“工欲善其事，必先利其器。”以机床为代表的工业母机，是制造装备的机器，堪称“制造之基”，关系到国家发展和安全。2012年以来，中央高层多次对工业母机产业发展作出重要指示批示。随着一系列战略部署和政策举措相继推出，我国工业母机产业取得长足进步。

　　中国机床工具工业协会发布信息显示，在工业和信息化部等七部门联合印发的《推动工业领域设备更新实施方案》等利好政策拉动下，今年前三季度，与机床工具行业高度相关的设备工器具购置固定资产投资实现明显增长。

　　当前，国际形势复杂多变，新一轮科技革命和产业变革加速推进，科技创新成为国际战略博弈的主战场，深刻重塑全球秩序和发展格局。我国工业母机产业仍存在基础薄弱、核心技术受制于人、应用生态建设滞后等问题，如何才能以创新为引领，突破技术瓶颈，培育新质生产力，实现高水平科技自立自强？

　　产业规模全球第一

　　伴随主轴刀头的高速转动，“京津冀协同发展十周年”几个字在一枚生鸡蛋壳上逐渐显现，这是北京精雕集团自主研发生产的五轴数控机床演示的精彩一幕。

　　成立于1994年的北京精雕集团，从零起步坚持自主研发精密数控机床，现已成为国际同行关注的明星企业。北京精雕集团的成长历程，是我国工业母机产业发展的生动缩影。新中国成立初期，我国就开始布局机床产业，70多年来风雨兼程、拼搏奋进，工业母机产业走出了一条“从无到有、由小到大”的发展道路。

　　“工业母机是新型工业化的核心装备，代表国家制造业的核心竞争力。”中国工程院院士、国家制造强国建设战略咨询委员会主任周济说。

　　回顾我国工业母机产业的发展历程，党和政府的高度重视与坚定支持，为产业发展指明方向并注入强劲动力。

　　2013年，中央领导在沈阳机床集团考察时强调：“技术和粮食一样，靠别人靠不住，要端自己的饭碗，自立才能自强。”

　　近年来，为推动工业母机产业发展，一系列力度大、惠及面广的政策措施相继推出，工业母机高质量发展行动、工业母机产业投资基金以及对工业母机制造企业实行税收优惠等相互配合、协同发力，发挥了重要作用。

　　从产业规模看，我国已成为全球工业母机重要生产、消费大国，产业规模连续十余年位居全球第一。

　　中国机床工具工业协会常务副理事长兼秘书长毛予锋介绍，2023年，中国制造的机床产值占全球机床总产值的32.1%，中国机床消费额占全球机床消费总额的32.5%。

　　在稳固夯实规模优势的进程中，中国工业母机产业为全球市场注入澎湃动能。中国机床工具工业协会数据显示，2019年，我国机床工具出口金额首次超过进口金额，此后贸易顺差不断增长，从2019年9.3亿美元攀升至2023年97.9亿美元。2023年，包括金属切削机床在内的所有机床品类实现贸易顺差，标志着我国机床产品全面走向世界。

　　从技术水平看，中国工业母机产业进入新的发展阶段，重大创新成果不断涌现。

　　上海拓璞数控科技股份有限公司自主研发的双五轴镜像铣削机床，解决了“大尺寸大柔性超薄曲面无法采用常规机械铣削加工”的技术难题，成功打破了国外封锁，为我国大飞机制造和空间探索提供了制造重器。浙江畅尔智能装备股份有限公司开发的数控卧式侧拉床，填补了航空发动机、燃气轮机等榫槽精密拉削加工制造国产装备空白，弥补了国产涡轮机拉床领域短板。

　　如今，我国已拥有三维五轴激光切割机床、8万吨级模锻液压机、加工精度为0.008毫米的超重型机床等一批先进装备，产业总体技术水平大幅提升。

　　工业和信息化部装备工业一司有关负责人指出，我国工业母机产业整体技术水平进入世界第二梯队前列，形成了完整的产业体系，有效保障了国家战略需求。

　　从产业格局看，产业“小、散、弱”的局面有所改善。2021年，通用技术集团与天津市国资委共同出资组建了通用技术集团机床有限公司（以下简称“通用机床公司”），作为机床板块一体化运营管理平台，进一步提高了产业集中度。通用机床公司董事长、党委书记周舟表示，2023年，公司下属企业全部实现盈利。

　　一批企业勇攀科技高峰，踏上高质量发展之路。济南二机床集团有限公司通过持续创新打造核心竞争力，成为“世界三大数控冲压装备制造商”之一，其大型数控冲压机床在全球市场占有率达35%。依托自研自制高档数控系统及高端数控机床的双重优势，科德数控股份有限公司今年前三季度营业收入同比增长超过30%，从确认收入口径看，其五轴联动数控机床均价同比提升约32%。

