深度剖析：中國制造升級關(guān)鍵在數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床才是中國的命門
編者：機(jī)床被稱為“工業(yè)之母”“國之重器”，是一個國家制造業(yè)水平高低的象征。機(jī)床對于制造業(yè)水平提升具備極強(qiáng)的戰(zhàn)略意義，是智能制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在實現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的建設(shè)中起著重大作用。數(shù)控機(jī)床即數(shù)字控制機(jī)床，是一種高效能的，裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機(jī)床，能較好地解決復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，代表著現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向。中國在數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域長時間與世界存在較大差距。國內(nèi)高科技產(chǎn)業(yè)的一些關(guān)鍵設(shè)備，如大型機(jī)組轉(zhuǎn)子，芯片生產(chǎn)線，航空航天設(shè)備制造，軍工產(chǎn)品生產(chǎn)線等都依賴于國外進(jìn)口的設(shè)備。而且，受到制裁和禁運的影響，很多設(shè)備甚至都買不來。數(shù)控加工技術(shù)的落后，嚴(yán)重制約了我國科技和工業(yè)的發(fā)展。今天我們從機(jī)床的前世今生說起，看看車床在數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域不可替代的地位……
下文來源/華夏基石e洞察(ID：chnstonewx) 作者/江世琳
我在數(shù)控產(chǎn)業(yè)從業(yè)11年，經(jīng)歷了我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式發(fā)展的階段，親自見證了該領(lǐng)域的可喜成績，也能夠感受到當(dāng)前存在的種種問題。
1/數(shù)控產(chǎn)業(yè)對基礎(chǔ)工業(yè)與制造業(yè)的影響
一、數(shù)控產(chǎn)業(yè)基本內(nèi)容
什么是數(shù)控?
通常意義上認(rèn)為是計算機(jī)數(shù)字控制的簡稱，即CNC(Computer Numerical Control);
什么是數(shù)控機(jī)床?
數(shù)字控制機(jī)床，一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機(jī)床;被尊稱為“工業(yè)母機(jī)”;
什么是數(shù)控系統(tǒng)？
利用數(shù)字指令控制機(jī)器動作的系統(tǒng)，常用受控對象包括位移、角度、速度、力等模擬量和電流、功率、扭矩等數(shù)字量;也就是說，用數(shù)控系統(tǒng)控制加工的機(jī)床，就是數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床應(yīng)該算是工業(yè)自動化最基本的制造單元了。
什么是數(shù)控產(chǎn)業(yè)？
一般泛指數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)。但本人認(rèn)為，除數(shù)控機(jī)床外，數(shù)控產(chǎn)業(yè)還應(yīng)包括數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動器、電機(jī)、傳感器、執(zhí)行部件、機(jī)床本體和機(jī)床制造工藝、機(jī)床加工工藝等內(nèi)容，涵蓋了機(jī)械、電子、控制、自動化、軟件、材料、工藝等學(xué)科。數(shù)控產(chǎn)業(yè)是一個集資金密集型、勞動力密集型、知識密集型等于一體的產(chǎn)業(yè)，如果把數(shù)控機(jī)床比作一個人的話，數(shù)控系統(tǒng)是人的大腦，伺服驅(qū)動器是人的肌肉，電機(jī)是人的關(guān)節(jié)，傳感器是人的眼睛，執(zhí)行部件(回轉(zhuǎn)工作臺或擺角銑頭)是人的手腳，機(jī)床本體(床身/裸機(jī))是人的骨架。通俗地講，數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)就是替代了人的手工操作，使得生產(chǎn)制造更規(guī)范、更專業(yè)、一致性好，不依賴于人力。但其為工藝服務(wù)的本質(zhì)是不變的。
什么是機(jī)床制造工藝？
機(jī)床制造工藝是指機(jī)床的生產(chǎn)制造過程，機(jī)床加工工藝是指機(jī)床加工零部件的使用過程，其中有一些關(guān)鍵概念，常見包括：
1)五軸聯(lián)動：準(zhǔn)確地說是五坐標(biāo)聯(lián)動。核心是刀尖點旋轉(zhuǎn)編程(RTCP)，意思是刀尖點可以到達(dá)空間中任意位置，作用是可實現(xiàn)空間任意曲面的加工，例如船用推進(jìn)器的螺旋槳，汽車增壓器葉輪、飛機(jī)發(fā)動機(jī)整體葉盤、汽輪機(jī)和燃機(jī)用葉片等關(guān)鍵工業(yè)零件。換句話說，就是復(fù)雜的自由曲面，沒有這個功能就不能由圖紙變成實物。
2)復(fù)合加工：多種工藝手段在工件一次裝卡下完成，例如車銑復(fù)合、車削復(fù)合、銑削復(fù)合、磨削復(fù)合、增材制造(3D打印)與金切制造復(fù)合(加減一體化制造)等，是最大限度地提升工藝能力、保證加工精度的制造方式;尤其是加減一體化制造，對未來的影響極其重要，例如飛機(jī)異形結(jié)構(gòu)件、魚雷推進(jìn)器等。
