導讀
黨的第二十次全國代表大會報告中強調加快建設制造強國,推動制造業高端化、智能化、綠色化發展,將制造業發展、轉型提到建設現代化產業體系、發展實體經濟的重要位置,并指出“以新安全格局保障新發展格局”,堅持安全與發展并重,強調自主可控。
廣東省是我國制造業大省,其工業母機產業以民營企業為主,產業規模較大,產業鏈基本齊備,以廣州、深圳為核心初步形成集聚,細分領域優勢顯著,但仍面臨核心技術受制、專業人才缺乏、配套產業環節薄弱等問題。分析全省工業母機產業發展的特點和問題,梳理現有政策及其效用,對“十四五”時期廣東省工業母機發展如何統籌深度開放與自主可控,如何因地制宜搶占創新戰略高地,并進一步帶動全省制造業高質量發展具有重大意義。
工業母機:
工業母機是整個工業制造體系的基石和搖籃,處于制造業產業鏈和價值鏈核心環節。工業母機產業包括各類機床、增材制造及復合加工裝備,其技術發展水平直接關系到一個國家制造業的發展水平和綜合競爭力,其高端與國產化是推進制造強國建設的必然要求。
廣東省工業母機發展的五大特點
特點一:產業規模較大。近年來,廣東省工業母機產業在全國扮演著愈發重要的角色。截至2020年底,廣東省工業母機僅機床領域便有相關企業超4000家,規模以上數控機床制造企業超過200家[1]。“十三五”期間,全省金屬切削機床產量全國占比由2016年的4.73%上升至2020年的12.49%,僅次于江蘇、浙江、山東,居全國第四[2]。增材制造方面,廣東省2020年增材制造全國占比超過30%,其中激光產業2020年產值超過400億元[3],珠三角地區已成為國內規模最大的激光產業集聚區。
特點二:細分領域優勢顯著。廣東是改革開放的前沿陣地,本土工業母機企業充分發揮市場經濟優勢,積極響應國內外需求,在高端數控機床及其關鍵核心零部件、激光和3D打印等增材制造細分領域形成了突出的產品和技術優勢。高端數控機床方面,珠海旺磐研制的五軸聯動加工中心打破了歐美五軸聯動技術壟斷。昊志機電在高速主軸方面,凱特精機在導軌、絲杠方面,廣州數控在數控機床控制協議、數控系統參數化智能自動編程界面、五軸聯動插補技術等方面均處國內領先水平,相關產品在國內市場占有率較高。增材制造方面,大族激光是國內最大的激光裝備整機生產商,激光打標機產品國內市場占有率第一。創鑫激光的光纖激光器產品性能指標接近世界領先水平。創想三維自研的熔融沉積(FDM)和光固化3D打印機技術水平國內領先[4]。
特點三:產業鏈各環節基本齊備。廣東省工業母機產業鏈整體初步實現閉環。上游機床傳動機構、數控系統、激光器等關鍵核心零部件及金屬非金屬原材料基本實現自產自給。中游方面,廣東省具備強大的中低端機床整機生產能力,同時3D打印耗材和專用設備相關技術亦全國領先。下游應用方面,作為制造業大省,廣東省機床消費額全國占比超10%[5],多個產業領域對工業母機展現出巨大需求,包括家電產業及新一代信息技術和通信裝備、芯片制造、汽車制造、航空航天、核工業、石油化工、海洋船舶等。隨著工業智能化進程的不斷推進,精益化、智能化生產需要將進一步推動廣東省工業母機產業發展。
特點四:以廣、深為核心形成集聚。廣州、深圳是重要的創新中心,匯聚了廣東省大部分工業母機龍頭企業和科研單位,聚焦產業鏈和價值鏈高端環節,在高端數控機床控制系統、傳動系統等高附加值關鍵核心零部件領域以及激光和3D打印等新興增材制造方面處于全國領先水平。佛山、中山、東莞等珠三角城市在不同細分領域具備比較優勢,與廣州、深圳形成聯動。其中,佛山形成了金屬成型數控機床和壓力機械的產業集聚,并以廣東(大瀝)3D打印協同創新平臺建設為抓手,積極布局3D打印耗材、設備領域發展,對接廣州、深圳產業需求;中山、東莞等城市集聚了數控機床相關的模具制造、金屬熱處理、機床電器、材料等上下游配套供應商。
特點五:民營企業成為產業發展“主力軍”。與沈陽、山東等地不同,早期國營機床“十八羅漢”無一落戶廣東,廣東省工業母機起步階段產業基礎和技術積累較為薄弱。但廣東具有開放的傳統,營商環境和開放程度始終走在全國前列。在此背景下,民營企業憑借優秀的市場敏感性奮力發展,以市場需求為牽引,從引入國外先進技術和生產線到聚焦自主研發,不斷提高企業競爭力。截至2020年,民營企業在全省工業母機龍頭企業中占比超過90%[6],成為本產業發展的“主力軍”。民營企業具有更強大的市場化基因,較為充分的市場競爭使企業對市場需求、產品和技術的認知更為深刻,走上了精耕細作、精益求精的道路,這方面廣東省工業母機產業的發展可以說與德國、日本、臺灣等地區的成功經驗不謀而合。
