“高档数控机床的高端制造模式”%28五%29：数控机床向高端转型的必要性.pdf

第2 9卷第8期计算机集成制造系统V o l.2 9N o.82023年8月C o m p u t e r I n t e g r a t e dM a n u f a c t u r i n gS y s t e m sA u g.2 0 2 3D O I:1 0.1 3 1 9 6/j.c i m s.2 0 2 3.0 8.0 2 9收稿日期:2 0 2 2-1 1-2 4;修订日期:2 0 2 3-0 7-2 4。R e c e i v e d2 4N o v.2 0 2 2;a c c e p t e d2 4J u l y2 0 2 3.基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(5 1 8 3 5 0 0 1)。F o u n d a t i o n i t e m:P r o j e c t s u p p o r t e db y t h eN a t i o n a lN a t u r a l S c i e n c eF o u n d a t i o n,C h i n a(N o.5 1 8 3 5 0 0 1).“高档数控机床的高端制造模式”(五):数控机床向高端转型的必要性张根保1,2,罗天洪1(1.重庆文理学院 智能制造工程学院,重庆 4 0 2 1 6 0;2.重庆大学 机械与运载工程学院,重庆 4 0 0 0 4 4)摘 要:针对国产机床行业长期存在的产品低端化和制造模式低端化问题,为预防西方国家对国产机床行业采取更极端的卡脖子行为,首先从基础研究能力、自主创新能力、制造能力、企业管理水平和打造品牌意识5个方面分析了国产机床行业存在的问题;进而从提高国产机床技术水平和性能的需要、为高端装备制造业提供高性能机床的需要、优化国产机床行业总体布局的需要、提高国产机床制造企业经济效益的需要等方面论述了国产机床由低端制造模式向高端制造模式转型的必要性;接着重点讨论了国产汽车行业快速发展的经验和教训;最后在分析机床行业与汽车行业差异性的基础上,从研发能力、制造能力、标准化水平、质量控制、人才素质等方面全面分析了机床行业可以从汽车行业的发展中得到的借鉴,为机床行业向高端制造模式的转型打下坚实的理论和实践基础。关键词:高端数控机床;高端制造模式;转型;汽车行业中图分类号:T G 6 5 9 文献标识码:AN e c e s s i t yo fC N Cm a c h i n e t o o l s t r a n s f o r m i n g t oh i g h-e n dZHANGG e n b a o1,2,L U OT i a n h o n g1(1.S c h o o l o f I n t e l l i g e n tM a n u f a c t u r i n gE n g i n e e r i n g,C h o n g q i n gU n i v e r s i t yo fA r t sa n dS c i e n c e s,C h o n g q i n g4 0 2 1 6 0,C h i n a;2.C o l l e g eo fM e c h a n i c a l a n dV e h i c l eE n g i n e e r i n g,C h o n g q i n gU n i v e r s i t y,C h o n g q i n g4 0 0 0 4 4,C h i n a)A b s t r a c t:A i m i n ga t t h ep r o b l e m so f l o we n dp r o d u c t s a n d l o we n dm a n u f a c t u r i n gm o d e i n t h ed o m e s t i cm a c h i n e t o o li n d u s t r y,t op r e v e n t t h em o r e e x t r e m e s t r a n g l e h o l db e h a v i o r s f r o mw e s t e r nc o u n t r i e s,f i r s t l y,t h e e x i s t i n gp r o b l e m si nt e r m so fb a s i cr e s e a r c hc a p a b i l i t i e s,i n d e p e n d e n ti n n o v a t i o nc a p a b i l i t i e s,m a n u f a c t u r i n gc a p a b i l i t i e s,e n t e r p r i s em a n a g e m e n t l e v e l a n db u i l d i n gb r a n da w a r e n e s sw e r e a n a l y z e d.T h en e c e s s i t yo f t h e t r a n s f o r m a t i o no f d o m e s t i cm a-c h i n e t o o l s f r o ml o w-e n dm a n u f a c t u r i n gm o d e t oh i g h-e n dm a n u f a c t u r i n gm o d e i n t e r m s o f i m p r o v i n g t h e t e c h n o l o g i-c a l l e v e l a n dp e r f o r m a n c eo fd o m e s t i cm a c h i n e t o o l