很多軍事工業(yè)技術(shù)的源頭都有數(shù)控產(chǎn)業(yè)技術(shù)的身影，例如：航母用的電磁彈射技術(shù)，其技術(shù)原型就是數(shù)控產(chǎn)業(yè)的直線電機(jī)技術(shù);中國的直線電機(jī)技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)基本成熟了。
所以我們新建的航母采用電磁彈射，完全沒有技術(shù)障礙，只存在工程解決方案的問題。美國IPG(阿帕奇)公司生產(chǎn)的1KW小型激光器禁止對華出口，因為它的另一個用途是具備殺傷性的激光槍。這種1KW小型激光器的大小，比我們常用的激光筆大不了多少。
抗日戰(zhàn)爭時期，日本對東北三省進(jìn)行的高精度測繪。其精確度非常之高，因為它采用了一個叫光柵的測量元件。目前，全球光柵產(chǎn)業(yè)商業(yè)化最成熟的兩家公司，一家是德國的海德漢公司，一家是英國的雷尼紹公司。這兩家公司幾乎壟斷了光柵技術(shù)的全球市場。而當(dāng)下中國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)只能采購到基本測量水平的光柵，高精度的光柵是對華禁售的。
二、數(shù)控產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和趨勢
數(shù)控產(chǎn)業(yè)目前以美國、德國、日本、瑞士等國家為技術(shù)領(lǐng)先者。
美國在電子信息方面占據(jù)壟斷地位，全球的芯片和實時控制軟件幾乎都來自于美國。同時，美國制造業(yè)的發(fā)展得益于軍事工業(yè)，尤其是航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的拉動。德國的制造業(yè)由大量掌握技術(shù)訣竅的中小企業(yè)支撐，由西門子等大型企業(yè)牽引，機(jī)械、電子、材料、工藝等各方面技術(shù)都發(fā)展非常均衡。也得益于戰(zhàn)爭經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動。日本的制造業(yè)是在模仿創(chuàng)新(學(xué)習(xí)英國、德國、美國等)的基礎(chǔ)上，由戰(zhàn)爭驅(qū)動的典型，尤其是其二戰(zhàn)后，在美國的幫助下，技術(shù)經(jīng)濟(jì)得以快速發(fā)展。
如果說德國是精密和品質(zhì)的代名詞，那么瑞士的代名詞就是極致。在數(shù)控產(chǎn)業(yè)，同種類、同規(guī)格的系列產(chǎn)品中，瑞士產(chǎn)品的價格基本是德國產(chǎn)品價格的2~3倍左右。其它接近第一陣營的還有英國、法國、意大利、奧地利、瑞典和部分前獨聯(lián)體國家等。
從市場上看，中國是全球機(jī)床產(chǎn)量最大的、采購額最高的國家，但銷售額卻不是前列。因為在高檔機(jī)床領(lǐng)域，中國尚不能實現(xiàn)自給自足。所以中國主要是從上述國家進(jìn)口機(jī)床，尤其是美日德。
我于2015年曾去參觀沈陽某飛機(jī)制造企業(yè)，看到195X年的設(shè)備還在使用，這令我驚詫不已。從表面上看，這是我們軍工廠對設(shè)備保養(yǎng)能力的體現(xiàn)，而從工藝上看，這么落后的設(shè)備還在使用，足見我們技術(shù)能力的落后。
通常大家都會認(rèn)為，用幾百萬件襯衫換一架波音飛機(jī)是很丟臉的事情，但是更為可悲是剛才提到的對華禁售。在數(shù)控產(chǎn)業(yè)，即便我們愿意出更多的錢，但一些高精密的數(shù)控機(jī)床仍然不會賣給中國。
盡管如此，但中國仍有95%以上的高檔機(jī)床來自于進(jìn)口。其余5%為自主生產(chǎn)，但其數(shù)控系統(tǒng)等關(guān)鍵部件仍然有95%來自于進(jìn)口。再其余的部分關(guān)鍵核心部件是100%國產(chǎn)的，并且主要由大連光洋科技集團(tuán)的子公司——科德數(shù)控股份有限公司生產(chǎn)。從技術(shù)水平的角度來看，這個企業(yè)擁有國內(nèi)行業(yè)唯一的高檔數(shù)控機(jī)床控制集成技術(shù)國家工程實驗室，是國內(nèi)數(shù)控技術(shù)的領(lǐng)軍企業(yè)。
未來，數(shù)控產(chǎn)業(yè)的趨勢，是要向“更好地服務(wù)于用戶工藝”發(fā)展。它包括但不限于更高精度、更快速度、更高效率，要向柔性制造、綠色制造、增材制造和網(wǎng)絡(luò)化、信息化、生產(chǎn)化等方面發(fā)展。但萬變不離其宗，用戶工藝才是數(shù)控產(chǎn)業(yè)的靈魂所在。
三、數(shù)控產(chǎn)業(yè)與基礎(chǔ)工業(yè)的關(guān)系
這里，我們重點談一點它的基礎(chǔ)性作用。
首先是數(shù)控機(jī)床的技術(shù)悖論：雞生蛋？蛋生雞？它受到工藝精度的制約。具體地說，機(jī)械或者電子設(shè)備零部件的生產(chǎn)需要機(jī)床加工。那么，提高了機(jī)床的制造精度，也就提高了零部件的精度，進(jìn)而也就提高了機(jī)械或者電子設(shè)備的水平和精度。但是，高精度的機(jī)床也只能加工出不超過自身精度水平的零件。那么，機(jī)床產(chǎn)品本身的部件精力如何提高呢?如此，問題就來了：如何能夠得到更高精度等級的機(jī)床呢?這就形成了所謂的雞和蛋，誰產(chǎn)生誰的問題了。
第二，數(shù)控機(jī)床不是普通商品，高檔數(shù)控機(jī)床在“巴統(tǒng)”清單（現(xiàn)稱瓦森納協(xié)定）被列為戰(zhàn)略物資。典型如“東芝事件”、“考克斯報告”等等。光洋集團(tuán)曾從日本大隈株式會社(OKUMA)采購了一臺五軸聯(lián)動臥式車銑復(fù)合加工中心，機(jī)床已經(jīng)入集裝箱裝船了，依然被日本通產(chǎn)省以涉及日本國家戰(zhàn)略安全為由扣留。自此，光洋集團(tuán)的核心技術(shù)人員禁止以任何公務(wù)理由進(jìn)入日本國境。
