一年一度的進博會正在進行中，機床、航空發(fā)動機、干纖維紙張循環(huán)打印機等一批高科技展品逐步揭開了神秘面紗。其中，尤為值得關注的是“巨無霸”機床。
在進博會技術裝備展區(qū)，西班牙尼古拉斯克雷亞公司展示的FOX-60龍門加工中心，是本屆展會最有“份量”的產(chǎn)品，重達近87噸，相當于約20頭大象。
“展會還沒開始，這臺機床已收到三家客戶購買意向，其中一家已交付意向金?！?1月5日，即進博會開幕第一天，尼古拉斯克雷亞集團（亞洲）公司的銷售總監(jiān)難掩喜悅。
而在第二天，這臺龐然大物就以145萬歐元（約1138萬元人民幣）的高價售出。買家是陜西漢中萬利航空裝備制造有限公司。據(jù)悉，購買這臺機床將享有免稅等優(yōu)惠政策。
那么，在FOX-60龍門加工中心受追捧背后，這臺設備有哪些優(yōu)勢？折射出國內機床產(chǎn)業(yè)的需求是什么？以及行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何，中國又該如何應對？
一、“巨無霸”優(yōu)勢突出
與普通機床有所不同，龍門加工中心屬于大型機床，專門為加工大零件而設計制造。因此，龍門加工中心通常體積較為龐大。
為了運輸FOX-60龍門加工中心，尼古拉斯克雷亞公司它拆分裝成10個集裝箱，途徑新加坡、泰國、廣州、深圳，足足歷時一個月才運抵上海。
在整體框架上，F(xiàn)OX-60工作臺尺寸6.5米長、2.5米寬，縱向、橫向、垂向行程分別達到6米、3.75米、1.5米，立柱間距3.25米。各項相應尺寸達到行業(yè)頂尖。
雖然這臺“巨無霸”外表看起來“又大又笨重”，但卻能玩出“繡花”的活，而且加工的各種產(chǎn)品表面，能實現(xiàn)如皮膚一樣光滑。
據(jù)了解，F(xiàn)OX-60是該公司模塊化設計生產(chǎn)度最高的一款機型，融合了最先進的機床設計理念，包括恒溫控制系統(tǒng)、自動換頭系統(tǒng)和自動換刀系統(tǒng)等。
此外，它還配置業(yè)界一流的萬能銑頭和五軸聯(lián)動銑頭。兩個銑頭能自動更換，產(chǎn)品只需一次裝夾，大幅提升了產(chǎn)品加工效率，同時精度達到微米級。
FOX-60龍門加工中心在進博會完成安裝
其中五軸聯(lián)動實現(xiàn)電主軸的升級，每分鐘轉速高達兩萬轉。而萬能銑頭是創(chuàng)新設計的機械傳動銑頭，擁有雙端齒盤旋轉（每0.02o分度）專利技術，每分鐘轉速一萬轉。
至于應用領域，F(xiàn)OX-60龍門加工中心可廣泛應用于多種高精度的產(chǎn)品加工：
在航空航天領域，它主要加工飛機的核心零部件，比如起落架、發(fā)動機葉片、鈦合金鋁合金結構件等。其次，可應用于能源領域，如風電、核電以及汽輪機、泵殼的加工。
另外，F(xiàn)OX-60還可以進行鐵路行業(yè)的轉向架、底盤、發(fā)動機缸體加工，汽車的沖壓模具加工，以及其它通用機械行業(yè)的加工。
尼古拉斯克雷亞公司已連續(xù)三屆參加進博會。其去年推出的FOX-50龍門加工中心，不僅獲得德國iF的“杰出設計獎”，還一舉拿下第二屆進博會的最佳“人氣展品獎”。
在上屆進博會上，F(xiàn)OX-50被江蘇巨杰機電有限公司購買。后來，巨杰機電董事長回憶道，“采購這臺設備，是由于我們公司正在轉型生產(chǎn)機床、機器臂等，需要更高精度的機床?！?