廣東省工業母機發展存在的問題
問題一:核心技術亟待突破,產品供需配適性不高。廣東省工業母機產業在共性技術、關鍵核心零部件方面相較國際先進水平仍存在較大差距。數控機床方面,高檔智能型開放型數控系統、大型精密高速數控機床軸承、激光線陣檢測元件等核心零部件嚴重依賴進口。
國產超精密加工整機在精度上與進口產品相差1-2個數量級,加工效率相差3倍,且故障率較高。增材制造方面,高光束質量激光器、長壽命電子槍、高性能掃描振鏡等核心零部件尚無法自主生產,且原創性創新較為缺乏。
核心技術與關鍵零部件缺失導致廣東省工業母機產品總體仍處于價值鏈的中低端,國產產品無法滿足下游生產需求,缺乏高端應用場景,航空航天、汽車、醫療等領域的核心加工裝備長期被德國、日本、瑞士、美國等國家尖端產品壟斷。客戶對進口產品的粘性極高,取得技術突破的自主產品難以打開市場,無法進行參數積累和技術迭代,持續創新難度進一步增加。
問題二:產業基礎能力較薄弱,產業鏈各環節銜接性不強。
一方面,工業母機的發展必須以強大的高端制造業基礎為依托。廣東省工業母機的發展缺乏有力的產業配套,以芯片為代表的“卡脖子”環節嚴重制約工業母機產業發展。受“芯片荒”影響,截至2021年6月,廣東省多家工業母機重點企業被迫延遲交貨[7]。
另一方面,全省上下游企業協同能力不強,未能形成較好的互補或者良性配套發展關系。雖然省內工業母機重點企業擁有自主的拳頭產品和核心技術,在細分領域占據較高市場份額,但除創世紀及大族激光等少數企業外,缺乏更多整機生產全國性龍頭企業,未能將廣東省在數控系統、伺服驅動及其他工業母機關鍵零部件方面的優勢充分整合并進一步放大。
問題三:專業人才緊缺,創新生態仍待完善。人才方面,調研結果顯示,廣東省工業母機相關企業普遍反映其缺乏能帶來突破性、原創性創新的高層次領軍人才及團隊,同時亟需專業知識扎實,技術過硬的中層技術人才。
創新生態方面,第一,廣東省僅有國家金屬材料近凈成形工程技術研究中心等少數國家級創新中心和華南理工大學、廣州工業大學、廣東省機械所等少數高校及科研機構,與江蘇、浙江等地差距較大。
第二,廣東省工業母機企業間缺乏協同創新,同時企業與高校及科研院所缺乏有效互動,無法形成高效的產學研用一體化創新機制。
第三,由于工業母機產業的特殊性,國際上最新成果多在小范圍公開展示,本省企業缺乏有效的信息獲取渠道,難以獲得本產業最新的技術信息,容易陷入“閉門造車”的困境。
“十三五”以來廣東省支持
工業母機產業發展的相關政策評述
“十三五”以來,廣東省及其所屬各地市響應中央及各部委政策精神,結合本省及各地發展需要,出臺了以《廣東省制造業高質量發展十四五規劃》等一系列政策支持工業母機產業發展。《廣東省人民政府關于培育發展戰略性支柱產業集群和戰略性新興產業集群的意見》將數控機床、增材制造作為戰略新興產業的重要組成部分加以扶持,并以行動計劃的方式細化其落地。珠三角九市在推動制造業發展的相關政策中均將工業母機納入重點建設范疇。
從建設內容上看,一部分政策如《廣東省培育高端裝備制造及精密制造產業集群行動計劃(2019—2025年)》等,以集群建設為重點,強調從關鍵核心技術突破、龍頭企業培育到產業鏈“鍛長板、補短板”和產業生態建設的集聚式發展。其涉及的具體措施包括對企業培育和招引的獎補、組織龍頭企業和科研院所進行技術攻關、鼓勵上下游企業融通合作、拓展延伸技術應用場景、強調產學研合作等,是比較綜合性、成體系的產業政策。另一部分政策如《廣東省重點領域研發計劃重大專項》《廣東省首臺(套)重大技術裝備推廣應用指導目錄(2021年版)》等則聚焦技術研發的突破和產品應用的推廣,以獎補的形式激發企業、科研院所等主體的研發活力。
從實施效果而言,這些政策客觀上引導和推進了廣東省工業母機產業的發展,但也存在至少以下幾點不足:
第一,在技術進步方向上缺乏系統性指引。現有政策僅指出了需要突破的關鍵核心技術,但普遍較為零散,缺乏系統性、連貫性,對長期技術發展的引導性不足。
第二,對研發的激勵與企業最迫切需求脫鉤,難以有效激發研發積極性。筆者調研部分工業母機龍頭企業獲悉,很多技術突破受限,不是沒有水平,而是投入大量成本后難以產生足夠的經濟效益。西安與廣深相比,能夠在諸多重大技術難關取得突破,在于重大項目合作確保了其成果能為企業帶來足夠的效益。此外,廣東近年來對首臺套補貼的削減進一步弱化了企業積極性。