第三，基礎(chǔ)工業(yè)有三基：裝備、材料、工藝。基礎(chǔ)裝備的核心組成部分就是被稱為“工業(yè)母機(jī)”的數(shù)控機(jī)床，其次還有工業(yè)機(jī)器人等。其它基礎(chǔ)材料還有很多，例如稀土材料、特種材料、有機(jī)材料、生物材料等。而基礎(chǔ)工藝則是利用基礎(chǔ)裝備加工基礎(chǔ)材料，得到基礎(chǔ)零部件和基礎(chǔ)裝備的過程?？梢钥闯?，數(shù)控產(chǎn)業(yè)幾乎涵蓋了基礎(chǔ)工業(yè)的大部分內(nèi)容。因此可以說，數(shù)控產(chǎn)業(yè)的水平代表了一個國家的工業(yè)水平。從這個角度來看，我們很容易理解這樣一些現(xiàn)象：
是誰支撐了美國的陸軍、空軍、海軍等軍事力量？又是誰支撐了英特爾、微軟、高通、洛馬、波音、GE等等世界級知名公司?是技術(shù)強(qiáng)勁的數(shù)控制造業(yè);
德國發(fā)起了兩次世界大戰(zhàn)，并且均以失敗告終。但至今德國的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)力量依然堅挺的原因，是德國堅持以工業(yè)經(jīng)濟(jì)為發(fā)展主線，所以它抗風(fēng)險、抗打擊、抗“泡沫”的能力均不同凡響。例如德國蔡司，是國際光學(xué)領(lǐng)域的絕對領(lǐng)導(dǎo)者;
日本是這個世界上唯一一個把美國打疼了的國家，也是唯一一個跟美國進(jìn)行過大規(guī)模海戰(zhàn)的國家。日本源何有這種能力？因為日本右翼的核心財團(tuán)之一——三菱株式會社擁有5個世界500強(qiáng)公司，三菱重工的造船能力是世界領(lǐng)先的;
二戰(zhàn)期間，在亞平寧半島，有一個中立國與法國、德國、意大利都接壤，但卻未經(jīng)戰(zhàn)事，這個國家叫瑞士。瑞士不僅有美麗的風(fēng)光，還有精準(zhǔn)的手表。但如果瑞士沒有強(qiáng)大的制造業(yè)，全民皆兵又如何?
作為老牌資本主義國家，目前值得英國和法國驕傲的資本是什么呢?英國有一個羅羅(羅爾斯羅伊斯Rolls-Royce)公司，它的兄弟公司產(chǎn)品是為人們所熟知的勞斯萊斯(Rolls-Royce)汽車;法國也有兩個公司，一個是空中客車(Airbus)，一個是阿爾斯通(ALSTOM)。它們是大規(guī)模工業(yè)化的代表，并帶給老牌資本主義國家以持續(xù)的工業(yè)發(fā)展后勁。
還有一例，就是在斯大林格勒保衛(wèi)戰(zhàn)中，斯大林格勒“紅十月”拖拉機(jī)廠生產(chǎn)的坦克可以直接上前線投入戰(zhàn)斗，在那場消耗戰(zhàn)中有效地為蘇軍戰(zhàn)備提供補給。在蘇聯(lián)解體以后，世界上仍然存在唯一一個可以以軍事力量震懾美國的國家，它叫俄羅斯。
凡此種種，不勝枚舉。我想說明的是，雖然我們中國有衛(wèi)星、火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)、大炮、汽車、艦船······但我們卻沒有加工這些戰(zhàn)略裝備的關(guān)鍵零部件所需的高檔數(shù)控機(jī)床!這不得不說，是極端令人遺憾的。我們的數(shù)控產(chǎn)業(yè)，不論是技術(shù)水平還是產(chǎn)業(yè)成熟度，與發(fā)達(dá)資本主義國家、工業(yè)化國家相比，只能算是初學(xué)者。從產(chǎn)業(yè)成熟度來看，我們并不比上世紀(jì)20年代的日本、一戰(zhàn)后的德國、十九世紀(jì)末的英美等國強(qiáng)多少(還好我們有核武器)，這與我們國家一直處于制造業(yè)的底端是相匹配的，我們的工業(yè)化水平亟待提高。
四、數(shù)控產(chǎn)業(yè)與制造業(yè)企業(yè)的系統(tǒng)性影響
制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)制造飽和能力是由數(shù)控產(chǎn)業(yè)決定的。不論何種制造業(yè)企業(yè)，其生產(chǎn)工具或生產(chǎn)資料，都直接或間接的需要數(shù)控機(jī)床作為母機(jī)，參與生產(chǎn)過程。因此，制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)極限，主要由數(shù)控產(chǎn)業(yè)決定。例如，汽車工業(yè)，汽車的產(chǎn)能受制于零部件的產(chǎn)能和裝配效率，而零部件則幾乎全部是由數(shù)控機(jī)床加工生產(chǎn)的，國內(nèi)汽車整車廠和零部件廠，凡是精密加工環(huán)節(jié)，幾乎都來自于進(jìn)口機(jī)床，所以數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)出效率和質(zhì)量，決定了汽車的產(chǎn)能和質(zhì)量。
制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)制造工藝體系是由數(shù)控產(chǎn)業(yè)決定的。由于我國不具備成熟的高檔數(shù)控機(jī)床研制能力，因此，制造業(yè)企業(yè)在制定生產(chǎn)制造工藝的時候，只能選擇進(jìn)口機(jī)床或者裝配了進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)的國產(chǎn)機(jī)床來加工工件。因此，用戶制定的制造工藝直接受制于數(shù)控系統(tǒng)的功能開放程度。簡言之，我們的想法再好，還需要進(jìn)口產(chǎn)品的支持，想法才能變成現(xiàn)實。