目前，F(xiàn)OX-50龍門加工中心已經(jīng)在巨杰機電投入使用。在短短幾個月時間內，它已經(jīng)產(chǎn)出價值幾百萬元的產(chǎn)品，同時讓公司的產(chǎn)品質量走上了更高的臺階。
二、機床發(fā)展現(xiàn)新趨勢
作為數(shù)控機床領域的佼佼者，西班牙尼古拉斯克雷亞公司的FOX系列設備在進博會上大受歡迎，也折射出國內廠商對機床的消費“升級”需求。
數(shù)控機床被稱作“工業(yè)母機”，關系到國家經(jīng)濟建設與戰(zhàn)略發(fā)展，是體現(xiàn)國家綜合實力的一大“重器”。而隨著工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，機床行業(yè)正呈現(xiàn)出新的趨勢。
近年來，制造業(yè)對機床提出高精化、集成化、智能化等要求。首先，加工精度是衡量機床設備技術水平的一項重要指標，直接影響相關產(chǎn)品的質量和生產(chǎn)穩(wěn)定性。
其次，現(xiàn)代數(shù)控機床的另一個重要技術趨勢是功能集成，即把原來需要多臺機床實現(xiàn)的功能集成到一臺機床上實現(xiàn)。這樣便能適應市場批量、快捷生產(chǎn)的不同需求。
另外，隨著科技不斷創(chuàng)新，智能機床將成為智能生產(chǎn)系統(tǒng)的關鍵加工設備。它是先進制造技術、信息技術和智能技術的集成與深度融合，能夠實現(xiàn)最優(yōu)化加工。
然而，在行業(yè)發(fā)展新需求面前，全球機床發(fā)展形勢不容樂觀。2019年，全球機床行業(yè)消費、生產(chǎn)均同比下滑達13%。機床消費前15個國家和地區(qū)，有12個下降。
數(shù)據(jù)來源：Gardner Intelligence
其中，中國機床消費223億美元，下降64億美元。美國是第二大機床消費國，去年消費了97億美元機床產(chǎn)品，同比下滑1.6%。而在主要國家中，僅巴西和墨西哥取得增長。
顯然，全球機床行業(yè)正遭遇嚴峻挑戰(zhàn)，亟需轉型升級。因此，全球數(shù)控機床發(fā)展正逐步由普通的三軸聯(lián)動機床，發(fā)展為高速精密復合加工、五軸聯(lián)動等高端數(shù)控機床。
而未來，機床行業(yè)將會隨中國制造業(yè)的發(fā)展而增長。尤其是在中國高鐵、航空航天、船舶、工程機械、汽車等行業(yè)快速發(fā)展下，高端數(shù)控機床和專用加工裝備的需求將越來越大。
與此同時，國際巨頭將不斷加碼中國市場，促使國內行業(yè)競爭愈發(fā)激烈。其中對自主機床企業(yè)而言，研發(fā)針對制造領域的專業(yè)化、個性化產(chǎn)品，或是發(fā)展破局的另一條途徑。
多年來，國內市場上的機床主要以通用型、標準化的產(chǎn)品為主。但是，在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展過程中，下游企業(yè)的需求越來越多樣，標準化的機床產(chǎn)品已逐漸較難滿足客戶的實際需求。
基于此，非標準化、個性化的定制數(shù)控機床產(chǎn)品也擁有極大發(fā)展?jié)摿?。這是機床生產(chǎn)企業(yè)形成差異化競爭的關鍵。但是，定制數(shù)控機床也將遭到集成數(shù)控機床的強力挑戰(zhàn)。
三、國內產(chǎn)業(yè)亟待突破
長期以來，我國數(shù)控機床行業(yè)都有著供需矛盾。這主要體現(xiàn)在低端數(shù)控機床的產(chǎn)能過剩和高檔數(shù)控機床的供應不足，而導致的供給側結構性失衡。
簡單說，就是低端膨脹、中端持平、高端失守。由于國內數(shù)控機床技術暫時沒有突破性質變，現(xiàn)在仍是緩慢“量變”。而在這個過程中，我國數(shù)控機床行業(yè)企業(yè)增長相對穩(wěn)定。
2012~2018年，國內數(shù)控機床行業(yè)企業(yè)數(shù)量處于波動上升趨勢。除2014年有所下滑外，基本保持穩(wěn)定增長。2018年，數(shù)控機床行業(yè)企業(yè)數(shù)量總計為1391家。
但是一個血淋淋的現(xiàn)實是：2018年，我國低檔數(shù)控機床國產(chǎn)化率約82%，中檔65%，高檔僅6%。不過，由于量變正在發(fā)生，國內機床行業(yè)已處于中高端國產(chǎn)化前期階段。
盡管我國機床年產(chǎn)值已達190億美元，大幅領先德國的130億美元和日本的130億美元，但我國機床企業(yè)生產(chǎn)的大量設備主要以中低端為主，與日德的水平還有不小差距。
沈陽機床工廠車間
此外，我國機床的不少核心零部件仍依賴進口。比如數(shù)控機床的核心技術—數(shù)控系統(tǒng)，由顯示器、控制器伺服、伺服電機和各種開關、傳感器構成，中國90%需要國外進口。
即便是整機方面，也不容樂觀，大量高端數(shù)控機床及相關設備依靠進口。這使我國已連續(xù)多年位居全球機床進口國第一。2018年，在具體進口國中，日本和德國占總量達56%。
分產(chǎn)品來看，高端數(shù)控機床進口，日德占70%；臥式加工中心，日德占72%；立式加工中心，日德占64%；龍門加工中心，日德約占50%；臥式、立式數(shù)控車床進口，日德均占50%以上。
