山东威达重工的厂房里面，技术人员正在对机床设备进行调试。 新华社记者 李 贺进行了拍摄。
2020 年，机床行业的运行情况比预期要好。它呈现出恢复性增长的态势。日前，中国机床工具工业协会常务副理事长毛予锋作出表示。机床行业此前经历了近 10 年的低迷期，如今正迎来发展的新机遇。
机床，也就是生产机器的机器，它被称作“工业母机”，并且是装备制造业的核心生产基础。在 2020 年这极为不平凡的一年里，机床业进行了精细的耕作。在高档数控机床领域取得了许多新的突破，其中超大型五轴机床取得了重大突破，世界首台铸锻铣一体化 3D 打印数控机床也研发成功了。
“十四五”时期，机床行业需要补哪些短板？又要锻哪些长板呢？记者对此进行了采访。
中高端多点开花，机床行业呈现触底回暖迹象
2020年春天，机床业喜报频传。
通用技术集团沈阳机床研制出了国内首台超长行程的高铁专用高速五轴加工中心，该机床成功下线。这台机床能够对高铁大型结构件的复杂曲面进行加工，它的成功下线标志着国产高端数控装备首次在高铁行业的核心零部件生产中得到应用。
在这之前的一个月，我国主持对“S 试件”五轴机床检测方法进行了修订，该方法正式成为了国际标准。机床人表示，这是一件非常困难的事情，就像是啃下了硬骨头一样。
“S 试件”在机床加工领域被视作“皇冠上的明珠”。一台机床若能加工出合格的“S 试件”，那么对于再复杂的薄壁零件，它都能够胜任。加工“S 试件”时，机床需要变换多种角度，并且要保证极高的加工精度。
国内某机床龙头企业负责人表示，我们机床的核心部件通过了“ S 试件”的考验。在闯关“S 试件”的过程中，遭遇了不少困难。试验期间，机床加工的各个检测点指标均为合格，然而组合起来的“ S 试件”却始终无法达到标准。
原因在于加工精度存在差距。每个检测点不仅要达到标准，而且要几乎达到零误差，这样才能确保“S 试件”外形轮廓尺寸的误差不超过 0.05 毫米。该企业的研发攻关团队持续向零误差靠近，历经 1200 多次试验，最终攻克了这个难题，实现了“S 试件”加工 100%合格。
毛予锋称，现在我国高端机床的国产化程度在持续提升。到目前这个阶段，像国产五轴联动加工中心以及高档数控系统等这些具有代表性的产品，其国内市场的占有率已经提升到了 30%上下。
可喜的是，大型机床龙头企业在持续攻克关键技术，同时细分领域的“隐形冠军”也在破局。2020 年 11 月广州钢材加工厂，机床行业有近 20 家企业入选工信部第二批专精特新“小巨人”企业公示名单。
2021 年 1 月 4 日，又传来好消息。产品 T—V856S 机床在一天内出货 218 台。这创造了近年来的新高，赢得了“开门红”。凭借着可靠的加工质量，公司在仅仅 10 多年的时间里就晋升到了细分领域的前列。
一批反应快速且聚焦细分领域的企业迅速成长。”
高端方面取得突破，中端方面有进展。机床行业正逐渐摆脱多年来的下行态势，开始呈现出触底回暖的迹象。中国机床工具工业协会的数据表明，在 2020 年，金属加工机床全年的订单总量增长了 16%。
加强协同创新，实现从1到100、由点及面的扩张
机床作为“工业母机”，其应用场景十分广泛。小的方面有手机、电视、洗衣机等；大的方面涵盖汽车、高铁、飞机、火箭等；在精细领域，像医学植入物和医疗器械等也都离不开机床。中国经济正迈向高质量发展，对产品质量的要求不断提升，对机床的要求也随之越来越高。国产高端机床的供给能力与需求存在不匹配的情况。一方面，整机与进口机床相比有差距；另一方面，关键基础配套件也存在差距。毛予锋表示。
差距在哪里？在于以应用为基础的可持续创新。
副总工程师朱孔锋称，以数控机床的核心技术即数控系统来讲，我国具备生产高端机床数控系统的能力，达成了从 0 到 1 的跨越。然而，和进口的高端数控系统相较而言，在技术的成熟度以及品牌的影响力方面，依然存有差距。“正是这些差距，致使国产数控系统长久以来难以实现从 1 到 100 的转变，以及由点及面的拓展。”国产高端数控系统缺乏高端应用场景的锤炼，这样一来，它与国外产品的差距就难以弥补，甚至会越来越大。
好产品是通过使用来体现的。如果无人使用，就无法知晓差距所在。倘若没有应用场景，又怎能进行升级迭代呢？大连光洋科技集团董事长助理江世琳感慨道，高端机床的市场规模较小，单价却很高，价格因素的影响相对较小。仅凭借企业自身以及依靠市场力量的话，国产高端数控机床的开拓面临着很大的困难。
毛予锋表示，长久以来，在机床行业中，重视样机研究，却轻视应用验证。通常情况下，样机通过验收就意味着项目结束，极少有人去关注产品的后续应用以及市场拓展方面的情况。并且，对于企业创新产品的推广，缺乏相应的政策支撑。这种创新模式往往仅仅能够满足解决“有没有”这样的问题，而无法适应高质量发展的需求。