制造業(yè)企業(yè)的技術(shù)改造升級或者技術(shù)產(chǎn)品迭代受制于數(shù)控產(chǎn)業(yè)。在利用原有數(shù)控機(jī)床實現(xiàn)技術(shù)改造升級或者技術(shù)產(chǎn)品迭代的過程中，數(shù)控系統(tǒng)軟件功能和開放程度直接影響其實現(xiàn);而在數(shù)控機(jī)床或數(shù)控機(jī)床核心部件改進(jìn)升級的時候，制造業(yè)企業(yè)為了保障自身的制造能力和制造優(yōu)勢，往往不得不對現(xiàn)有的生產(chǎn)裝備進(jìn)行改造升級或者新購置。
制造業(yè)企業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)工人隊伍的知識和技能體系受制于數(shù)控產(chǎn)業(yè)。數(shù)控系統(tǒng)的品牌體系和功能體系直接決定了基礎(chǔ)技術(shù)工人隊伍的知識體系和操作技能，例如使用日本發(fā)那科(FANUC)習(xí)慣的技工，同樣方法就操作不了德國西門子(Siemens)產(chǎn)品。為了降低管理成本，積累技工經(jīng)驗和進(jìn)行知識系統(tǒng)集成管理，企業(yè)所有數(shù)控產(chǎn)品可能全部采用同一個品牌的數(shù)控系統(tǒng)，技術(shù)工人只能掌握和使用同一品牌系統(tǒng)的功能。這一條是很致命的。我們很多的現(xiàn)場技術(shù)工人，如果給他換一個品牌的數(shù)控系統(tǒng)，他就真的不會干活了，所以，我們的產(chǎn)業(yè)工人都成為了國外技術(shù)的“奴隸”。
制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)制造安全受制于數(shù)控產(chǎn)業(yè)。制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)制造安全，尤其是信息和數(shù)據(jù)安全，一切都是由數(shù)控機(jī)床決定的，所有的加工過程、加工數(shù)據(jù)、產(chǎn)量信息等等，一切都沒有秘密可言，完全被數(shù)控系統(tǒng)所掌握。
古語云：“工欲善其事，必先利其器?！贝恕捌鳌奔礊閿?shù)控機(jī)床，尤其是高檔數(shù)控機(jī)床。沒有制造高檔機(jī)床的能力，在所有后發(fā)制造的環(huán)節(jié)上，我們都會受制于人。
2/數(shù)控產(chǎn)業(yè)關(guān)系國家戰(zhàn)略、經(jīng)濟(jì)、工業(yè)安全
工業(yè)制造最重要的就是工藝和工差，而提升工藝、減少工差的關(guān)鍵在于機(jī)床。工業(yè)2.0時期是靠人，人操作機(jī)床，看圖紙操作，用卡尺來檢測加工部件。如果出了問題，人再重新上去修改。工業(yè)3.0使用數(shù)控機(jī)床，制造過程中人不用去做，由數(shù)控程序控制。不過，檢測時還需要人操作三維監(jiān)測儀，并在發(fā)現(xiàn)誤差后，人工調(diào)整加工數(shù)據(jù)。因此工業(yè)3.0還得要用人?！ ?/span>
工業(yè)4.0的突破在于用數(shù)控機(jī)床，加上全自動化的生產(chǎn)線，檢測用機(jī)器人，通過激光掃描系統(tǒng)掃描工件，實時通信實時調(diào)整。調(diào)整后的信息會被傳送給機(jī)床，機(jī)床將不斷再循環(huán)，再檢測。按照這種方式實時調(diào)整加工數(shù)據(jù)，在理論上工差可以做到很小。我們都知道奔馳寶馬好，正是因為它們工差控制得非常好，一般在一毫米之內(nèi)。國產(chǎn)車的工差控制沒那么精準(zhǔn)，可能有時候兩三毫米，甚至六七毫米。
中國的機(jī)床工業(yè)從2.0時代一直落后到現(xiàn)在。2001年加入WTO后，中國用服裝、襪子、紡織品等在全世界掙到幾萬億美元，按理說有足夠的錢做全面數(shù)字化升級。但在2001年至2009年間中國機(jī)床業(yè)并沒有注重研發(fā)，還是在買各種西方控制系統(tǒng)。當(dāng)時一些地方政府和國企也不重視，認(rèn)為低人工成本是我們的優(yōu)勢，所以只抓招商引資，不抓技術(shù)升級。直到2009年，在國家的推動下，機(jī)床業(yè)才開始重視這個事情，此時中國工業(yè)水平大大落后了?！ ?/span>
盡管存在如此大的差距，數(shù)控機(jī)床仍然是我國制造業(yè)水平提升必須啃下的硬骨頭。當(dāng)前，我們研發(fā)的重心應(yīng)該放在數(shù)控機(jī)床的核心控制系統(tǒng)PLC上。這個系統(tǒng)歐洲人研究了60年：從數(shù)控機(jī)床開始一段一段地發(fā)展，從機(jī)床控制系統(tǒng)到數(shù)控生產(chǎn)，再到數(shù)控工廠和數(shù)控產(chǎn)業(yè)鏈。我國才研究了五六年數(shù)控機(jī)床，急不得但也等不得，因為市場認(rèn)可和完善還需要時間。當(dāng)前最關(guān)鍵的是迅速吃透西方已有的技術(shù)成果，完成具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床研制?！?/span>
更重要的是，我們亟需認(rèn)識到工業(yè)4.0是數(shù)字制造技術(shù)的延伸，即工業(yè)3.0的延伸。4.0時代是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代，數(shù)字工廠、數(shù)字工業(yè)、數(shù)字技術(shù)覆蓋了整個產(chǎn)業(yè)鏈，過去的數(shù)字技術(shù)只控制機(jī)床，現(xiàn)在控制到整個產(chǎn)業(yè)鏈，包括訂單乃至整個市場，幾乎覆蓋整個社會活動。
一、國家戰(zhàn)略安全：主要反映在軍事安全上。高檔數(shù)控機(jī)床以及其關(guān)鍵部件(高檔數(shù)控系統(tǒng)等)都屬于國家戰(zhàn)略物資，禁止公開國際采購。我們國家軍工企業(yè)進(jìn)口的高檔數(shù)控機(jī)床，少則倒手兩三次，多則倒手五六次，方才能夠買回，而且沒有任何售后服務(wù)。一旦爆發(fā)戰(zhàn)事，我們的軍工廠應(yīng)該如何應(yīng)對?
