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          2. 從“跟跑”到“局部領跑”:中國數控行業的創新與自我突破

            發布日期:

            2021-05-14 15:31

            新聞來源:

            21世紀經濟報道

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            匠心制造好機床”精神成為行業高質量發展的根本驅動力。

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            “一提到工業,最基礎的就是制造。機床是制造其他機器的母機,數控機床是制造裝備的核心設備,更是各行各業的基礎?!苯?,在接受21世紀經濟報道記者專訪時,華中數控(300161,SZ)董事長陳吉紅反復提到,“大到汽車產業、電力工業、航天航空、電子信息等行業,小到商場出售的手機,其制造過程都需要數控機床?!?/p>

            我國機床行業正處于存量替換的高峰期以及產業結構調整升級期,數控化、智能化已成為行業的升級趨勢。隨著國產廠商的崛起,以“創新”為主旋律的數控產業新周期正在徐徐拉開序幕。

            2021年是“十四五”計劃的開局之年,也是創新驅動塑造發展新優勢的開篇之年。在國家政策的支持以及國內企業不斷追求創新的背景下,中國數控機床行業發展迅速,行業規模不斷擴大,在國際市場中的地位也在逐漸提升。以金屬切削機床為例,據中商產業研究院數據庫顯示,2020年12月全國金屬切削機床產量為4.9萬臺,同比增長32.4%。

            據了解,我國機床行業市場競爭十分激烈,市場量級大約在5000億元,其中,數控系統市場銷量為40萬套左右。在市場結構方面,市場份額占50%以上、利潤空間最大的是中高端數控系統產品,而法拉克公司、三菱公司、西門子公司等外資企業和中國臺灣新代公司等幾乎占據中端數控系統市場份額的半壁江山,中國內地企業競爭實力不夠突出。

            在陳吉紅看來,要想突破國外巨頭對核心技術“卡脖子”的局面,實現0到1的技術突破、1到10的技術迭代和10到100的市場開拓和盈利反哺是“我們未來需要用匠心精神努力去突破的關鍵點”。

            與此同時,陳吉紅對于我國數控行業的未來充滿信心:“為了實現大國創新的宏大使命,華中數控將進一步完善產品技術成熟度,加快創新成果轉化,并尋找不同市場進行產品定位細分。我們背靠華中科技大學的理論和技術背景,努力實現深化產學研三位一體布局,使芯片、操作系統到核心算法等關鍵技術實現自主可控,探索一條發展中國數控系統產業的特色之路?!?/p>

            技術掣肘

            事實上,我國機床產業起步相對較晚。新中國成立之初,百廢待興,“一五”時期的蘇聯援建塑造了中國現代機床工業的基礎,國內逐漸形成產品種類相對齊全、產業體系相對完整的機床工業體系。

            改革開放以后,機床行業逐步實現了市場化運作,但仍然以國資主導,金屬切削機床產量一度在20萬臺量級左右停滯不前。

            機床行業真正開始騰飛是在2000年后,隨著中國經濟的發展,機床行業步入高速增長階段。根據廣發證券的研究數據,2001年中國入世后,經濟年增長速度保持在7%-8%,市場需求迅速增長。2000年金屬切削機床產量約為18萬臺,到2011年已達86萬臺,11年間產量增長近4倍,年均復合增長率達到15.5%。中國機床消費量和總產量分別在2002年和2009年成為世界首位,之后始終保持機床生產和消費世界第一。

            但與此同時,迅猛的發展也讓關鍵技術“卡脖子”的困境日益凸顯。一直以來,我國機床行業“大而不強”,生產體系以中、低檔機床為主,高檔數控系統基本依賴進口,高端領域缺乏核心競爭力。

            陳吉紅指出,我國制造業近年來發展飛快,取得了舉世曙目的成就。但由于西方強調產業鏈的前置化分工,中國繞過了許多以基礎性技術為主的“山頭”。這些“山頭”現在已變成了阻礙中國制造業進步的瓶頸?!凹夹g迭代是一塊硬骨頭,沒有捷徑可言。例如工業軟件MATLAB、仿真數據建模CAD、CAE等,工業硬件如數控系統、PLC、傳感器等前沿技術,都受制于西方國家。目前技術困境的主要原因在于資本逐利和過去國內大環境對于基礎性研發投入太少?!?/p>

            突出重圍

            在發展機遇面前,資本一窩蜂地進入利潤高、回饋快的行業賽道。我國的網游、電商等新興產業和手機、家電等應用型產品絲毫不落于國際,甚至在某些領域走在國際最前沿。

            但眾多專業領域內的基礎性研發卻沒有企業愿意去做,正向回饋過慢,資金回流效率低等原因讓基礎研發成為難啃的硬骨頭。

            “技術難關的突破走不得捷徑,走了捷徑后勢必會受制于人。從0到1的技術突破,更不是一蹴而就的?!苯鼛啄?,在中國機床成為世界一股不可忽視的力量后,陳吉紅愈發認為,踏踏實實做研發、產品轉換、開拓市場才能可持續發展。

            2011年后,受金融危機影響,制造業全球布局發生重大調整,高端制造業回流歐美,中低端制造業向東南亞及亞非地區轉移。以生產中、低檔機床為主的國內機床行業受到較大沖擊,行業整體下行。

