中國經營報
2024-11-22 
高檔數控機床國產化占有率不足10%工業“大腦”成破解關鍵
從智能手機到飛機，都離不開高精度的數控機床，而數控系統則是數控機床的“大腦”。不過，值得注意的是，我國已連續15年成為全球最大機床生產及消費國，但高檔數控機床國產化占有率不足10%。
當前，中國制造業正處于高端化升級的關鍵階段，尤其在國家政策的大力支持下，高端數控機床的國產替代進程明顯加快。面對這樣的歷史機遇，國產機床在“變道超車”中如何取得突破？
對此，北京精雕集團副總裁胡宇川對《中國經營報》記者表示：“如同我們人體一樣，機床行業智能化的關鍵在于機床的大腦和思維的中樞，也就是數控系統和工業軟件。需要我們掌握其核心技術，不能受制于人。在這方面，國家在工業母機的發展措施和重大科技專項攻關中，已經有了具體的體現，現在也在加大投入來推動國產數控系統和工業軟件的技術攻關和市場推廣。”
為數控系統裝上中國軟件
事實上，智能制造越向縱深和高端領域推進，工業軟件的短板效應越明顯。一些涉及國家安全的重大科技產業項目往往面臨“國產軟件不好用、國外軟件不敢用”的困境。當我們自己的“工業軀體”不得不連接至別人的“工業大腦”，核心數據全部沉淀在外部平臺，對產業鏈安全甚至國家安全構成了嚴重威脅。
中商產業研究院調查顯示，在低端機床領域，我國已成為了絕對的產量大國，不僅能夠大量滿足國內企業需求，還能出口發展中國家。但高端數控機床存在較大的國產化空間。
隨著我國制造業加快向智能制造轉型升級，工業軟件正成為核心基礎性工具。近期，工業和信息化部辦公廳印發《工業重點行業領域設備更新和技術改造指南》，明確了工業軟件和操作系統的更新目標：到2027年將更新完成約200萬套工業軟件和80萬臺套工業操作系統，覆蓋石油、化工、航空、船舶等關鍵行業。
據了解，北京精雕30年來形成了以軟件技術為核心引擎，驅動機加企業產品技術實現創新突破的企業發展哲學，其標志性成果——數字化制造軟件平臺SurfMill10.0，可實現包括造型設計、工藝開發、生產計劃在內各環節的數字化，打通各環節的數據流。11月20日，北京精雕工業母機創新價值發布會舉辦。現場發布的通用工業母機數控系統JD60能夠實現自主優化、適應和決策。
“JD60系統的推出，旨在滿足更廣泛的工業市場需求，滿足高檔數控機床智能化復合化的高端要求，為了讓更多的國內機床企業裝備上國產高端數控系統，我們致力于成為全方位的數控機床控制系統解決方案提供者。”北京精雕集團產品總監朱艷菊表示。
胡宇川表示：“北京精雕的技術創新就是來自于我們走出了一條具有精雕特色的‘基于機、電、軟三方技術鏈深度融合的正向設計之路’。這種深度融合使我們在過去30年中可以不斷地實現技術突破，成為了國產高端機床的代表。同時，我們不僅自己開發機床、數控系統和工業軟件，其他例如精密電主軸、高精度直驅轉臺、自動化系統、信息化系統以及專業輔機附件等的關鍵核心技術和自主知識產權都牢牢地掌握在我們自己手中，實現自研自產。這就實現了我們機床中的各個部件和系統無縫集成，形成了真正的整體，實現了‘1+1>2’的效果。”
另外，在業內人士看來，數控系統的提升也能成為企業“提質增效”的核心。“通過更高的算力和智能控制技術，我們的系統能在加工過程中實現實時的測量補償自適應加工，能根據實時監測到的機床狀態數據，自動調節工藝參數，延長設備和刀具壽命，還能預測和預防故障。精雕數控系統實現的這套自動化的加工和管控過程，簡化了工人操作流程，大大降低了調機和停機時間，提高了生產效率，減低了生產成本。另外我們還引入了數字化雙胞胎技術，實現虛擬環境下的加工測試和優化，能進一步提高效率，提升設備加工的安全性。”朱艷菊表示。