　　多重机遇挑战并存

　　当前，我国正处于由制造大国向制造强国转变的关键时期，作为工业体系基石的工业母机产业面临着多重机遇和挑战。

　　从机遇看，新一轮科技革命和产业变革深入发展，人工智能成为未来发展的关键变量，将推动工业母机向高端化、智能化、复合化快速发展。同时，新一代信息技术、新能源汽车等新兴产业蓬勃兴起，为工业母机产业带来了广阔的发展前景。

　　从挑战看，世界百年未有之大变局加速演进，全球产业结构深度调整，大国博弈日趋激烈。我国工业母机市场面临多方挤压，平均利润偏低，高端产品供给不足，产业发展受到制约。

　　中国机床工具工业协会发布的数据显示，今年前三季度，机床工具全行业完成营业收入7524亿元，实现利润总额仅193亿元，平均利润率低至2.6%。

　　利润微薄的直接原因是市场竞争日益激烈。甘肃星火智能数控机床有限公司党委副书记蒋俊表示，企业在国内市场的压力主要来自竞争白热化和市场需求变化。数据显示，国内机床主机制造企业有4800家左右，机床工具全行业企业数量超过1.6万家，工业母机市场已成一片“红海”。特别是在同质化严重的中低端领域，价格战成为厂商主要的竞争手段。

　　深层次的原因则是技不如人。很多国产工业母机的关键核心部件依赖进口，用户企业选择进口整机的现象也较为普遍。高端市场失守，大量利润被国外企业获取。武汉华中数控股份有限公司董事长陈吉红表示，国内市场有70%左右的高档数控系统至今仍靠进口。

　　产业规模世界第一，高端产品却供给不足，这种尴尬局面，折射出我国工业母机产业“大而不强”的困窘。中国工程院院士、大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室主任郭东明表示，与发达国家相比，我国工业母机产业在高端市场和核心技术方面仍存在一定差距。

　　具体分析，工业母机产业在技术方面的主要问题是，高档数控系统、关键功能部件支撑能力偏弱，基础件和关键元器件、工业软件系统配套能力薄弱，对前瞻性技术、基础共性技术及用户工艺技术研究布局不足，以及创新链与产业链缺乏深度融合等。产业链短板和“卡脖子”问题犹如一道道枷锁，严重制约着我国工业母机产业发展。

　　高效协同融合创新

　　今年6月24日，在全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上，中央领导强调，要聚焦现代化产业体系建设的重点领域和薄弱环节，针对集成电路、工业母机、基础软件、先进材料、科研仪器、核心种源等瓶颈制约，加大技术研发力度，为确保重要产业链供应链自主安全可控提供科技支撑。

　　大会期间，通用机床公司下属企业机床工程研究院参与完成的两项成果，双双荣获2023年度国家科学技术进步奖二等奖，工业母机企业在服务国家战略需求方面的突出贡献受到充分肯定。消息传来，全行业倍感振奋与鼓舞。

　　“工业母机企业获得这样的荣誉非常难得。”周舟感慨地说，这主要得益于近年来企业加速重构高端数控机床科研体系，强化原创性引领性科技攻关，机床板块创新能力大幅提升。

　　科技创新能力之争是科技硬实力的比拼，背后更是科技创新组织方式和治理模式的竞争。通用机床公司在创新体系方面的探索，为整个行业提供了经验。国家工业母机创新研究院副院长李晶莹表示，高效协同的创新体系能够有效组织科技力量，建立共性技术有组织研发和有序供给机制。要尽快完善创新体系布局，统筹建设各类创新平台，打造战略科技力量，形成国家创新能力，为工业母机企业特别是中小企业赋能。

　　“产业向上突破，需要全行业及产业链上下游共同努力，而诸多基础性、共性技术研发及测试验证等，需要工业母机‘国家队’发力担当。”毛予锋表示，要强化国家战略科技力量，推动建设世界一流的科研院所、高水平研究型大学、科技领军企业，并超前布局前瞻性基础研究和前沿引领技术研究开发任务。

　　实现科技创新突破后，还要加快科技创新和产业创新深度融合，形成各主体、各环节相互支撑、高效互动的格局。工业母机是应用迭代型产品，需要在应用中不断升级，持续完善。陈吉红表示，只有实现规模化市场应用，产品生产成本才会降低，市场竞争力才能进一步提高，前期的研发投入才有望收回，企业才具备自我“造血”能力。

　　政策层面已经释放积极信号。2023年底，国家发展改革委修订发布的《产业结构调整指导目录（2024年本）》中，将“数控机床”列入鼓励类产业目录。今年9月份，工信部发布的《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录（2024年版）》中，明确了“高端工业母机”的核心技术指标。

