速、精密、复合加工发展,对刀具提出相应的精度、速度、寿命、可靠性等要求。我国刀具的性能质量差距明显。针对用户个性要求的专用刀具品种很少。精密加工所需刀具(含材料),国内厂家仅能提供10%,每年大量进口,价格昂贵,用户不堪重负。
其三,高速精密加工所用测量仪器,基本为意德英企业垄断。各类自动化量仪已经计算机化、数字化,其测量传感器有的已达纳米级,可对被测对象进行分析、找出加工过程的薄弱环节。没有测量就无法判断精密加工件是否合格,无法进行实时在线测量和数据处理,更找不出加工过程中存在的问题,改进生产工艺也就无从着手。
其四,国产数控机床的精度一致性和可靠性不高是突出软肋。精度一致性和可靠性是汽车等大批量生产需要关注的指标。技术专家指出,决定可靠性的因素既有技术方面的,也有管理方面的(国内企业普遍在工艺操作上缺乏严格要求),需要企业脚踏实地,苦练内功,掌握核心技术。日本法那科的数控系统及伺服装置,对故障率有严格的统计及原因分析。这“要靠笨功夫,把一项项不可靠的因素排除掉。其结果要纳入到设计、工艺、制造过程中,变为规范严格执行,再根据用户反馈进行改进。多次内外反馈积累,形成企业独有的数据库,为问题导向创新提供基础”。
此外,专家反映,我国自行研制的高端机床整机产品,加工功能已和国外同类产品相差不大,但各项性能指标(加工速度、精度、稳定性、可靠性、复合多功能、柔性化、智能化、使用寿命等),还有相当大的差距。
(四)行业技术研发体系弱化,企业创新能力不足
1. 旧科研体系消失,新的行业创新体系尚未形成
90年代末,各工业部属院所改制为企业,其目的是为提高科研单位效率、解决科研生产两张皮问题。改革确实收到了很大成效,但也在一定程度上导致已有的行业研发体系被打乱,院所转企后单纯以赢利为目标,行业基础性、共性技术研究功能弱化或消失,科技人才流失,研究能力退化。
国内有关机床制造的科研力量处于“碎片化”状态。各方力量同样缺乏统筹,政出多门,或重复投资、或长期空白。科研投入、技术储备和试验条件均不足。高校的相关科研布局缺乏系统性,与企业研发合作机制不顺畅。产业前沿技术研究水平与西方之间的差距不仅没有缩小,反而呈扩大趋势。
企业技术创新能力差。不少企业挂着政府颁发的“科技中心、基地、实验室”等牌子,但真正具有研发能力的企业并不多。不少曾经的重点骨干企业,其技术研发能力甚至有所下降。大量中小机床企业研发能力影响。
由于缺乏原创性技术的积累,国内机床企业的技术进步和新产品研发,多停留在对国外先进产品的模仿和消化吸收上,往往是知其然不知所以然;新产品的研发设计主要依靠经验和模仿,缺乏理论支撑和试验依据,形似神不似。多数企业缺乏先进的检测实验手段,致使做得出样机,但无法通过工艺性验证进行完善,甚至不知从何下手,没有掌握核心技术。
多年来,我国机床工业走的是依靠合资引进合作、跟踪模仿的技术进步路线,形成路径依赖,以至于自主研发能力严重削弱,甚至自主创新的精神也受到影响。
2. 行业科技体制弊端仍普遍存在
《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》中,设置了“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(04专项)。该专项从2009年开始实施,共安排约600项课题,中央财政资金投入近百亿元。主攻方向是航空航天、汽车、船舶、电力等领域急需的高档数控机床。研发成果包括各类新产品、新技术约3000项,新型机床产品各项指标都有很大提高。高档数控系统的国内市场占有率由不足1%提高到了5%左右。
业内普遍的意见,认为04专项的组织还需要改进,主要是:资金安排分散,顶层设计有待改善;专项以关键技术和产品为重点,基础和共性技术研究安排少;初步成果所需后续验证的资金与时间不够(实验室的成功和实际生产所需性能指标有很大差别);考核办法应以通过生产检验为最终标准,不必过分强调论文;以企业为主体承接项目课题,国家科技投入形成的新技术难以分享推广等。
更值得关注的是共性技术研究平台问题。04专项是项目制,具有临时的性质。我国机床企业普遍研发资金不足,对于研发周期的忍耐有限,多数是“打快锤”拿来主义。少数企业愿意投资战略性基础研究,也是心有余力不足。
现代的机床,是包括多门类多层次技术的综合性产品,其产品水平是由全行业的技术生态所决定。机床新产品的开发,需要深厚的理论基础,也需要大量现场试验数据和经验的积累。以我国机床行业的情况,广大中小机床企业对共性技术服务有着非常现实的需求。
台湾地区的经济是充分市场化的,但台湾工研院对其机床工业进步贡献不小。德国著名的弗拉霍夫研究院,也是面向市场、提供公共技术服务的综合性科研机构。专业研究院所和骨干大企业研发机构的结合,方能支持良性的产学研合作机制。