首台套对于广东省工业母机高质量发展有什么影响?

2022-12-16 09:20

导读

党的第二十次全国代表大会报告中强调加快建设制造强国,推动制造业高端化、智能化、绿色化发展,将制造业发展、转型提到建设现代化产业体系、发展实体经济的重要位置,并指出“以新安全格局保障新发展格局”,坚持安全与发展并重,强调自主可控。
 

广东省是我国制造业大省,其工业母机产业以民营企业为主,产业规模较大,产业链基本齐备,以广州、深圳为核心初步形成集聚,细分领域优势显著,但仍面临核心技术受制、专业人才缺乏、配套产业环节薄弱等问题。分析全省工业母机产业发展的特点和问题,梳理现有政策及其效用,对“十四五”时期广东省工业母机发展如何统筹深度开放与自主可控,如何因地制宜抢占创新战略高地,并进一步带动全省制造业高质量发展具有重大意义。

工业母机

工业母机是整个工业制造体系的基石和摇篮,处于制造业产业链和价值链核心环节。工业母机产业包括各类机床、增材制造及复合加工装备,其技术发展水平直接关系到一个国家制造业的发展水平和综合竞争力,其高端与国产化是推进制造强国建设的必然要求。

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广东省工业母机发展的五大特点

特点一:产业规模较大。近年来,广东省工业母机产业在全国扮演着愈发重要的角色。截至2020年底,广东省工业母机仅机床领域便有相关企业超4000家,规模以上数控机床制造企业超过200家[1]。“十三五”期间,全省金属切削机床产量全国占比由2016年的4.73%上升至2020年的12.49%,仅次于江苏、浙江、山东,居全国第四[2]。增材制造方面,广东省2020年增材制造全国占比超过30%,其中激光产业2020年产值超过400亿元[3],珠三角地区已成为国内规模最大的激光产业集聚区。

特点二:细分领域优势显著。广东是改革开放的前沿阵地,本土工业母机企业充分发挥市场经济优势,积极响应国内外需求,在高端数控机床及其关键核心零部件、激光和3D打印等增材制造细分领域形成了突出的产品和技术优势。高端数控机床方面,珠海旺磐研制的五轴联动加工中心打破了欧美五轴联动技术垄断。昊志机电在高速主轴方面,凯特精机在导轨、丝杠方面,广州数控在数控机床控制协议、数控系统参数化智能自动编程界面、五轴联动插补技术等方面均处国内领先水平,相关产品在国内市场占有率较高。增材制造方面,大族激光是国内最大的激光装备整机生产商,激光打标机产品国内市场占有率第一。创鑫激光的光纤激光器产品性能指标接近世界领先水平。创想三维自研的熔融沉积(FDM)和光固化3D打印机技术水平国内领先[4]。

特点三:产业链各环节基本齐备。广东省工业母机产业链整体初步实现闭环。上游机床传动机构、数控系统、激光器等关键核心零部件及金属非金属原材料基本实现自产自给。中游方面,广东省具备强大的中低端机床整机生产能力,同时3D打印耗材和专用设备相关技术亦全国领先。下游应用方面,作为制造业大省,广东省机床消费额全国占比超10%[5],多个产业领域对工业母机展现出巨大需求,包括家电产业及新一代信息技术和通信装备、芯片制造、汽车制造、航空航天、核工业、石油化工、海洋船舶等。随着工业智能化进程的不断推进,精益化、智能化生产需要将进一步推动广东省工业母机产业发展。

特点四:以广、深为核心形成集聚。广州、深圳是重要的创新中心,汇聚了广东省大部分工业母机龙头企业和科研单位,聚焦产业链和价值链高端环节,在高端数控机床控制系统、传动系统等高附加值关键核心零部件领域以及激光和3D打印等新兴增材制造方面处于全国领先水平。佛山、中山、东莞等珠三角城市在不同细分领域具备比较优势,与广州、深圳形成联动。其中,佛山形成了金属成型数控机床和压力机械的产业集聚,并以广东(大沥)3D打印协同创新平台建设为抓手,积极布局3D打印耗材、设备领域发展,对接广州、深圳产业需求;中山、东莞等城市集聚了数控机床相关的模具制造、金属热处理、机床电器、材料等上下游配套供应商。

特点五:民营企业成为产业发展“主力军”。与沈阳、山东等地不同,早期国营机床“十八罗汉”无一落户广东,广东省工业母机起步阶段产业基础和技术积累较为薄弱。但广东具有开放的传统,营商环境和开放程度始终走在全国前列。在此背景下,民营企业凭借优秀的市场敏感性奋力发展,以市场需求为牵引,从引入国外先进技术和生产线到聚焦自主研发,不断提高企业竞争力。截至2020年,民营企业在全省工业母机龙头企业中占比超过90%[6],成为本产业发展的“主力军”。民营企业具有更强大的市场化基因,较为充分的市场竞争使企业对市场需求、产品和技术的认知更为深刻,走上了精耕细作、精益求精的道路,这方面广东省工业母机产业的发展可以说与德国、日本、台湾等地区的成功经验不谋而合。