　　面对纷繁复杂的国际形势，推进工业母机科技创新与产业创新深度融合发展，是加快发展新质生产力、建设现代化产业体系的迫切需要。专家建议，工业母机产业要把握政策窗口期与战略机遇期，实现2035年整体做强做优、迈向世界工业母机产业前列的目标，为中国制造业筑牢根基，为现代化工业体系注入强劲动能。


　　二十届三中全会明确提出，抓紧打造自主可控的产业链供应链，健全强化集成电路、工业母机、医疗装备、仪器仪表、基础软件、工业软件、先进材料等重点产业链发展体制机制，全链条推进技术攻关、成果应用。

　　面对世界百年未有之大变局加速演进，实施创新驱动发展战略，是工业母机产业加快实现高水平科技自立自强的必由之路。工业母机产业要统筹创新资源联合攻坚，进一步加大科技创新力度，抢占科技竞争和未来发展制高点。

　　高端缺失是表象

　　2024年4月举办的第十三届中国数控机床展览会上，众多机床企业携五轴数控机床亮相。然而，一位参展商告诉记者，五轴数控机床代表了当前工业母机领域较高技术水平，但很多展品的关键核心部件仍来自进口。

　　不仅核心部件，整机进口也较为普遍。中国航天科技集团第一研究院首都航天机械有限公司主任工艺师刘争表示，航天领域所需要的数控机床尺寸大、技术含量高，目前国产工业母机难以完全满足需求，一些高端产品仍需进口。

　　国产工业母机比进口高端产品差在哪？兰州理工大学机电工程学院教授黄华认为，最大的差距是精度保持性。进口高端机床精度可以在两三年之内保持不变，而国产机床可能前6个月至8个月精度很好，但一年后就难以保证了。

　　除精度稳定周期较短外，国产工业母机在早期故障率、工作效能系数、平均无故障工作时间等关键指标上也逊色于国外知名企业的产品。例如，国外知名品牌机床的平均故障间隔时间已经超过3000小时，最高可以达到5000小时，而国内产品普遍在2300小时左右。

　　中国工程院院士谭建荣表示，我国机床企业在设计类发明专利授权数量上远低于国际知名同行，大部分产品设计仍停留在模仿阶段，导致国产机床虽然外形相似，但在性能和品质上与国际品牌存在明显差距。

　　企业无意进军中高端领域吗？并非如此。“是心有余而力不足。”天水锻压机床（集团）有限公司董事长陈鸿坦言，企业研发能力不足主要是因为自身盈利能力不强，有限的资金大部分用来支付技术人员工资，中间试验环节的投入严重缺乏。

　　这样的问题在业内并非个例。中国机床工具工业协会常务副理事长兼秘书长毛予锋表示，机床产业竞争充分、离散度高、规模效益难以达到，而且90%以上是民营企业。对大部分机床企业来说，技术创新是为了盈利，但现实是要么没钱搞研发，要么因回报太低不愿搞研发。

　　随着时间推移，缺乏关键核心技术的企业纷纷陷入“利润微薄、创新缓慢”的困境，工业母机产业技术受制于人的瓶颈未能完全打破。正如中国工程院院士、大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室主任郭东明所说，我国工业母机产业尚存在“大而不强、高端失守”等问题，高端工业母机发展面临的形势依然比较严峻。

　　创新不足是主因

　　专家分析，我国工业母机产业核心技术受制于人等问题有多方面成因。

　　从产业特性角度看，工业母机涉及材料科学、机械设计与制造、电气控制与自动化、金属切削工艺研究等多个专业领域，技术壁垒极高。同时，工业母机产业属于渐进式创新产业，主机品种多、专业细分、技术交叉，工艺需长期积累。再加上工业母机产业具有“一代材料、一代装备”的特性，对技术迭代能力有较高要求，增加了创新难度。

　　西安交通大学机械学院教授陶涛如此阐释工业母机的复杂性：“当乘坐双层巴士时，坐在车上不同位置，我们感受到的震动值是不一样的。工业母机也一样，除了空间的几何误差，还有动误差、热误差，以及刀具磨损、受力变形导致的误差，都需要在溯源和区分后进行补偿，才能确保加工的精度和稳定性。”

　　从产业创新角度看，问题的根源是工业母机产业在科技力量方面呈现出分散式特征，各组成单元间的战略决策推进能力不够、统筹协调能力不足、协同攻关体系化能力不强。

　　战略科技力量薄弱。以数控系统为例，武汉华中数控股份有限公司董事长陈吉红表示，国产数控系统走过引进、吸收与开发的历程，挺进“深水区”后，基础研究成为突破高端的一大利器。

　　基础研究作为整个科学体系的源头，投入大、难度高，靠工业母机企业自身很难完成，科研院所改制后对行业的基础支撑能力也有所弱化。国家工业母机创新研究院副院长李晶莹感慨：“对于前沿技术、基础共性技术，靠制造企业牵头攻坚比较难，而由院所高校科研项目牵引的点状技术攻关虽解决了一些行业性问题，但难以形成全面支撑。”

