以機床為代表的工業母機，是“制器之器”、“自強之基”，是現代化產業體系建設的重要支撐，關系到國家發展和安全。一年來，從國家到地方各個層面都在持續大力推動工業母機產業的發展：科技重大項目啟動、工業母機高質量標準體系建設方案印發實施、工業母機企業增值稅加計抵減政策持續推進、工業母機產業投資基金頻頻出手、多個機床產業集群獲得國家批復。國家對工業母機行業支持的長期性和堅定性毋庸置疑。
戰略引領發展，方向決定成敗。“好機床”的定義是什么？工業母機高質量發展的“新路徑”在哪里？從設計理念到計量體系，從檢測手段到評價維度，關于持續推進機床產業鏈上下游的結合及機床企業與科研機構的結合、強化工業母機標準研制和質量管理的討論，成為行業關注的熱點。
國家標準委、工業和信息化部日前聯合印發《工業母機高質量標準體系建設方案》（以下簡稱《方案》），為工業母機產業高質量發展把脈定向。《方案》指出，工業母機高質量標準體系是支撐工業母機高質量發展的技術標準群，通過標準與產業鏈上中下游各環節的映射，實現相關標準與技術、產品、服務的“軟聯通”。
伴隨著政策東風的襲來，第五屆工業母機高質量發展論壇也于不久前舉行。論壇現場，多位工業母機產業專家、企業代表共聚一堂，同樣將目光聚焦于此：我國工業母機產業規模雖連續13年全球第一，仍面臨高端市場競爭激烈、新技術融合加速、新興產業需求提升及關鍵部件自主供給不足等挑戰。
面對挑戰，如何破題？在產業基礎高級化、產業鏈現代化攻堅過程中，怎樣做好科技創新與產業創新深度融合，以標準體系建設引領高質量發展？
需求盛宴：深度挖掘細分領域應用場景
用戶的真實需求在哪里，工業母機的發展方向便在哪里。解決行業“內卷”和長期可持續發展問題，打破國外高端品牌的技術、市場壁壘，還是要從基礎研究成果落實到產品設計環節，人工智能和通訊技術與制造技術的融合，航空航天、汽車、電子等高端代表性產業新需求的拉動三個方面來尋找機會。當前，中國經濟進入高質量發展階段，綠色化、數字化、智能化轉型加快推進，以先進制造業為核心和支撐的現代化產業體系，正努力實現在全球產業鏈和價值鏈上的躍升。面對這場來自航空航天、汽車制造、精密電子和儀器等領域的需求盛宴，機床技術的突破與迭代從未缺席。
“航天產品是最能反映國家超精密制造水平的領域之一，典型產品包括各種陀螺、星敏感器、載荷、導引頭等。”上海交通大學教授孟光表示，型號產品的不斷發展，對制造環節提出了高精度、高性能、高效率要求。
具體來看，制造精度不斷提高，亞納米形狀和亞埃級表面粗糙度的要求成為制造精度目標，原子和近原子尺度制造成為研究熱點。制造要求從幾何約束向多物理量約束發展，制造過程不但要提高零件的幾何精度，還要求實現本征特性的調控。“除此之外，如何高效率實現批量化高精度和高性能制造，是個更具挑戰的制造難題。”孟光坦言。
為此，孟光建議，一方面，以用戶企業實際需求為牽引，打造典型應用場景示范線，深度融合國產新材料、新工藝、新裝備、新系統，開展工程化應用驗證。另一方面，AI賦能超精密制造，提升超精密領域工業母機智能化水平，推動超精密測量設備國產化，補齊自主可控短板，做到能加工、能檢測。
在整車制造領域，東風設備制造有限公司總經理袁三紅認為，傳統工藝與制造技術都在發生著變化。沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大工藝由串行向模塊化、極簡化、并行化轉變，汽車制造體系由數字化向網絡化、智能化、自動化逐步演進。
“這種變化，也倒逼工業母機進行定制開發、性能優化、柔性重構、智能決策。”袁三紅舉例說道，沖壓和焊裝環節對工業母機有著明確需求與升級方向。沖壓方面，現有全自動高速鋼鋁混合沖壓線自動化程度高，能一次成型大型車身覆蓋件。不過，其升級需求迫切，需實現綠色高效，降低能耗、提高生產效率、可控成型過程，并借助AI實時分析決策軟件實現工藝參數自主決策。焊裝環節，要進行工業機器人國產化替代，降低成本、縮短貨期，同時通過多維感知與AI技術賦能，提高焊接質量，以適應汽車制造的發展需求變化。
創新實踐：錨定關鍵核心技術攻關
有了與制造現場的深度連接，源頭創新正散發光芒。從產業規模看，我國已成為全球工業母機重要生產、消費大國。相關數據顯示，中國制造的機床產值占全球機床總產值的32.1%，中國機床消費額占全球機床消費總額的32.5%。
與此同時，中國工業母機產業為全球市場注入澎湃動能。2019年，我國機床工具出口金額首次超過進口金額，此后貿易順差不斷增長，從2019年9.3億美元攀升至2024年115.6億美元。
向上看是亮眼的統計數據，向下看是無窮的創新活力。