面对这一困境广州钢材加工厂，一些企业进行了有益探索。
江世琳说：“我们将找客户的时间进行了提前。之前是有了产品后向客户推销，让他们试用。而现在我们是先主动找到客户，询问他们有什么需求，然后双方一起进行研发。我们明白客户青睐进口成熟机床的心理，因为生产线的每一次故障和停机都会带来巨大的损失。因此，我们只能把准备工作做在前面。”
回忆起第一次与某研究机构合作的情景，江世琳难以忘怀那 200 多页的 A4 纸，上面写满了问题。第一次共同研发时，客户以考察进口先进设备的标准来要求他们。在江世琳看来，那厚达 3 厘米的问题纸并非苛责，而是宝贝。江世琳回忆，改进设备后，公司将工程师直接派往客户的车间。这样做可以随时解决问题，从而提高设备的可靠性、工艺的适应性以及生产的稳定性，避免影响操作工人的绩效，提升他们操作国产设备的积极性。经过一次共同研发，大连光洋最终获得了客户的认可。客户购置了 22 台高端五轴联动机床来组建智能生产线。之后，公司的产品在航空航天领域打开了局面。
机床行业的供给方式正在发生转变，从批量化向定制化转变。尤其是中高端产品，机床行业更需要加强与用户的协同创新实践。要从被动跟随式地解决用户需求问题，转变为联合预研新需求和新工艺。毛予锋表示。
产学研用一盘棋，积极拥抱新技术
工欲把事情做好，就必须先使工具锋利。在制造业中，这个“工具”便是机床。“十四五”这个时期，机床行业有着弥补不足、锻炼长处的任务，并且路途遥远且责任重大。
从产品角度来看，一台好的机床需要全产业链共同协作。基础部件对功能部件起着决定作用，而功能部件又会决定主机的性能，这是一个相互关联、紧密相连的过程。朱孔锋表示。
从行业角度来看，机床与半导体、原材料、刀具等一系列基础工业存在着紧密的关系。机床与这些基础工业互为表里，互相依存。比如，一台高端机床的运行离不开高质量的轴承，而高品质的轴承不仅取决于钢材的质量，其加工所用机床的性能也起着更为重要的作用。
这意味着机床行业需要补短板。仅靠头部企业是不行的。需要用户需求来引领。需要产学研用齐心协力。江世琳说。
毛予锋强调，能够预见到的是，在“十四五”这段期间，国产高端机床的需求有希望进一步呈现出爆发的态势。在重大需求的拉动方面以及共性技术的研发方面，我们需要去探索新型举国体制怎样能够更好地发挥其作用。
朱孔锋表示，“十四五”规划《建议》提出实行“揭榜挂帅”等制度。他希望有关部门能指导下游企业公开发布需求，联合各基础工业以及机床产业链上下游共同研发。这样可以形成相辅相成、协同攻关、互促互进的发展新格局。同时，政府部门可以采取购买服务的方式，让龙头企业承包相关课题，由龙头企业自行组织课题参与方，从而实现关键核心技术的攻克。
机床行业占 GDP 比重不足 1%，然而它却是制造业向中高端升级的基础。行业若要实现高质量发展，就需要更多资本给予大力支持。毛予锋建议，国家级大基金应更多地投向机床行业，同时也要给民营企业提供更多机会。因为机床行业经过近 10 年的发展，民营企业已成为不可忽视的重要力量。
不过，要埋头赶路，同时也要抬头看路。近些年，机床业陆续有颠覆性创新问世。这些创新不仅弥补了传统数控机床的短板，还影响着传统机床的研发思路。
据介绍，传统数控机床在加工时是进行“做减法”的操作，通过车、铣、刨、磨等方式来对机械零件进行加工，其优势在于可靠性较高。3D 打印技术是进行“做加法”的操作，先把液体材料固化成平面薄层，然后再将一层层的薄层累积成所需要的三维物体，它的优势在于能够驾驭复杂造型。日前，在武汉，一种全新的机床，即铸锻铣一体化 3D 打印数控机床，把传统数控机床和 3D 打印技术的优点结合在了一起。
现代工业所需要的很多精密零部件，其结构较为复杂，并且对精度以及气密性有着极高的要求。倘若使用传统的数控机床来进行加工，那么控制精度方面会面临极大的难度。而 3D 打印技术在气密性等方面存在着不足之处。华中科技大学教授张海鸥作为项目牵头人表示，铸锻铣一体化 3D 打印数控机床把铸型和锻打这两方面的优势融合在了一起。在试制飞机复合材料成型模具时，能够边进行铸型边进行锻打，仅仅一次就成功地试制出了该模具。这个模具的参数不仅符合要求，而且还攻克了复杂大型模具加工难度大以及成品率低等方面的瓶颈问题，使得制造周期至少缩短了 1/3。
传统机床需要变革以满足高效、柔性制造的需求，这是必然的。机床行业既要练好内功，又要积极拥抱新技术，还要随时准备应对新挑战，毛予锋这样说道。
《 人民日报 》( 2021年01月27日 18 版)