s,p r o v i d i n gt h eh i g h-p e r f o r m a n c em a c h i n et o o l s f o rh i g h-e n de-q u i p m e n tm a n u f a c t u r i n g i n d u s t r y,o p t i m i z i n gt h eo v e r a l l l a y o u to ft h ed o m e s t i cm a c h i n et o o l i n d u s t r y,i m p r o v i n gt h ee c o n o m i ce f f i c i e n c yo f t h ed o m e s t i cm a c h i n e t o o l e n t e r p r i s e sw e r e e l a b o r a t e d.T h e e x p e r i e n c e a n d l e s s o n s l e a r n e do f t h er a p i dd e v e l o p m e n to f t h ed o m e s t i ca u t o m o b i l e i n d u s t r yw e r em a i n l yd i s c u s s e d.B a s e do na n a l y z i n gt h ed i f f e r-e n c eb e t w e e nm a c h i n et o o l i n d u s t r ya n da u t o m o b i l ei n d u s t r y,c o m p r e h e n s i v ea n a l y z e dt h ea v a i l a b l ef o rr e f e r e n c ef r o mt h ed e v e l o p m e n to f a u t o m o b i l e i n d u s t r y i nt e r m so fR&Dc a p a b i l i t y,m a n u f a c t u r i n gc a p a c i t y,s t a n d a r d i z a t i o nl e v e l,q u a l i t yc o n t r o l,q u a l i t yo f t a l e n t sw e r e e x p o u n d e d,w h i c h l a i das o l i d f o u n d a t i o no f t h e o r ya n dp r a c t i c e f o r t h et r a n s f o r m a t i o no fd o m e s t i cm a c h i n e t o o l s t oh i g h-e n dm a n u f a c t u r i n gm o d e.K e y w o r d s:h i g h-e n dC N Cm a c h i n e t o o l s;h i g h-e n dm a n u f a c t u r i n gm o d e;t r a n s f o r m a t i o n;a u t o m o b i l e i n d u s t r y第8期张根保 等:“高档数控机床的高端制造模式”(五):数控机床向高端转型的必要性0 引言分析全世界制造业的技术发展和现状可以看出,长期以来,高科技、高附加值的高端产品设计和制造(如芯片光刻机)被西方国家牢牢抓在手中,而低技术含量、低利润、高污染、高消耗的低端产品的制造却被大量转移到第三世界国家。第三世界国家事实上是靠出卖劳动力、消耗大量的资源和能源,以及对自己生态环境的严重污染来换取微薄的利润。以苹果手机为例,2 0 2 1年第二季度,苹果对全球智能手机出货量的贡献只有1 3%,却获得了整个手机市场7 5%的利润和4 0%的营收,可见类似苹果手机这种高端产品的品牌溢价能力十分强大1。一篇名为 捕捉苹果全球供应网络利润 的研究报告指出,i P h o n e手机利润分配图显示,2 0 2 0年苹果公司每卖出一台i P h o n e,就独占5 8.5%的利润,原物料供应国占2 1.9%,屏幕、电子元件等主要供应商分得了4.7%利润,而从事代工的中国大陆企业只能从中拿到1.8%的利润2。这个案例充分说明,要想获得高的附加值,就必须生产制造高端产品。自改革开放以来,我国凭借中低端产品的大规模制造迅速成为世界首屈一指的制造大国,我国的优势在于供应链高度发达,能够以很低的价格快速向市场提供产品,但所提供的一般是中低端产品,研发和制造高端产品的能力严重短缺,以至于存在很多“卡脖子”技术。以数控机床为例,因为机床对国民经济发展和国防保障的极端重要性,西方国家通过 瓦森纳协议 长期对出口我国的高端机床进行严格的限制3。除此之外,西方国家还试图控制我国高端机床的自主研发和生产能力,不允许我国发展自己的高端数控机床。最近一家名为布鲁金斯学会的美国智库机构甚至公开列出中国不能发展的五大高端制造技术,并警告称中国在这些领域实现突破是不能接受的,这将冲 击 美 国 的 核 心 利 益,其 中 就 包 括 高 端 数 控机床4。长期以来,国产机床的研究、开发、设计和生产大都采用反求模仿的方式进行,缺乏独有的核心技术和科技创新能力,产品的技术水平和质量与国外产品的差距较大,极大地制约了国产机床产业特别是高端机床在国内外市场上的竞争能力,也对国民经济的发展和保障国防安全造成了非常不利的影响5。意识到这个问题,从2 0 0 9年起国家相继出台了 高档数控机床与基础制造装备 国家科技重大专项、中国制造2 0 2 5 规划纲要,以及其他的科技计划,加强对高端数控机床设计制造技术研究的支持,在一定程度上提升了国