广东省工业母机发展存在的问题

问题一:核心技术亟待突破,产品供需配适性不高。广东省工业母机产业在共性技术、关键核心零部件方面相较国际先进水平仍存在较大差距。数控机床方面,高档智能型开放型数控系统、大型精密高速数控机床轴承、激光线阵检测元件等核心零部件严重依赖进口。

国产超精密加工整机在精度上与进口产品相差1-2个数量级,加工效率相差3倍,且故障率较高。增材制造方面,高光束质量激光器、长寿命电子枪、高性能扫描振镜等核心零部件尚无法自主生产,且原创性创新较为缺乏。

核心技术与关键零部件缺失导致广东省工业母机产品总体仍处于价值链的中低端,国产产品无法满足下游生产需求,缺乏高端应用场景,航空航天、汽车、医疗等领域的核心加工装备长期被德国、日本、瑞士、美国等国家尖端产品垄断。客户对进口产品的粘性极高,取得技术突破的自主产品难以打开市场,无法进行参数积累和技术迭代,持续创新难度进一步增加。

问题二:产业基础能力较薄弱,产业链各环节衔接性不强。
一方面,工业母机的发展必须以强大的高端制造业基础为依托。广东省工业母机的发展缺乏有力的产业配套,以芯片为代表的“卡脖子”环节严重制约工业母机产业发展。受“芯片荒”影响,截至2021年6月,广东省多家工业母机重点企业被迫延迟交货[7]。

另一方面,全省上下游企业协同能力不强,未能形成较好的互补或者良性配套发展关系。虽然省内工业母机重点企业拥有自主的拳头产品和核心技术,在细分领域占据较高市场份额,但除创世纪及大族激光等少数企业外,缺乏更多整机生产全国性龙头企业,未能将广东省在数控系统、伺服驱动及其他工业母机关键零部件方面的优势充分整合并进一步放大。

问题三:专业人才紧缺,创新生态仍待完善。人才方面,调研结果显示,广东省工业母机相关企业普遍反映其缺乏能带来突破性、原创性创新的高层次领军人才及团队,同时亟需专业知识扎实,技术过硬的中层技术人才。
创新生态方面,第一,广东省仅有国家金属材料近净成形工程技术研究中心等少数国家级创新中心和华南理工大学、广州工业大学、广东省机械所等少数高校及科研机构,与江苏、浙江等地差距较大。

第二,广东省工业母机企业间缺乏协同创新,同时企业与高校及科研院所缺乏有效互动,无法形成高效的产学研用一体化创新机制。

第三,由于工业母机产业的特殊性,国际上最新成果多在小范围公开展示,本省企业缺乏有效的信息获取渠道,难以获得本产业最新的技术信息,容易陷入“闭门造车”的困境。

“十三五”以来广东省支持

工业母机产业发展的相关政策评述

“十三五”以来,广东省及其所属各地市响应中央及各部委政策精神,结合本省及各地发展需要,出台了以《广东省制造业高质量发展十四五规划》等一系列政策支持工业母机产业发展。《广东省人民政府关于培育发展战略性支柱产业集群和战略性新兴产业集群的意见》将数控机床、增材制造作为战略新兴产业的重要组成部分加以扶持,并以行动计划的方式细化其落地。珠三角九市在推动制造业发展的相关政策中均将工业母机纳入重点建设范畴。

 

从建设内容上看,一部分政策如《广东省培育高端装备制造及精密制造产业集群行动计划(2019—2025年)》等,以集群建设为重点,强调从关键核心技术突破、龙头企业培育到产业链“锻长板、补短板”和产业生态建设的集聚式发展。其涉及的具体措施包括对企业培育和招引的奖补、组织龙头企业和科研院所进行技术攻关、鼓励上下游企业融通合作、拓展延伸技术应用场景、强调产学研合作等,是比较综合性、成体系的产业政策。另一部分政策如《广东省重点领域研发计划重大专项》《广东省首台(套)重大技术装备推广应用指导目录(2021年版)》等则聚焦技术研发的突破和产品应用的推广,以奖补的形式激发企业、科研院所等主体的研发活力。

 

从实施效果而言,这些政策客观上引导和推进了广东省工业母机产业的发展,但也存在至少以下几点不足:

 

第一,在技术进步方向上缺乏系统性指引。现有政策仅指出了需要突破的关键核心技术,但普遍较为零散,缺乏系统性、连贯性,对长期技术发展的引导性不足。

 

第二,对研发的激励与企业最迫切需求脱钩,难以有效激发研发积极性。笔者调研部分工业母机龙头企业获悉,很多技术突破受限,不是没有水平,而是投入大量成本后难以产生足够的经济效益。西安与广深相比,能够在诸多重大技术难关取得突破,在于重大项目合作确保了其成果能为企业带来足够的效益。此外,广东近年来对首台套补贴的削减进一步弱化了企业积极性。

 

