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这群“90后”打响中国机床翻身仗!

  2021年4月12日,武汉华中数控300161)有限公司董事长陈吉红宣布。他周围的外国同行流露出惊讶的神情。

  此次华中数控推出融合人工智能技术的“华中9型数控系统”,史无前例地让机床能够像人一样智慧地工作。

  从2016年中国机床行业的危机爆发以来,多家大型机床企业陆续陷入破产重组。

  2017年,昆明机床厂被爆出连续四年财务造假;同年,“中国机床双雄”之一的大连机床厂被爆出大量债务逾期,最终破产重组;2019年,“中国机床双雄”的另一家——曾经全球销售第一的沈阳机床厂,因无法清偿债务,也正式申请破产重组。

  2019年中国机床行业规模呈现负增长,为-2.31%,规模以上企业15.1%亏损。

  这一年,是中国机床行业的“至暗时刻”。一时间,唱衰中国机床的声音铺天盖地袭来:“中国高端数控机床落后日本20年”、“中国造战斗机只能靠日本数控系统”……

  但在这些衰落的表象下,其实另有生机。如同自然界中,雷电引发的森林大火会破坏自然生态,但也会烧毁朽木,促进种子萌发,给森林带来新生机。

  2019年以来,一批90年代成立的中国机床企业,凭借多年的技术积累和市场开拓,在国家政策扶持下,已经水到渠成地开花结果了。

  比如,作为“90后”代表的华中数控,除了在2021年发布“华中9”,还成功研制了3D打印机柜“LMDH320A”。

  “3D打印技术”曾长期被西方国家垄断。该技术可以在不需要磨具的情况下,快速制造出零部件,生产小批量产品时可以实现低成本、高效率,在美国F22战机的生产中有大量应用。。

  比如,大连光洋科技公司子公司科德数控于2021年成功在科创板上市。该公司2020年毛利率高达42.15%,其研发的高端五轴机床数控系统GNC60,可以实现“西门子840D”96%的功能。

  西门子公司研发的“西门子840D”相当于高端数控机床领域的“Windows10”,是用来给机床输入指令的操作系统,曾长期居于垄断地位。GNC60则撼动了西门子等外国巨头对高端机床系统的垄断。

  另外早在2020年,中科伊贝格机械有限公司通过不断研发,终于实现了“五轴联动双摆铣头”的基本国产化。

  此前,我国生产的五轴联动数控机床,其核心部件“铣头”长期依赖进口。这与国产手机的芯片、内存长期依赖进口如出一辙,但这一局面正在被打破。

  机床也被称为“工业母机”,飞机、轮船、汽车、手机、家电、电力设备的零部件都要依靠它来制造。

  我国机床行业起步于上世纪50年代,在苏联的技术支持下,我国建成了18家骨干机床企业,包括沈阳第一、“中国数字营销大赛——我为五峰代言”开幕,第二、第三机床厂,大连机床厂,北京第一、第二机床厂等。这18家企业在业内被称为“十八罗汉”。

  长期以来,我国的机床技术和西方国家存在着不小的差距,主要是因为西方国家的高端机床技术长期对我国进行封锁。

  1949年,美国、德国、日本等17个国家组成“巴黎统筹委员会”(简称巴统),一致限制对苏联、中国等社会主义国家出口包括高端机床在内的战略物资和技术。

  60年代,我国专家一度只能靠外国高端机床广告上的信息来进行研发,开发出来的产品,性能可想而知。

  冷战结束后,虽然全球经济逐渐一体化,但是西方国家对于有“威胁”的国家的技术限制并没有放松。

  1996年7月,西方33国签署《瓦森纳协定》,对于包括机床技术在内的敏感技术和产品,继续通过许可证制度限制出口。我国企业如果要购买一台日本高端机床,必须向日方保证不是用于军工,且买来的机床不能移动,不能拆卸。

  90年代,我国大幅降低关税,拥有技术优势的进口机床纷纷涌入国内。它们凭借性价比突出的低档产品,让国内机床企业陷入困境。1990年国产机床市占率70%,而到了1993年,迅速降至44%。

  为了应对艰巨的挑战,“十八罗汉”通过兼并重组,转变为沈阳机床厂、大连机床厂、秦川机床000837)厂、昆明机床厂“四大天王”。国有机床通过做大做强,终于在低端市场站稳了脚跟。