在第十九屆中國國際機床展覽會上，全球首臺集成AI芯片與AI大模型的新一代智能數控系統--“華中10型”智能數控系統正式發布。
記者了解到，“華中10型”智能數控系統的第一個典型特征是智能化，體現為自主學習、自主感知、自主決策與自主控制。“其中，自主學習是數控機床智能化的核心和靈魂，是實現自主感知、自主決策、自主控制的前提。”武漢華中數控股份有限公司董事長陳吉紅介紹道。
不僅如此，“華中10型”還開放了智能底座的硬件接口、數字主線的數據接口，并提供開發環境與運行平臺。通過“聯合攻關、深度融合、協同創新”，營建智能數控技術共創、共享、共贏的創新生態。
工業母機的突破關乎整個產業的高度，而這場攻堅突圍的關鍵，在于高端數控機床的創新發展。“新一代人工智能技術與數控機床的深度融合，將為機床產業帶來新的變革。”陳吉紅直言，這將是中國機床行業實現從“跟跑”到“領跑”的重大機遇。
“復雜多變的外部環境驅動數控加工向著智能化轉型。”北京精雕科技集團有限公司（以下簡稱“北京精雕”）執行總裁張保全同樣表示，制造業向高端化發展，對零件性能、可靠性及輕量化等要求越來越高，數控加工難度增加，需要更智能的加工系統實現最優加工工藝與切削狀態控制。
為了滿足日益復雜的產品結構要求，北京精雕給出了“軟件定義制造”的解題思路。在張保全看來，CAM軟件是數控加工智能化轉型的核心驅動，通過工藝設計智能化、工藝編程智能化、加工過程智能化，可在軟件中完成數控加工整體流程的定義、分析、驗證和優化，提升數控加工智能化水平。
其中，零件工藝設計從經驗驅動升級到數據、算法驅動，為數控加工提供了安全、效率和精度保障；手動編程升級為自動編程，滿足小批量、多品種零件加工對加工程序日益增長的需求，實現加工過程智能化；軟件與系統深度融合，自主適應動態變化的實際加工環境。
標準引領：不斷完善產業生態體系
“以前，中國機床產業面臨的核心問題是'做不出來'或'做不好'高端、復雜的整機產品，要解決'從0到1'的問題。現如今，要想實現'從1到100'的可靠、穩定、批量生產，并真正具備國際競爭力，就必須回過頭來補課，夯實基礎。”提及工業母機發展歷程，通用技術集團機床有限公司總經理賀鑫元不禁感慨道。
所謂“補課”，是從逆向仿制到正向設計，不依賴于拆解、測繪、分析已有的先進產品，并在其基礎上進行改進，而是基于第一性原理和科學規律，設計、分析、仿真、試驗，最終制造出全新產品；是從“造單品”到“建生態”，將機床產業視為一個有機整體，進行頂層設計，協同推進全產業鏈的進步；是從應用性到智能性，注重機床感知、分析、決策、優化和協同的能力，為全球制造業的智能化轉型提供“中國方案”和“智慧平臺”。
而在探索開展基礎研究、不斷提升自主創新能力的過程中，標準作為工業母機產業發展根基，從根本上確保工業母機產品的一致性與可靠性，是貫通產業鏈的引擎。
“工業母機產業技術密集、產業鏈長，涉及主機、數控系統、功能部件、刀具刀庫等多個環節。”浙江省質量科學研究院標準化中心副主任蔣建平表示，標準的核心作用在于建立統一的技術語言和質量標尺，強化“鏈”式思維，致力于推動產業鏈上中下游標準的協同研制與一體化建設，解決接口不匹配、系統不兼容之困，驅動產業循環暢通與安全韌性提升。
蔣建平同時強調，產業科技創新與應用之間常常存在斷層，將先進技術與成熟工藝及時固化為標準，可以有效突破成果轉化難、應用推廣慢的瓶頸，提升創新體系的整體效能。“標準也是技術話語權的核心與打破貿易壁壘的關鍵，能讓我們深度參與國際標準化活動、推動國內國際標準兼容，有效解決標準差異導致的市場準入障礙，暢通中國產品出海通道。”
那么，工業母機高質量標準體系如何構建？《方案》明確提出，加快關鍵急需標準研制，推廣先進技術方案在產業應用。推動成系列標準制修訂，提升主機產品質量水平。強化交叉融合領域標準研制，積極開展大數據、云計算、人工智能、物聯網、數字孿生等新一代信息技術在工業母機中應用相關標準的研制。加快提升我國標準國際化水平。
標準體系建設之下，再來看“工業母機高質量發展路徑”這個問題，答案似乎變得清晰可見。它包含基礎通用、設計配套、制造裝備、制造工藝、檢驗檢測、行業應用6個層次，不僅要持續開展關鍵核心技術攻關，推動產業轉型升級，促進產業鏈協同創新，更要完善工業母機創新發展產業生態，加快創新產品推廣，助力產業鏈供應鏈安全穩定。從突破科技斷層的障礙，到解決能力不均衡的落差，這是面向未來的長期打算。（記者 霍悅）
轉自：中國工業報
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