　　技术创新资源分散。“这买点那买点凑合起来，怎么叫制造业呢，那叫抓中药。”华工科技产业股份有限公司党委委员、华工激光工程有限责任公司总经理邓家科每每谈到创新，语速都会不由自主地加快。由于科研力量分散，研发体系碎片化成为工业母机产业创新的难点。

　　反观海外，一些发达国家很早就由政府主导建立了科研创新体系。德国成立了弗劳恩霍夫协会，法国设立了卡诺研究所联盟，其重要职能就是着力于共性技术研发与推广应用，解决工业发展的重大技术挑战，同时为中小企业提供技术支持、产品开发和信息服务等。

　　可见，多元战略科技主体间耦合松散，缺乏围绕前沿科技、产业变革及未来场景需求的协同创新机制，是我国工业母机产业创新进程中的一大制约因素。

　　提升效能是关键

　　当今世界，国际科技竞争正演化为创新体系的竞争。强化国家战略科技力量，搭建科技创新平台，统筹创新资源形成合力，从而提升产业创新体系整体效能，是我国工业母机产业创新的主要突围方向。

　　强化国家战略科技力量。“工业母机领域至今还没有国家实验室。”郭东明提出，针对相关领域重大需求，网络信息领域的中关村实验室及能源领域的怀柔实验室等国家实验室已进入高质量运行阶段，集中力量开展原创性、引领性科技攻关。他建议，尽快组建工业母机国家实验室，以其为引领，打造多层次、系统化的战略科技力量体系。

　　国家实验室、国家科研机构、高水平研究型大学和科技领军企业是国家战略科技力量的重要组成部分，分别在推动基础研究、技术创新、人才培养和产业转化等方面发挥重要作用。

　　科技领军企业要当好产业链和创新链的“链长”。作为唯一一家以高端数控机床为主责主业的中央企业，通用技术集团成立了专注共性技术和应用技术研究的机床工程研究院，搭建了“总院—分院—技术中心”三级研发体系。通用技术集团机床有限公司董事长、党委书记周舟表示，研发体系将为企业乃至整个产业的创新发展注入源源不断的动力。

　　国家战略科技力量的主要任务是什么？郭东明认为，应围绕国家重点领域制造需求，联合国内优势力量开展战略性、基础性、前瞻性重大科学问题研究和关键技术攻关，共建工业母机领域的科技创新平台和中试验证平台，串珠成链，形成完整的工业母机创新体系。

　　科技创新平台是集聚创新要素的“磁力场”。我国正建设一批工业母机整机、数控系统、功能部件中试验证平台，开展国内外产品对比、测试、评价。“由北京精雕集团承担的国内首个工业母机中试验证中心正加快推进，预计2026年可以建成。”北京精雕集团执行总裁张保全表示。

　　令人欣慰的是，能有效推动科技攻关协同和研发活动一体化的企业创新平台也在积极推进中。邓家科表示，华工科技中央研究院已成为企业的研发创新策源地、创新人才的聚集地，2023年投入1.5亿元左右，计划5年时间共投入10亿元，为企业创新提供保障。

　　汇聚平台创新动能，助力产业向上突破，在区域层面也渐成共识。山东省提出，到2027年将建设成为全国工业母机研发创新高地、高端生产基地和应用示范区；四川省创建了国家机床产品质量检验检测中心、四川省高温合金切削工艺技术工程实验室等创新平台；江苏省成立了智能制造龙城实验室与常州大学合作共建的工业母机工程研究院。

　　打通创新链条联合攻关。工业母机产业链上游主要是核心零部件研发制造，中游是整机装备制造，下游主要是集成化装备制造。要想打通整个链条，在产业链上下游形成合力，依托特定平台的联合攻关是关键。

　　中国工程院院士、西安交通大学教授卢秉恒提出，应对现有分散在高等院校和科研院所的科研机构进行优化重组，形成分布式、网络化的新型科研机构集群，为全国工业母机企业特别是中小企业提供技术支持。

　　在此背景下，承担产业政策研究、行业发展谋划、关键技术组织研发与协调验证，具备复合型职能的总体协调机构——国家工业母机创新研究院于2023年底应运而生。李晶莹表示，研究院将支撑布局建设一批专业共性技术创新平台与区域创新研究院，合力打造共性技术创新体系，推动产业技术创新走向组织创新和联动创新，推动共性技术在制造企业的验证应用和产业链共享。

　　形势紧任务重，唯有将创新资源和力量统筹起来，以企业为主体，以需求为导向，打造梯度布局、高效协同的关键共性技术供给网络和产业技术创新体系，工业母机产业才能引领科技创新大联合、大协作、大攻关，跑赢“抢占科技制高点”这场世界变局争夺赛。