二、國家經(jīng)濟(jì)安全：我們國家的制造業(yè)雖然門類齊全，但是并不具備獨立自主的生產(chǎn)能力，關(guān)鍵部件和關(guān)鍵裝備、設(shè)備依然大量依賴進(jìn)口。經(jīng)濟(jì)體系不能獨立穩(wěn)定運行，例如外采的鐵礦石、原油、民航大飛機(jī)、高檔數(shù)控機(jī)床、特種鋼材、高檔軸承、減速機(jī)等。禁止進(jìn)口等同于經(jīng)濟(jì)制裁。
三、國家工業(yè)安全：我們國家的工業(yè)現(xiàn)場，到處都有各種進(jìn)口的PLC、現(xiàn)場總線、工控系統(tǒng)(ARM結(jié)構(gòu)或X86結(jié)構(gòu))、數(shù)采系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)等產(chǎn)品。所有工業(yè)數(shù)據(jù)的記錄、采集、傳輸、存儲、分析等工作，完全在進(jìn)口產(chǎn)品研制國家的掌控之下。也許，美國的一條指令，就可以讓中國的工業(yè)經(jīng)濟(jì)癱瘓。
3/數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展難點
既然存在這么多的問題，存在如此之多的威脅，既然數(shù)控產(chǎn)業(yè)具有如此之高的戰(zhàn)略地位，那么它的發(fā)展難點到底在哪里呢?個人認(rèn)為有如下幾點：
一、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)性太強(qiáng)，牽扯的應(yīng)用領(lǐng)域太寬。服務(wù)用戶工藝的多樣性和復(fù)雜性，是制約國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)提高產(chǎn)品成熟度和適應(yīng)性，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要外在因素之一;
二、數(shù)控產(chǎn)業(yè)是技術(shù)、人力、資本綜合密集型產(chǎn)業(yè)，不是簡單的有錢、有人、有技術(shù)就能發(fā)展的。三一重工曾經(jīng)投入巨資成立三一精機(jī)發(fā)展數(shù)控產(chǎn)業(yè)，那一年也恰好是三一重工CEO榮登中國富豪榜首位的那年。發(fā)展至今，不但沒有進(jìn)展，而且?guī)捉馍?，前后至少三五百億人民幣打了“水漂”。說到底，是數(shù)控產(chǎn)業(yè)冗長的人才鏈、技術(shù)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈，以極強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度，建立起了極高的產(chǎn)業(yè)門檻，而國內(nèi)企業(yè)大部分還沒與跨入這個門檻。
三、國家在發(fā)展數(shù)控產(chǎn)業(yè)的問題上，仍不得其道。高層在認(rèn)識上是清晰和準(zhǔn)確的，各部委在執(zhí)行上卻表面出短視和低效的一面，各地方在發(fā)展上也趨于盲目和急功近利。因此，發(fā)展數(shù)控產(chǎn)業(yè)，看上去轟轟烈烈，到頭來，依然原地踏步。若與國外相比，則是在退步。
四、數(shù)控產(chǎn)業(yè)所需的人力資源極度匱乏，這才是當(dāng)前最難解的題。
五、技術(shù)創(chuàng)新，制約中國數(shù)控機(jī)床發(fā)展
歐、美、日等工業(yè)化國家已先后完成了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，而中國從20世紀(jì)80年代開始起步，現(xiàn)在處于發(fā)展階段。雖然我國的鑄造機(jī)床產(chǎn)業(yè)取得了一定的成績，但仍然面臨著許多制約性問題，與國外產(chǎn)品相比，中國數(shù)控機(jī)床的差距主要是在機(jī)床的高速高效化和精密化上。
中國工程院院士、清華大學(xué)教授柳百成曾指出，與發(fā)達(dá)國家相比，我國機(jī)床行業(yè)起步晚，發(fā)展時間較短，技術(shù)相對落后。我國機(jī)床產(chǎn)業(yè)規(guī)模雖然位居世界首位，但中低端數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量大， 80%的高端數(shù)控機(jī)床要進(jìn)口。
六、技術(shù)創(chuàng)新是國內(nèi)鑄造機(jī)床行業(yè)的硬傷，使得其在核心運行部件的技術(shù)水平和運行速度、產(chǎn)品精度保持性以及機(jī)床的可靠性上有著明顯的不足。
在剛剛過去的第三屆中國制造高峰論壇上，柳百成教表示：“要實施《中國制造2025》，智能制造是主攻方向，我國在智能制造的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)具有較好研發(fā)基礎(chǔ)，但距離全面發(fā)展智能制造的目標(biāo)仍任重而道遠(yuǎn)。”
在“十二五”規(guī)劃中，已明確將自主創(chuàng)新戰(zhàn)略作為最主要的一個組成部分，著重強(qiáng)調(diào)了要以技術(shù)創(chuàng)新工程來支撐和引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。我國機(jī)床工具行業(yè)的發(fā)展必須立足于自主創(chuàng)新，實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)升級。