技術是核心市場是根本
目前，工業軟件驅動著制造管理流程優化、生產模式改變以及全要素生產率提高，是加快建設現代化產業體系的重要工具。我國是世界第一大工業國，構建了相對完備的產業鏈供應鏈體系，但在工業軟件領域仍存在較為突出的短板和弱項，工業軟件對制造業數字化、網絡化、智能化轉型的支撐力還有待增強。
北京精雕集團產品總監于亮對記者表示：“我們在自動化模式上也進行了創新。我們首次提出了‘機內自動化’的工作模式，能在軟件中定義調機、管控、加工和檢測等各項工作，在提升機床的連續運行時間的同時還保障機床運行狀態的穩定。在此基礎上，通過配套精雕的供料系統或構建自動化加工產線，我們還可以為客戶打造全套的自動化解決方案，幫助客戶實現‘單元自動化’和‘產線自動化’的轉型升級。”
據介紹，為了提升生產效率和連續性，北京精雕的CAM軟件SurfMill于2017年在全球首次推出了“機內自動化”模式，將加工程序、測量、管控集成一體，顯著提高了生產的連續性和效率。例如，中國聯塑在應用該模式和北京精雕的自動化產線后，據現場生產人員反饋，使用SurfMill配合精雕自動化解決方案后，聯塑某車間實現了24小時不停歇的運轉，產能提高了25%；以前每個工人管理3臺機器，現在一個工人可管理12臺機器，幫助用戶實現了降本增效。
記者注意到，此前，工信部印發《“工業母機+”百行萬企產需對接活動實施方案》，部署開展“工業母機+”百行萬企產需對接活動，將建立完善產需對接渠道，推動工業母機供需雙方在結對攻尖、應用迭代、更新升級、市場拓展等方面達成一批合作項目。
東吳證券分析稱，目前國外進口機床品牌仍然在我國高端機床的應用場景占據主導地位，國產工業母機面臨雖有技術儲備但難以與終端客戶對接需求的情況，機床高端應用領域面臨產需錯配的問題，這是制約高端機床國產化的重要障礙。“工業母機+”百行萬企產需對接活動為供需雙方搭建了溝通橋梁，機床企業與客戶企業產需有望對齊匹配，另外國產機床企業也有望在下游客戶的反饋與建議中不斷迭代精進技術。在產需匹配與技術更迭的雙重加持下，國產工業母機有望實現加速滲透。
胡宇川則表示，“工業母機+”百行萬企政策旨在促進供需雙方的精準匹配，提升產業鏈、供應鏈的韌性和競爭力。這個政策的推出，無疑為國內工業母機企業，包括北京精雕在內，帶來了前所未有的發展機遇，因為它為供需雙方搭建了一個精準對接的平臺。
“對于一個企業來說，技術雖然是核心，但市場也是根本。有了市場，我們才能實現利潤，才能推動技術的創新，開拓更大的市場，實現良性循環和企業的健康發展。現狀已經不是‘酒香不怕巷子深’的時代了，因此我們更需要借助這一政策平臺，使我們能夠更加精準地洞悉市場需求，與用戶企業構建起緊密的合作關系，進而促使我們的創新產品在更為廣闊的領域內得到應用與推廣。”胡宇川表示。
問及未來的發展趨勢，胡宇川表示：“機床行業也是隨著整體工業的發展經過了1.0時代、2.0時代、3.0時代到現在的4.0時代，從機械化、電氣化、數字化到現在和未來的智能化。我們機床行業目前也是在延續著這條道路，在向著智能化的方向快速發展。未來10年這個方向是不會改變的。”
朱艷菊則認為，未來的智能機床，將能夠根據機床狀態數據、通過機器學習不斷優化控制策略、自動調節工藝參數；還能預測并預防故障，減少停機時間，提高生產效率。
長城證券表示，未來隨著政策的驅動，疊加我國高端機床研發領域、人才體系、市場轉型等方面的問題不斷解決，我國高端機床行業有望實現跨越式發展。
（文章來源：中國經營報）
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