            在新的周期里,為了突破國外的卡脖子封鎖,2012年以來,在國家重大科技專項支持下,華中數控對標國外最新一代先進的五軸數控系統,通過10年攻關逐步確實縮小了與國際頂尖水平的差距,實現了從0到1的技術突破。

            陳吉紅介紹稱:“國外以5軸聯動、或者1微米的高精度作為出口限制的紅線。一旦出口,就得要外國政府的審批。華中數控通過十年的努力,現在已經攻克了5軸聯動控制、1微米以內的高精度控制、同步驅動、多通道和復合加工控制等關鍵技術,成功研制出具有自主知識產權的華中8型高檔數控系統,在功能、性能和可靠性方面達到國際先進水平,獲國家科技進步二等獎。并且,華中數控將數控技術與人工智能技術深度融合,極具獨創性地開發了基于“指令域”電控數據的感知分析、理論與大數據融合建模、智能優化“i代碼”和“雙碼聯控”等關鍵技術,歷史上首次將AI芯片嵌入數控系統,研制出華中9型新一代智能化數控系統。還開發了工藝優化、健康保障等一批智能應用模塊,使這些獨有的原創技術實現局部領跑。在市場分布上,華中數控在經濟型數控系統市場已具有一席之地。未來將會通過調整布局在中高端市場上發力,爭取在5年內實現1到10、10到100的突破?!?/p>

            與此同時,在市場化的角逐過程中,隨著低端市場產能過剩,機床行業整體下行,部分國有企業改制退出競爭,優秀的民營機床企業逐漸脫穎而出?!爱斍皣鴥冗€有許多民營企業帶著激情和責任感在行業中拼搏,他們掌握了機床的很多核心技術,‘匠心制造好機床’的精神成為行業高質量發展的根本驅動力,也給我們很大的鼓勵和信心?!标惣t說。

            “十四五”計劃明確指出,我國未來經濟結構更加優化,創新能力顯著提升,全社會研發經費投入年均增長7%以上。在我國經濟由高速增長向高質量發展的轉變過程中,“十四五”計劃提出“基礎研究經費投入占研發經費投入比重提高到8%以上”和“建立健全符合科學規律的評價體系和激勵機制”為基礎研究提供了堅實的物質基礎和創造了良好的科研生態環境。

            這也意味著,在資金與制度的幫扶下,企業在基礎研究道路上的困難終將迎刃而解。而當下,中國數控系統行業也開始了從跟跑到并跑的迭代升級,甚至在細分市場開始局部領跑。

            未雨綢繆

            談及這十年的風雨,陳吉紅認為,華中數控能在行業競爭中發展壯大實屬不易?!皵悼叵到y是國家的戰略核心技術,也是市場充分競爭的技術。我們面對的都是國外頂尖的巨頭,當我們沒有突破時,國外封鎖限制或高價壟斷;我們取得了突破,國外馬上降價打壓。這讓許多數控系統企業一度陷入兩難境地?!?/p>

            “華中數控跟國內其他的數控系統企業相比,最大的優勢是與華中科技大學的產學研一體化深度融合戰略,這是其他國內數控系統企業所沒有的。在華中科技大學國家數控系統工程技術研究中心,一支由10多個老師、60多個專職研究員、170多個研究生組成的研發隊伍源源不斷地為華中數控提供大量的核心單元技術,并完成0到1的樣機試驗研究。華中數控聚焦于1到10的工程、產品化階段和10-100的市場化、產業化階段,形成了一個非常緊密的產學研深度融合的合作模式?!标惣t說。

            基礎技術的研發投入逐步跟上后,中國作為當今世界機床制造大國,數控系統在性能、功能和成套化應用方面均取得了長足進步。其中,自給自足的低檔數控系統幾乎完全取代了進口,中檔數控系統在系列化、商品化和產業化方面成效顯著。華中數控的高檔數控系統已在1500多臺五軸加工中心、車銑復合機床和六軸數控砂帶磨床等設備上得到了應用驗證,并且在中航工業、航天科工、航天科技等重點企業也實現批量應用,為國防工業實現關鍵裝備自主可控提供了保障。近年來,華中數控系統在機床、航天航空、兵器、核工業、船舶、發電、汽車、3C制造等領域2000多家企業應用約8萬臺套。

            據華中數控對外發布的2020年年報財務數據顯示,報告期內公司實現營業收入13.2億元,較2019年增長45.95%;實現凈利潤2,777.46萬元,較2019年增加81.19%。在通用機床市場、3C加工設備領域和新興的5G加工等多個領域,華中數控的拳頭產品——華中8型,以高速高精、五軸聯動、多通道控制、直線電機等關鍵技術為核心,進一步擴大了市場占有率。數據顯示,報告期內公司數控系統與機床領域(包含數控系統、電機、數控機床業務)實現收入6.2億元,較去年同期增長51.87%。

            “面對當前國內國外雙循環戰略的提出,我們的目標不僅僅是國內市場,更希望我們的產品能夠走出中國。對此,華中數控近兩年組建了國際事業部,產品定位以高性價比為特點,在國際市場上也具有一定競爭力。未來還會繼續加大加強跟國際市場的合作探索?!标惣t說道。



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