七、不變的是信仰，變的是實力
展望未來，滿足人民美好生活需要的行業(yè)必將成為新時代的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，新的時代需求締造了新的制造力量。中國工程院院士周濟(jì)曾指出，制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化是新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)，應(yīng)該作為制造業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動、轉(zhuǎn)型升級的制高點、突破口和主攻方向。
4/數(shù)控產(chǎn)業(yè)的人力資源
一、人力資源特征：
1.業(yè)復(fù)雜性：論專業(yè)知識，必須是復(fù)合型人才，這是前提條件;
2.政治覺悟高：必須愛國、愛黨、愛人民，為了國家和民族利益，可以奉獻(xiàn)一切;
3.周期長：一名合格的、成熟的現(xiàn)場操作技工，培養(yǎng)周期至少需要3~5年;
4.養(yǎng)成本高：為提高經(jīng)驗值，需要在各類高檔機(jī)床上，消耗大量材料和刀具;
5.率極高：略有技能者，企業(yè)工齡往往不足五年，行業(yè)大咖反倒相對穩(wěn)定;
6.材率極低：真正科班畢業(yè)能走到總師級別的，在行業(yè)里寥寥無幾。
二、主要的困境：
1.工程實踐上，高端人才嚴(yán)重匱乏。高端人才幾乎在其雛形時，便被諸如西門子中國研究院等跨國機(jī)構(gòu)高薪供養(yǎng)起來，直至其工程技術(shù)才華消磨殆盡;
2.切合工程實踐的人才培養(yǎng)體系和機(jī)制。沒有大專級技校，技術(shù)工人的能力層次要求一直沒提高上來。我們國家忽視了產(chǎn)業(yè)工人的培養(yǎng)，企業(yè)間只能靠拿來主義和挖墻腳;
3.中國的技術(shù)學(xué)校、技工學(xué)校在社會上倍受歧視，暫不具備培養(yǎng)優(yōu)秀技術(shù)工人的理念和能力;
4.產(chǎn)業(yè)工人的收入不足狀況和社會地位，不足以支撐下一代人的理想，人們不屑于培養(yǎng)孩子向這一群體看齊，更談不上從娃娃抓起;
5.腳踏實地、甘于寂寞、厚積薄發(fā)的工匠精神。
基礎(chǔ)技術(shù)研究不可一蹴而就，國內(nèi)政策環(huán)境、學(xué)術(shù)環(huán)境、研究環(huán)境，基本沒有容忍度。在數(shù)據(jù)行業(yè)中，對人才的培養(yǎng)往往是“十年磨一劍”的過程，但他們窮盡努力，往往只能做到助理工程師。
6.學(xué)術(shù)界、技術(shù)界一片國外的喉舌，奉進(jìn)口為萬能，視國產(chǎn)為無能。教育界對此也沒有足夠的重視，剛才說到的，技術(shù)學(xué)校缺乏社會地位和技術(shù)人才培養(yǎng)能力就是證明。此外，學(xué)術(shù)界的大量研究是基于國外產(chǎn)品的研究，沒有真正自主研發(fā)的成果。七、浮躁的社會風(fēng)氣讓大部分企業(yè)家和大多數(shù)行業(yè)從業(yè)者喪失了自主創(chuàng)新的愿望和動力。習(xí)主席和李總理都提出過，信心最重要。但數(shù)控產(chǎn)業(yè)卻整體缺乏信心。
三、如何突圍：
1、學(xué)習(xí)德國的“學(xué)徒制”培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)工人，這是重要的社會基礎(chǔ);
2、產(chǎn)業(yè)高端人才的培養(yǎng)不能指望高校和科研院所，還要靠領(lǐng)軍企業(yè);放棄心理依賴;
3、教育界客觀地評價和引導(dǎo)學(xué)生的知識體系構(gòu)建，與企業(yè)一起加強(qiáng)社會實踐;
4、加強(qiáng)社會精神文明建設(shè)，培育大國工匠精神文化;
5、對數(shù)控產(chǎn)業(yè)舉國之力，重點突破。
關(guān)于德國的學(xué)徒制，需要做一點補充。在德國，大部分規(guī)模工業(yè)企業(yè)，全部有自己的技工學(xué)校，即自己所需的產(chǎn)業(yè)技術(shù)工人來自于自己的技校培養(yǎng)。這種培養(yǎng)是建立在理論和實踐深度融合的基礎(chǔ)之上的，也是常規(guī)化的。他們的技術(shù)工人在教學(xué)階段，每周就有固定的2-3天是理論學(xué)習(xí)，其余天數(shù)進(jìn)行實踐操作。等到考察驗收階段，則完全由實踐來檢驗。
例如，德國機(jī)床行業(yè)的哈默(HERMLE)公司就是一個“奇葩”。這家公司只生產(chǎn)一種機(jī)型的產(chǎn)品，叫做五軸立式車銑復(fù)合加工中心，屬于搖籃轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)的，是航空航天必用的裝備，交貨期至少9個月以上，年產(chǎn)量僅500余臺。那么，它的技校培養(yǎng)的產(chǎn)業(yè)工人，怎么去考核呢?是由學(xué)徒自己設(shè)計一種無動力小車，用哈默公司自己的機(jī)床加工出零部件，自己動手裝配?？荚噲龅貫橐欢蔚聡?，從固定起點推一把這個無動力小車，哪個跑得遠(yuǎn)，誰就是第一名。沒有達(dá)到最小行駛距離的小車，則不予以考試通過。這個考試涵蓋了機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造、工藝規(guī)劃、制造裝配等多個環(huán)節(jié)，考察了學(xué)生的機(jī)械、電子、材料等各類專業(yè)知識。