第三,对多层次企业培育和产业生态建设发力不足。一方面,各地倾向于大力培育和招引龙头企业,对中小企业重视不足(这一点在国家“专精特新”政策实施后有所改善);另一方面,对产业链大中小企业间的合作多停留在号召层面,缺乏有力的落地方式。

第四,对产业人才培养的实施力度不足。现有人才培养体系与产业实际需求出入较大,而政策强调了校企合作,却未对落地进行实质性引导和监督,导致校企合作流于形式,产学研脱节问题仍然严峻。

第五,开放的创新生态建设力度不足。一方面,对企业与科研院所的协同攻关尚未形成成熟的运作模式,共性技术突破进展缓慢;另一方面,现有政策鲜少提及与国外先进地区的合作交流,不免有闭门造车之嫌。
 

广东省工业母机发展的三点建议

议一:加强核心技术攻关,推动自主成果落地。

一是对精密制造、增材制造等先进工艺技术,以及混合建模、精度补偿等共性技术制定技术路线图,开展系统攻关。以数控机床和增材制造重大专项为抓手,充分调动工业母机企业研发积极性。引导企业开展工业母机核心技术专利布局,探索建设全省工业母机专利池,促进资源共享,提升科技成果转化应用水平。

二是推动新一代信息技术与工业母机的深度融合。探索设立一批工业母机智能制造示范平台,推广共享制造、远程运维服务、设备预测性维护等新模式新业态,为工业母机产业开辟新的应用场景。

三是鼓励国资企业技改采购优先使用本省工业母机企业科技成果、优先采购国产高端装备。深入贯彻落实工业母机领域“首台(套)” 重大技术装备保险补偿机制和首台(套)重大技术装备研发与使用奖补政策,对成果产品进行合理恰当的税费补贴。

建议二:夯实产业基础,强化各环节衔接。

一是确保供应链安全。加速发展集成电路及半导体等工业母机重要配套产业,努力突破芯片等一系列“卡脖子”技术,鼓励其研发向工业母机应用领域倾斜。

二是建立梯次分明的企业培育体系。鼓励现有工业母机龙头企业通过并购、战略投资等方式,将业务布局延展至整机领域,成为产业链领航企业。鼓励中小企业持续强化细分领域优势,在主轴、刀具、丝杠、导轨等重要节点形成一批“专精特新”小巨人企业和制造业单项冠军企业。以领航企业为箭头,通过搭建产业联盟、签订战略合作协议等方式促进大中小企业集群式融通发展和产业链进一步整合,推动各地工业母机产业集约、集聚、特色化发展。

建议三:改进人才招引培育方式,完善创新生态体系建设。

一是积极引进国外工业母机先进技术和高端人才,科学制定人才评价和激励机制。同时加快工业母机学科体系建设,改革高等和职业院校的学科评估指标体系,设立校企合作的培训中心和实训基地,培养勇于创新、善于创新的工程技术人才,加强论文、专利等研究成果的工程化导向。

二是依托现有龙头企业、科研院所和创新载体,探索组建省级工业母机创新联盟。新建一批重点实验室、工程中心、企业技术中心、新型研发机构,解决工业母机产业发展中的共性技术难题,完善以企业为主体、市场为导向、产学研用结合的协同创新体系。

三是搜集国际最新工业母机技术情报。依托广东省科学技术情报研究所,探索设立专职机构收集相关行业的国际发展情况,为本省企业参与国际前沿交流提供信息渠道。

 

总结与展望

工业母机是制造业高端化发展的重中之重,广东在数十年的发展中打下了坚实基础,尽管在技术、生态和人才方面与国外先进水平仍有差距,但总体形成了聚焦市场需求、民营企业主导、细分领域开花的良好局面。这些成就与其开放的传统、相对完善的市场及由此激发和加强的民营企业活力密不可分,这也是其能从基础落后发展为全国领先的制胜法宝。

以工业母机为代表的先进制造业发展,是实现产业链供应链自主可控的必然要求,广东是制造业大省,是全国经济发展的“领头羊”。凭借强大的经济基础、良好的开放传统和活跃的民营力量,在“双循环”和“粤港澳大湾区建设”的背景下,广东省工业母机产业发展有能力也有义务统筹好开放与安全,从激励机制、协调机制和培养机制入手,探索出自主突破、生态协同、人才集聚的新路径,为全国制造业发展提供新时代的“广东范式”。

注释和参考文献:

[1]根据天眼查数据.

[2]根据国家统计局公布数据.

[3]广东省科学技术情报研究所,广东省科学院,广东省激光行业协会.2020年广东省激光与增材制造产业发展报告[M].科学技术文献出版社.北京:2021.

[4]根据各企业官网数据和笔者调研情况梳理.

[5]尚学峰. 广东工业母机(机床)发展情况分析及对策建议[J].广东科技.2021,30(02).

[6]龙头企业依据营收规模、发明专利数量等定量指标和业界认可度等定性指标确定.

[7]根据笔者调研情况.
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