  进入21世纪,中国机床的苦日子似乎结束了。从2001年到2011年,中国机床迎来黄金10年。入世后国内制造业迅猛发展,特别是汽车产业高速增长,带动国内机床市场的需求量大涨。

  2009年,我国机床产业的产值和产量达到世界第一。2011年,沈阳机床以180亿元营收登顶世界机床行业第一。但是高营收的实现,依靠的是大量低利润低端机床的销售。很快,弊端显现出来。

  2012年开始,随着全球经济下行,低端机床需求量锐减。靠生产低端机床“躺赢”的日子结束了,我国机床行业进入寒冬。

  2012年以后,全球市场对中高端数控机床的需求量依然比较稳定,但沈阳机床、大连机床等国内龙头企业在中高端数控机床的地位十分薄弱,缺乏核心技术,数控系统、高端零部件依赖进口,自主生产的中高端机床成本较高,利润较低。

  这造成它们无法与进口中高端产品竞争,最终只能破产重组。靠低端产品虽然能苟且一时,突破高端技术卡脖子最终还是无可回避。

  原机械部副部长沈烈初曾指出:“沈阳机床、大连机床是‘GDP论英雄’时代的代表,而外国知名机床企业走的是‘专、精、特、新’的路子。比如瑞士Studer(斯图特)只有300多员工,一栋四层楼的厂房,但是产品技术含量高,能连续四五十年保持世界第一的位置。”

  虽然“十八罗汉”纷纷落败,但是一批90年代诞生的中国机床企业,渐渐成为中国机床的中坚力量。

  1994年3月的一天,华中科技大学机械科学与工程学院党支部书记杨克冲掷地有声:“现在我国制造的机床只能花重金使用德国西门子和日本发那科的系统,而且他们卖给我们的系统功能作了限制,只能用在低端机床上。我们要研发创建自己的高端数控系统,来捍卫民族利益,打破‘巴统’的制裁。”

  于是,华中科技大学成立了华中数控有限公司。杨克冲和当时在座的教师后来都成了公司的管理者。

  几乎是在华中数控筹建的同一时间,1993年,身为高级工程师,已到不惑之年的大连人于德海,因为一场突如其来的疾病,离开了工作多年的国企,创建了大连光洋科技公司。

  一次他从日本购进了一台高端数控机床,这台机床不但价格昂贵,而且销售协议书中赫然写道:“本产品将自动检测设备的移动,移机后,未经本公司的确认,将无法运行,对于设备不能运行造成的任何损失,本公司概不负责。”

  类似华中数控、大连光洋这样的“90后”中国机床企业还有很多,比如广州数控、北京精雕、中科伊贝格、国盛智能科技,等等。

  在2001年到2011年的中国机床黄金时代,它们并没有满足于低端市场,而是稳扎稳打地推进自主技术研发。

  于是公司确立了不研究专用机床芯片,直接使用PC芯片,基于Linux系统开发数控系统的路线型高端系统的功能已经非常接近西门子840D。但长期以来,国内机床产业链下游的制造业企业,往往会更信赖进口产品,即便性能相近,国产机床产品也备受冷落。

  2012年4月,沈阳飞机工业公司(以下简称“沈飞”)的领导表示:“我们愿意做第一个吃螃蟹的人!给国产高端数控系统作试验基地。”

  沈飞将一台高端机床交由华中数控进行国产系统改造。经过实际使用检测,沈飞评价道:“华中8各项性能均满足加工航空结构件的要求。”

  “这一次尝试,终于结束了国产高端数控系统在中国航空企业无应用的历史。”华中数控重大专项指挥部总指挥向华后来感慨道。

  公司成立之初,主要代理销售外国机床零部件。虽然生意越做越大,但是总经理邵传伟并不开心,因为外商不希望一家代理商变得太强大。

  公司同时也负责海外品牌的售后维修工作,对外国机床零件的技术特点比较了解。邵传伟决定公司自己研发机床部件,且突破重点放在“五轴联动双摆铣头”这个高端机床核心部件上。