試問，這種產(chǎn)業(yè)工人培訓(xùn)，我們國家哪里有?這樣的產(chǎn)業(yè)工人，各位HR，你們有不想要的嗎?我們有很多的家長和孩子根本不屑于做一名產(chǎn)業(yè)工人，我們的教育歧視技工群體，視接受大學(xué)教育為榮，以做一名技術(shù)工人為恥。值得展望的是，數(shù)控產(chǎn)業(yè)高級技工的收入，目前在東北市場應(yīng)該均能達(dá)到5-6K以上，在南方沿海地區(qū)，基本都能達(dá)到10K以上。這種市場現(xiàn)狀是國家抓工匠精神的重要經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。
我想，下一步，國家應(yīng)該從改進(jìn)教育體系入手，這是關(guān)鍵的一點。十九大以后的大部制改革，科技部、教育部的合并值得期待。
5/從東北經(jīng)濟(jì)看中國經(jīng)濟(jì)乃至世界經(jīng)濟(jì)
我個人從東北經(jīng)濟(jì)看中國經(jīng)濟(jì)乃至世界經(jīng)濟(jì)，從工業(yè)化的角度看東北沒落與振興、中國工業(yè)化的危機(jī)與警示，所出為一己之見，不當(dāng)之處，請大家請斧正。
在以上一些認(rèn)識的基礎(chǔ)上，從更深的層次看，數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與國家的工業(yè)化建設(shè)密切相關(guān)。也就是說，數(shù)控產(chǎn)業(yè)的水平和成熟度與國家工業(yè)化水平是正相關(guān)的，與國家的經(jīng)濟(jì)質(zhì)量是正相關(guān)的，但與國家的經(jīng)濟(jì)總量是無關(guān)的。
那么，作為曾經(jīng)工業(yè)化的榜樣、共和國的長子，為什么東北三省近幾年來淪落到了經(jīng)濟(jì)增長的倒數(shù)三名呢?從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度看，其難點在于技術(shù)突破，從制造變?yōu)椤爸窃臁薄＿@是一個比較大的影響因素。在不完全的市場經(jīng)濟(jì)條件下，市場的確會受到宏觀政策的影響，但是，這并不能證明市場是由政府完全掌控的。
首先，排除東三省過去經(jīng)濟(jì)總量的基準(zhǔn)問題，尤其是工業(yè)部分，它的基數(shù)占比是很大的。所以，經(jīng)濟(jì)總量增長的乏力，主要是工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長乏力;
其次，東北三省的服務(wù)業(yè)，多數(shù)是圍繞工業(yè)發(fā)展的服務(wù)業(yè)。在工業(yè)增長乏力的時候，服務(wù)業(yè)增長也就失去了動力;
第三，工業(yè)經(jīng)濟(jì)的慣性較強(qiáng)。從長周期經(jīng)濟(jì)走勢看，在08年經(jīng)濟(jì)危機(jī)的時候，工業(yè)經(jīng)濟(jì)是最后受到波及的，數(shù)控產(chǎn)業(yè)更是在10年下半年才開始進(jìn)入長周期下滑。而東三省在慣性下滑之前，沒有對經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)質(zhì)量改善作出有效的改進(jìn)或改善措施。
可以說，東北三省作為我國工業(yè)化程度和工業(yè)成熟度最高的地區(qū)，其經(jīng)濟(jì)的下滑，揭露的其實應(yīng)該是我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的整體衰落，而不是表面反映出來的東北的經(jīng)濟(jì)問題。表現(xiàn)掩蓋了其本質(zhì)和核心的問題，使政府成為了后知后覺者。等到真正的問題暴露出來之后，政策工具卻已完全失靈。
典型案例有：
一、我國的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展階段不過三五年而已，但已經(jīng)進(jìn)入到了嚴(yán)重的泡沫階段，幾乎都是大量的低檔同質(zhì)競爭。產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展和膨脹，并沒有解決控制器、減速機(jī)、電機(jī)受制于國外的情況。全球機(jī)器人用的RV減速器，有70%來自于日本的帝人公司，這也是美日德等國家真正可怕的地方。而我們國家的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，其實質(zhì)是機(jī)器人應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，它拉動的其實還是美日德等國的經(jīng)濟(jì)，而我們不過是再度淪為全球的低端制造工廠。與此同時，國外的高端機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展卻如火如荼，國內(nèi)外差距在不斷拉大。在這種情況下，我們能說，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的泡沫，是屬于東北的，還是屬于華北、西北的，或者是東南沿海地區(qū)的呢?我認(rèn)為，這種產(chǎn)業(yè)危機(jī)是不成熟的工業(yè)化造成的，并不能代表地方性經(jīng)濟(jì)的增長或者是下滑，更不是所謂的中等收入陷阱。