第三,對多層次企業培育和產業生態建設發力不足。一方面,各地傾向于大力培育和招引龍頭企業,對中小企業重視不足(這一點在國家“專精特新”政策實施后有所改善);另一方面,對產業鏈大中小企業間的合作多停留在號召層面,缺乏有力的落地方式。
第四,對產業人才培養的實施力度不足。現有人才培養體系與產業實際需求出入較大,而政策強調了校企合作,卻未對落地進行實質性引導和監督,導致校企合作流于形式,產學研脫節問題仍然嚴峻。
第五,開放的創新生態建設力度不足。一方面,對企業與科研院所的協同攻關尚未形成成熟的運作模式,共性技術突破進展緩慢;另一方面,現有政策鮮少提及與國外先進地區的合作交流,不免有閉門造車之嫌。
廣東省工業母機發展的三點建議
議一:加強核心技術攻關,推動自主成果落地。
一是對精密制造、增材制造等先進工藝技術,以及混合建模、精度補償等共性技術制定技術路線圖,開展系統攻關。以數控機床和增材制造重大專項為抓手,充分調動工業母機企業研發積極性。引導企業開展工業母機核心技術專利布局,探索建設全省工業母機專利池,促進資源共享,提升科技成果轉化應用水平。
二是推動新一代信息技術與工業母機的深度融合。探索設立一批工業母機智能制造示范平臺,推廣共享制造、遠程運維服務、設備預測性維護等新模式新業態,為工業母機產業開辟新的應用場景。
三是鼓勵國資企業技改采購優先使用本省工業母機企業科技成果、優先采購國產高端裝備。深入貫徹落實工業母機領域“首臺(套)” 重大技術裝備保險補償機制和首臺(套)重大技術裝備研發與使用獎補政策,對成果產品進行合理恰當的稅費補貼。
建議二:夯實產業基礎,強化各環節銜接。
一是確保供應鏈安全。加速發展集成電路及半導體等工業母機重要配套產業,努力突破芯片等一系列“卡脖子”技術,鼓勵其研發向工業母機應用領域傾斜。
二是建立梯次分明的企業培育體系。鼓勵現有工業母機龍頭企業通過并購、戰略投資等方式,將業務布局延展至整機領域,成為產業鏈領航企業。鼓勵中小企業持續強化細分領域優勢,在主軸、刀具、絲杠、導軌等重要節點形成一批“專精特新”小巨人企業和制造業單項冠軍企業。以領航企業為箭頭,通過搭建產業聯盟、簽訂戰略合作協議等方式促進大中小企業集群式融通發展和產業鏈進一步整合,推動各地工業母機產業集約、集聚、特色化發展。
建議三:改進人才招引培育方式,完善創新生態體系建設。
一是積極引進國外工業母機先進技術和高端人才,科學制定人才評價和激勵機制。同時加快工業母機學科體系建設,改革高等和職業院校的學科評估指標體系,設立校企合作的培訓中心和實訓基地,培養勇于創新、善于創新的工程技術人才,加強論文、專利等研究成果的工程化導向。
二是依托現有龍頭企業、科研院所和創新載體,探索組建省級工業母機創新聯盟。新建一批重點實驗室、工程中心、企業技術中心、新型研發機構,解決工業母機產業發展中的共性技術難題,完善以企業為主體、市場為導向、產學研用結合的協同創新體系。
三是搜集國際最新工業母機技術情報。依托廣東省科學技術情報研究所,探索設立專職機構收集相關行業的國際發展情況,為本省企業參與國際前沿交流提供信息渠道。
總結與展望
工業母機是制造業高端化發展的重中之重,廣東在數十年的發展中打下了堅實基礎,盡管在技術、生態和人才方面與國外先進水平仍有差距,但總體形成了聚焦市場需求、民營企業主導、細分領域開花的良好局面。這些成就與其開放的傳統、相對完善的市場及由此激發和加強的民營企業活力密不可分,這也是其能從基礎落后發展為全國領先的制勝法寶。
以工業母機為代表的先進制造業發展,是實現產業鏈供應鏈自主可控的必然要求,廣東是制造業大省,是全國經濟發展的“領頭羊”。憑借強大的經濟基礎、良好的開放傳統和活躍的民營力量,在“雙循環”和“粵港澳大灣區建設”的背景下,廣東省工業母機產業發展有能力也有義務統籌好開放與安全,從激勵機制、協調機制和培養機制入手,探索出自主突破、生態協同、人才集聚的新路徑,為全國制造業發展提供新時代的“廣東范式”。
[1]根據天眼查數據.
[2]根據國家統計局公布數據.
[3]廣東省科學技術情報研究所,廣東省科學院,廣東省激光行業協會.2020年廣東省激光與增材制造產業發展報告[M].科學技術文獻出版社.北京:2021.
[4]根據各企業官網數據和筆者調研情況梳理.
[5]尚學峰. 廣東工業母機(機床)發展情況分析及對策建議[J].廣東科技.2021,30(02).
[6]龍頭企業依據營收規模、發明專利數量等定量指標和業界認可度等定性指標確定.
[7]根據筆者調研情況.
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