  一个铣头由超过100个零件组成。从2009年决定自己搞研发开始,邵传伟用了11年时间,终于实现了五轴联动双摆铣头大部分零件的国产化。

  “生产出来的产品必须有足够的订单,才能有客户反馈,有反馈才能不断改进完善产品。”邵传伟说。

  这个问题也同样困扰着华中数控、大连光洋等数控系统研发企业。它们同样需要大量用户反馈来更新迭代。

  邵传伟和很多90后中国机床企业都渴求更多像沈阳飞机工业公司这样的“贵人”,恰在此时,国家政策开始出手相助。

  从2019年开始,我国《进口不予免税的重大技术装备和产品目录》不断增加机床产品和零部件的种类。

  比如,以前进口大于四轴的中高端数控激光加工机床可以免税,但是从2019年开始都要征收进口税了。

  这个政策实施后,大大提升了中国机床企业在国内市场的竞争力,让国产机床产品有了更多展现自己的机会。很多下游制造业企业用过一次国货产品之后,才发现其实质量并不差。

  环宇机械股份有限公司负责人曾表示:“我们通过一两年的使用,发现华中数控系统无论在加工精度和稳定性方面都不输国外系统,同时有较高的性价比,值得信赖。”

  2020年4月10日,习总书记强调要构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局之后,利好国内机床企业发展的政策接踵而至。

  《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《关于扩大战略性新兴产业投资 培育壮大新增长点增长极的指导意见》……都提到了要大力发展我国高端数控机床产业。

  相关数据显示,华中数控2019年获得用于科研的政府补助2.19亿元,2020年获得1.58亿元。科德数控仅2021年下半年,就获得科研补助款项5547.14万元。

  华中数控生产的硬件产品中,自主生产的核心零件占比,2018年是60%,2019年增至75%,2020年则达到80%。

  在软件上,除了沈阳飞机工业公司,华中8型数控系统还开始被吉林通用机械有限公司、秦川机床、东风楚凯汽车零部件有限公司、上海航天设备制造厂等企业的机床广泛使用。

  再如大连光洋子公司科德数控,从2018-2020年主营业务毛利率分别高达42.29%、44.3%和42.15%。这三年科德数控累计研发投入2.11亿元。截至2020年底,科德数控拥有国际、国内授权专利多达172项。

  公司的高端五轴联动数控机床基本实现自主研发,国产化率90%以上,加工精度和故障率接近国际先进水平。

  产品已应用于航天科工航天科技000901)下属研究所,以及杭亚科技、广西玉柴等一批国内重点企业。

  而在中科伊贝格,邵传伟多年潜心研发的五轴联动双摆铣头,也陆续成为齐重数控、武重、宁江等大型国有机床厂采购的高端零部件。除了政策的拉动作用,我国制造业不断转型升级,也推动了90后机床企业的发展。

  放眼我国当下的高端制造业,是更加精密环保的新能源汽车,是更加智能安全的复兴号高铁,是更加机动灵活的J20战机……高端制造业的繁荣,为90后中国机床企业的高端下游应用产品提供了市场。

  以汽车行业为例,机床行业40%的产品供应给了汽车制造企业,奠定了我国新能源汽车制造业弯道超车的基础。

  新能源汽车电机、车身的制造对机床技术要求较高,国产新能源汽车的发力给机床企业带来了大幅的增长空间。受新能源车带动,2020年,海天精工601882)等国内机床企业实现了利润大幅增长。

  2013年7月21日,习总书记在武汉重型机床集团视察时,特别强调:工业化很重要,我们这么一个大国要强大,要靠实体经济,不能泡沫化。自力更生任何时候都不能少,我们自己的饭碗主要要装自己生产的粮食。

  2017年7月11日,李克强总理视察秦川机床工具集团时,鼓励企业员工要进一步创新,提升智能制造水平,造出由内到外真正的中国机器人!

  虽然,目前我国高端数控机床和西方发达国家的产品相比,在精度、稳定性等方面还存在差距,但是差距正在快速缩小。

  随着这批“90后”机床企业三十而立,“巴统包围”早已成为历史,杨克冲、于德海、邵传伟等创业者当年的梦想也在一步步变成现实,属于中国机床产业的时代已然到来。

  [5]《华中数控:为机床换上“中国脑”》中国经济时报 魏昊星 袁帅 张幼龙