二、我國在海軍和空軍投入了大量資源，支持國防建設(shè)。遼寧艦投入使用后，傳言要同時新建兩艘航母。此外，還有沈飛的艦載機(jī)等大量戰(zhàn)斗裝備，直接拉動了國防工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級。全國的軍事工業(yè)投入在增加，軍工單位和軍工配套企業(yè)，基本都活的很滋潤。所以，近三年來，科德股份產(chǎn)銷的五軸機(jī)床，大部分被中航工業(yè)集團(tuán)、航天科工集團(tuán)等軍工單位買去。所以說，東北的軍事工業(yè)并沒有受到東北經(jīng)濟(jì)下滑影響，依舊在高速發(fā)展。
并且在我們國家，多數(shù)都是產(chǎn)業(yè)集聚，還做不到產(chǎn)業(yè)集群，例如我們的汽車產(chǎn)業(yè)園。產(chǎn)業(yè)集群需要從產(chǎn)業(yè)技術(shù)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈上給予充分的支持，想要做到產(chǎn)業(yè)集群，應(yīng)該形成一個小的相對獨立的生態(tài)系統(tǒng)才行，例如需要各種整車廠、各種零部件廠、各種設(shè)計單位、各種經(jīng)銷商、金融機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會組織等等。不僅如此，這些企業(yè)還要有機(jī)地形成產(chǎn)業(yè)鏈互動，具有統(tǒng)一清晰的技術(shù)脈絡(luò)。這樣的集群的最大優(yōu)勢在于具有產(chǎn)業(yè)掌控力，而產(chǎn)業(yè)集聚卻沒有這種能力，可能只有產(chǎn)值和解決就業(yè)問題。
所以我說，排除東北政治因素的影響之后，東北的經(jīng)濟(jì)問題，不是東北本身的問題，而是中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的問題。
談到中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的問題，或者說工業(yè)化的問題。個人認(rèn)為，工業(yè)化屬于系統(tǒng)科學(xué)，包含了豐富的自然科學(xué)和社會科學(xué)內(nèi)容。在現(xiàn)在的資本主義國家中，完成工業(yè)化的國家著實不多，但基本都有著百余年的工業(yè)化發(fā)展歷史。而對于中國這個社會主義國家，工業(yè)化歷程不過二三十年，工業(yè)化之路還依舊漫長。倫敦霧都、日本水俁病、德國魯爾區(qū)粉塵等破壞環(huán)境、粗放型發(fā)展的問題，也是中國當(dāng)下正在經(jīng)歷著的。
從社會發(fā)展的角度看，國外資本主義走過的路，中國這個社會主義國家也未必有理由跨越過去，那可能不符合歷史的發(fā)展規(guī)律。所以，解決工業(yè)化的問題，就要從系統(tǒng)層面出發(fā)。例如，解決基礎(chǔ)技術(shù)、基礎(chǔ)部件受制于人的問題;解決教育體系缺失和不完善的問題;解決我國工程科學(xué)人才體系建設(shè)的問題;解決我國社會科學(xué)和自然科學(xué)發(fā)展的社會文化建設(shè)問題等等。
工業(yè)是國之根本，希望中國能夠扎扎實實地發(fā)展它，而不要走上工業(yè)化大躍進(jìn)的道路。德國和法國支撐起了歐盟，靠的是工業(yè)，不是金融;美國打遍世界靠的是軍事工業(yè);日本在最狂妄的時候，遭到了美國的“狙擊”，但依舊持續(xù)投資于工業(yè)制造業(yè)，不惜大幅貶值日元。反觀歷史，我們會發(fā)現(xiàn)，它們的發(fā)展策略都對了。
所以，對于中國工業(yè)化的發(fā)展之路，必定要認(rèn)清現(xiàn)實，抓住主要矛盾，以科學(xué)的方法，持之以恒地向前推進(jìn)。
我也發(fā)自內(nèi)心地希望我們數(shù)控產(chǎn)業(yè)能夠再努力些，能夠為中國的工業(yè)化發(fā)展做更多的努力。讓我們的工業(yè)企業(yè)都可以用得上國產(chǎn)的數(shù)控裝備，不用再看美國的“臉色”，不用再“害怕”英特爾。但是目前的狀況是，如果英特爾想讓中國所有聯(lián)網(wǎng)的電腦全部變成“肉雞”，那可能只需要一秒鐘。同理，沒有國產(chǎn)機(jī)床，芯片的生產(chǎn)就是一個夢。
感謝大家聆聽我的分享。以上均為個人觀點，不當(dāng)之處，還望海涵和指正。
作者簡介/江世琳，大連光洋科技集團(tuán)董事長助理，1982年生于遼寧大連，2005年信息工程專業(yè)畢業(yè)。
以上就是100唯爾(100vr.com)小編為您介紹的關(guān)于智能制造的知識技巧了，學(xué)習(xí)以上的深度剖析：中國制造升級關(guān)鍵在數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床才是中國的命門知識，對于智能制造的幫助都是非常大的，這也是新手學(xué)習(xí)數(shù)控專業(yè)所需要注意的地方。如果使用100唯爾還有什么問題可以點擊右側(cè)人工服務(wù)，我們會有專業(yè)的人士來為您解答。
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