同樣需關注的是，我國機床企業(yè)呈現(xiàn)區(qū)域和壟斷化發(fā)展趨勢。2018年，遼寧、江蘇的數(shù)控機床銷售收入分別為61.5億元、48.7億元，增長均超過20%，共占國內市場一半以上。
與之類似，國內幾大寡頭機床企業(yè)憑借自身資本實力與技術優(yōu)勢，獲得了更大的市場份額與利潤。而僅剩的小規(guī)模市場，卻由上千家中小企業(yè)進行激烈競爭、互相搏殺。
不過，雖然沈陽機床以22%的市場份額獨占鰲頭，其后依次是秦川機床14%、中航高科12%。但沈陽機床、秦川機床卻陷入持續(xù)虧損困境，僅有中航高科有相對較好的業(yè)績表現(xiàn)。
毫無疑問，在制造業(yè)升級及供給側改革過程中，我國機床企業(yè)發(fā)展已進入陣痛期。因此，企業(yè)改革、科研、人才、資本等一系列問題更需要大力改善，以最終完成向高端市場突破。
四、政策正大力推動發(fā)展
為支持機床工具行業(yè)的發(fā)展，中國近幾年陸續(xù)出臺了諸奪政策及相關措施，從不同角度和方向提出，要大力發(fā)展高檔數(shù)控機床及其核心控制和功能部件。
比如《高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備》《裝備制造業(yè)調整和振興規(guī)劃》《中國制造2025》《智能制造發(fā)展規(guī)劃》《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等等。
國家宏觀政策的扶持，為機床行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好政策環(huán)境。其中，《中國制造2025》將“高檔數(shù)控機床”列為未來十年制造業(yè)重點發(fā)展領域之一：未來十年，我國數(shù)控機床將重點針對航空航天裝備、汽車、電子信息設備等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，開發(fā)高檔數(shù)控機床、先進成形裝備及成組工藝生產(chǎn)線。
通過近些年大力發(fā)展，我國形成了涵蓋航空航天、汽車、高檔機床等重點領域典型裝備的十項標志性成果，基本代表了我國高檔機床裝備研發(fā)與應用的最高水平。
比如中國機床先后為核電、大飛機等國家重大專項，以及新型戰(zhàn)機、運載火箭等一批國家重點工程提供了關鍵制造裝備，在多項軍工關鍵技術和裝備方面實現(xiàn)了突破。
具體而言，我國在航天領域建立了首條采用國產(chǎn)加工中心和數(shù)控車削中心的示范生產(chǎn)線，已應用于新一代運載火箭、探月工程等100余種10000余件關鍵復雜零部件的加工。
另外，我國一直缺乏在數(shù)控機床標準制定的話語權。而國家專項提出的“五軸聯(lián)動機床用S形試件”標準通過國際標委會審定后，實現(xiàn)了我國在高檔數(shù)控機床國際標準領域零”的突破。
同時，我國機床種類也變得越來越豐富。據(jù)統(tǒng)計，目前我國可供市場的數(shù)控機床有1500種，幾乎覆蓋了整個機床的品種類別和主要鍛壓機械。領域廣度與日本、德國并駕齊驅。
而為推進行業(yè)發(fā)展、市場化應用，乃至中國制造業(yè)升級，國家牽頭對沈陽機床、北方重工、大連機床等企業(yè)大力改革，使這些企業(yè)沖破原有發(fā)展壁壘，重新煥發(fā)出活力。
目前，我國除了是全球最大的機床生產(chǎn)、消費和進口國外，還是重要的機床出口大國，2019年實現(xiàn)出口44.2億美元，位列世界第三。而其中出口目的地主要是東南亞和非洲。
數(shù)據(jù)來源：Gardner Intelligence
由此可見，海外市場也是中國機床企業(yè)銷售的重點。雖然中國在國際貿易上逆差，但整體狀況在向好。這側面說明，如果我國機床企業(yè)能拿下更多海外市場，前途也很光明。
五、結語
機床關系到國家經(jīng)濟建設與戰(zhàn)略發(fā)展。中國制造要升級，離不開機床。而國產(chǎn)機床若無法向高端進化，就不能從根本上推動制造業(yè)轉型發(fā)展。因此，中國機床的升級至關重要。
目前，即便國內數(shù)控機床取得一定的成就，但是隨著國際機床市場和技術高速發(fā)展，也要看到我國高端數(shù)控機床產(chǎn)品在可靠性和精度等方面，還與國際先進水平有一定差距。
甚至在網(wǎng)絡化、智能化和系統(tǒng)解決方案等方面，我國機床企業(yè)與國外還有進一步拉大差距的風險。同時，我國還面臨著機床產(chǎn)業(yè)結構不合理，核心技術和品牌有待加強等系列問題。
因此，對國內機床產(chǎn)業(yè)而言，調整結構、轉型升級、提質增效刻不容緩。而產(chǎn)業(yè)結構的調整將帶動行業(yè)的技術升級，同時制造裝備的迭代更新也將為高端機床市場帶來重大變化。
《中國制造2025重點領域技術路線圖》已明確了國產(chǎn)數(shù)控機床的發(fā)展目標：2025年，高端數(shù)控機床與基礎制造裝備國內市場占有率超過80%。據(jù)此，中國機床企業(yè)依然任重道遠。
本文來自微信公眾號：科工力量（ID：guanchacaijing），作者：陳辰
